袁新波,李 菁,宋 靜,陳 超
(安徽神劍科技股份有限公司, 安徽 合肥 230601)
現代高技術戰爭中,特別是精確制導武器的相繼出現,重要的經濟、軍事目標將成為精確打擊的焦點。因此,對重要軍事、經濟目標免受精確打擊并實施有效防護一直是電子對抗領域的重要課題。煙幕釋放系統正是在這種背景下,根據被保護目標和來襲目標的特性而研制的一種方便、快捷、有效的防護武器。
煙幕干擾是一種應用廣泛的光電無源干擾方式,干擾對象主要是各種光電武器或設備,包括各種波段的光電成像系統和光電制導系統等。目前,國內較先進的煙幕釋放系統主要是多管集束發射形式的干擾彈或煙幕釋放車,在對付大型高層地面目標或分布式目標時,其釋放煙幕的高度和保護的效果不太理想。因此,結合被保護目標的特點,創新研究一種煙幕釋放方式或裝置,具有一定的作戰使用價值。
1) 主要用途
遙控布設干擾偽裝煙幕遙控發煙系統(以下簡稱遙控發煙系統)作為大型目標防御系統,能夠快速持續形成大面積立體多頻譜干擾煙幕,主要用于反偵察、干擾、迷盲敵各類精確制導武器,同時對被保護目標不造成損壞。
2) 主要設計指標
a.發煙彈(18發)全重:≤18 kg,發煙罐全重:≤5 kg;
b.單具發煙彈遮蔽范圍:高≥80 m,寬≥10 m
單個發煙罐遮蔽面積:長度≥50 m,高度≥15 m;
c.成煙時間:≤8 s;
d.遙控距離:≥1 km;
e.遙控反應時間<0.5 s。
遙控發煙系統由便攜遙控式空中干擾發煙彈和遙控布設式發煙罐組成。
1) 便攜遙控式空中干擾發煙彈
便攜遙控式空中干擾發煙彈由連體發射器(18管)、多頻譜發煙子彈、時序遙控引信、遙控器等組成。多頻譜干擾發煙子彈設計外殼為紙管,內裝紅外、毫米波、可見光干擾劑,采用火藥分散。干擾劑采用成熟可見光干擾劑,國內先進的無毒、無污染、遮蔽率高的紅外激光干擾劑和毫米波干擾劑采用國內最新研制成功的短切纖維干擾劑,同時還采用先進的模塊化復合裝填技術,大大提高了遮蔽性能。遙控引信采用數字分頻碼型可裝訂設計,分12檔,對應遙控器12檔,以實現分組同步點火。其結構示意圖如圖1、圖2。其主要功能為:通過預先布設和遙控同步點火,短時間(3~4 s)形成大面積、垂直(水平)立體煙墻,可有效遮敝可見光、紅外、激光、毫米波等。

圖1 便攜遙控式空中干擾發煙彈

圖2 多頻譜干擾發煙子彈結構
2) 遙控布設式發煙罐
遙控布設式發煙罐由已定型的某型發煙罐進行適配性改造而成,包括殼體、干擾劑、遙控引信、分散爆管等,技術成熟。其三維結構如圖3所示。其主要功能:按所保護目標特征,在防護目標周圍或地面多點、迅速布設若干發煙罐,遙控同步點火、短時間(5~8 s)形成大面積煙幕,可有效干擾可見光和近紅外。

圖3 遙控布設式發煙罐
遙控發煙系統通過地面、空中布設若干組遙控發煙罐,在目標周圍形成網狀布局或對地面目標形成點布局,然后再根據作戰信息,通過遙控裝置控制分散一定數量的干擾彈,即可達到偽裝防護的目的。其作戰流程如圖4所示。

圖4 作戰使用流程
便攜遙控式空中干擾發煙彈設計采用一次性使用的18管連體發射具,內裝18枚多頻譜干擾發煙子彈,通過對引信作用,依序將18枚子彈發射至規定高度,其高度控制通過調整發射裝藥的藥量來實現。為了對其原理進行摸底,加工了原理樣機,采用8管連體發射具。底座采用金屬材料,筒體采用玻璃鋼纖維,主要保證多次發射摸底,子彈采用玻璃鋼外殼,以保證分散效果和減輕重量,如圖5所示。

圖5 原理樣機(8管連體發射具)及發煙子彈樣機圖片
為了摸底子彈發射速度和高度的匹配性,開展了多次外場摸底試驗,統計得出速度分散表見表1,摸底試驗形成的煙幕圖片見圖6。

