毫秒击杀重装甲

2013年的阿布扎比防务展上，中国自行研制的GS-1智能炮弹首次亮相。为了更进一步了解这种尖端武器的技术，与读者分享自豪和喜悦，本刊记者采访了末敏弹总设计师、中国工程院杨绍卿院士。

研制过程

杨院士说，这里还有难度很大的总体设计问题，涉及到非常多的技术问题。首先是载体问题，到达目标区后子弹要从母弹中正确抛出，不能互相碰撞；抛出间隔要适当，避免太过密集，否则会导致多发末敏子弹打击同一个目标，降低作战效能；另外，作为载体的母弹无论是火箭弹还是榴弹，飞行时都要自旋，而末敏子弹的自旋、速度都和母弹不同，因此抛出后需要减旋；母弹飞行速度一般超过音速，所以子弹抛出后必须减速……种种问题，一道道技术难关，都没有任何捷径可寻，是杨总带领研制团队逐个闯过来的。

末敏弹的研制得到了军方大力支持。到1995年，末敏弹的原理问题基本解决，但还没有进入工程应用。杨院士说，末敏弹研制和国家整体科技水平工业水平是紧密相联的，比如目标探测识别技术、计算机软硬件技术、传感器技术、加工能力等等，当时还不能解决。如今国内具备了有关技术能力，末敏弹才能投入生产乃至出口。例如弹上元器件在发射时要承受巨大的加速度。一般火箭弹的加速度不到150g，而炮弹的加速度要比火箭弹大100倍，发射瞬间有相当于几百吨重物的重力加载到弹上，所以器件的加固问题难度极大。中国兵工单位经过几年的努力，已经基本解决了这个问题。现在的器件可以承受20000g的过载。GS-1的出现就证明了这方面的成就。

伞与翼的选择

末敏弹设计中有个重大的技术选择，就是采用稳定伞还是弹翼。末敏子弹在空中姿态要稳定，才能准确寻找跟踪目标。稳定伞和弹翼就是用来实现姿态稳定的。记者在阿布扎比展场上看到的GS-1弹是收拢状态，没有展现出伞或是弹翼，而模拟图板上可以隐约看到稳定伞。

那么中国的末敏弹到底采用了什么稳定方案呢？杨院士说，旋转稳定伞技术难度比较低、姿态控制容易。虽然会出现摆动，但是通过优化设计后可以保证摆幅不超过5度。弹翼的好处是目标小、不易被发现，而且转速快、发现目标快、不易漏扫，且子弹体积要小一些，但技术难度大。综合考虑后，杨院士认为弹翼方案虽然有些优点，但总体效果与稳定伞的差别不大，因此他最终选择了稳定伞方案。。

杨院士说，其实稳定伞末敏弹也不容易发现，即使被发现也没有什么有效的对抗方式。杨院士曾经做过试验，把末敏弹从运-5飞机上投掷下来，然后用高射机枪对其射击。实验中发现，高机很难打中稳定伞，即便稳定伞中弹四五发仍然可以正常工作。所以目前国际上大多数末敏弹、包括德国“斯玛特”都采用了稳定伞。

记者曾在2010年的萨托利军展和2011年的伦敦军展上见到过展开状态的“斯玛特”弹。从外观看，稳定伞有一个拉出和展开的过程，流程似乎比弹翼方案更为复杂，那么稳定伞的研制难度在哪里？

杨院士说，这其中主要存在着设计和技术问题，比如稳定伞要可靠打开，有一定转速，伞绳不能缠绕。因此要精确设计伞形、选用透风性能恰当的材料。如果设计不好就会产生“呼吸现象”，伞身会不断地一张一弛，不能达到稳定。在具体设计上，要考虑伞的螺旋转速和下降速度之间的匹配关系，要保证稳定螺旋下降，摆幅也不能太大。上述问题都要靠反复试验才能总结出最合适的伞、弹匹配关系。

毫秒之间的杀招

末敏弹要在几毫秒内完成目标搜索、识别、瞄准、起爆等动作，最短只用0.5毫秒。人们常用“一眨眼”来形容时间短，实际上人眨一下眼就要消耗300毫秒，可见末敏弹的工作流程何其紧凑。弹上计算机要在这么短时间里完成这多么判断，研制难度巨大。特别是识别目标的过程，不仅仅要解决器件性能问题，还要测量大量环境数据。

杨院士说，末敏弹最适合打车辆编队和集群。一般要求目标速度不超过60千米/小时。如果目标速度超过90千米/小时，命中率会下降10～15%。而对于直升机这样的低空飞行目标，由于末敏弹的战斗部从起爆到弹丸命中目标需要一定时间，足够直升机飞出打击范围，因此无法用来反直升机。

