美国 40 毫米智能榴弹即将问世

杨晓菡   2016-05-07 06:47:50


文/杨晓菡

美国陆军继研制出具有空爆能力的XM25空爆榴弹之后,又新研制出具有反遮蔽能力和空爆能力的40毫米低速智能榴弹,这种智能榴弹突破传统40毫米榴弹的弹道局限,无需士兵编程就可“智能”打击藏匿在障碍物后方的目标,这标志着40毫米智能榴弹取得了技术新突破,一旦使用这种40毫米智能榴弹,榴弹发射器将具有间瞄射击能力和“发射后不管”能力。


XM25空爆榴弹发射器及其25毫米空爆弹(右)。由于发射可编程空爆弹和安装有先进的火控系统,XM25可在500米内命中点目标,在700米内命中面目标



40毫米智能榴弹样弹及局部透视图


研制背景

美军现役40毫米榴弹系列主要包括杀伤弹、破甲弹、信号弹、烟幕弹、训练弹等,并被许多国家选用和仿制。美军现装备的榴弹发射器有MK19全自动榴弹发射器、M203和M320枪挂式榴弹发射器,发射传统的M430、M383、M406、M433等40毫米榴弹,都不具备空爆和反遮蔽能力,而且杀伤能力一般。为此,美国正在开展空爆榴弹的研发工作。

美国开展空爆弹的研制工作可追溯到上世纪90年代开展的OICW(理想单兵战斗武器)项目。该项目几经波折,历时近十年、耗资数十亿美元,最终由美国陆军士兵系统项目执行办公室负责牵头管理,才使XM25空爆榴弹发射器诞生,2010年开始在阿富汗进行作战评估。作为XM25的主合同商,阿连特技术系统公司与系统集成商负责研发空爆弹。尽管在2013年一次实弹射击试验中,XM25出现空爆榴弹提前发火故障,被取消2014年度的采办经费,但目前美国陆军已启动“里程碑C”评估鉴定程序,2014年8月开始小批量生产了至少1100具XM25空爆榴弹发射器及其弹药,并在2015年对其进行初始作战能力评估和实弹测试。

而美国陆军武器研发与工程中心也在牵头研制一种40毫米低速智能榴弹,它主要针对现役40毫米榴弹弹道的局限性,攻击障碍物后方敌人能力较弱的不足,将40毫米智能榴弹集成了灵巧引信,提升外弹道性能和杀伤力,使其能够有效打击藏匿在障碍物后方的目标。一旦装备40毫米智能榴弹后,即便在更远的射程上,使用智能榴弹的士兵首发命中率也会有所提高。

技术原理

美国陆军研制的40毫米低速智能榴弹在引信上安装有一个传感器,能识别墙壁或障碍物,不直接打击瞄准线目标。使用时,士兵无需在发射前对榴弹编程,只需准确瞄准和发射即可。智能榴弹不依靠任何测距仪,可在飞行中探测到墙壁,当榴弹越过墙壁后,榴弹将自行在目标上方空爆。智能榴弹的主要机械部件采用了微机电系统,通过加装传感器使引信具备智能化和空爆能力,并且利用定向多普勒雷达近炸传感器技术、360°全方位侧视射频技术,使榴弹在传感器探测到的障碍物上空或越过障碍物后起爆。40毫米智能榴弹完全自主,测定空爆时间无需用户输入,也不必对发射器进行改装或加装附件,从而大大减轻了士兵负重。

发展现状

美国陆军轻武器智能榴弹项目于2012年启动,计划2015年底结束,目的在保持榴弹发射器各项性能不变的基础上,增强40毫米低速榴弹的反遮蔽能力。美国陆军最初选定了两个设计团队,在2014年3月底最终确定了一家设计团队,计划耗时3年使该项目的技术从4级成熟到6级。

美国陆军智能榴弹项目共分三个阶段:第一阶段的工作是实现引信组件的小型化,保证其功能与现役的M433制式榴弹相当。研发团队用微机电系统替换主要机械部件;第二阶段是通过加装传感器使引信“智能化”,并具有空爆能力。主要任务是集成传感器和逻辑器件,实现环境扫描和滤波功能,控制榴弹在恰当位置起爆。2013年11月,研发团队在红石兵工厂成功演示了第二阶段的传感器技术。演示过程中,传感器能够正确地探测到障碍物,并在其后方空爆,对躲避到障碍物后方的敌人进行最大程度的杀伤;第三阶段是优化第二阶段的引信传感器,降低阻力系数,提升榴弹的精度,并将引信集成到M433榴弹上。

美国陆军尚未透露这种40毫米智能榴弹的精度和部署到战场的具体时间表。目前该榴弹的工程测试已经完成,工程人员在第三阶段优化了传感器和空爆功能,并对其它部件设计进行了改进。2013年~2015年,美国陆军对40毫米智能榴弹进行了一系列测试试验,空爆成功率和可靠性逐步提高。在2013年11月进行的试验中,智能榴弹的空爆成功率不到30%,2014年为56%,到2015年1月已上升到76%。另外,其可靠性在2013年不到30%,2014年8月则达到了88%。2015年7~8月,美国陆军继续进行测试,打击隐藏在混凝土墙、砖墙、土坡之后的目标,与制式M433榴弹的性能进行对比,重点测试引信、战斗部、毁伤等方面,另外还收集士兵使用后的反馈意见。该榴弹的研发工程团队大约有10人。该项目于2015年9月30日由弹药系统项目经理验收,预计今年底结束。

性能优点

在尺寸、重量和射程上,美国陆军研制的40毫米低速智能榴弹都与制式M433榴弹相当,而杀伤力是现役40毫米榴弹的2倍以上。综合而言,40毫米智能榴弹有几大优势。

一是具备完全自主能力,通用性强。使用时,士兵只需准确瞄准和发射即可。这种新研制的40毫米智能榴弹可由美国现役M203或M320枪挂式榴弹发射器发射,通用性大大提升。同时士兵在使用40毫米智能榴弹时,无需携带任何附件,可以大幅减轻士兵负重。

二是40毫米智能榴弹突破传统弹道局限,具备3种发射模式,可有效减少附带损伤。40毫米智能榴弹的射击精度、杀伤力和作战效能被提高,且首发命中概率也大大提高。它有3种发射模式:对付躲避于障碍物后方的敌人的空爆模式;击中目标后起爆(或称触发起爆)模式;能够减小附带毁伤和战场遗留未爆弹药的自毁模式。

三是40毫米智能榴弹采用间瞄射击,与XM25空爆弹形成有效互补。40毫米智能榴弹与装有激光测距机的XM25空爆榴弹发射器(全称为“反遮蔽目标作战系统”)各司其职,而不是取代XM25。主要原因是40毫米智能榴弹采用间瞄射击方式,XM25采用直瞄射击方式。XM25空爆弹是通过先进激光测距机测量目标数据信息,并传送给25毫米空爆榴弹的传感器和微型芯片,使榴弹能够在目标区域准确起爆,利用破片有效杀伤墙后、建筑物内或散兵坑内的敌军目标。

总而言之,40毫米智能榴弹赋予了士兵在障碍物后方精确打击的能力,并可大幅提升榴弹发射器的精确性、杀伤力和有效射程,使士兵的作战能力得到较大增强。


40毫米智能轻武器榴弹爆炸示意图


40毫米智能榴弹发射示意图


[编辑/何懿]

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