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异军突起的“战友”巡飞弹系统

2021-03-24于继真周凯

兵器知识 2021年2期
关键词:战斗部飞弹组件

于继真 周凯

准备采用高压气体弹射起飞的“战友”巡飞弹,注意弹头战斗部引信保险拉绳

说起巡飞弹,大家首先想到的就是在纳卡冲突期间大放异彩的以色列“哈比”和“轨道”系列。但近年来还有另一款装备规模近千架的巡飞弹——来自波兰的“战友”。

颇具发展潜力的私营军工企业

“战友”巡飞弹系统由波兰WB集团研制,该集团成立于1997年,是目前波兰最大的私营军工企业,提供各类多域战场通信、观测与侦察、快速打击以及陆军装备信息化升级等解决方案,下辖多家子公司。

WB公司针对陆军火力打击体系研制了“飞眼”无人机和“战友”巡飞弹系统。“飞眼”是一款仅有11千克重的电动手抛侦察型无人机,主要用于火炮有效打击范围内的地面目标侦察,测控半径根据便携式地面数据终端和车载大型终端的不同在10~30千米之间。可搭载三款高精度多轴稳定光电传感器中的任意一种,包含30倍GS3-EO可变焦昼间高清CCD、GS3-IR定焦红外CCD以及GS4型昼间/红外CCD加激光测距器组合型,实现2.5小时侦察任务。得益于高性能传感器和内嵌数字化地图系统,“飞眼”能够精确定位目标坐标,并按照炮兵系统坐标系对其进行标定回传,极大简化了指挥所引导炮火打击的流程。“战友”巡飞弹则以极低的价格,满足陆军炮兵或特种部队对人员和轻装甲等目标的精确打击。

独具特色的“战友”系列巡飞弹

由于巡飞弹系统兼顾侦察打击这一“缩水版”察打一体无人机的功能,使其采购成本高昂,通常只能作为“撒手锏”武器小批量装备。而纳卡实战中具备重复使用能力的巡飞弹又常常凭借其出色的侦察能力单次出击就一击必中,很快就将备弹消耗完。反观“战友”巡飞弹,通过很多巧妙设计有效降低了成本,有利于部队大批量采购。

性能出色的“飞眼”无人侦察机

“战友”巡飞弹家族目前有6款型号,分别是“战友”、“战友”TL、“战友”2、“战友”R、“战友”V以及乌克兰版“战友”。

“战友”弹长1.1米、翼展1.6米;最大起飞重量5.3千克,最大载荷1.4千克;最大俯冲攻击速度可达150千米/小时,最大升限可达3000米,正常作战高度通常在30~200米;正常测控半径10千米,最大不超过15千米;高性能鋰电池组可确保70分钟续航时间。机翼、尾翼和战斗部等组件均可快速拆卸组合。起飞阶段采用地面零长高压气动弹射,作战阶段任务中止或训练模式返回采用机腹迫降模式回收,经过检查维护后可再次使用。作战阶段采用2人单兵小组携行,第一个背包中包含2架无人机组件和3具战斗部-传感器,可根据不同任务灵活选择合理搭载模式;第二个背包中主要搭载起飞弹射装置、地面控制站(包含数据链路终端)。

“战友”TL针对“战友”携行阶段需要背负体积巨大的专用携行具和发射前组装耗时等问题,改为机翼可折叠的储运发射管一体化设计。

“战友”2是WB集团与阿联酋塔瓦尊集团合作研制,主要面向中东地区用户。该系统使用高机动车车载气动弹射轨和伸缩式测控天线桅杆,巡飞弹重量增大到了30千克,续航时间增大到120分钟,测控半径增大到20千米。采用了4.8千克的GX-2系列战斗部,具备单车多架次投送能力,能够根据用户需求灵活调整携带架次数组合。

“战友”R则是在“战友”基础上通过将弹头战斗部-传感器组合体,更换为高性能光电传感器而来的纯侦察型无人机。这款传感器与原组合体外形一致,主要包含前向8毫米定焦和侧向8毫米和12毫米定焦CCD传感器,但测控链路仅能满足其中一路视频的传输需要。由于重量略低,续航时间增大到了80分钟。内置可绕机身航向轴线旋转的多轴稳定传感器,以实现无人机转弯飞行时的侦察需要。

“战友”V则是一款三轴垂直起降旋翼机型号,在7千克起飞重量前提下,续航时间30分钟,最高飞行速度仅有72千米/小时。考虑到返航和冗余需要,实际作战半径仅在几千米内。

