砺道智库 2024年12月23日
据考茨杂志报道,随着武器技术,特别是智能弹药的发展而不断发展,我们看到技术与武器爆炸特性的融合日益紧密。通过利用高可靠性计算、先进传感器和制导系统,智能弹药可以精确识别和瞄准敌人。虽然这些先进技术对高价值目标非常有效,但有时将这些先进技术用于低价值目标似乎有些过度。
例如,据报道,俄罗斯和乌克兰军队每天需发射15,000 至 20,000 枚 155 毫米炮弹。由于像风暴之影或爱国者导弹这样的高端弹药每枚售价近 100 万美元,这场冲突可以看作是一场消耗战,获胜者可能是财力最雄厚的一方。这提出了一个重要的问题:我们如何利用技术以更低的成本制造精确弹药?我们应该关注的是计算技术及其与传感器的交互,而不是底层武器系统本身。
智能弹药的概念可以追溯到20 世纪 60 年代由德州仪器和罗克韦尔国际公司合作开发的 Paveway 激光制导炸弹。Paveway 于 1965 年首次部署在越南战争中,其精确度在 75 英尺以内。它的后继者 JDAM(联合直接攻击弹药)在沙漠风暴行动中发挥了关键作用,为标准炸弹提供了包括 GPS 接收器在内的升级套件,将精确度提高到 35 英尺以内。此外,JDAM 克服了恶劣天气造成的限制,其“发射后不管”的能力变得尤为重要,它允许发射平台离开该区域并减少遭受反击的风险。而如今,智能弹药受益于高可靠性计算和更高传感器融合方面的进步,能够以更高的精度实现超视距瞄准,并减少附带伤害。
Pave 或 PAVE 有时用作精密航空电子引导设备的缩写;字面意思是用于控制飞机速度和方向的电子设备。激光制导是 Pave 的一种形式
目前,DARPA 的 EXACTO(极高精度任务弹药)项目突破了小型化的极限,其供应商洛克希德马丁公司的工程师们面临着开发带有光学制导系统的狙击弹的挑战。尽管该项目的许多方面仍属机密,但很明显,要实现这种精度,就需要在小型化方面取得突破。
在业界,为弹药设计的系统通常被称为“圆板制造机”。除了尺寸限制和环境挑战之外,这些解决方案的可靠性还取决于电力输送系统,该系统可确保清洁、精确的电力,以维持系统稳定性,同时管理瞬时高温。
虽然无人机和智能机动弹药有相似之处,但它们的用途却大不相同,许多弹药都是“一次性”的。这就需要开发出价格合理的大规模生产解决方案,而又不至于让国家破产,尤其是在每天要消耗数千枚弹药的情况下。例如,乌克兰军方已经模糊了可重复使用的无人机和一次性弹药之间的界限,无人机会将炸药投掷到敌方坦克的薄弱之处。
这是顶部攻击地雷的一个例子,它使用先进技术从上方攻击车辆,图片来自亚利桑那州尤马试验场
随着智能弹药的不断进步,多技术、性能、参数的妥协将不可避免。例如,VITA 90 VNX 标准通过提供专为高度 SWAP 优化的应用而设计的外形尺寸吸引了 OEM 的兴趣。然而,VNX 的小尺寸也带来了设计挑战,特别是在性能、存储和 I/O 功能方面。Wolf Technologies 是首批提供生产级产品的公司之一,最近推出了一款帧抓取器解决方案。
虽然小型化并不是一个新概念,但更小封装中计算能力的提高可以实现更先进的功能。VNX 外形尺寸不仅限于弹药,而是为满足各种应用的大容量需求而开发的。
一些人认为,远程遥测解决方案将使弹药受益最大,因为这些解决方案将情报保存在可重复使用的系统中,从而降低一次性部件的成本。通过将无人机系统 (UAS) 或有人无人协同 (MUM-T) 的自主功能与精确制导弹药相结合,可能可以大大降低此类武器的成本,使其在大规模生产中更加实惠。
最后,弹药的杀伤力和成本之间的平衡仍然是军工行业面临的重大挑战。从射频到实时视频,各种各样的传感器输入将推动实时性能要求,需要更快、更高效的数据链路和最小的延迟。未来专用弹药将能够实现远超爆炸半径的精确度,即使在拥挤的环境中也能瞄准特定物体。