末端制导 顶尖威力——记中国“末敏弹”奠基人杨绍卿院士

2020-12-02 16:59:54 来源:西部大开发杂志
  什么是末敏弹?
 
  末敏弹是末端敏感弹药的简称。相对于传统的“笨弹”,它是一种能够在弹道末段探测出目标的存在、并使战斗部朝着目标方向精准打击的“智能”弹药,主要用于自主攻击集群装甲车辆,具有作战距离远、命中概率高、毁伤效果好、效费比高等优点。之所以叫末敏弹,主要因为它探测识别的过程特别快,时间特别短。从探测、判别到攻击目标,只有2毫秒。经科学测算,人眨眼的时间大概是200——300毫秒。那就是说,末敏弹作为“坦克杀手”,“一剑封喉”的过程还不到人眨眼的1%!
 
  与激光制导炮弹相比,末敏弹可“发射后不管”,免去了激光照射指引的环节,与发射普通炮弹没有差别。有数据统计,毁伤同样数量装甲目标的耗弹量,末敏弹与子母弹、榴弹的比为1:40:250。末敏弹的出现让钢铁洪流成为自杀冲锋,让榴弹炮变身反坦克利器。
 
  为什么要研发末敏弹?
 
  末敏弹的使用,起源于冷战时期装甲对抗的不断升级。坦克一直被称为“陆战之王”,尤其是二战期间苏德库尔斯克坦克大会战,更是给人们留下了非常深刻的印象。西方世界面对前苏联钢铁洪流的威胁,发展出了许多新型弹药,如多用途子母弹和激光制导炮弹。但这两种弹药缺点也很明显:激光制导炮弹造价高,需要激光引导,只能攻击少数重点目标;多用途子母弹的威力、精度有限,只能对付轻型装甲目标,子弹药哑火率高、附带伤害大。美国在上世纪六十年代末提出了一个目标定向击毁的奇思妙想,为的是能够在远距离精确打击行进中的装甲集群目标。
 
  就在同一时期,中苏珍宝岛冲突暴发。面对前苏联部队耀武扬威的坦克集群,我军装备的各种反坦克武器都束手无策。这让刚刚从北京大学物理系毕业投笔从戎的杨绍卿深感震撼,报国之志催生出强军之情。于是,在分配到专门研究反坦克武器的科研机构之后,他就全身心的潜心于钻研和探索,对标发达国家的最新成果,既关注学科前沿的趋势,又服从国防事业的大局,科学谋划,团结协作,攻克了一个个难题。他清醒地认识到,输赢之间真正的区别:赢,不一定赢在当下;但输,一定是输在未来。成功并不是发生在成功之日,而是萌生于认识到之时。1994年,他被任命为反坦克武器的总设计师。当时他的手里没有任何可以用于工程指导的研究数据,基本处于白手起家的状态。而美国已经装备了用于航空投射的斯基特末敏弹,把它作为反坦克、反装甲的战略武器。德国和俄罗斯的未敏弹紧随其后,也到了定型阶段。1997年,美国反装甲末敏弹“萨达姆”定型装备;此后,德国的斯玛特末敏弹问世;俄罗斯在此期间也装备了旋风末敏弹。
 
  基于这种现实,我国将末敏弹技术列为国防重大关键技术。面对全新的领域,复杂的武器系统,杨绍卿深深地感到使命光荣,责任重大。
 
  杨绍卿和末敏弹
 
  在这几个发达国家的末敏弹纷纷出笼的时候,杨绍卿团队的末敏弹研究还处于故障频发的阶段:在演示试验阶段,有些炮弹无法炸响;有些末敏弹打出去之后不主动攻击目标。这就得从实战现场找原因,就得拆弹。拆弹就非常危险,随时可能会爆炸,直接影响生命安全。
 
  拆还是不拆?由谁来拆?万一出了问题怎么办?
 
  为此,杨绍卿决定由3位核心成员到现场拆弹。大家商议:如果3个人都出了问题,那就为国捐躯,在所不辞。如果3人中的某个人出了问题,则由幸存者照顾其亲人和家属。当时的气氛非常悲壮!一句话,把最坏时的后事都安排好了。
 
  在危机四伏的现场,当杨绍卿让两位助手扶直弹体自己拆弹时,他的要求被两位战友的厉声呵斥毫不留情地拒绝了:“你不能在现场!你必须走!因为你没有火工操作证!”并被强硬地撵了出去……
 
  “我知道,他们在关心我。但是,我心里清楚,接下来的工作分分秒秒都会有牺牲,而问题总要解决呀!”
 
