涂林峰

处于弹道初段的“神剑”制导炮弹的试射图

GPS/INS制导的一大特点在于，它既可作为一种全程制导方式，也可只作用于制导炮弹的中制导阶段。在伊拉克和阿富汗战场上，为了防止造成附带损伤和平民伤亡，美军禁止使用传统的火炮和迫击炮对目标进行大范围的覆盖性打击，这迫使美军加紧了对制导炮弹的研制。

陆炮的“神剑”率先出场

美军研制的M982“神剑”155毫米制导炮弹即采取了全程GPS/INS制导方式，是一种“发射后不管”的尾翼稳定增程型制导炮弹，也是美军第一种全自主式制导炮弹，可以由目前美国陆军和海军陆战队所有的155毫米榴弹炮发射，如M109A6“帕拉丁”自行火炮、M777輕型牵引火炮。“神剑”制导炮弹于2007年投入伊拉克和阿富汗战场使用，在战场上的命中精度给人留下了深刻的印象。一枚“神剑”制导炮弹的作战效能相当于150枚同口径的常规炮弹，而且不会对目标周围区域造成不可预期的附带毁伤。“神剑”制导炮弹采用一个低成本的惯性测量装置和一个GPS接收机，以惯性制导为主，GPS进行辅助修正制导。“神剑”可以根据GPS定位信号计算自身在三维空间中所处的位置，定位精度能达到米级，然后再根据瞄准点（目标）的坐标对弹道进行修正。通过采用GPS/INS制导技术后，使炮弹的CEP（圆概率误差）从常规炮弹的336米减小到不到10米，而且它的CEP与射程无关，从而更有利于提高制导炮弹的射程。美军共在伊拉克和阿富汗战场上使用了1000多枚“神剑”制导炮弹。该弹在城市作战中显示出了非常好的适用性，但它主要用在反恐作战上，在高强度作战环境下的适用性还未得到验证。因为GPS制导方式很容易被干扰，如果与同等级别对手进行高强度作战，这是一个大忌。

打开鸭舵和尾翼的“神剑”制导炮弹

美军M777轻型榴弹炮发射“神剑”制导炮弹

作为GPS/INS制导炮弹，“神剑”在使用时被发现的一个致命弱点是需要对目标的位置进行精确测量，定位误差应小于10米。这对战前的侦察、测量和定位提出了极高的要求，无论是固定翼侦察机、直升机还是无人机均不具备这种对目标的精确定位能力。目前的目标定位系统主要由GPS接收机、激光测距仪和方位测量装置组成。其中GPS接收机负责测量点自身的定位，激光测距仪用于测量与目标的纵向距离值，方位测量装置用于测量目标的横向方位值。这种定位系统的测距精度较高，纵向误差可以得到保证，但方位误差较大，而且方位误差会随着距离的增加而不断增大，当与目标的距离达到一定程度时，其精度已不足以为GPS制导炮弹指示目标了。为了克服这一问题，美军在装备“神剑”制导炮弹的同时也装备了特种部队精确打击套件，便于特种部队深入作战前沿，可在更近的距离上对目标进行精确定位。据称使用该套件能使目标的定位误差减小到10米以下。

美国还研发了一种特殊的GPS定位引信。这种引信通过为炮弹加装GPS定位装置，从而可以对落点进行定位。其使用方法是，在舰炮对目标发动攻击前，先发射3枚安装了GPS定位引信的炮弹，通过定位引信对弹丸落点进行定位，再通过定位引信中的发射机将落点坐标信息进行回传，然后起爆弹丸进行自毁。发射人员将获得的实际落点坐标与预定的目标值进行比较，修正射击诸元，再进行后续射击，以提高对目标的打击精度，这可以将射击误差减小为原来的1/3～1/2。从战术角度来讲，这种先试射再修正的做法对于炮兵作战来说并不新鲜。比如通过传统的炮兵前进观察所，观察落点，指挥修正，就可以将远程火炮的射击精度降低到50～100米级的CEP。GPS定位引信则是通过技术措施将这种战术发挥到了极致。

美国海军的EX-171“增程制导弹药”

“神剑”是以陆上155毫米火炮为主的精确制导炮弹，美国海军也于1994年开始为MK45型127毫米舰炮研制EX-171“增程制导弹药”（ERGM），并于2002年开始进行发射试验。EX-171“增程制导弹药”长1.55米，重50千克，采用GPS/INS复合制导和火箭助推+滑翔增程技术，最大射程可达110千米，精度为10～20米。炮弹在发射后沿预定弹道飞行，火箭发动机点燃进行加速助推，炮弹弹丸在到达弹道最高点时，制导系统控制弹丸前端的鸭舵展开，并开始捕捉GPS信号进行定位，调整弹丸的飞行弹道。弹丸在制导阶段以亚音速向目标滑翔飞行，以实现增程，到达目标上方后垂直落下，以最大限度地发挥战斗部的作战效能。相比普通的海军炮弹而言，EX-171的长度更长，发射时需要进行两次装填，因此射速从最初设想的20发/分减少为10发/分。但EX-171具有“多发同时弹着”能力，即先后发射的多发炮弹通过不同的弹道和飞行时间，可在同一时间命中目标，使1门舰炮实现多门舰炮齐射才能达到的攻击效果。对于EX-171来说，每分钟发射的10发炮弹可在同一时间命中55千米处的目标，可覆盖450米×100米的区域，这意味着首次命中就能置目标于死地。不过，EX-171“增程制导弹药”项目自研发以来就不断拖延，成本不断攀升，美国海军为MK45型127毫米舰炮又启动了BTERM-Ⅱ“弹道增程弹药”计划。该计划与EX-171有不少相似之处，不同的是，BTERM-Ⅱ的发射重量稍轻，结构相对简单，价格更低，射程仍然保持为110千米。

