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世界首例顶尖制导子弹 平凡人成就狙击高手

  地面部队中最具挑战性的职位就是军事狙击手,然而狙击手射击时子弹能否命中目标存在不确定性。

图片 1 制导子弹外观

在2月份的测试当中,桑地亚实验室制造的一颗4英寸长的子弹原型证实它能够在飞行中改变方向并且击中超过1英里外的目标,这都是由于弹头中的光学传感器和尾翼引导的结果。传感器通过激光瞄准远距离目标,美国国防部高级研究计划局也一直在秘密进行它自己研制的子弹EXACTO的测试,福克斯新闻网已经获悉,预计最早将在9月份公布研究结果。

  美国国防部高级研究局正在研制一种子弹,这款武器几乎可以让每一个人都成为神枪手。这种武器项目就是“高精度任务武器”,采用半主动的无线电指令制导方式来制导。

图片 2 激光制导子弹测试时的空中飞行轨迹

五角大楼研究武器的宏大目标是制造出0.50口径的制导子弹,这种子弹将拥有超远程的空前精准度,不会受到侧风或者是移动目标的影响。美国国防部高级研究计划局的子弹采用类似于桑地亚实验室的设计方法,能够在飞行过程中通过实时制导系统和控制软件来追踪和指挥子弹从而改变航向。而且EXACTO子弹能够在一支普通的狙击步枪上发射。

  这种子弹口径为12.7毫米,可以装在普通枪支上。据称其通过改变子弹的质心来达到命中的目的。与普通子弹相比,这种子弹可以消除环境的影响。此前5次测试,移动的目标都未躲过这种子弹。

图片 3 美军用于发射智能子弹的XM25来福枪

美国的狙击小队在战场有着优秀的记录,包括2009年营救理查德-菲利普队长那次令人印象深刻的胜利,这都取决于当时的精准射击。这项技术将让狙击手命中高速移动的活动目标,而且在更加严峻的条件下比目前的子弹拥有更远的射程。瞄准一个移动目标之前不是那么容易,比如说在疾驰的车辆中的敌人。伊拉克和阿富汗的高速侧风和尘土特征会给你一个真正的挑战。

  这种子弹最大射击距离为2公里,极限距离为2.43公里。其精度惊人的同时,成本自然也远高于普通子弹。

  2月初,美国洛克希德·马丁公司桑迪亚国家实验室对外宣布研制了一种类似飞镖的激光制导子弹。这种激光制导子弹长4英寸(约合10.16厘米),适用于点50口径(指弹壳直径为0.5英寸,约合12.7毫米)枪族武器。研究人员称,激光制导子弹在飞行过程中能自动调整方向,像微型导弹一样击中1英里(约合1.6公里)以外的目标。这种子弹可广泛装备军队,从而提高射击的命中率,让普通士兵也拥有狙击手的神奇枪法。

然而速度和准确度是至关重要的,任何射击目标行动失败都能揭露狙击团队的存在并且增加安全风险。如果美国国防部高级研究计划局的子弹和它的光学瞄准技术测试成功的话,目前狙击手的射程限制将成为过去。这项技术能够实现更远射程,改善精准度并且击中目标时间会缩短五倍。EXACTO子弹也能够提高狙击兵的安全,能够扩大狙击兵可隐藏位置的范围。这项程序目标是对目前流行理念的最小变化来实现这项技术,并且保留目前观察手和射击手的两人组合。

  为命中率而生

目前研发正处于第二个阶段,防御制造商Teledyne科技与成像有限责任公司被授予2500万美元来打造和测试一个完整的系统,包括必要的光学视野、0.50口径的制导子弹以及空中动作控制、动力源、光学引导系统和传感器。虽然EXACTO子弹是专门为狙击手量身定做的,它也能够应用于更大口径的抢,它也很有可能应用于飞机、军舰和车辆挂载系统。

