1 无人机载空面武器行业概述及特征
随着现代战争对无人机载空面武器的需求增加，其品种和数量也日益增多，性能不断提升，进入了全面发展时期。据蒂尔集团(TealGroup)在《World Missile Briefing》中对2008-2017年的导弹、无人机和灵巧弹药市场做出的分析，如图1所示，2008-2017年世界导弹、无人机和灵巧弹药的市场总额将进一步增长，将超过120亿美元，总量达到60万枚，十年间的总额将达到近1200亿美元。如图2所示，空地导弹的份额为15.5%，灵巧弹药为14.6%，二者合计为30.1%。
图1
图2
现今无人机载空面武器的主要特征如下：
1）小型化。在近距空地作战任务等军事需求的推动下，美国和以色列等国家越来越重视精确制导弹药的小型化，追求战机每次出动能够搭载更多的武器，使能打击的目标数量更多。
表1 质量在60kg以下的机载精确制导弹药
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质量/kg |
机载精确制导弹药 |
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空地导弹 |
精确制导航空炸弹 |
机载精确制导火箭弹 |
|
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40~60 |
海尔法、联合空地导弹(JAGM) |
小魔爪、手术刀 |
Zuni系列 |
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20~40 |
长钉增程型 |
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10~20 |
怪兽、LMM、LAHAT |
蝰蛇打击、小型灵巧武器(SSW) |
APKW S-2、DAGR、GATR-L、魔爪、Cirit |
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0~10 |
长钉 |
暗鹰(Shadow Hawk) |
|
表1列出了质量60 kg以下的机载空面武器。与新一代产品(如怪兽导弹、小型灵巧武器SSW、LMM、手术刀炸弹等）相比， JADM、宝石路系列炸弹等以前战机常用的武器已经显得过于笨重。
2）高精度。只有高的打击精度，才能使小型化成为可能。例如被称为“小海尔法”(Baby Hellfire）的DAGR火箭弹，其质量仅为海尔法导弹的1/3，但作战效能几乎没有任何差别，主要原因在于前者具备出色的打击精度而且DAGR火箭弹减小了战斗部，造成的附带毁伤风险更低。
3）低成本。为了满足经济廉价的要求，武器研发商充分利用已有的资源，大量地采用商用组件或直接沿用现有武器产品的组件，从而减少了技术风险，缩短了研制周期，同时也实现了低成本的目标。
2 技术参数对比分析
表2 空面导弹和炸弹对比分析
|
研制单位 |
型号名称 |
弹长(m） |
弹径(mm） |
翼展(mm） |
弹重(kg） |
战斗部(kg） |
动力 |
制导 |
射程(km） |
速度 |
发射平台 |
研制状况 |
|
美国洛马公司 |
AGM-114P+ |
1.65 |
178 |
|
45.4 |
可调多用途 |
固体火箭发动机 |
半主动激光制导 |
9 |
超音速 |
无人机 |
在役 |
|
AGM-114R |
1.63 |
178 |
|
49.4 |
可调多用途 |
固体火箭发动机 |
IMU+半主动激光制导 |
9 |
超音速 |
无人机 |
在役 |
|
|
LOCAAS |
0.76 |
203 |
254 |
40.8-45.4 |
多模战斗部 |
微型涡喷发动机或无动力 |
激光雷达导引头、一体化INS/GPS制导系统 |
185/70（无动力） |
180 m/s |
战斗机、轰炸机、无人机 |
在役 |
|
|
手术刀(Scalpel）制导炸弹 |
1.9 |
101 |
|
45 |
动能战斗部或爆破杀伤战斗部 |
无动力 |
半主动激光导引头 |
|
|
战斗机、无人机 |
在役 |
|
|
小型灵巧武器（SSW） |
0.55 |
100 |
|
<16kg |
串联式聚能破甲战斗部，重9公斤，装6.8公斤高能混合炸药，配触发引信 |
无动力滑翔 |
可配装多种导引头，包括半主动激光、红外成像、短波红外和毫米波 |
>18.5km |
|
战斗机、直升机、无人机 |
在役 |
|
|
美国雷锡恩公司 |
射手(Archer）导弹 |
|
|
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15.9 |
4.5 kg新型多用途破片杀伤战斗部 |
固体火箭发动机 |
INS/GPS+激光半主动导引头 |
|
|
无人机、直升机、轻型机 |
在役 |
|
研制单位 |
型号名称 |
弹长(m） |
弹径(mm） |
翼展(mm） |
弹重(kg） |
战斗部(kg） |
动力 |
制导 |
射程(km） |
速度 |
发射平台 |
研制状况 |
|
美国雷锡恩公司 |
怪兽(Griffin）导弹 |
1.09 |
140 |
|
15.6 |
重5.9千克的多效应爆破战斗部 |
固体火箭发动机 |
惯性制导+GPS+半主动激光制导 |
12.5 |
|
武装直升机、无人机 |
在役 |
|
小型战术弹药(STM）改进型 |
