赵遇春 侯学隆 刘 涛 谢宇鹏

（海军航空大学 烟台 264001）

1 引言

2020 年1 月3 日美军利用MQ-9B 无人机执行“斩首行动”，袭杀伊朗“圣城旅”指挥官卡西姆。苏莱曼尼引发国际关注，执行“定点清除”的MQ-9B无人机载机及精确制导机载弹药成为热议话题［1］。MQ-9B 无人机由美国通用原子航空公司在MQ-1捕食者无人机基础上改进，2001 年完成首飞，2007年9 月首次投入实战，2017 年1 月正式命名为MQ-9B 无人机［2］。自2007 年投入服役以来，MQ-9B 无人机已在包括阿富汗、伊拉克、也门等全球各大热点地区执行过数千次“定点清除”行动。该型无人机机载弹药经历了现有直升机机载弹药直接或改进后配装于无人机和无人机新研专用两个阶段［3］，第一阶段典型代表为美国的“海尔法”系列空地导弹，第二阶段典型代表为美国联合空地导弹JAGM。伴随着未来战争的智能化发展，无人系统作战正成为未来战场上不可或缺的一支重要作战力量［4～6］。

2 MQ-9B机载弹药发展现状

2.1 AGM-114“海尔法”系列导弹

AGM-114“海尔法”空地导弹是洛马公司研制的一种以大威力和高精度著称，用于超音速打击地面装甲目标的空地导弹。主要安装高爆聚能装药战斗部和使用半主动激光制导技术，质量在44.5kg～49.4kg之间。

该型导弹首次挂载在MQ-1L 无人机即击毙了“基地”组织二号人物穆罕默德·阿提夫开启了无人机加载空地导弹执行对地攻击的先河。自20 世纪70 年代生产以来该型导弹共计有12 种型号，目前应用于MQ-9B 无人机的机载弹药主要为第二代“海尔法”空地导弹，主要包括AGM-114P/R/R9X三种类型。

2.1.1 AGM-114P“海尔法”导弹

AGM-114P“海尔法”空地导弹是AGM-114K的改进型，主用于无人机空地作战。因无人机挂载导弹发射高度提达到7600m，具备发射前或发射后锁定目标的能力，被称为第一款真正意义的无人机机载导弹。2011 年该型导弹在原有基础上采用多用途战斗部，改进为AGM-114P2，可180°方位攻击目标，攻击角度增加了90°，并通过控制弹道提高了弹药毁伤能力。

2.1.2 AGM-114R“海尔法”导弹

AGM-114R“海尔法”空地导弹于2009 年10 月进行首飞测试，2010 年投产，该型导弹加装了惯性中制导模块，实现了导弹在飞行中段的在线编程，增强了导弹制导和导航能力，其发射高度可达9000m～10000m，离轴发射能力达到360°，2018 年AGM-114R 配备了半自动激光搜索器，升级为AGM-114RⅡ，可携带多用途弹头打击时敏性目标。目前AGM-114RⅡ为美军出口最多的一型“海尔法”导弹。

2.1.3 AGM-114R9X“海尔法”导弹

AGM-114R9X 为美国中情局于2011 年主导秘密研发的一款专用于“定点清除”任务的空地导弹，其研发方向主要为减少美军空袭作战中的附带损伤。该型导弹将常规高爆战斗部换成6 片锋利的钦合金刀片，以超音速、超高精度打击目标，其末端攻击速度为444m/s，撞击目标前几秒隐藏在导弹内部的6 片刀片突然弹开，立刻旋转切削，速度可达56m/s，可切割一切坚硬的物体。2017 年至2019 年上半年，AGM-114R9X 空地导弹针对利比亚、叙利亚、伊拉克、也门和索马里的恐怖分子头目，共执行了6 次精确打击和斩首行动。2020 年1 月3 日，伊朗圣城旅指挥官苏莱曼尼被MQ-9B 携带空地导弹袭击身亡事件中，美军即用了AGM-114R9X 空地导弹。“海尔法”系列空地导弹性能参见表1。

表1 “海尔法”空地导弹性能参数［7～11］

这3 种类型导弹在未来作战应用中依然占据重要的位置。其中AGM-114RⅡ“海尔法”空地导弹依旧是中东及北约地区重要的购买武器，AGM-114R9X 作为“定点清除”任务的理想使用武器，必将长期使用。