装甲集群的终结者

末敏弹作战环境有很多种，比如沙漠、草原、森林、城市、海洋等，如何让末敏弹从这些复杂的环境中发现目标？

杨院士说，这是一个不断积累、不断拓展的过程，要在不同环境下不断试验，并进行大量数据计算，不断扩大数据库。数据越多、越细，识别目标的特征就越多。在此基础上不断完善末敏弹的目标识别软件，从简单到复杂，就像人不断学习，从小学到大学再到硕士、博士一样。还要根据目标的发展变化进一步优化软件。也可以根据作战环境选择不同的制导方式。比如对海上目标，因为海浪的散射效应，红外制导就比毫米波和激光制导有优势。换成沙漠地区就要选择不同的制导方式和软件算法。考虑不周到，就会不适应环境甚至失效。可以把末敏弹设定成适应多种环境，也能设定成在单一环境下作战。这两种设定的成本不同，单一环境末敏弹就比较便宜。

末敏弹的威力如此之大，有没有防御或者对抗的办法呢？

杨院士说，目前国际公认没有什么好办法来对抗末敏弹。因为它采用攻顶的路线，而且自身目标很小。被攻击的一方不知道什么时候被末敏弹攻击，也无法预警。

要想干扰末敏弹的探测和瞄准也困难。虽然理论上可以在红外和毫米波频段施放干扰，但防御方不可能随时随地开着干扰机。而且末敏弹视角很小，要对准敏感器才能有效干扰。而末敏弹从开始扫描到引爆只要几毫秒，防御方很难有足够的时间来对准敏感期。

另外，末敏弹采用复合制导方式后，也很难用假目标欺骗它。真目标有多个识别特征，比如辨认一个人可以通过其穿什么衣服、头发什么颜色，戴不戴眼镜等多方面来识别。末敏弹识别目标也有多个方法，如果坦克已经被击中起火，其红外特征就会发生变化，末敏弹就不再攻击它。

就是用激光烧伞也很难。末敏弹从开伞到起爆不到10秒，而战术激光器不可能这么短时间烧毁这么多伞，除非能先击毁母弹。

为了测算末敏弹的实战效能，杨院士曾组织了大规模射击试验，用62式轻型坦克摆出坦克营进攻状态，发动机工作一小时后关机。然后从40千米外发射装有末敏战斗部的火箭弹。几十秒内，这个坦克营的一半就被消灭了。被击毁的坦克不是发动机被打碎，就是炮塔被击毁，车内的羊全被击毙，设备彻底破坏。62式坦克的炮塔俯视面积比国际主流三代坦克小得多，发动机功率也小得多。国产末敏弹能发现并打中62式，那么任何一种三代坦克都不可能在它面前逃生。

末敏弹虽然先进而复杂，但对炮兵来说，它的使用方法和无制导弹药的反坦克子母弹基本一样。炮手先根据目标参数设定母弹发射参数，发射后母弹按预定程序开舱、放出子弹。子弹开伞、姿态稳定后开始搜索、识别目标，瞄准后起爆。而无制导的子母弹弹道是固定的，落到目标上就起爆，落不到目标就此失的。而且一发末敏弹能搜索两个足球场大的区域，扫描线的间距为1.5米，坦克装甲车辆这么大的目标基本不会漏过。杨总为此做过对比试验，火箭末敏弹对装甲目标命中率可以达到80%，而用无制导的子母弹打击同样多的目标，施放的2400枚子弹无一命中。统计分析显示，1枚火箭末敏弹的杀伤效率相当于500枚普通火箭弹，1枚155炮射末敏弹可以相当于2000枚普通榴弹。而且末敏弹的交换比非常划算。国外数据显示，一枚“萨达姆”末敏弹的采购价为60000多美元。一辆西方三代坦克的价格在500万美元以上，即使低端的俄罗斯T-90S坦克价格也超过300万美元。按照平均击毁率60%计算，末敏弹的效费比非常之高。如果再考虑到末敏弹一次炮击就能保证让目标失去战斗力，炮兵可以打完就跑、不用冒险再次开火的高生存率，效费比就更高了。

杨院士特别指出，末敏弹打击集群目标非常有效，因此现在国际上基本有一种共识：末敏弹大批量装备后，就很难实行装甲部队大规模作战了。所以可以说，末敏弹有了一定程度的战略意义。