0.57 |
91 |
|
6.2 |
2.26 kg |
无动力滑翔 |
GPS/INS，并装有半主动激光导引头 |
11-14km |
|
无人机 |
在役 |
|
|
SDB Ⅱ(即GBU-53/B） |
1.76 |
150-180 |
1680 |
93（双模）；113（三模） |
|
无动力 |
双模（毫米波雷达/半主动激光）；三模 (半主动激光、毫米波和非冷却红外成像） |
|
|
|
研制中，未服役 |
|
|
双模联合空地导弹(JAGM） |
1.78 |
178 |
|
约50kg |
多模聚能/破片战斗部 |
固体火箭发动机 |
双模（毫米波雷达/半主动激光） |
9km |
超声速 |
直升机、无人机 |
研制中，未服役 |
|
|
三模联合空地导弹(JAGM） |
1.78 |
178 |
|
<49kg |
多模聚能/破片战斗部 |
全新的固体火箭发动机 |
三模 (半主动激光、毫米波和红外成像） |
16/28（直升机/战斗机） |
超声速 |
固定翼战斗机、直升机、无人机 |
研制中，未服役 |
|
|
美国诺格公司 |
蝰蛇滑翔炸弹（GBU-44/B） |
0.914 |
140 |
900 |
19 |
2.7 kg聚能破甲(高爆反坦克）/破片 |
无动力滑翔 |
GPS+半主动激光导引头 |
10 |
|
无人机 |
在役 |
|
研制单位 |
型号名称 |
弹长(m） |
弹径(mm） |
翼展(mm） |
弹重(kg） |
战斗部(kg） |
动力 |
制导 |
射程(km） |
速度 |
发射平台 |
研制状况 |
|
美国波音公司 |
SDBⅠ（即GBU-39） |
1.8 |
|
190 |
113 |
22.7kg穿透性爆破碎片弹头，可穿透2米厚的强化混凝土结构物或90厘米厚的钢筋混凝土结构物 |
无动力滑翔 |
GPS/INS |
110 |
|
|
在役 |
|
美国 |
“长钉”导弹 |
0.635 |
56.3 |
|
2.4 |
1kg高爆战斗部 |
无烟固体火箭发动机 |
惯性制导（INS）+末端电视制导，也可换成半主动激光 |
3.2 |
最大速度195 m/s |
|
在役 |
|
欧洲MBDA公司 |
小型增程制导炸弹(SABER） |
|
|
|
4.5kg（无动力滑翔）/13.5kg（火箭助推） |
1.8kg爆炸/破片杀伤战斗部 |
无动力滑翔/火箭助推 |
INS/GPS+半主动激光制导（电视/红外为备选） |
|
|
中小型无人机 |
在役 |
|
双模硫磺石(DMB） |
1.8 |
|
|
49 |
串列式锥形装药战斗部，内含6.2 kg的主装药和300 g的先导装药 |
|
双模(激光/毫米波雷达）导引头 |
8 |
|
直升机、固定翼战斗机 |
在役 |
|
|
中程基本型导弹(MMP） |
1.3 |
140 |
330 |
15kg |
双元炸药装药结构 |
|
非制冷红外传感器和电视摄像机 |
4 |
200 m/s |
步兵、车辆、直升机 |
研制中，未服役 |
|
研制单位 |
型号名称 |
弹长(m） |
弹径(mm） |
翼展(mm） |
弹重(kg） |
战斗部(kg） |
动力 |
制导 |
射程(km） |
速度 |
发射平台 |
研制状况 |
|
欧洲MBDA公司 |
增程型导弹(MLP） |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
研制中，未服役 |
|
PARS 3 LR反坦克导弹 |
1.6 |
|
|
49 |
聚能装药串联战斗部 |
|
被动式红外导引头 |
7 |
|
直升机 |
在役 |
|
|
Gladius（Vigilus武器系统中的空地导弹） |
0.8 |
|
|
7 |
1kg多模战斗部 |
|
可见光/近红外和半主动激光 |
30 |
|
|
|
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以色列航空工业公司(IAI） |
LAHAT反坦克导弹 |
0.94 |
105mm/120mm |
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13kg， 四联装发射筒75 kg |
2.7 kg高爆串联战斗部 |
|
半主动激光制导 |
8km（地面）13km（空中） |
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车辆、直升机和无人机 |
在役 |
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以色列拉斐尔公司 |
长钉-ER(NTD）增程型 |
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导弹+包装筒重33kg |
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CCD、红外或双重制导 |
有效射程0.4km-8km |
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步兵、车辆、直升机 |
在役 |
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长钉非视线(Spike NLOS）导弹 |