2.2 GBU-12Ⅱ激光制导炸弹

MQ-9B 无人机机载GBU-12Ⅱ型激光制导炸弹为Mk82型普通制导炸弹，含杀伤爆破战斗部，战斗部227kg，装药87kg，适用于中低空、中近程攻击，由激光指示器发射脉冲，发射方式为编码激光脉冲，脉冲频率为10 脉冲/s～20 脉冲/s，使导引头有足够的数据率，可以避免重复杀伤、误伤。未来GBU-12Ⅱ型激光制导炸弹制导体系由原来单一的半主动激光制导改变为GPS/INS 和半主动激光制导双模方式来执行精确打击任务，可对固定类目标或可移动目标实施全天候精确打击。

2.3 GBU-38联合直接攻击弹药（JADM）

GBU-38 联合直接攻击弹药属于高精度常规弹药，采用了多种制导手段，用于精确打击任务，具有昼夜、全天候攻击能力，能够做到投放后不管。该型弹药在MQ-9B 无人机上一次最多可挂载4枚。2017 年5 月，美国空军首次从MQ-9B 无人机上投放了GBU-38卫星制导炸弹并准确命中目标［12］。卫星制导不仅可以适应恶劣环境，还可保证无人机投放炸弹后迅速脱离交战空域，对MQ-9B 无人机的战场生存和作战能力具有极大的提升。

GBU-12Ⅱ及GBU-38主要性能参数见表2。

表2 GBU-12II及GBU-38主要性能参数

2.4 小直径炸弹

小直径制导炸弹（SDB）是由美国航空武器中心和空军研究试验室牵头开发，用于攻击指挥控制中心、防空设施、加油站、机场、导弹阵地、火炮阵地等多种目标，基本涵盖了典型空袭行动涉及目标的80%，是美军重点发展的小型空地精确制导武器之一。目前第一代GBU-39/B（SDB I）和第二代GBU-53/B（SDB Ⅱ）小直径炸弹已装备MQ-9B 无人机使用，第三代仍在研制验证。小直径炸弹主要性能参数见表3。

表3 小直径炸弹主要性能参数

2.4.1 SDB I小直径炸弹

SDB I 小直径炸弹采用GPS/INS 组合制导、菱形背弹翼、格栅翼、硬目标引信等作战应用上的技术改进，主要目的是为了增大射程、提高命中精度、增加载弹量。2019 年3 月美军启动“金帐汗国”项目，将自主网络协同技术应用到SDB I和ADM-160“小型空射诱饵弹”（MALD）等，2021 年初美国空军对“金帐汗国”项目进行2 次飞行试验，利用F-16发射4 枚SDB I，检验多弹协同、弹机协同的自主网络协同技术［13］，未来，一旦自主网络协同实现技术性突破，并应用于防区外制导武器，机载武器协同“集群”式作战将极大改变空地作战样式。

2.4.2 SDB Ⅱ小直径炸弹

SDB Ⅱ为第二代小直径炸弹，主要为实现精确打击移动类目标而研制。该型弹加装三模导引头（半主动激光制导/红外/毫米波）可实现制导模式自由切换，完成对目标的精确定位和全天候作战［14］；采用自动瞄准识别系统和双路数据链路传输系统可实现目标重新定位和重新瞄准，并能在打击目标瞬间传输毁伤评估信息［15］；加装抗阻塞式全球定位系统，用以提高武器抗干扰性能，上述技术改进使得该型弹具有极高的命中精度。与第一代相比，该型弹使用了气动性能更好的刀形翼；运用了聚能毁伤技术和新型复合材料壳体，杀伤半径仅为2m，减小了目标之外区域的附带损伤［16］，诸多成熟技术的运用使得该型炸弹更贴近多样化实战要求。

2017 年，雷声公司完成首批SDB Ⅱ的生产工作，2018 年由F-15E 战斗机挂载该型号制导炸弹在白沙导弹靶场进行实弹测试，并摧毁了一辆移动中的模拟T-72 坦克，2020 年该型炸弹首次实现F/A-18E/F 战斗机挂载投放，并精确命中目标。目前SDB Ⅱ项目基本成熟，生产流程趋于完善，计划2022年4月进入全速生产阶段，在未来实战化作战使用中，该型炸弹将应用到F-35上，其对舰打击将成为未来作战的一个重要方向。

