近距空中支援作戰對武器彈藥的需求研究

張明明， 魏屹， 萬鳴， 王敏， 夏正娜， 王魁

(江西洪都航空工業集團有限責任公司， 南昌 330024)

近距空中支援是由支援飛機以實現支援己方地面部隊而打擊敵方目標的空中行動。其主要任務是提供及時、有效的空中支援行動[1]。與其他空地作戰樣式相比，近距空中支援要求支援飛機對距離己方部隊較近或者直接影響其當前行動的目標實施空中攻擊[2-3]。這就特別突出武器彈藥打擊目的高精度與低附帶損傷的特點。

隨著技術發展，高精度低附帶損傷彈藥、智能化彈藥從概念走向了應用階段，彈藥在作戰中具備戰場態勢感知、目標自動識別、信息分配、協同打擊、毀傷評估的能力，使得近距空中支援作戰樣式多種多樣、作戰效能不斷提高。

1 近距空中支援武器彈藥的應用情況

近距空中支援作戰開始于第一次世界大戰，發展于第二次世界大戰，升華于近代的歷次局部戰爭[4-5]。歷次戰爭的作戰效果表明，近距空中支援作戰能立即為乙方部隊掃清障礙，打開突破口，立刻達到顯著的攻擊效果，大大加快了戰爭的進程，特別是在交戰雙方勢均力敵的情況下，近距空中支援能夠迅速利用空中力量打破平衡，扭轉局勢，為戰爭的最后勝利打下堅實的基礎。

第一次世界大戰的意土戰爭，飛行員駕駛“鴿”式單翼機為支援乙方部隊投下“西佩利”式榴彈，成為第一次近距空中支援作戰的標志。其后的巴爾干戰爭，飛機投放的只是初步改裝的普通炸彈和手榴彈，炸彈威力小、投彈精度差，并未取得真正意義上的轟炸效果[6]。

第二次世界大戰，近距空中支援被廣泛應用于支援陸軍和海軍作戰，如德軍的俯沖轟炸機執行空中突擊任務，對敵人的機場、交通樞紐、防御工事進行猛烈轟炸[6]，但炸彈的毀傷面積大，增大了附帶損傷范圍。

現代局部戰爭，隨著精確制導彈藥的廣泛使用、空中優勢態勢感知能力增強及空地通信手段的完善，近距空中支援作戰顯著提高了對目標攻擊的精度，據統計，從海灣戰爭到伊拉克戰爭，制導武器的使用數量不斷增多，從不足1/10上升至超過50%。同時命中率也不斷提高，最高高達90%[7-8]，由此可見精確制導彈藥成為近距空中支援作戰首選的武器，但使用的彈藥重量重，殺傷范圍大，易造成過度毀傷。例如，阿富汗戰爭中，美軍多次毀傷與民生聯系密切的基礎設施，產生了巨大的附帶損傷。

從近距空中支援作戰發展的3個階段可以看出，近距空中支援的武器彈藥的精度不斷提高，逐漸向制導化方向發展，但同時存在附帶損傷大的問題。因此，近距空中支援作戰不再一味追求“地毯式”轟炸，應通過低附帶毀傷戰斗部技術將能量最大限度地聚集于打擊目標，實現由密集覆蓋向定點釋放的升華，特別是在城市作戰中，更需要武器彈藥精確打擊，實現低附帶毀傷。

2 近距空中支援武器攻擊控制類型及方法

依據美軍近距空中支援條令(2019版)[9-10]末端攻擊控制分為3種類型：第1類控制、第2類控制、第3類控制。末端攻擊控制主要由聯合末端攻擊控制員控制攻擊時限，聯合末端攻擊控制員是經美國防部認證和授權的執行末端攻擊控制任務的人員[11-12]。第1類控制：當需控制單次攻擊，并且具體態勢要求其以目視方式捕獲攻擊機以及目標時，使用第1類控制；第2類控制：當聯合末端攻擊控制員需要控制單次攻擊，并且在武器投放時無法以目視方式捕獲攻擊機或目標時，使用第2類控制；第3類控制：當聯合末端攻擊控制員需要能夠在單次交戰期間批準實施多次攻擊，但又需要遵守特定的攻擊限制時，使用第3類控制。