末敏弹只要几毫秒就可以确认目标并且引爆，那么这其中怎么解决分配目标的问题、避免多弹打同一目标呢？杨院士说，现在末敏弹还没有目标选择能力，只能打击扫描到的第一个目标。因此炮兵作战时要根据目标情况来设定发射参数和数量，比如对方有多少坦克、分散在多大面积上、行进速度是多少，等等。设定的发射参数要使母弹有一定散布，要保证抛出的所有末敏子弹能覆盖目标区，这样就不会导致末敏子弹太密集。当然，可能出现两发末敏弹打击同一个目标的情况，但是概率不高于10%。今后以后随着智能化、网络化水平提高，末敏弹有可能具备目标选择能力，就是先搜索，然后从几个目标中选择一个打。

关键技术的二次应用

兵器部门为了末敏弹研制投入了这么大的代价，那么它的技术是不是可以用在其它制导武器上，发挥更大的效益吗？

杨院士说，末敏弹的工作原理和多数精确弹药不同。例如导弹是引导武器直接飞向目标，而末敏弹是快速瞄准目标直射。因此末敏弹的技术不能直接用在其他武器上。但末敏弹研制中突破的一些基础技术是具有通用性的，比如抗过载技术、计算机小型化、信息处理、高灵敏度传感器、软件算法，等等。

巡飞弹就是末敏弹技术应用的一个例子。巡飞弹是用炮打出去的，所以速度和突防能力比无人机强得多，不容易被发现、拦截。如果用火箭弹发射巡飞弹，只要90多秒就能抵达70千米外的目标区了，然后火箭弹把巡飞弹抛出，巡航半小时。巡飞弹所用的抛出技术、导航控制技术、数据链技术、侦察技术结合了末敏弹、导弹技术和无人机，尤其是抛出技术源于末敏弹。有了巡飞弹，炮兵就可以实现单炮作战。以前炮兵必须先从上级指挥部得到目标信息才能打，现在可以先打一发巡飞侦察弹，传回目标图像、坐标、打击效果等等信息，就可以据此装定参数射击了。

与国外产品的对比

目前世界上能研发末敏弹的国家很少，研制成功的有美、俄、法、德、瑞典和中国，印度正在研制，还没有看到成功的消息。其他很多国家装备的末敏弹是进口的。比如荷兰、希腊、英国、澳大利亚都进口可德国“斯玛特”弹。这其中的原因，是末敏弹技术难度大、研制时间长，中国用了十多年时间才使火箭末敏弹正式装备部队。

目前参加过实战的末敏弹只有美国的“萨达姆”，在伊拉克战场试用期间发射了121发，击毁48辆坦克。但是“萨达姆”的可靠性只能达到0.79，主要问题是抛出阶段子弹互相碰撞，导致开伞不顺利。德国“斯马特”末敏弹吸取“萨达姆”的教训，在伞形和开伞方式上做了改进，可靠性达到0.97。所以美国决定放弃“萨达姆”引进“斯马特”。俄罗斯的末敏弹有70千米火箭弹、122毫米火箭弹、500千克航空炸弹几种，总体技术水平和美欧相当，而且有自己的特色，就是只用单一红外制导。单一红外制导的成本低，也比较适合俄罗斯的低温环境。而且俄军的战术思想有自己的特色，他们认为静止的坦克没必要用末敏弹去打。一旦坦克发起进攻，那么发动机必然要运转，红外特征明显，用红外单一模式制导就足够了，这反应了俄国的实用化作战思想，值得学习、借鉴。

谈到中国末敏弹在国际上所处的水平，杨院士指出，国内的设计水平、技术水平和国外基本相当，但受国家整体工业水平的限制，一些具体器件性能不如国外产品。火箭末敏弹与国外水平相当，命中率占优，但杀伤力要差一点。炮射末敏弹在性能上有些差距，但价格上很有优势，单发售价大约是20万人民币，比美国的“萨达姆”便宜三分之一以上。另外，中国末敏弹在制导方式上有优势，首先引入了激光半主动制导。因为激光波束很窄，所以制导精度比毫米波高得多。这对西亚沙漠地区的作战有重大意义。这里白天的气温非常高，红外制导基本不起作用，而只靠毫米波的命中率只有15～25%。“斯马特”末敏弹在阿联酋推销失败就因为这个因素。如果是毫米波加激光制导，末敏弹就能达到50%以上的命中率。

那么在末敏弹上集中3种传感器上有没有难度，会不会互相干扰呢？杨院士说，这个问题已经通过优化设计得到解决，虽然同时装三种传感器弹的尺寸和成本要增加一点，但是能扩大作战环境，提高适应性和命中率，还是划算的。红外、激光、毫米波的波段不同，不会相互干扰。只有同时使用主动和被动毫米波制导时才会发生干扰问题。