2.4.3 SDB Ⅲ小直径炸弹

第三代小直径炸弹在前两代基础上加装动力装置，将SDB Ⅲ升级为巡飞弹，从根本上实现防区外打击的作战能力。据《THE WAR ZONE》网站2021 年1 月8 日报道，美国空军已经开始测试网络化巡飞弹的发射工作［17］。在无人机挂载方面，该型“导弹”极大可能结合新型无人机如捕食者C 等的发展，应用于大中型或高超音速无人机平台，更高效率地实现“蜂群”弹药的自主网络协同，实现对目标的自主分类、瞄准和摧毁。

2.5 联合空地导弹（JAGM）

联合空地导弹（JAGM）由洛马公司研制，是美国陆军、海军和海军陆战队共同应用的一种多平台发射的多用途导弹，用以替换AGM-65小牛空地导弹、AGM-114“海尔法”空地导弹和BGM-71陶式反坦克3 型弹药，主要打击目标涉及地面装甲车辆、地面机动和固定目标以及小型水面舰艇等。该型导弹在2016 年的实弹测试中，由1 架MQ-1 灰鹰无人机挂载，精确跟踪并摧毁了以32km/h 速度行驶的汽车，展示出联合空地导弹采用双模制导方式打击机动目标的能力，2018 年，洛马公司获得价值4900 万美元的修正合同以采购JAGM，2019 年4月，该型导弹具备初始作战能力，2021年6月，该型弹药获2.017亿美元订单，进入大批量生产阶段。

该型导弹是在AGM-114R“海尔法”空地导弹基础上实施改进的，主要体现在：继承了“长弓”导弹毫米波雷达导引头和“标枪”导弹红外导引头等成熟架构，形成三模制导的精确制导模式，极大程度提高了目标打击精度；改进了导弹战斗部，采用了多效应成型战斗部，集成了AGM-114R“海尔法”空地导弹多型战斗部，能穿透舰船、掩体和建筑物，还能对其它软目标进行致命打击；采取滑轨发射的方式，适用于低空低速的直升机、高空高速的固定翼飞机和大中型无人机平台发射，并满足钝感弹药设计标准，能取得较高射程；采用低烟推进剂技术减少尾烟排放，有效提高导弹的隐身性能。通过技术改进，提高了该型导弹全天候作战能力和精确打击能力。目前该型导弹实战测试效果达到预期效果［18］，联合空地导弹性能参数见表4。

表4 联合空地导弹性能参数

3 MQ-9B机载空地弹药作战使用

3.1 MQ-9B无人机对地攻击典型挂载

MQ-9B 无人机机内可携带386kg载荷，机身可挂载约1361kg 载荷，外挂时在机翼下共有4 个挂架。其中1、4 号挂架主要挂载AGM-114“海尔法”空地导弹，挂载时可在一个挂架上挂载2 枚导弹，也可挂载4枚导弹，挂载4枚导弹时，发射顺序为先下后上，先内后外，在仅挂载AGM-114“海尔法”空地导弹情况下，挂架MQ-9B 可挂载共8 枚导弹；2、3 号挂架主要挂载GBU-12Ⅱ、GBU-38 以及小直径炸弹等，挂载GBU-12Ⅱ、GBU-38 时以单枚为主，挂载小直径炸弹时，每个挂架可挂载4枚。

MQ-9B 对地攻击典型挂载为：4 枚AGM-114“海尔法”空地导弹和2 枚GBU-12Ⅱ激光制导炸弹。2020 年9 月，美军成功测试大型无人机MQ-9B 挂载小型无人机“麻雀鹰”的飞行试验，为该型无人机未来执行拒止环境中侦察和电子战任务提供可能［19］。

MQ-9B 无人机对地作战从机载弹药属性上区分可分为机载制导炸弹对地作战使用和近程空地导弹对地作战使用。

3.2 机载制导炸弹对地作战使用

机载制导炸弹对地作战过程，在理论上属于具有一定初速的高抛弹道物体实现自由落体的问题。当无人机火控计算机连续计算出载机正确投弹点位置后，由飞行控制系统操纵载机实现向正确投弹点位置的移动，并从载机下载目标GPS 坐标、引信设定、撞击参数等数据，系统自动发出投放信息，制导炸弹尾翼自动解锁，驱动电动动作器控制弹尾翼面，调整弹体的飞行姿态，避免弹体与载机的碰撞。制导炸弹飞行过程中通过卡尔曼数字滤波算法不断计算其飞抵设定的撞击点、撞击角度、撞击方位的最佳飞行轨迹，最终实现对目标的精确打击，对于时敏性目标而言，无人机一般不需要剧烈机动，机载制导炸弹的发射条件取决于无人机与目标的相对位置和相对速度。当制导炸弹同时含有半主动激光制导的情况下，激光照射源可由无人机、与无人机配合作战的支援飞机和地面工作站的激光目标指示器提供。

