走在前沿:美国与以色列微型导弹
□王笑梦
美国“长矛”微型导弹的早期试验样弹,弹翼外观与现在型号有所差别
美国、以色列投入研制微型导弹,推出实用产品,其中尤以美国雷神公司的“长矛”导弹、美国海军空中作战中心的“长钉”导弹、以色列拉菲尔公司的“迷你长钉”导弹最具特色——
“长矛”直击目标
美国雷神公司的“长矛”微型导弹与中国QN-202微型导弹口径相同,为40mm。该导弹质量约1kg,全长426mm,最大射程2100m。该导弹外形为圆柱体,导弹头部采用半主动激光导引头,导引头后部是战斗部,主要打击隐藏的生动目标或轻型装甲目标。导弹尾部为微型火箭发动机,导弹采用冷发射,在出膛3m左右启动火箭发动机,可以保证射手安全,并能够在室内等有限空间内使用。导弹发射和飞行过程中几乎没有烟雾,因此射手不易被敌方察觉。导弹采用2套安定翼面,前翼面为伸缩式矩形控制翼面,后翼面为折叠式弧形安定翼面,导弹发射后所有翼面打开,控制导弹飞行方向和飞行姿态。该导弹需要两名士兵共同操作,一人为射手,一人为激光照射手。发射时需要激光照射装置支持,在其发射回路中进行人工干预,因此并非发射后不管的导弹。该导弹具有较高的精度。
第三日的傍晚,我想到城头去看他一眼,我知道,这是最后的时间了,夜晚,城破,他必亡。我要带他走,虽然我也不知道能去哪里。
“长矛”微型导弹弹翼折叠状态
“长矛”导弹最大特点是不需要专用导弹发射器,而是利用现役M320榴弹发射器发射,为此该导弹选择了与枪挂榴弹相同的40mm口径,使用极为方便,也减少了研制成本。M320可安装在M16、M4等步枪枪管下方,由于其拥有整体式握把,亦可在步枪损坏时拆下作为独立榴弹发射器使用,并可安装LLM激光指示器,提高射击精度。M320榴弹发射器的弹膛向左打开装填榴弹,可兼容老式M203枪挂榴弹发射器的所有弹种,并能够发射弹体略长的榴弹,这为发射“长矛”导弹提供了方便。“长矛”导弹还能够装填在老式的M79 40mm榴弹发射器上发射,由于结构限制,不能采用后装填的M203枪挂榴弹发射器发射。
“长矛”微型导弹可以用M320、M79 40mm榴弹发射器发射
美国海军空中作战中心(NAWC)技术人员乔纳森·普利展示“长钉”微型导弹,其采用固定弹翼,便携性方面略显不足
美国“长钉”微型导弹,其一度是世界上最小的导弹
“长钉”微型导弹由美国海军空中作战中心(NAWC)研制,该中心位于中国湖海军试验场,图为其负责人员正在向来宾介绍“长钉”导弹
雷声公司仍在不断完善“长矛”导弹家族,研制开发可以安装在无人机、无人地面车、无人水面艇上的型号,使其成为无人战争中的打击利器。
据悉,“长矛”导弹价格仅3000美元一枚,可谓价格便宜,步兵班中的榴弹射手可以携带多枚,特种部队也能够大量采用。该导弹除了在攻坚、渗透等作战中使用外,最大的优势是赋予普通步兵反伏击、反狙击手的能力,这对于反恐行动意义非凡。雷声公司先进陆地作战系统主任J.R.史密斯自豪地称:“这种新型导弹为战场上的战士提供了前所未有的远程、精确打击能力。”同时他也表示,未来“长矛”导弹将变得更加智能化,雷声公司将继续不遗余力地进行开发研究。
“长钉”直刺打击
除了无人机使用外,目前已经为“长钉”微型导弹开发了供地面使用的、采用发射器发射的型号,也能够安装在水面舰艇上对付近距离小型水面目标或空中目标。由于目前的“长钉”微型导弹采用固定弹翼设计,携带并不方便,因此NAWC正在研制折叠弹翼的型号。
“长钉”微型导弹采用电视制导模式,该技术早在1960年代的越南战争中就被广泛使用,但随着科技进步,当年电视机大小的摄像机现在只有一个火柴盒那么大,完全能够装进微型导弹的弹体内。NAWC武器分部主任奥尼尔介绍,“长钉”微型导弹的导引头来源于智能手机摄像头技术,可以实时更新目标区域的图像,并能够由操作员选择静态或动态目标进行放大识别,再指引导弹进行攻击。2006年4月12日的试验中,“长钉”微型导弹成功命中1000m距离的目标,碰撞点距离靶心仅0.2m。除了导引头,“长钉”微型导弹和发射器系统也大量采用现代商业的货架式零部件,每枚导弹成本仅约5000美元,是世界上最便宜的导弹之一。与之相比,美军肩射式“标枪”反坦克导弹每套7.5万美元,肩射式“毒刺”防空导弹每套12.8万美元。
