灵巧武器先锋

郑大壮

美国空军小直径航空炸弹

2015年10月6日，美国“防务更新”网站刊登了一篇题为《美空军小直径炸弹发展前景广阔》的文章。该文从发展历程、优异性能等方面对美空军小直径炸弹（SDB）进行了阐述，并称其将是美空军第五代战斗机F-22“猛禽”装备的主力航空炸弹。这则文章再次引起了我们对这款炸弹的关注。那么，小直径炸弹的真实面貌如何？它的作战使用流程又是怎样？且听本文分解。

美国空军F-22战斗机配装GBU-39小直径炸弹

横空出世

航空炸弹的小型化可谓是军事武器专家多年来所追求的一个目标。可以说，美军近些年来所装备研发的多种灵巧航空武器享誉世界。作为航空炸弹家族的又一生力军，小直径炸弹以其卓越的便携性和灵巧性，或将成为美空军对地攻击作战的中流砥柱。

小直径炸弹的前身可以追溯到美军研发微小型弹药的概念，即“灵巧武器”的一种。美军对于灵巧武器的定义十分宽泛，虽未从武器研发概念上赋予实际意义，但总体看来还是以轻巧灵便和切合实战为主。关键就是能够让战机在有限的空间内增大载弹量，提升攻击效能。早在海湾战争期间，担任美空军主力战机的F-117“夜鹰”每架次只能携带2枚908千克激光制导炸弹，攻击2个地面固定目标。由于这种激光制导炸弹比较笨重，致使F-117作战能力受限。美空军意识到，F-117只有内弹舱、无外挂弹架，载弹量有限。此外，由于海湾战争中弹药尺寸和威力都过大，也造成了装载不便和附带伤亡大等问题。

为使战机能够在一次行动中打击更多目标，美空军应该研制一种威力大、尺寸小、精确度高的250磅级（113千克）小型航空炸弹，以增加F-117的载弹量，同时提高空战速度、降低摧毁目标成本。美空军最初提出的目标是：1架F-117携带与2枚2000磅级（908千克）激光制导炸弹重量相当的数枚250磅小型航空炸弹，一次战斗飞行过程中可打击12个地面固定目标。

第二代GBU-53/B小直径炸弹

1995至2000年期间，美空军研究实验室曾开展过多个微型弹药技术演示（MMTD）项目，其中包括微型弹药技术（MMT）、小型灵巧炸弹（SSB）、灵巧的多弹发射轨（SMER）和小型增程灵巧炸弹（SSB-REX）等的研发工作，但都因技术和资金问题相继告吹。2001年年初，美空军决定在SSB-REX项目的基础上启动SDB项目。9月，美军为两大军火巨头波音公司和洛克希德·马丁公司开出了SDB项目的竞标合同。波音公司提出了以联合直接攻击弹药（JDAM）为基础，研发代号为GBU-39的小直径航空炸弹方案，洛克希德·马丁公司提出了在联合空对地防区外导弹（JASSM）和风修正弹药布撒器（WCMD）等项目的基础上研制GBU-41的方案。经过细致评定，美空军于2001年10月选择了波音公司的GBU-39方案，并正式命名为SDB，即第一代小直径炸弹。同时，波音公司获得了价值25亿美元的SDB研制与生产合同，成为SDB的主承包商。

第一代小直径炸弹的全长1.82米，重113千克，战斗部装药量22.7千克，最大飞行距离18.5千米，在加装辅助飞行装置后可以扩展至65千米，设计之初主要用于装备F-15战斗机。另外，该型炸弹对钢筋水泥的穿透力大于1米，在复杂气象条件下也可实施空对地作战（但精确度稍显不足），特别适合美军现代反恐战争和低空近距离火力支援的战场需求。随着首批次第一代小直径炸弹在2006年9月交付使用，其开始大量应用于实战。美军F-15战斗机在伊拉克战场曾多次投放，取得骄人的战绩。在大获成功后，该型炸弹还曾出口以色列，在对巴勒斯坦加沙地带的空袭中也曾多次使用。不过，该型炸弹也暴露出了易受电磁辐射干扰、无法精确打击小型移动目标等缺陷。

