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[科普中国]-“坦克破坏者”导弹

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研究背景

19世纪80年代末,美军的龙式轻型反坦克导弹对付苏联的新一代坦克威力不足,射程有限,射手在敌火力范围内暴露时间长。鉴于此,美国陆军导弹部在驾束制导研究取得了一定成效之后,于1977年初开始多方案探索取代龙式导弹的下一代反坦克导弹。1980年4月,美国防部远景研究规划局在可以用到从手持式到末端制导的各种制导武器上的关键技术,即焦面列阵凝视红外导引头技术基本成熟的条件下,提出了“坦克破坏者”反坦克导弹方案, 要与陆军的各方案进行竞争。当时有四家公司参与了“坦克破坏者”导弹方案的角逐,最后采用了休斯公司的方案。1

该导弹具有体积小、重量轻、杀伤率高、抗干扰能力强等特点,可在封闭的空间如装甲车或直升机内发射,无论白天和黑夜都可使用,还可在战场烟幕和恶劣气候条件下使用。2

主要战技坦克破坏者将主要用作步兵排的反装甲武器,其次,它还将用作突击支援武器和击毁在重型反坦克武器打击下幸存下来的装甲战斗车辆。为此,美国陆军步兵中心起草的战术要求是:

能单兵携带使用, 这意味着最大弹重约为16公斤,弹长1200毫米,弹径100毫米;

应用热成像技术昼夜使用时,应能做到发射后无需操作,甚至能穿透烟雾攻击各国不同类型的目标,并有较强的抗干扰能力;

威力足以摧毁苏联的T-72和T-80坦克;

最小射程应小于50m,最大射程应在2000m以上;

为了能在人群较密集的地区(如城市)或封闭的环境中发射,,导弹发射时必须无后喷火焰;

使用训练要尽可能简单,因为要作为步兵武器大量使用;

由于使用了凝视导引头,对低温致冷的依赖性小,因此需要成本低廉。1

技术要求提出这些要求的目的是旨在克服当时反坦克武器的不足, 即指令制导或激光驾束制导的导弹必须打坦克的厚装甲——前装甲,射手暴露在敌火力范围内的时间长;而非制导武器精度低,对射手的技术水平依赖性强。要克服这些不足,坦克破坏者就必须要在技术上能够实现:

在最大射程上应能可靠地捕捉目标;

为保证导弹在云层下飞行, 最大弹道高要低(150m);

要价格便宜, 导引头的视场角就要限制为20~30°;

对坦克表面的命中角要大(30~50°);

最小射程要小;

飞行时间要短;

能从封闭的环境中发射。1

研制历程第一阶段(1980年4月到1981年7月)第一阶段的主要任务是对设计概念进行确定。当时有四家公司参与了设计概念的竞争,分别是休斯公司、麦克唐纳· 道格拉斯公司、洛克威尔公司和德克萨公司。

休斯公司的方案是用工作波长为3~5微米的锑化铟导引头, 综合使用反作用和气动控制, 助推/续航推进;道格拉斯公司的方案则采用美无线电公司的工作波长为3~5微米的硅“ 肖特基” 势垒导引头,折叠翼和道格拉斯公司自己设计的H形双轴射流推力矢量控制, 以及增面燃烧火箭发动机;洛克威尔公司的方案用工作波长为3~5微米的亚砷锑化铟导引头,用弹体升力与三维射流推力矢量控制, 还用增面燃烧发动机;德克萨斯公司的方案用碲镉汞导引头, 综合使用整流板, 燃气舵和气动控制, 还用助/推续航单室发动机。所有这四种方案均采用管式发射。

所有四家公司设计的导引头均装到直升飞机上在亚拉巴马州享次维尔的美国陆军导弹部的靶场进行了系留飞行试验, 目标有坦克、掩体和直升飞机。导引头成功地锁定了直升飞机,其作用距离比打坦克时更远。对每一种导引失的设计都进行了持续70~100小时的风洞试验。已经证明, 推力矢量控制的工作是成功的, 发动机用交联双基推进剂能够实现无烟推进。各项技术关键的成功论证表明, 重量仅为13.5~16公斤的系统是有可能成功的。这就促使美国防远景研究规划局下决心开始第二阶段的发展工作。1

第二阶段1981年7月,美国国防远景研究规划局选择了休斯和德克萨斯两家公司来承包第二阶段的工作,合同经费分别为1500万和1140万美元。

这一阶段的工作重点是研制工作波长为8~10微米的导引头, 对跟踪电路作进一步研究,通过系留飞行试验和无控飞行试验来论证这方面的技术。

在坦克破坏者的第二发展阶段,无论是休斯公司的方案,还是德克萨斯公司的方案,都是由瞄准发射装置和筒装导弹组成的。瞄准发射装置包括显示器和发射转换开关。由于按设计,射手可以通过导弹的导引头来瞄准目标,因此,坦克破坏者没有像其他二代或新型导弹那样配热成像瞄准具,只是为了便于射手瞄准,发射装置用了一台显示器。筒装导弹由发射/储存筒和导弹组成。导弹的主要结构是:头部为焦面列阵凝视红外导引头, 随后是空心装药战斗部,再后是数字式自动驾驶仪、动力装置,尾部装舵机。

休斯公司的方案和德克萨斯公司的方案的主要区别在于导弹的主要尺寸不同,气动布局不同,导引头不同和导弹的初始飞行特征不同。1

经过两年的研制,到1983年,经过试验验证和打靶试验后,美国陆军导弹部最终选定了休斯公司的方案。3