  所幸,有惊无险。原来,“产品”出问题的原因是安全起爆装置的保险没有解开,故障很快就排除了。
 
  不管时光过去多久,那些日子都深刻在记忆中。
 
  武器试验风险因素多,防范难度大,危险等级高。而且无处不在,无时不有。在末敏弹的一次次试验中,经受考验的不仅仅是杨绍卿的团队。因为它事关国威和军威,事关国防力量的对抗,事关国家安全、和平保障、社会安宁与经济发展。他仿佛可以感受到,在自己身后,有祖国的期待,人民的热望,有14亿双眼睛深情地注视与鼓舞。每次去试验,他的心都会提到嗓子眼上,感到特别紧张——紧张到试验发射的时候,一直处于惊恐和及其焦虑的状态……按规定,每次必须打45发弹,一发都不能出问题。最紧张的就是定型那一次。一开始都很顺利,突然有人报告说,有一发弹只听到了一声响。正常情况下,应该听到两声响:打出来是一声响,抛出来是一声响。听到一声响,就是弹头没有抛出来,没抛出来这一发弹就没有正常作用,这个定型就得重新做,重新做意味着定型时间必须推迟,更意味着要再打几十发甚至几百发火箭弹。这样的耗费是他们很难承受的!得到这个消息时是中午十一点半,杨绍卿正在距离前方几十里外的基地准备吃饭。他刚上餐桌,接到电话就是一身冷汗,特别紧张!完了,糟了!他筷子一放,到外面去等消息。一直等到下午两点半,前方传来消息:那发炮弹正常,已经找到。在焦急等待的三个小时里,杨少卿身上的冷汗一直在流,衣服全被湿透了。
 
  “定型实验一取得成功,大家都情不自禁地高呼、跳跃,又哭又笑,完全控制不了自己。之前所有的紧张、压抑、担心、忧虑,在一瞬间全部释放出来了!”
 
  定型试验成功后,中国末敏弹横空出世。经过近20年的自主研发,杨绍卿率领的团队在总体设计、抗高过载、小型化、稳态扫描、多模复合探测等方面取得了一批跻身世界前列的核心技术。末敏弹装备部队后,我军不需要与敌军短兵相接就可御敌于国门之外!
 
  领先世界水平的末敏弹
 
  志不求易者成,事不避难者进。从上世纪九十年代初起,杨绍卿先后担任末敏弹预先研究总研究师、先期技术演示验证总研究师和三个末敏弹型号项目的总设计师,主持完成了我国第一个末敏弹系统仿真软件和半实物仿真系统;创造性地提出了二元动态补偿等理论,较好地解决了末敏弹脱靶率高的世界性难题;主持创建了我国末敏弹分析、设计、制造、试验、验收的方法、规范和理论体系……其中,由他带领项目团队主持研制成功的我国第一个末敏弹武器系统,是目前我军远距离反装甲最有效、最具威慑力的武器之一,在我军精确打击弹药中占有重要地位。它的研制成功,为我军开辟了智能弹药装备的新领域,使我军常规弹药向智能化发展迈出了具有里程碑意义的一步,标志着我国在末敏弹技术领域跨入世界先进行列。
 
  原来的反坦克武器距离都比较近。比如500米、1000米,甚至最远能到五公里。但是,所有这些都得直瞄,人必须看到坦克,否则就没法打。而且原来的武器只能单个对付,每个人瞄准一辆来打,自己也有危险。如果来一辆坦克,你可以打;十辆坦克,你还可以打;如果来几十辆几百辆,那绝对就是噩梦!末敏弹可以在远距离,在飞机、火箭、甚至导弹上使用。导弹打多远,炮弹打多远,飞机飞多远,末敏弹就能打多远,从十公里到几百公里。同时可发射很多,瞬间从天而降。即使来一个坦克集群,也可以在几分钟之内全部摧毁。末敏弹之所以能在战场上大规模使用,在坦克集群上空撒下漫天弹雨,最根本的原因是有智能装置,精确程度不在导弹之下。先进的探测识别系统和稳态扫描系统,保证了末敏弹在确定目标后,它的战斗部就会迅速起爆,对目标进行迅速、精确地打击,速度最短只有2毫秒。即便是目前世界上最先进的三代主战坦克,在末敏弹面前,也毫无招架之力。
 