在技术攻关方面，激光雷达寻的头是小直径炸弹的核心技术。它采用三维模型匹配算法，可获得三维高分辨率图像，能够区分坦克、步兵战车和地空导弹等不同类型的目标。借助激光雷达寻的头制导技术，小直径炸弹的命中精度可达到1～3米。此外，其采用了菱形背弹翼和格栅翼技术。菱形背翼是一种低成本、高性能、扫描轨迹较大的弹翼组件。菱形背弹翼增程组件收缩时位于炸弹腹下，展开后是一种菱形结构，可使弹翼的压力中心位于炸弹重心处，并在高速状态下提供扰动阻力。这种弹翼具有较大的升阻比，提高了炸弹的防区外射程和横向机动能力。折叠式菱形背弹翼是为F-117、F-22、B-1B和B-2A等设计的，利用菱形背弹翼的小直径炸弹可滑翔飞行65千米。格栅翼看起来像是一个有一定厚度的方形网球拍。它由一系列薄薄的、相互连接的金属提升翼面构成，装在一个坚固的矩形框架结构中。弹翼沿弹体向前折叠，可以使空气动力学控制装置更为紧凑;并在炸弹投下之后利用气流作用使弹翼迅速展开，摒弃了复杂而笨重的弹翼展开机构。与普通翼相比，格栅翼下侧的阻力稍大，但升力较大且便于操纵。小直径炸弹利用菱形背弹翼和格栅翼技术，最大滑翔飞行距离可达92.6千米。

后来居上

早在第一代小直径炸弹发展的初期，美军就提出了“梯次式”发展思路，拟构建第二代小直径炸弹。据悉，波音公司曾提出了研发GBU-40/B后续方案，基于现有的GBU-39对地面移动目标的打击能力较弱，主要是在原弹体结构上加装三模制导头（即利用三种模式对炸弹进行制导，且三种模式可根据外部环境的变换进行实时切换），以能够精确打击地面上的小型移动目标。第二代小直径炸弹的最大特点就是可在任何复杂气象条件下，对地面固定目标或者大型移动目标予以打击，能够对射程达100千米左右的地面空防系统实施攻击，如俄制“山毛榉”、改进型“霍克”防空系统等。

第二代小直径炸弹对小型移动目标的打击能力也为美海军垂涎已久，其早在2003年就向空军提出希望加入第二代小直径炸弹研发计划，并要求尽早启动该计划。就此，美空军在2005年9月9日正式启动了第二代小直径炸弹研发生产计划，并于2006年5月敲定了以波音公司的GBU-40/B方案为基础，由洛·马公司提供辅助技术，雷声公司提供技术支持的方案。该项目最终被命名为GBU-53项目，即第二代小直径炸弹。相比较而言，第二代小直径炸弹对第一代小直径炸弹的主要改进是加装了三模制导头、自动瞄准识别系统及双向数据链系统。2009年5月，首枚GBU-53完成试射，2009年7月完成数据链试验，2009年10月完成了战机飞行试验。此后，项目小组又验证了最为关键的三模制导头外部环境实时转换能力。但最终由于波音公司的研发进展不尽人意，美军在2010年6月将第二代小直径炸弹4.7亿美元的全部研发合同授予了雷声公司。

按照计划，第二代小直径炸弹的试生产阶段于2010年7月开始，于2012年底开始大批量生产，2014年交付给美军服役。美国空海军计划总共购买15000枚第二代小直径炸弹。在挂载飞行方面，第二代小直径炸弹目前试验的载机也仅限于F-15，以后将推广到F-22、F-35等第四代战机上，或是MQ-9无人攻击机上。有消息称，英国、以色列等国在获知这一消息后也对该新型武器表现出了浓厚的兴趣。

特色鲜明

第二代GBU-53/B小直径炸弹是在第一代GBU-39/B小直径炸弹基础上发展而来，其保持了与GBU-39/B相同外观。从项目小组所发布的数据情况来看，第二代小直径炸弹身长1.8米，翼展1.71米，直径145～179毫米，总重94.7千克。其在外观上与第一代小直径炸弹最大的不同是头部前端为钝形透明头锥，主要是为了满足三模制导头中红外和激光制导方式的需求，因为红外和激光制导模式需要较为透明的空间材料，且不能被干扰。其次，在飞行方面，项目小组充分的考虑到GBU-53应采用刀形翼，而不是GBU-39所采用的菱形翼，该型翼更加符合动力飞行原理，并可大幅提升炸弹的飞行能力。另外，炸弹的仪器舱在弹体头部的后段，仪器舱的前半部分为信息系统控制单元，用于对数据信息进行收集、整理、传送;仪器舱的后半部分为三模制导头的电子设备控制传输单元，用于在三模制导时进行数据的传输。与此同时，弹体的上层为独特的弹出式空气涡轮发电机，可以利用高速飞行所产生的动力带动一部微型发电机，为三模制导头提供电力支持，减轻了弹载热电池的负荷。

弹体的中部为战斗部。第二代小直径炸弹为多效能打击战斗部，装药为内圆锥形，体积较小但威力不减。引信在战斗部后端，与尾舱的任务计算机相连接。任务计算机后边为弹载热电池，电池后为微型数据链单元。从外观看，微型数据链单元上面有一部鞭形天线，用于数据传输。弹体最后端为启动控制单元，外部有4个呈十字状配置的折叠尾翼，主弹翼和尾弹翼在投放前均为折叠状态，弹体腹部有两个挂耳和一个数据链接口，在飞机等平台上挂载时为弹腹部朝上。