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70kg |
多模战斗部 |
火箭发动机 |
双模CCD TV/红外成像复合导引头 |
最大射程25km |
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直升机、无人机 |
在役 |
|
研制单位 |
型号名称 |
弹长(m） |
弹径(mm） |
翼展(mm） |
弹重(kg） |
战斗部(kg） |
动力 |
制导 |
射程(km） |
速度 |
发射平台 |
研制状况 |
|
法国泰勒斯公司 |
LMM |
1.3 |
76 |
260 |
13 |
3kg |
2级固体推进剂 |
激光束导引和/或半主动激光器，IR末段自动导航，中段INS/GPS |
0.4km-8km |
最大速度4Ma |
直升机、无人机 |
2013年入役 |
|
俄罗斯 |
Hermes-A（赫尔墨斯-A型）机载反坦克导弹 |
3.5 |
130 |
|
110kg |
28kg高爆战斗部，可穿透1000毫米装甲 |
|
初始惯性制导+末端激光制导 |
15-18km |
最大速度1000 m/s |
武装直升机 |
在役 |
|
南非 |
IMPI空地导弹 |
1.4 |
150 |
|
25 |
9kg |
|
初始惯性制导+末段半主动激光制导 |
10 |
|
搜索者400无人机 |
2010年展览会展示 |
由表2所示，美国一家独大的局面没有改变，不论从新研发的武器种类来看，还是从其采用的技术来看，美国在机载小型精确制导弹药领域走在最前沿，这与美军近年来在伊拉克、阿富汗战场上对近距离小型精确打击武器的军事需求是密不可分的。
欧洲则是联合起来进行研发，例如MBDA公司是由欧洲航空防御空间(EADS）公司、英国航空航天系统(BAE Systems）公司和意大利芬梅卡尼卡公司各自下属的导弹公司(或部门）合并组建而成，是世界上第二大导弹制造商，仅次于美国的雷锡恩公司。
以色列在无人机载空面武器方面应该说是和欧洲并驾齐驱。
3 制导方式对比分析
下面对制导方式进行对比分析，空面导弹制导方式和特点如表3所示：
表3 空面导弹各制导方式特点
|
细分类型 |
特点 |
无人机适挂性 |
备注 |
|
|
自主制导 |
惯性、方案制导 |
现多用于中制导 |
||
|
从固定参数系获取信息 |
天文导航、卫星导航、地形匹配 |
性能稳定 自主式、全天候 |
对载机无特殊要求 |
现多用于中制导 |
|
自动导引 |
主动雷达 主动激光 |
发射后不管 |
对载机无特殊要求 |
|
|
半主动雷达 半主动激光 |
导引头较主动型简单 利用目标反射回波进行制导 |
需要对目标的辅助照射 |
||
|
被动雷达 |
一般用于反辐射导弹，制导距离较远， 需抗目标关机 |
对载机无特殊要求 |
||
|
人在回路制导 |
雷达遥控指令制导 |
弹上制导设备简单 不利载机隐蔽 距离远制导精度降低 |
载机发送雷达校正指令 |
多用于中制导 |
|
光电遥控指令制导 |
同上 |
载机发送光电校正指令 |
多用于中制导 |
|
|
雷达波束制导 |
同上 |
载机雷达波束瞄准目标 |
多用于中制导 |
|
|
激光波束制导 |
同上 |
载机激光波束瞄准目标 |
俄“漩涡”反坦克弹 |
|
|
组合制导 |
惯性+主动雷达 |
BGM-109B |
||
|
惯性+地形匹配制导+景象匹配 |
BGM-109C |
|||
|
… … |
||||
空面炸弹的制导方式和特点如表4所示：
表4 空面炸弹各制导方式特点
|
划分方式 |
细分类型 |
特点 |
无人机适挂性 |
|
制导方式 |
自寻的制导（主动、半主动、被动） |
具有发射后不管能力 精度较高 |
半主动制导导弹需载机进行目标指示 |
|
人在回路（波束、指令） |
抗干扰能力强 精度较差 |
对载机无特殊要求 |
|
|
复合制导 |
精度较高 抗干扰能力强 |
||
|
非制导 |
爆破、杀伤、侵彻、反坦克、碳纤维、燃烧 |
不具有制导系统 精度差 |
对载机无特殊要求 现役多为250kg级以上型 |
4 技术发展趋势
无人机载空面武器技术的发展具有如下趋势：
1）多模制导方式。最初无人机载空地武器的制导方式大多为半主动激光制导，半主动激光制导具有低成本、高制导精度和抗干扰能力强的优点，但它的缺点是激光指示器容易暴露，影响发射平台的安全。
如今美国的JAGM在半主动激光制导的基础上，增加了毫米波、红外/可见光等制导方式，即采用双模或多模制导方式，能够打击复杂环境背景下的各种目标。而正在发展的低成本捷联多模导引头，更加符合无人机载空地导弹的未来作战需求。
2）模块化设计。新型空面武器大多遵循模块化设计原则，例如小型灵巧武器(SSW）的导引头和战斗部均采用模块化设计，可根据作战任务和目标类型配装多种导引头及战斗部。现代机载小型武器从设计初始就考虑到了与多种武器发射装置及平台的兼容性，具有多平台作战能力，具备较高的经济性、可靠性和可维护性。
3）多用途战斗部技术。现在研发的无人机载空地武器已经较多地应用了串联战斗部，如AGM-114R的新型串联战斗部，又称为可调式多用途战斗部，内装带有前驱体的主装药，含有爆炸杀伤破片。这种战斗部全面地集成了AGM-114K的成型装药反装甲能力、AGM-114K2的增强破片杀伤能力、AGM-114M的破片杀伤能力以及AGM-114N金属增强装药战斗部的高爆反装甲/爆破能力，可以根据目标选择不同的引爆方式。