上述波兰自产版“战友”巡飞弹系统,都可以在WB集团Fonet通信系统帮助下,上传和接收来自WB集团Topaz系统的目标信息和打击指令,更好地融入火力打击体系中。

乌克兰SOKIL察打系统,是乌克兰引进WB集团“飞眼”和“战友”后的国产化版本,和波兰原版在气动外形和战斗部上有一定差异。

“战友”巡飞弹家族。 左上:WB 与阿联酋合作研制的“战友”2。左下:“战友”TL。右上:“战友”R 。右下:“战友”V

高度自主化的多种作战模式

“战友”巡飞弹系统家族中各型号均采用相同的自动化飞控系统,在实战使用中主要包含以下几种作战模式。

基础的“自主模式”。发射前操作手在地面控制站输入所要侦察地区的数个坐标,在自主生成的数个飞行航路中选择最佳方案并传输至巡飞弹;发射阶段弹载航电系统部分关机以防止弹射过载损坏;发射后巡飞弹自主爬升到约200~500米高空,弹载系统开机并与地面站建立通联后开始按照预定航路飞行,并实时回传弹头传感器的视频信号,地面微波测控天线实时指向巡飞弹方向。在这一基础模式下,地面操作手可根据侦察情况在以下几种工作模式中自由切换。

乌克兰sokil察打系统,右侧为侦察无人机,左为巡飞弹

在发现地面敏感目标时,地面人员可选择“漫游巡飞”模式,巡飞弹将目标点作为原点进行绕飞侦察;在获得己方情报支援时,选择发送新目标坐标执行“目标直达”模式,巡飞弹将直飞目标坐标后转入漫游巡飞;当飞行过程中发现临时目标时,可选择“巡航”模式让巡飞弹改变原有航线,在保持高度前提下直接朝向当前画面中的目标方位飞行;当需要进一步核实目标属性或者“巡航”模式即将过顶无法精确识别时,可选择“搜索”模式,巡飞弹将根据自身飞行高度朝向目标进行低速俯冲以满足精准侦察需要,当接近至一定距离没有收到下一步指令时会拉起轉入上一飞行模式;而当地面人员确定目标,需要对其进行打击时,则可在任意一种飞行模式下回传的图像中锁定目标,并启动“打击”模式,巡飞弹将会在机内视频图像自动追踪系统指引下俯冲加速冲向目标,直至命中或者收到中止指令。考虑到低空飞行时的测控信号遮挡和敌方干扰,即便巡飞弹无法接收到后续有效指令也会继续完成打击任务。

“战友”巡飞弹的“蜂群”作战模式示意图

在整个作战环节中,地面控制人员的工作更多的集中在决策而非控制和监测无人机飞行。

灵活多样的作战形态

“战友”巡飞弹共有三种可相互兼容的典型使用模式。

首先是单独使用的基本形态,以小组或分队这种班排级为基本单位装备使用,采用单兵携行模式徒步或乘车机动。波兰陆军特种部队就采用这种使用模式。

其次则是由“飞眼”+“战友”+Fonet三款WB集团主打产品组成的、具备独立作战能力的高机动侦察-打击一体化“蜂群”系统。这一“蜂群”系统主要依托轻型高机动车辆实施快速机动,搭载大量无人机、巡飞弹,采用Fonet通信系统实现高效通联,最终实现对侦察区域各类多批量时敏目标的精确打击。这是WB目前主推的销售方案,也是乌克兰SOKIL察打系统的使用方案。

2017年11月20日,波兰国防部采购了1000架“战友”巡飞弹

最后一种则是作为炮兵前沿侦察和精确打击分队形式出现,更像是第二种形态与炮兵的融合。在波兰陆军序列中,大部分“飞眼”和“战友”均编制在炮兵部队。在Topaz自动化炮兵指挥系统管理下,“飞眼”主要负责在30千米内实时高精度侦察,“战友”前出部署时与自行迫击炮、榴弹炮以及火箭炮等实现远程精确打击,并和“长钉”、RPG-7等构成远、中、近程反坦克火力。

低成本的核心——战斗部- 传感器二合一设计

在巡飞弹系统中,导航、任务侦察、数据传输和战斗部分系统合计占到总成本的2/3 以上。在近年来微型惯性导航和GPS 传感器已成白菜价普及的背景下,要想降低成本自然要从这些方面下手。