  据介绍,在阿富汗战场和伊拉克战场上,由于受天气、风速、光线及目标移动等因素影响,美军士兵经常消耗大量子弹也无法命中目标。为了提高武器射程和射击精度,美国国防部高级研究计划局(DARPA)早在4年前就秘密启动了一项名为EXACTO(Extreme
Accuracy Tasked
Ordnance)的项目,即一种射程可达5公里的高精度武器项目。洛克希德·马丁公司桑迪亚国家实验室负责研制的这款激光制导子弹正是EXACTO项目的一部分,虽然目前还处于初级研制阶段,但其最终目标是研发一种可以自动搜索和锁定目标,并精确命中目标的子弹。

布莱恩-卡斯特和雷德-琼斯这两位狙击手,恰巧也是国家实验室的工程师,他们研制了这种子弹并且用市场上可以买到的部件进行了制造。根据他们的专利设计,他们打造的制导子弹在半英里外的精确度在8英寸以内,而普通子弹在现实条件中能够出现接近30英尺。今年早些时候他们不仅对电池和电子设备进行了测试,他们也对弹药筒上的提供气封的塑料弹底板进行了测试,当子弹从枪筒发射和成功脱落的时候塑料底板能对子弹的尾翼进行保护。

  “前长眼睛后长鱼鳍”的独特设计

与制导导弹飞行过程的缓慢变向不同的是,桑地亚实验室的子弹并不依赖惯性测量装置而且每秒钟能够实现30次变向。为了消除子弹直线飞行过程中出现的旋转,琼斯和卡斯特的设计把子弹的重心前移而且包括增加维持空气动力稳定性的尾翼。然而他们的制导子弹并没有达到军队的速度,借助标准的商用火药能够达到2.1马赫(大约每秒2400英尺)。这个团队相信定制的火药能够让它实现军队速度。与此同时,Teledyne公司和美国国防部高级研究计划局正在研究所有的汽缸系统,第二阶段的测试结果将在9月24之前公布。

  人们常说“子弹不长眼”,但这种说法在激光制导子弹面前得改一改。与传统意义上的子弹不同,激光制导子弹突破了子弹从螺纹枪管发射后直线飞行的惯性轨迹,开辟了无动力曲线飞行的先例,直接颠覆了传统射击原理。

  虽然制导炸弹、制导导弹早已不足为奇,但要研制出具备制导功能的子弹却有一定难度。因为子弹的口径、体积较小,要在其中安装制导装置和飞行控制装置是一件相当困难的事情。随着信息技术、激光制导技术和人工智能技术的飞速发展,桑迪亚国家实验室的研究人员逐一克服了这些难题。

  在激光制导子弹的内部有一个独特的微型控制系统,其主要由两大部分构成:一是制导系统。在子弹前端有一个光学感应器,用以搜索、追踪射向目标的激光制导点,内部的传感器能将目标不断变化的信息适时传给制导和指挥元件,后者通过一个8位的中央处理器计算出需要的飞行路径,并指挥电磁传动装置。二是传动系统,主要是一个驱动电机和一个类似“鱼鳍”的微型弹尾,驱动电机可为传动系统提供持续动力,微型弹尾可不断旋转,调整方向,控制子弹迂回、曲折地击中目标。因此,有人形象地把该型子弹称作是“前长眼睛、后长鱼鳍”并且“还有头脑”的“聪明子弹”。

  “迷你版”的微型激光导弹

  相比瞄准射击的老式武器,激光制导子弹显然把步兵单兵武器带入了一个新时代。据称,与普通子弹不同,这种激光制导子弹并不靠凹槽或螺纹膛线来实现高速旋转,以保持直线飞行。它采用的是一种独特的滑膛设计,子弹发射后不必旋转,其尾部微型的“鱼鳍”在飞行过程中,能根据目标移动等信息调整方向,完成弹道偏离、自动导引和准确命中目标。研究人员称,它每秒可自动调整导航路径达30次,以保证能达到“百步穿杨”的效果。

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