中国末敏弹的发展与改进

为了控制成本，中国推出的末敏弹目前采用铜质药型罩。如果改用“斯马特”那样的钽质药型罩就可以大大提高威力。钽的密度高达16.65克/立方厘米，远高于铜的8.92克/立方厘米。在相同体积、相同速度下，钽飞行体的动能比铜飞行体大了近一倍，穿甲威力可以增加到100毫米。但钽的价格比黄金还贵，一个铜罩的价格只有数百人民币，而同样重量的钽罩价格高达数千人民币。因此，兵器工业部门虽然已经拥有了钽的设计加工制造能力，但批产的末敏弹还是采用了铜罩。如果用户提出需求，兵器部门可以立刻提供钽罩的末敏弹。

谈到末敏弹的发展前景，杨院士指出，未来末敏弹要提高探测范围、扩大搜索面积。例如美国计划把“萨达姆”末敏弹的探测直径从150米扩大到200米，这样探测范围就能从约15000平方米扩大到约30000平方米。要做到这一点，必须进一步提高传感器的敏感度和战斗部的威力，还要提高抗干扰能力。另外还要继续推进器件小型化，并使用新的波段。现在出现了很多反红外涂料，能降低车辆的红外特征。

另外还要研究智能化自适应多模战斗部，对于坦克、装甲车、汽车、雷达车等目标，能其特性爆炸成不同的弹丸，自动寻找特定的部位加以打击。

记者提出，末敏弹是否可以用于反跑道任务？杨院士解释说，末敏弹完全能识别并打中跑道，但因为末敏弹形成的杵形战斗部是穿甲弹，重量很小，打在跑道上只是造成一个小洞，破坏不大。因此有人想利用末敏弹的原理，改用火箭爆炸战斗部去打跑道。

至于未来是不是考虑其他制导方式，杨院士排除了主动毫米波技术。原因一是主动发射电波会暴露，二是还要解决抗干扰问题。敏感器如果要主动发射电磁波，就必须配备振荡器，存在扰的风险。而且激光半主动制导可以在很大程度上解决问题，不必再搞主动毫米波。至于红外焦平面阵，它的成本太高，不适合末敏弹这种可以能一次发射几百枚的弹药。但未来会考虑紫外或其它红外波段，以及2毫米毫米波，也可以考虑红外多元线阵敏感器。

今后还可以考虑引入导航技术，使末敏弹具备一定的平移机动能力。但是从生存率角度考虑，末敏弹不能留空太久。还可以采取巡飞弹和末敏弹配合作战的办法，巡飞弹侦察到高价值目标直接打击，末敏弹则打击普通目标。

如今数据链成为精确弹药的新选择，是信息化、数字化、网络化战场的基础性装备之一。那么数据链对末敏弹有没有意义呢？杨院士指出，他们已经开始研究研究这方面的问题。未来如果某个部分的部队发现了敌坦克，但没有抗击手段，就可以通过数据链通知炮兵发射末敏弹。末敏弹还可以装在巡飞弹和无人机上，只要发现目标就直接投掷末敏弹下去，实现查打一体。

杨院士说，末敏弹的优点就是可以用各种载体和平台发射，是一种广谱弹药，甚至还可以装到弹道导弹里打击远程目标。末敏弹不但能用于陆军反坦克，也能用于舰炮来打击各种舰艇。小型舰艇的运动特征接近装甲目标，但要重新开发目标识别软件和制导传感器，要根据海上环境特征进行大量计算，存储目标特征，建立新的瞄准判断准则。末敏弹还可以用来打击大型战舰上层建筑的电子设备，它虽然不可能对大舰的舰体造成严重破坏，但可以考虑采用反辐射导引方式击毁雷达电子设备，也能让军舰失去战斗力。

市场前景乐观

目前兵器部门不但研制了末敏火箭弹、外贸GS-1末敏弹，还在研制其它不同口径、适用于不同类型火炮的末敏弹。此外，末敏弹还能用航空炸弹、专用散布器投射。

谈到中国末敏弹的出口，杨院士认为前景很乐观。其中155毫米炮射末敏弹可以借155榴弹炮大量出口的东风开拓市场。但火箭末敏弹出口会面临一些限制。首先是国际条约规定火箭炮射程不能超过300千米，而且中国火箭炮的出口量还比较少，所以对火箭末敏弹的需要还没有培养起来。

由于“萨达姆”性能不理想，“博恩斯”几乎不提供出口，因此在很长一段时间里，国际军展上只有“斯马特”末敏弹在唱独角戏。该公司在历届军展上反复展示末敏弹的结构、原理、作战过程，并且从不忌讳参观者近观和拍照，颇有独步江湖的意味。GS-1的突破不但打破了垄断，更表明中国人在这个高水平、高难度的领域完全可以做得与国外老牌军工企业一样好，甚至有所超越。我们期待着杨院士和他的团队能在末敏弹乃至其他智能弹药领域做出更大的突破，为“中国制造”赢得更多的赞誉和效益。