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从“龙之颚”到“宝石路”,揭秘激光制导炸弹的诞生

发布时间:2017-03-22  原作者:李昭辉   点击数:

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激光解决方案

  激光制导炸弹的问世标志着在精确制导弹药方面出现了巨大的突破。有许多个人和机构都曾涉足于激光制导炸弹的研发,但其中的关键人物是佛罗里达州埃格林空军基地空军试验场(Air Proving Ground)的副指挥官小约瑟夫•戴维斯上校(Col. Joseph Davis Jr.)和德州仪器公司的一名工程师韦尔登•沃德(Weldon Word)。

  戴维斯上校最初是以美国空军航空系统分部一个下属分支机构的领导的身份而来到埃格林空军基地的,他的职责是探索能够在越南战争中立刻提升空中战役效能的技术。越南战争开始时,美军的平均轰炸精度(CEP)为420英尺(约128米)。1965年,戴维斯正在寻找一种具有如下精度的武器:其在一般情况下能落在以目标为圆心的半径30英尺(约9米)的圆内,并且具备足够的威力以摧毁目标。他在沃德提出的理念中看到了希望──沃德利用了美国陆军对激光制导导弹的早期研究成果。

小约瑟夫•戴维斯上校
小约瑟夫•戴维斯上校

  沃德的理念──他的理念是在一项“精简计划”中提出的,这项“精简计划”是一个小型的、关于快速跟踪系统的研发项目,研发经费在10万美元以下──是一组激光套件,该套件由寻的器和制导组件构成,寻的器和制导组件可以“用螺栓连接”到标准的自由落体炸弹上。

  投放这种激光制导炸弹需要两架飞机:指示机需要将致密的激光束聚焦在目标上,并不断地用激光束照射目标,然后从目标向外反射的激光能量会形成一片锥形的区域,该能量区域被称为“篮子”(basket);第二架飞机,即投弹机会朝“篮子”中投放一枚炸弹,炸弹的导引头会锁定激光束并将炸弹导引向目标。

第二架飞机,即投弹机会朝“篮子”中投放一枚炸弹,炸弹的导引头会锁定激光束并将炸弹导引向目标
第二架飞机,即投弹机会朝“篮子”中投放一枚炸弹,炸弹的导引头会锁定激光束并将炸弹导引向目标

  除了导引头之外,沃德所提出的激光套件的所有剩余组件都是现成的货架产品:绰号“砰砰”(bang-bang)的制导系统和控制翼面移植自“百舌鸟”导弹;控制翼面以十字形的方式安装在炸弹壳体的中间和弹尾两个位置,而且控制翼面之间可以来回互换──“砰砰”的名字即来源于弹翼从一个位置换到另一个位置时产生的声音。炸弹以锯齿形的轨迹飞向目标,因为控制翼面每隔几秒钟就进行一次修正偏转,以便使反射回来的激光束始终落在导引头的“视野中心”。炸弹在飞行过程中会发生轻微的旋转,这是为了减弱炸弹锯齿形运动的起伏程度。

激光引导头控制着舵面的偏转
激光引导头控制着舵面的偏转

  导引头安装在炸弹鼻部的气流测试探头(airflow test probe)内。“探头外观类似于一个羽毛球的球头,所以从那时起探头便被戏称为‘羽毛球头’”,沃德这样说道。他还建议花99000美元制造十几个原型探头。

北美和德州仪器各自的方案,后者一开始把引导头放在一个很奇怪的位置
北美和德州仪器各自的方案,后者一开始把引导头放在一个很奇怪的位置

  美国空军负责采购的官员对德州仪器公司提出的上述理念持怀疑态度,他们还咨询了来自北美公司自动化分部的竞争性报价。北美公司的设计更加复杂,其设计包含有一个陀螺仪,这可以让炸弹以一条比“砰砰”炸弹更平滑的飞行轨迹飞向目标。然而,北美公司这款设计的成本是德州仪器公司产品的三倍,而且它在测试中并没有表现得很出色。于是,在1967年,研发合同最终被授予了德州仪器公司。

德州仪器的第一代GBU-1激光制导炸弹,战斗部是M117
德州仪器的第一代GBU-1激光制导炸弹,战斗部是M117

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