ERGM制导炮弹

法国的“鹈鹕”（Pelican）制导炮弹

法国军工集团研发的“鹈鹕”（Pelican）制导炮弹，也采用了GPS/INS制导方式，圆概率误差在10米左右。该弹有远程和超远程两种型号。远程型“鹈鹕”长0.9米，重47千克，采用滑翔增程技术，射程超过60千米，可以携带3枚“博尼斯”攻顶子弹药或63枚多用途子弹药。超远程型“鹈鹕”加装了助推火箭发动机，射程达到85千米，弹长增加至1.4米，重61千克，可发射4枚“泥鴿”子弹药或77枚多用途子弹药。该弹前部为飞行控制模块，中部为有效载荷，尾部设置尾翼和火箭发动机。发射前火控系统将目标信息输入炮弹，发射后火箭发动机启动，进行助推。在飞行过程中炮弹靠尾翼保持稳定，60秒后达到约14000米高度，此时鸭舵启动。在之后的飞行中，炮弹在GPS/INS制导的控制下飞向目标。

法国“鹈鹕”制导炮弹

意大利的“火山”制导炮弹

意大利奥托·梅莱拉公司的奥托127毫米舰炮也是世界上知名的大口径舰炮系统，其在炮射制导弹药的研发上自然也不会落后于人。奥托·梅莱拉公司为意大利海军的127毫米舰炮和陆军的155毫米火炮研制了“火山”系列制导炮弹。“火山”制导炮弹头部设有4个鸭舵，用于控制炮弹的飞行轨迹。由于未采用火箭增程技术，而是选择了次口径加尾翼稳定的设计，“火山”制导炮弹的外形相对紧凑，可像常规炮弹一样一次装填发射，从而实现了35发/分的高射速，同时也实现了满足射程要求的1200米/秒的炮口初速。高射速使该弹以“多发同时弹着”方式发射时，可在20～80千米的距离内让5～10发炮弹同时命中目标。其预制破片战斗部重15千克，内含2.5千克高能炸药，杀伤半径20～40米。该弹既可由传统的54倍口径舰炮发射，也可由新研制的64倍口径舰炮发射，后者可使射程增加20千米。“火山”系列炮弹有3种型号：“火山”A、“火山”B和“火山”C。“火山”A为无制导增程型，射程为70千米;“火山”B为精确制导型，射程为90千米;“火山”C为远程型，射程达到100～120千米，主要用于远程对陆攻击。据称，即便是在弹道末段GPS接收信号受到干扰的情况下，其精度也能够达到20米甚至更高，如果加装半主动激光导引头，精度就能进一步提高到3米。“火山”C型制导炮弹可能衍生有两种变型，即采用半主动激光寻的、可用于攻击地面机动目标的C1型，以及配备数据链装置、可更新目标位置数据的C2型。

展会上展出的127毫米“火山”制导炮弹

鸭舵和尾翼都已弹出的LRLAP外形示意图

DDG1000发射LRLAP想像图

美国的“远程对地攻击弹”（LRLAP）

传统大中口径舰炮由于受口径的限制，弹重自然也会受到限制，这使得舰炮用的制导炮弹很难获得性能上的提升，尤其是最大射程。正因为如此，新一代舰炮制导炮弹的研发主要集中于大口径舰炮，并且有往155毫米等更大口径发展的趋势。更大的口径不但意味着制导炮弹更容易提升射程，而且能配备更大的战斗部，从而对目标产生更大的破坏力。美国海军为最新的DDG1000驱逐舰研发了“远程对地攻击弹”（LRLAP）。该弹由62倍口径155毫米“先进舰炮系统”（AGS）发射。作为一种火箭助推的GPS制导炮弹，LRLAP制导炮弹长2.45米，重118千克，射速定为12发/分，配有12千克重的破片杀伤战斗部，预计最大射程可达154千米，从而成为美军历史上射程最远的一种制导炮弹。LRLAP制导炮弹由于采用155毫米舰炮进行发射，发射重量比127毫米舰炮制导炮弹有了很大提升，最大射程等性能指标也得到明显提升。AGS将成为在电磁炮技术取得突破以前海军舰艇上配备的最先进的舰炮系统。