表1 分散高度與子彈速度對應
1) 對固定高層目標的防護
戰爭首發時期根據防護目標幾何特征、可能來襲方向、風速方向以及煙幕持續時間等進行合理布設。例如:需保護目標為60 m(高)×100 m(長)×60 m(寬),風速1 m/s,風向東南,來襲方向西南,保護時間為5 min,則需20具便攜發射器,間隔1 min每具發射6發彈,共發射3次。布設方式如圖7所示。

圖6 遙控發煙后的試驗圖片

圖7 煙幕系統布設示意圖
2) 對水平目標的大面積防護
以長江大橋為例,其長寬為1 600 m×20 m,空中來襲,保護時間為5 min,則需布設32個發煙罐。
3) 設置偽目標煙障
通過在戰場前沿或戰略要地附近布設空中發煙彈或發煙灌,在適當時機通過遙控成煙,迷惑、欺騙敵方,達到誤導敵方、協助我方有效進攻的目的。
4) 巡航導彈的景象匹配物的干擾
由于巡航導彈按其鎖定目標的特征及其預先設定的程序進行飛行,可在目標附近預先布設空中發煙彈或發煙灌,當有巡航導彈來襲時,通過遙控迅速形成偽裝煙障,使影像匹配的巡航導彈迷盲,達到保護我方目標的目的。
1) 作戰布局方式
眾所周知,任何煙幕彈的單一作用效果都是有限的,當將一定數量的彈丸根據作戰使用要求及保護目標的特點,進行合理布局后,其效果就明顯增加。
2) 遙控起爆方式
遙控起爆主要是通過遙控器控制發煙彈中的遙控引信及時序電路,通過該種方式可在遠距離按使用要求控制相應發煙彈分散成煙。遙控引信裝在連接體上,同時與延時、分散藥管相連,當接收到遙控信號后,該裝置導通并產生起爆電流,引爆鈍感點火炬,進而引爆導爆管以分散整個發煙彈。通過時序電路控制,可使相應時機、相應數量的發煙彈或發煙罐對目標持續防護。
3) 便攜式發射器
發射器通過時序和藥量以及延期分散的匹配關系、成煙一致性等要求,能夠有效形成干擾煙場。同時該種發射器具有便攜、靈活布設等優點。
4) 多波段煙幕的形成
通過裝藥結構的優化、干擾劑的優選等措施,可保證空中干擾發煙彈形成的煙幕對可見光、紅外激光、毫米波均具有干擾作用,布設式發煙灌對可見光、激光、近紅外能進行有效干擾。發煙彈的裝藥結構直接影響到分散后的煙幕效果,為此,我們通過借鑒其他干擾彈的裝藥結構,并進一步優化設計及驗證試驗,確定了分層按比例裝藥結構。為使分散后既可有效形成煙幕,又不至于形成殼體、破片等對被保護目標造成破壞,選用薄壁殼體,同時將爆管、連接體、電爆裝置一體化連接,當分散形成煙后不至于有殘渣脫落。
遙控發煙系統提供了一種煙幕干擾方式,具有靈活、便攜、干擾范圍大、持續時間長等特點,具有比較廣泛的應用價值。
[1] 馬作庭.國外近程末端防空反導裝備與技術發展趨勢[J].陸軍裝備,2011(10):60-61.
[2] 常懷東.徐繼偉.袁新波.新型消光彈藥消光及散射性能的研究[J].電子工程學院學報,2008(2):53-57.
[3] 方有培.汪立萍.紅外成像制導武器現狀及其對抗[J].航天電子對抗,2004(2):60-64.
[4] 夏治強.沈庭云.萬學峰.我軍防化裝備的發展[J].陸軍裝備,2012(1):62-63.
[5] 常懷東.袁新波.某毫米波干擾彈研究[J].炮兵學院學報,2008(1):53-55.
[6] 季茂榮.地雷遙控引信的設計[J].探測與制導學報,1995(4):24-27.
[7] 韓子鵬等.彈箭外彈道學[M].北京:北京理工大學出版社,2008:321-336.
[8] 何勇.彈丸設計基礎[M].南京:南京理工大學出版社,1997:146-189.
[9] 王儒策,趙國志.彈丸終點效應[M].南京:南京理工大學出版社,1992:200-257.
[10] 徐明友.現代外彈道學[M].北京:兵器工業出版社.1999:52-64.