第二代小直径炸弹在作战性能上较之第一代有大幅提升，与美军其他空对地导弹相比，其主要性能特点如下：

炸弹的整体容积虽然有限，加装三模制导头和双向数据链十分困难，但雷声公司仍巧妙的解决了这一问题。第二代小直径炸弹在保留第一代原有的GPS全球定位系统方式制导的前提下，在头部加装了三模制导头。为适应新的制导技术的要求，第二代小直径炸弹头部一改尖锐锥形，采用了圆钝形，直径明显加大。在复杂气象条件下，三模制导头可利用GPS制导方式，利用GPS信息快速探测、定位和跟踪移动目标;在暗夜或是光线不足的条件下，使用红外制导模式实施精确瞄准，提高对移动目标的解析能力;而在对地面大型固定目标实施打击时，则可利用激光制导模式。与此同时，第二代小直径炸弹还引入了先进的成像技术及热辐射测量技术，可利用热源辐射原理搜索跟踪目标。三模制导方式可根据外部环境的变化实时自动切换，这样就大幅提升了战机空对地打击的精确性及可靠性。

美空军第二代小直径炸弹采用了双向数据链系统，第一路数据链是将地面或是载机所收集到的情报信息传送至炸弹，或是在必要时向炸弹发出攻击指令;另一路数据链是将所使用的制导模式（三模制导中的一种模式）在炸弹上和信息控制系统之间进行互动式的传送，用于武器的瞄准，并将武器发射前和飞行中的状态信息回传至飞机火控系统的控制终端。据悉，这种双向数据链还曾用于美军的联合直接攻击炸弹、“捕鲸叉”等先进武器项目。这种双向通信使用户可以定位机动目标，向飞行中的武器传输命令，如更新目标定位和重新瞄准，并且可以产生制导信息从而跟踪机动目标，同时使炸弹在打击目标的瞬间传输毁伤评估信息。

最初，雷声公司在第二代小直径炸弹上使用了与第一代小直径炸弹相同的弹头。但是通过试验，他们决定开发一种更能满足实战需求的新式弹头。新式弹头的炸药在爆炸时所产生的能量流能够穿透装甲，打击坦克、装甲车等重装目标。另外，由特殊复合材料制作的弹头外壳在爆炸后造成的冲击波及碎片也可瞬时打击地面有生力量和轻型装甲，这些都为该型炸弹进攻类型的多样化做出了重要铺垫。

与此同时，为了降低所可能附带的损伤率，项目设计组在第二代小直径炸弹上还使用了高能量毁伤技术，在战斗部的外壳上使用了新型材料取代在第一代小直径炸弹中所使用的纯金属外壳，可降低附带的杀伤能力。在炸弹爆炸时，战斗部将产生纤维碎片，而非金属碎片，从而限制其杀伤范围。

复杂多变

小直径炸弹有多种作战样式，从目前的分析来看分为标准打击模式、协同攻击模式和即时打击模式。标准模式适用于在良好天气条件下进攻地面目标。在这种模式中，小直径炸弹可较为灵活的打击正常地面上的固定目标。但这种模式需要对所要进攻的目标实施精确校准，甚或是连续跟踪式校准，且载机在投弹后不必再对炸弹进行操控，而是完全由炸弹本身实施目标打击，因此仅能进行“一对一”的攻击，很难攻击大量目标。通常情况下，美军战机的空对地作战，如果挂载了小直径炸弹，在执行近距离空中支援任务时将采用这一模式。

在协同攻击模式中，载机在发射小直径炸弹后，可利用继续发射其他武器的方式同时袭击多个地面目标，完成毁伤大量目标的效果，通过制造某种意义上的“炸弹流”来提高打击效能。这样，小直径炸弹就可与载机实现战术协同。同时，也可要求地面或编队内的其他战机对目标进行协同作战。

即时打击模式强调打击的时效性、快速性，主要指第二代小直径炸弹，其多用于进攻远距离和随机出现的地面移动目标。这种情况下，多使用红外制导或是激光制导方式攻击，也可以由地面指挥人员通过GPS系统向炸弹传送目标数据信息，利用特有的双路数据链瞬时完成数据的交换传输及精确打击。而且，由于小直径炸弹的特殊能力，战机可在发射后迅速撤退，降低遭打击风险。未来，小直径炸弹将被美军大规模应用于实战，其效果究竟如何，我们将拭目以待。

（编辑/黄国志）