西南技术工程研究所何博等:国外大口径精确制导炮弹研究进展及重点发展技术


《战术导弹技术》亮点文章

俄乌战争表明,大口径精确制导炮弹有力支撑了火炮武器系统实现远程压制与精确打击,正在逐渐成为现代战争中可靠高效的明星装备。本文介绍了国外大口径精确制导炮弹的发展及其战术技术能力,梳理了国外新研大口径精确制导炮弹的特点及其进展,分析了炮弹新质增程技术、抗导航干扰技术以及有人/无人协同网络化技术三项精确制导炮弹重点发展技术。

DOI:10.16358/j.issn.1009-1300.20250029

【引用格式】何博,姜波,陈颖瑜,等 . 国外大口径精确制导炮弹研究进展及重点发展技术[J]. 战术导弹技术,2026 (3):71-80.

研究背景

大口径火炮弹药是火炮武器系统实现精确打击、远程压制和高效毁伤目标的核心,是现代化战争交战双方火力优势的直接体现。精确制导炮弹是满足大口径火炮武器系统当下作战思想—“打了就跑(Shoot and Scoot)”的先进弹药技术,无需进行校射,极高概率实现首发命中。美国M777牵引火炮在相同条件对20km目标进行射击试验,M795高爆炮弹的圆概率误差(CEP)约为140m,M982“神剑”精确制导炮弹CEP小于6m,精度提升了95%以上。相较于传统炮弹,精确制导炮弹具有精度基本不依赖射击平台与环境、精度在打击范围内保持一致、可进行离轴精确打击以及显著控制附带毁伤丰富了大口径火炮作战场景等颠覆性作战能力。美国陆军还将“远程精确火力”作为陆军现代化建设的六个优先事项中首要任务,大力资助了XM1155、XM1155-SC等精确制导炮弹项目的开发。本文首先介绍国外大口径精确制导炮弹的发展及其战术技术能力,再对国外新研大口径精确制导炮弹的特点及其进展进行梳理,最后对大口径精确制导炮弹重点发展技术进行分析。
国外大口径精确制导炮弹1. “神剑”精确制导炮弹

“神剑”精确制导炮弹为美国雷神导弹与防御公司(RMD)与英国BAE Systems公司(BAE)合作研制的全球定位系统/惯性导航系统(GPS/INS)制导体制的155mm精确制导炮弹,可以在不到2m的径向脱靶距离内高效杀伤目标。它扩展了美军及其盟国各种火炮系统的射程,39倍口径火炮可达40km,52倍口径火炮可达50km,58倍口径火炮可达70km。美国军方表明,一枚“神剑”精确制导炮弹可以完成需要至少10枚常规弹药的作战任务。“神剑”精确制导炮弹已经在世界多国多个火炮武器平台测试并获得成果,展现了强大的武器平台兼容性。

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图1 “神剑”精确制导炮弹的主要变体发展2. “克拉斯诺波尔”(Krasnopol)精确制导炮弹

“克拉斯诺波尔”精确制导炮弹为俄罗斯图拉仪器设计局(KBP)研制的SAL末制导体制的精确制导炮弹,能够精确打击并摧毁3km~25km内的静止物体(射击阵地、指挥所、仓库)与移动装甲目标(移动速度≤36km/h)。俄罗斯军方表示,“克拉斯诺波尔”精确制导炮弹极大提高了作战任务效率,摧毁一个排的据点需要800枚传统炮弹,但只需要10~12枚“克拉斯诺波尔”精确制导炮弹足以完成任务,弹药消耗减少了60倍,作战火炮数量减少了2~3倍,完成作战任务的综合成本下降5~10倍。

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图2 2K25“克拉斯诺波尔”系统3. “火山”(Vulcano)精确制导炮弹

“火山”精确制导炮弹为意大利莱昂纳多公司(Leonardo)和BAE合作研制的GPS/INS制导体制的系列化次口径精确制导炮弹,包含76、127、155mm三个口径变体。“火山”精确制导炮弹采用次口径弹体,发射后弹托与弹体分离,相对于“神剑”精确制导炮弹,“火山”精确制导炮弹重量轻40%,即在相同发射条件下,具有更高的炮口初速,并且更尖锐的头部外形使得弹丸在超音速飞行过程中受到更小激波阻力,综合进一步扩大了常规火炮的射程,在39倍口径火炮可达55km,52倍口径火炮可达70km。

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图3 155mm“火山”精确制导炮弹弹体4. XM1155精确制导炮弹

