“短柄斧”微型制导弹药

军工资源网 2022年12月23日

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中国航空报讯:2022年7月19日,据美国无人系统内情网报道,诺格公司在5月举行的特种作战部队工业会议(SOFIC)上向特种部队推销了一款名为“短柄斧”(Hatchet)的微型制导弹药。就在公开展示之前,诺格公司刚于5月使用第3类无人机完成了十余枚“短柄斧”弹药实弹测试,成功摧毁多个容器罐大小目标。本文将从项目、技术、应用维度简述“短柄斧”微型制导弹药发展历程。

源自21世纪初的“微型飞行器、微型空中武器”技术探索

21世纪初,美国SDI公司在美国国防部的资助下开展折叠飞行器与精确打击弹药关键技术研发,持续获得多份“小企业创新研究”(SBIR)合同,围绕“微型飞行器”(Miniature Air Vehicles,MAV)、“微型空中武器”(Micro Air Weapons,MAW)概念重点推进“用于炸弹毁伤指示的微型飞行器”“微型空中武器的气动控制”等项目,相关飞控、气动技术直接支撑“短柄斧”(Hatchet)微型制导弹药研发。

1.“用于炸弹毁伤指示的微型飞行器”项目

该项目旨在开发一种由炸弹携带、部署的执行实时战场毁伤评估低成本、可消耗“微型飞行器”。这种“微型飞行器”具有折叠、弹出式机翼,折叠后能够装载到“联合直接攻击弹药”(JDAM)的尾部组件中。在弹药命中目标前几秒钟,飞行器从弹药尾部抛撒器中弹出,展开机翼并稳定飞行。“微型飞行器”采用机身碳纤维框架和柔性折叠机翼技术,配备微型摄像机和2.4 GHz视频发射器,利用摄像头、GPS接收器、惯性传感器、磁力和压力传感器实现自主导航。飞行器能够在目标区域内徘徊,实时传输20分钟战场毁伤评估图像,直至机载电源耗尽。2008年,SDI的成功完成“微型飞行器”高空测试,从一架F-16投放的MK-20 Rockeye集束式炸弹投放器中释放“微型飞行器”,成功接收GPS信号,实现自主稳定飞行。

2.“微型空中武器的气动控制”项目

该项目以实现“微型空中武器”小型化为目标,美国空军认为必须推动机身部件小型化,并将飞行控制驱动装置指定为需要小型化的关键部件。传统的小型飞行器控制器采用模拟或数字伺服系统,美军通过研究发现压电执行器可以取代传统的伺服系统,并在无线电控制飞行期间提供同等的控制和机动性。通过两阶段“小企业创新研究”合同,实现从原型飞行器到完全自主、鸟类大小、采用压电执行器的战术“微型空中武器”。未来将发展包括1对压电执行器、1个小型直流升压电路,以及1个数据接收器控制的微型弹药,充分发挥有效载荷和重量优势,提供最佳飞行器控制权限以实现精确操纵。

短柄斧微型制导弹药在技术上的继承与发扬

继承SDI公司飞行控制技术。2012年ATK公司与SDI公司联系,讨论在他们新开发的“短柄斧”微型制导弹药上使用SDI为“微型飞行器”设计的弹出式机翼。SDI生产了多套机翼并在“短柄斧”上成功进行了飞行试验。2018年诺格公司收购Orbital ATK公司,仍然继续使用SDI公司开发、生产的弹出式机翼,相关技术在“短柄斧”弹药上实现了技术成熟度7(TRL-7)里程碑。

发展可扩展战斗部技术。“短柄斧”微型制导弹药采用诺格公司开发的“杀伤力增强弹药”(LEO)技术,该技术采用高密度、高能量炸药与预置钨丸,通过提升钨丸的初速扩大毁伤半径。“杀伤力增强弹药”(LEO)技术具有可扩展性,通过3D打印技术按需调整战斗部当量、大小,未来该技术将应用于“弹簧刀”巡飞弹、“短柄斧”微型制导炸弹,多管火箭炮系统、增程型先进反辐射导弹和高超声速武器。

采用多模复合制导技术。当前完成试验的“短柄斧”微型制导弹药采用GPS/INS中段制导和半主动激光末端制导。未来将可能发展GPS/INS中段制导和光电/红外,甚至主动雷达末段制导的多模复合制导模式。

微型化是精确制导弹药的另一条发展途径

“短柄斧”是一种制导滑翔弹药,具有三片折叠式中体机翼和可展开的后控制面布置。弹药重约2.72千克,直径为60毫米,长度约为30.1厘米,尺寸小、重量轻,可由无人平台大规模携带,大幅增加大、中型无人平台的弹药挂载数量。2018年美国陆军协会(AUSA)展览会上,诺格公司展出了两类专有的“短柄斧”投放吊舱,1类是可由MQ-1C无人机挂载的125磅级滑轨投放吊舱,可内置12枚弹药;1类是可由MQ-9无人机挂载的500磅级的旋转投放吊舱,可内置54枚弹药,最终帮助无人机实现最多同时挂载216枚“短柄斧”的批量打击能力。美军还计划为第二类小型无人机装备“短柄斧”,使连、排级无人机具备察打一体能力,为小规模部队提供近距离空中支援。

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