机载制导炸弹投弹方式包括水平投弹、俯冲投弹、俯冲甩投和上仰投弹等，其对地作战距离取决于载机的飞行高度和飞行速度，射程非常有限。为提高载机生存率机载制导炸弹通常采用弹翼滑翔增程技术，即加装菱形背弹翼或格栅翼等大升阻比弹翼组件实现对目标的远距离打击。增程型JDAM-ER，通过加装大升阻比弹翼组件，其打击距离达到75km～110km。增程型空射制导炸弹对地打击分三个阶段：初始段，无制导飞行，同时展开折叠的栅格翼和背弹翼，弹药投放前实现任务规划和任务数据加载，到达一定点后，开始进入滑翔段；在滑翔段，导引头制导模式开启，完成对目标的校正和飞行路线的调整，达成对目标攻击的可靠性，期间通过UHF 通信和Link16 数据链两种方式链接武器数据链网络（WDLN）实现对目标数据的更新；俯冲段，俯冲段通过转弯控制进入，通常会接近垂直的姿态向下俯冲以达到较好的侵彻效果。SDB Ⅱ小直径炸弹作战过程如图15所示。

图1 AGM-114“海尔法”空地导弹

图2 AGM-114P2“海尔法”空地导弹

图3 AGM-114R“海尔法”空地导弹

图4 AGM-114R9X“海尔法”空地导弹

图5 MQ-9B挂载GBU-12Ⅱ激光制导炸弹

图6 MQ-9B挂载4枚GBU-38在坎大哈空军基地

图7 SDB I小直径炸弹

图8 SDB Ⅱ小直径炸弹

图9 “金帐汗国”项目中的“小直径炸弹”

图10 MQ-1灰鹰无人机携带JAGM进行测试

图11 MQ-9B外部挂架示意图

图12 AGM-114“海尔法”空地导弹挂载示意图

图14 MQ-9B对地攻击典型挂载示意图

图15 SDB Ⅱ小直径炸弹作战过程

3.3 近程空地导弹对地作战使用

AGM-114“海尔法”导弹和联合空地导弹JAGM，二者质量均在50kg 以内，二者通用制导方式为半主动激光制导，后者增添了红外制导和毫米波制导，具有更高的打击精度。MQ-9B 无人机在空地作战时以为地面部队提供近距离空中支援、执行定点清除为主，攻击高度保持9000m，飞行速度保持匀速或与地面机动目标相对的速度，AGM-114“海尔法”导弹对地攻击时，激光照射器通过无人机、作战支援飞机或地面工作人员照射到目标，导弹根据激光反射信息获取目标位置，实现精确打击。联合空地导弹JAGM 沿用了SDB Ⅱ的三模导引头，对地攻击过程与SDB Ⅱ小直径炸弹作战过程类似。导弹离轴发射后，由激光照射器和毫米波雷达为导弹提供目标指示信息，其中半主动激光作用距离16km，毫米波雷达作用距离6km，当气象条件比较好的情况下，红外制导距离也可在6km 范围内为导弹提供目标指示信息［20］。导弹在对地攻击过程中使用双向数据链实施飞行中目标更新、重新瞄准以及武器状态上传、打击效果评估。该型导弹对地作战通常有四种攻击方式：一是正常攻击（Normal Attack，NA）模式，采用毫米波雷达/红外制导方式，用于在恶劣或晴朗天气攻击移动或静止目标；二是坐标攻击（Coordinate Attack，CA）模式，用于攻击严密防范的固定目标；三是立即攻击（Immediate Attack，IA）模式，用于对近距或突然出现的机会（临时）目标的攻击；可快速部署，也可预测的路径飞行；四是激光照射攻击（Laser Illuminated Attack，LIA）模式，也称半主动激光攻击模式，用于地面或空中激光照射引导攻击移动或静止目标。联合空地导弹JAGM 三模导引头可实现相互之间的转换，该型导弹在打击目标时具有先进的引爆多目标能力，可根据所要攻击的目标，以不同的时间来引爆战斗部，使得该型导弹战斗部能在恰当的位置和合适的时间产生最佳的爆破效果。