相对于以色列“哈比”、“英雄”,俄罗斯“柳叶刀”等经典巡飞弹所采用的机身前置多轴稳定光学传感器和内置战斗部的分体结构,“战友”通过在机身前部圆柱形战斗部中轴线位置处,内置一具光学传感器,实现了战斗部- 传感器的集成,有效降低了系统复杂性和整体重量。特别是传感器部分省掉了多轴稳定装置和与机身的连接伺服装置,使得“战友”成为现役同类产品中最轻便的一款。

“战友”巡飞弹可使用的多款战斗部- 传感器组件

2020年利比亚战场上出现的“战友”巡飞弹残骸

“战友”具备了极强的多任务打击能力,在野外仅需要一个通用小扳手就可快速更换战斗部,随后通过控制链路进行基本检测就可以投入使用。弹头内置的光学传感器只是一部广角定焦昼间或者红外CCD,和其它巡飞弹使用的多轴稳定可变焦多传感器相比不但成本低廉,并且相对不高的视频图像质量对巡飞弹和地面站间的带宽需求也会降低,进而降低了对测控链路的技术要求,这些都会极大降低系统成本。

但这一设计缺点也非常突出。首先是受制于仅66毫米直径的弹头尺寸,小尺寸CCD传感器配合非稳定定焦镜头所能获得的画质自然较差。其次则是机头固定摄像头极大限制了其侦察范围,虽然采用了广角镜头,但画质发生畸变,成像效果依然较差。这两个因为低成本带来的缺点,导致“战友”在实际使用中大都需要与“飞眼”无人机共同组成察打系统。

多样的战斗部- 传感器组件种类

从“战友”到“战友”V,乃至波兰WZL-2 公司研制的“蜻蜓”四旋翼巡飞弹等装备,都采用WB 公司的通用战斗部- 传感器复合组件,进而减少了采购成本。

WB公司针对不同打击目标,为“战友”研制了5款GX-1系列复合组件,分别采用不同涂装色彩区分,包括三种实战型和两款训练型。目前公开的有,搭载昼间CCD和高爆破甲战斗部的黑色GK-1HEAT,用于识别和摧毁敌军装甲车甚至坦克顶部装甲,能够穿透100~120毫米厚的轧制均质钢装甲;高爆燃烧型红色GTB-1FAE,能够在8米范围内形成近2000℃的高温;与高爆破片杀伤战斗部组合而来的绿色GO-1HE,内部数百枚破片在300克TNT作用下可有效毁伤10米范围内的敌方人员和轻装甲目标;与配重组成的黄色GO-1TR飞行训练组件;与具备机械引信等结构和机电保险装置的惰性弹头组成的蓝色GO-1HETP训练组件。按照WB公司介绍,上述版本都有换装红外热成像传感器的型号。

曾有资料显示“战友”还可以配备激光寻的制导头,但其战斗部前端的狭小空间,很难布置需要稳定大角度伺服的激光制导接收装置。

针对“战友”侦察能力弱的问题,WB公司在上述装备昼间或红外CCD+战斗部复合组件的察打型基础上,还研制了具备双轴稳定和昼夜间双传感器的GS-9型纯侦察模块组件,换装这一组件的“战友”则转为纯侦察型,与“战友”R的区别在于组件不可旋转。

“战友”的战斗部采用两级保险体制,非常类似手雷使用时第一道保险握片拉环和保险握片的两级解锁形式。第一道通过固定在战斗部末端的保险拉环,在发射前手动拔下或者发射瞬间通过和地面固定物间的牵引绳拉脱,并在落地回收后人工插回。由于这一阶段只是解除了机械保险,战斗部并不会被引爆。第二道在巡飞过程中随攻击指令一同下达,巡飞弹接收后通过机电形式解除触发引信,起爆战斗部。

主要外销情况

“战友”的首个用户是波兰陆军炮兵部队和特种部队。2017年11月20日,波兰国防部签署了1000架的订单,总金额约2700万美元。

“战友”目前已知的国外用户有2个,其中公开报道的是乌克兰。另一用户在2017年采购时提出了保密要求,期间一直有波兰媒体称该用户是土耳其。巧的是,在2020年4月15日的利比亚战场上,一架“战友”残骸被意外发现,其战斗部-传感器组件为红外夜间型的GK-1,随后国外多家媒体报道该型机为土耳其援助的“民族团结政府”所使用。而这也是目前“战友”唯一的实战经历。

“战友”巡飞弹目前存在的最大缺陷是侦察能力差和不能打击移动目标。但对战斗部前端设备和弹载飞控系统进行升级并不困难,而这应该也是“战友”的未来发展方向。

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