“长钉”微型导弹装备于海军陆战队和海军特种部队的无人机,用以打击小艇、直升机、小型装甲目标及固定掩体等目标。改进后的“捕食者”无人机能够携带8枚“长钉”微型导弹,而携带“地狱火”导弹则只能挂载2枚。
清华大学教授郑君里在其撰写的一篇论文中指出:在《信号与系统》课程中不断更新、增加应用实例分析,将成为改革的最重要主题。[3]由此可见实例在本教学过程中的重要性。平日,笔者注意观察生活,关注科技发展和相关领域时事,争取最大限度从生活选取中选取教学实例,或动员学生参与案例的搜集与设计,鼓励学生提出自己的看法和意见,从而从更大程度上激发学生学习兴趣,并丰富教学案例库。
“长钉”微型导弹由位于加利福尼亚的美国海军空中作战中心(NAWC)研制。最初设计的“长钉”导弹质量2kg,导弹长508mm,直径39.9mm,翼展131mm,动力装置为固体火箭微烟发动机,最大射程3200m。目前展示阶段的导弹要比原始设计的大一些,质量2.4kg,全长635mm,直径57mm。2004~2006年,“长钉”导弹进行了多次控制飞行试验,显示出良好的飞行控制性能和打击精度。在“长矛”导弹问世之前,“长钉”导弹一直是世界上最小的制导武器。
由图4知,仅轴力作用和纯弯作用下的剪力滞系数沿纵向分布的趋势基本相同,仅轴力作用下和纯弯荷载作用下,根据圣维南原理,在靠近支座的一段长度范围内应力是不符合平面均匀受压状态的。纯弯状态下或者仅轴力作用下离作用点越远即越靠近跨中位置就越符合平面变形状态,这些区段剪力滞现象是不存在的。如图5所示,在过渡段仍分布有剪应力,说明梁端附近的过渡段是存在剪力滞效应的。这部分剪力滞现象是由于预应力锚固端及梁端板壁纵向自由变形时产生的。
“迷你长钉”丰姿
与美国“长钉”导弹同名的还有著名的以色列“长钉”反坦克导弹家族。“长钉”家族最初被称为NT反坦克导弹(NT是希伯来文“反坦克”的缩写),早先包括3种不同型号的反坦克导弹——最大射程2500m的“吉尔”反坦克导弹、最大射程4000m的“长钉”反坦克导弹和最大射程8000m的“丹迪”反坦克导弹,均在1990年代中后期由以色列拉菲尔公司推出。2002年,为了进一步加强在国际市场上的品牌竞争力,拉菲尔公司宣布将原NT反坦克导弹更名为“长钉”反坦克导弹,其家族成员的名称也相应根据射程从小到大称为:“长钉”-SR、“长钉”-MR、“长钉”-LR、“长钉”-ER、“长钉”-NLOS,并由此大卖,已经在数十个国家和地区的陆海空三军中广泛服役。
美国“长钉”微型导弹及无人机用挂架
以色列“迷你长钉”导弹外貌,其导弹头部犹如一个结实的撞门锤,必要时射手能够在导弹发射后使战斗部失效,导弹仅靠动能打击目标,减少附带损伤
以色列“迷你长钉”导弹采用肩射式发射器发射
2009年,拉菲尔公司在常规“长钉”导弹的基础上,研制了一种袖珍版导弹系统,称为“迷你长钉”导弹。该导弹采用折叠弹翼,主弹翼和安定翼面均位于弹体中后部。该导弹弹径75mm,质量4kg,发射器质量4kg,最大射程1500m,适合人员或加装在轻型车辆上使用。人员使用时采用双人发射组,包括1名携带发射器和2枚导弹的主射手,1名背负4枚导弹的副射手。“迷你长钉”像其他“长钉”导弹一样采用电荷耦合器件(CCD)或主动红外成像(IIR)导引头。不过,信号传输采用无线形式,而其他“长钉”导弹一般采用光纤传输。因此,“迷你长钉”导弹可以选用发射后不管或射手控制模式,并将导弹航路设定为以低、中、高攻击角3种角度打击目标。有趣的是,射手能够在导弹发射出去后发出指令使导弹战斗部失效,使导弹利用动能打击目标,以减少附带损伤。在这种情况下,超弹径的球形弹头就如一枚重型撞门锤撞碎目标。由于该导弹尺寸较小,装药量不足,主要用于攻击建筑物、机枪阵地、轻型装甲车等,但作为反坦克为主业的“长钉”家族,“迷你长钉”在必要时仍然可以选择高攻击角打击坦克薄弱的顶部,以执行反坦克任务。
以色列“迷你长钉”导弹系统,供人员使用时采用双人发射组,一个发射组包括1名背负发射器和2枚导弹的主射手,1名背负4枚导弹的副射手
编辑/吴潇