4 MQ-9B机载弹药发展趋势

4.1 精确打击与防区外打击并存

机载弹药作战能力的提升往往在打击精度、打击距离和毁伤效果上体现明显。未来战争的主要特点是基于效果的精确打击，精确打击的核心体现在导引头技术的发展，融合多体制的多模导引头广泛地用于导弹系统，推动了精确打击的力度。弹载双向数据链信息互通技术使得机载弹药能够获得动态目标信息感知的能力，为实时稳定跟踪移动目标提供基础，无人机机载空地弹药对移动类目标的精确打击也成为无人机将来对地作战的一个重要导向。在MQ-9B 无人机机载弹药中，不仅SDB Ⅱ小直径炸弹和JAGM 联合空地弹药使用三模导引头实现精确打击，未来能够接替这两型弹药实施对地精确打击的弹药必然也是多体制的多模导引头制导方式。但仅拥有精确制导实现精确打击对于未来作战是远远不够的，以MQ-9B 无人机机载弹药SDB I小直径炸弹实际打击距离73km为例，该距离在中远程地面防空火力范围内，且对不具备隐身性能的MQ-9B 无人机存在打击威胁，为达到相应作战效果，提高载机生存率，在未来空地作战中，无人机机载弹药必然会向着具备防区外打击能力的方向提升和改进。SDB Ⅲ小直径炸弹在未来作战中升级为巡飞弹，即具备防区外打击的水准；欧洲导弹公司（MBDA）研制的CVS301 Vigilus 无人机载导弹系统，将于2030 年前后具备作战能力，达到防区外发射的水平［21］。

4.2 通用化设计成为机载弹药设计的必由之路

无人机机载弹药战斗部、引战配合系统、机载挂架以及机载发射技术等，不仅适用于大中型无人机，而且普遍应用于三代、四代战机中，机载弹药的通用化设计可减少因差异过大导致工序上的重复和浪费，有助于快速实现战斗准备和机载弹药的战斗保障，如GBU-12Ⅱ型激光制导炸弹、GBU-38 联合直接攻击弹药以及SDB I 和SDB Ⅱ小直径炸弹既可挂载于MQ-9B 无人机，也可挂载于F-35 四代战机，增强了机载弹药作战使用的通用性。另一方面以MQ-9B 无人机为代表的察打一体无人机不具备隐身性能，自身生存能力偏弱，必然导致类似MQ-9C、神经元、雷神等具备隐身性能的察打一体无人机的发展，这种发展同样会对无人机机载弹药的发展带来适应性变化。为达到隐身效果，典型战术改进为使用内埋式弹仓，无人机机载弹药需通过系列改进，达到内埋式弹药所具备的内部挂载条件，这也是机载弹药通用化设计的必然方向。MQ-9B 无人机机载弹药的发展适用于未来空地作战兵力的技术性变革，达到未来空地作战的需求。

4.3 自主网络作战对机载弹药具有更高的要求

无人化发展的最终阶段是智能平台、智能武器的作战，智能设备的决策判断将更加全面，因而无人机载弹药的智能化、网络化、信息化发展不可避免。现有无人机机载弹药在完成制导组件的模块化换装及抗干扰能力后，其内部构造多会通过增加双向数据链实现机载弹药和载机目标数据更新之间的转化，实现无人自主控制的能力。“金帐汗国”项目在取得重大突破后，自主网络作战将更多的运用于无人作战平台，无人机载弹药在接受作战指令后，会形成内部信息交互，通过最优规划路线，达到打击不同类型目标或对同一目标的集中打击，取得最优打击效果。在对同一目标实施集中打击过程中，如果其中一个机载弹药受到地面防空力量打击，其余机载弹药会通过重新组网模式，实现对目标的二次打击。MQ-9B 无人机机载弹药中SDB I和SDB Ⅱ小直径炸弹即具备组网作战的能力，在未来空地作战中，结合无人作战智能化发展，MQ-9B 无人机机载弹药同样会向着智能化决策，智能化作战方向发展。

5 结语

结合MQ-9B 无人机机载弹药自身使命，对5类机载弹药进行了分析，其机载弹药挂载将根据作战任务不同而定，随着无人化作战理念的不断发展，MQ-9B 无人机机载弹药正逐渐趋向于小型化、智能化和网络化，自主作战的趋势明显增加，自主网络化作战将极大地丰富无人机机载弹药对地作战的水平，引领无人机载弹药的快速发展，同时在机载弹药精确打击方面，机载武器将在多模制导体制发展、弹载双向数据链信息互通发展等条件下更进一步实现“定点清除”，实现高效的打击，丰富对固定类、移动类目标打击的作战效能。