XM1155精确制导弹药为波音幻影工厂(BPW)与挪威拿默(Nammo)公司合作提出的基于固体燃料冲压发动机(SFRJ)的Ramjet 155方案,XM1155精确制导炮弹弹体与SFRJ一体化设计,长径比小于7,圆柱部长度与炮弹总长比值在0.8以上,外形上采用“前舵后翼”的气动布局,尾翼为周向折叠弧形翼,小型鸭式舵翼发射时无需折叠,冲压发动机头部、进气道共同构成炮弹头部,炮弹内部包括导航控制系统、引信、战斗部以及冲压发动机的固体燃料和点火装置,设计最大射程为100km。

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图4 XM1155精确制导炮弹弹体结构5. XM1155-SC精确制导炮弹

XM1155-SC精确制导炮弹为BAE新研的155mm高机动低阻力次口径远程精确制导炮弹,炮弹整体长度约为1m,长径比小于7,发射前次口径弹体被弹托包裹,次口径弹体基于现役的“火山”精确制导炮弹,再次优化了空气动力外形,弹体内部包含导航制导与控制系统以及高威力多功能的引战系统,预期射程超过110km。

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图5 XM1155-SC精确制导炮弹6. LRMP精确制导炮弹

远程机动炮弹(LRMP)为美国通用原子电磁系统公司(GA-EMS)正在研发的高机动次口径滑翔增程精确制导炮弹,弹体横截面为近似勒洛三角形,弹体尾部具有不等间隔分布的6片尾翼,其中3片为受控可动尾翼,另外3片为固定稳定尾翼,弹体中段具有2片折叠展开的大展弦比滑翔弹翼,LRMP精确制导炮弹分别在弹头前端和弹头部下端面配置了弹载摄像头,实现弹道末端对地面或水面目标的自主探测识别与追踪打击,设计最大射程达到150km。

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图6 LRMP精确制导炮弹弹体

大口径精确制导炮弹重点发展技术1.炮弹新质增程技术

美国陆军、海军以及海军陆战队对于155mm口径火炮制导弹药提出了相同的目标需求,射程达到200km。炮弹增程途径可以概括为动能增程和气动增程,动能增程的核心为提高炮弹的飞行速度,气动增程的核心为降低炮弹飞行阻力或赋予炮弹滑翔能力。LRMP精确制导炮弹在大升阻比弹体结构进行了突破,采用了新质的弹体结构设计,获得了150km的理论最大射程,面对200km的射程需求仍是难以触及的距离。为赋予火炮更强大的作战及生存能力,满足现代作战概念要求,亟需开展精确制导炮弹新质增程技术研究。2.抗导航干扰技术

“神剑”精确制导炮弹具备GPS/INS复合导航制导体制,但在GPS受到严重干扰的作战环境中,依靠被欺骗的GPS信号或仅依靠INS进行导航制导的打击精度甚至不如传统无控炮弹。国外现役/在研的精确制导炮弹基本都依靠卫星提供关键的导航信息,为避免精确制导炮弹在战场作战效能大打折扣,亟需发展抗导航干扰技术,对卫星制导体制的精确制导炮弹进行抗卫星信号干扰设计与改进升级,并积极发展全球导航卫星系统(GNSS)拒止环境下的精确制导炮弹。3.有人/无人协同网络化技术

美国《作战环境2035-2050:新兴战争特点》报告中描述到,未来作战环境的特点主要是:以史上最快的速度执行观察-定位-决策-行动循环,实现战场反应速度极快、适应作战环境能力极强、实施杀伤力极高的未来优势作战模式。强调了未来大口径火炮武器系统作战思想将进一步升级为“On the Fly(快速反应作战)”,也表明了精确制导炮弹未来需要适应火炮更加敏捷、快速作战的需求。通过构建弹-炮数据链、弹-无人装备数据链,在发射后联入网络获得作战必要信息,并在其他网络节点的指示下完成自身定位、制导以及锁定打击目标,提升精确制导炮弹的战场灵活性、敏捷性,满足未来火炮快速反应的作战需求。
结束语

随着高端武器装备持续向着智能化、体系化、无人化深度融合发展,大口径精确制导炮弹在传统作战目标牵引出的“打得远”、“打得准”、“打得狠”、“打得起”的发展基础上,需要深度融入人工智能、大数据、深度强化学习、自主控制算法为核心的新型技术体系,从而根本解决现有装备在强电磁环境中作战效能较弱、尚不具备协同网络化作战能力、远程/超远程精确打击杀伤链难闭环等实际作战局限,最终满足“联合多域”、“机动作战”、“远程纵深”等现代作战概念,为火炮武器系统提供颠覆性火力优势。

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