  技可近乎道,艺可通乎神。末敏弹的核心装置——自锻战斗部实际上是一种特别的聚能装药方式。自锻弹丸由武器特殊的几何形状、杀伤性能和初始爆轰波等实战过程联合完成,速度可以达到每秒2000米,能量相当于一辆奥迪轿车以每小时180公里的速度撞击墙壁产生的效应。现在的反应装甲或者主动防护系统,对反坦克火箭、反坦克炮弹包括反坦克导弹都有效果,唯独对末敏弹不起作用。因为它的速度特别快,体积特别小,主动防护探测系统“触摸”不到它。末敏弹描准的目标是坦克最关键的部位发动机,而它攻击的地方是坦克最薄弱的“天灵盖”,这使它成为针对陆战之王的杀手锏。“咬住”坦克之后,它可以把发动机打碎。如果打到炮塔上,它会形成很多碎片。这些高温碎片带着冲击波,使炮塔里的仪器和人员造成伤亡。从探测、识别到起爆,特别像猎人在荒野里看到猎物、瞄准猎物、攻击猎物的过程。在上世纪的克索沃战争中,美国的末敏弹就开始崭露头角。而到了2003年的伊拉克战争,末敏弹更是大显身手,它的命中率让其他反坦克武器望尘莫及。
 
  在紧紧追赶美国、德国、俄罗斯研制末敏弹的十几年里,杨绍卿的团队不断缩短着和世界先进水平之间的差距,甚至在很多方面都做到了后来居上。在末敏弹的研制过程中,美国经历了近30年,耗费了12亿美元巨资,德国花费了6亿美元投入,而杨绍卿的团队只用了近20年、花费了很少的经费,就研制成了与其他国家相比毫不逊色的武器系统。再对末敏弹最为关键的命中率来说,俄罗斯累计才只有45%,美国只有59%,德国只有53%,我国已经达到85%到90%,具有明显的比较优势。从探测体制上讲,我们已经实现了毫米波、红外、激光三模复合探测,在国际上处于领先地位。
 
  作为总研究师,杨绍卿主持完成了我国末敏弹技术领域的第一个重大预先研究课题,突破了系统总体、结构设计、复合敏感器、目标探测识别、稳态扫描、EFP战斗部等关键技术,解决了关键技术的工程应用与系统集成问题,为装备工程研制打下了基础,受到总装备部与中央军委高度评价:“标志着常规弹药向智能化发展迈出了具有里程碑意义的一步”。作为总设计师,由他主持研制成功的我国第一个智能弹药装备——某型末敏弹武器系统,主要性能达国际领先水平,对目标的命中率比国际最好水平高出近30个百分点,成为“我军最有效、最具威慑力的远距离反装甲武器,在我军精确打击弹药中占有重要地位”。它的研制成功,为我军开辟了智能弹药装备的新领域,标志着我国在末敏弹技术领域跨入世界先进行列。此外,杨绍卿重视对末敏弹系统技术科研和工程实践的总结提炼,撰写了我国第一部末敏弹理论专著《末敏弹系统理论》和灵巧弹药工程专著《灵巧弹药工程》,起草了末敏弹领域的第一个国家军用标准《末敏弹通用规范》,主持创建了我国末敏弹系统的分析、设计、仿真、制造、试验、测试、验收等方法、规范和理论体系;负责建立了末敏弹半实物仿真系统、敏感器性能高塔试验与检测系统、稳态扫描立式风洞试验与仿真系统、末敏弹性能的飞机投放试验系统;起草了“九五”至“十二五”我国灵巧智能弹药的发展战略与规划,为该领域的持续发展奠定了基础。他创造性地提出了毫米波、红外、激光三模探测方法与理论,并成功解决了共孔径、信息融合、小型化、抗高过载等关键技术,使该末敏弹成为世界上技术最为先进的末敏弹。该项目获2008年国家科技进步一等奖,杨绍卿2011年当选中国工程院院士。
 
  链接
 
  杨绍卿:外弹道学与灵巧(智能)弹药武器系统工程技术专家,中国工程院院士。现任中国兵器工业第二〇三研究所研究员、国家重点型号总设计师、中国人民解放军总装备部枪炮弹箭专家组顾问、国务院中央军委军工产品定型专家咨询委员会委员。长期从事外弹道学与灵巧(智能)弹药武器系统的理论和工程技术工作,是我国末敏弹技术与装备领域的主要开拓者和奠基人之一,我国野战火箭散布、稳定性和偏差修正理论体系及灵巧(智能)弹药理论和工程设计方法体系的主要创建者之一。获国家科技进步一等奖、光华科技奖、何梁何利科技奖、俄罗斯国家莫欣科技奖、省部级科技进步(一、二等)奖、陕西省2019年度最高科学技术奖以及发明专利多项,出版《火箭弹散布和稳定性理论》《火箭外弹道偏差与修正理论》《末敏弹系统理论》和《灵巧弹药工程》等专著,获“国防科技工业杰出人才”称号,国务院政府特殊津贴、全国国防系统劳动模范、全国优秀科技工作者等多项荣誉。

  (文/王遂社 黄明 周亚军)
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