根據3種控制類型的使用場景不同，可以將攻擊方法分為目標攻擊與坐標攻擊，作戰場景如圖1所示。第1類控制一般適用于目標攻擊，支持支援飛機實施連續觀察目標的低威脅環境，飛行人員根據戰術場景實施按目標投放武器進行攻擊，不需要浪費時間生成詳細的目標坐標，防止因延長殺傷時間導致錯過最佳攻擊機會。目標攻擊即按照指示的目標使用航炮、火箭彈、普通炸彈或激光制導武器進行攻擊，為了確保任務的成功并減少攻擊對友軍帶來附帶損傷的風險，激光制導武器的使用比例不斷增大，2003年伊拉克戰爭中，F-15E“攻擊鷹”戰機利用激光制導炸彈為特種部隊提供直接支援，取得了非常好的效果[13]。2020年初，美軍利用MQ-9無人機采用目標攻擊方式發射激光制導型AGM-114海爾法空地導彈對伊朗高官進行定點斬首行動。第2類控制一般適用于坐標攻擊，即根據目標的坐標信息使用GPS或慣性制導武器，避免攻擊機不必要地暴露于地面威脅之下，并且不會浪費時間進行目標定位的確認。在伊拉克戰爭中，美軍執行了50次時間敏感目標的打擊支援行動，2003年4月，美軍B-1轟炸機在收到目標坐標后的幾分鐘內，就將精確制導炸彈(joint direct attack munition， JDAM) 投向目標[14-15]，體現了近距空中支援時效性[16]的特點。第3類控制根據戰術場景實施不同，既適用于目標攻擊又適用于坐標攻擊，但需要攻擊機具備一定的載彈量。美軍的“蟒蛇行動”[17-18]，在與敵人處于膠著狀態、短兵相接的情況下，同時作戰區域存在友軍、平民的戰場態勢下，聯合末端攻擊控制員多次召喚支援飛機根據戰術場景采用目標攻擊方式對其進行低空掃射，采用坐標攻擊方式對敵方區域進行轟炸，成功消滅了敵人。俄烏沖突中，“獵戶座”無人機首次在實戰中實施近距空中支援，其投放的一枚9M133FM-3導彈成功打擊了烏南部的“艾達爾營”指揮所[19-20]。

3種控制類型的使用場景決定了選用的彈藥類型，主要根據目標的周邊環境、目標特征、運動狀態等選擇相應的彈藥，包括制導模式、戰斗部類型、投放方式等[21-23]。第1類控制需要飛行人員發現目標/捕獲目標，因此，對戰場環境要求較高，無地空導彈威脅、大氣能見度高等要求，一般對于地面部隊、面狀等目標采用低成本類武器，如航炮、普通炸彈等武器；對于裝甲車輛、臨時指揮所等點目標，一般選用制導類武器，如激光、電視、紅外等制導武器、戰斗部選用殺爆或侵徹戰斗部；第2類控制使用于坐標攻擊，攻擊靜止目標及低速移動目標，不受戰場環境因素的影響，但需要提供精確的目標位置信息，如戰斗工事，對于普通武器而言，命中精度較低，作戰效果不佳，一般選用慣性制導武器或慣性制導+末端制導修正，采用計時/計層引信+侵爆戰斗部，達到最佳毀傷效果，同時實現防區外攻擊，大大提高支援飛機的安全性；第3類控制需要支援飛機攻擊多個目標，根據攻擊目標的不同，要求支援飛機掛載多種武器或需要具備復合制導、不同毀傷程度戰斗部以及引信參數可選的武器，如炮兵陣地，分布有彈藥車、維修車、指揮車以及人員等。一般選用布撒器或者小直徑制導武器，配備高爆、聚能、破甲等不同的戰斗部，達到最佳的毀傷效果。因此，武器彈藥的選擇要與控制類型相互匹配才能到達預期的效果。

圖1 近距空中支援作戰場景[9-10]Fig.1 Combat scenario of close air support[9-10]

3 近距空中支援作戰對武器彈藥的需求分析

美國聯合特種作戰條令(JP3-05)[24-26]介紹了激光制導與慣性制導彈藥在近距空中支援作戰中的使用方式，其中規定激光制導彈藥最佳攻擊區域在10°～45°，導引頭能夠獲得最佳的捕獲角度；慣性制導彈藥能夠提供防區外、全天候、多目標的攻擊能力。但兩種制導方式的彈藥在使用上存在一定的局限性，如激光制導彈藥與地照器之間必須存在視距、照射時間足夠長、激光編碼一致等因素，慣性制導彈藥存在精度低、無法打擊移動目標等缺點[27-31]。鑒于以上缺點，目前的制導彈藥向多種制導體制發展。同時，城市作戰需要及時、精準、快捷地進行近距空中支援任務，能夠使用更小型的彈藥攻擊多種類、小型、移動目標，以降低附帶毀傷。此外，隨著作戰環境的復雜化多變化，智能彈藥的使用將不斷增加。因此，近距空中支援作戰對武器彈藥的需求如下。

3.1 多模制導彈藥

近距空中支援空地武器以制導炸彈和各型近程戰術導彈為主，根據作戰應用情況，美國在近距作戰武器方面的裝備最全、系列完備，已形成了圓徑完備、射程覆蓋范圍大、制導體制多樣、戰斗部品種齊全、打擊目標高效的航空制導彈藥體系。

3.1.1 制導炸彈

激光制導武器在近距空中支援作戰中應用廣泛。具有制導方式簡單、精度高等特點，易于接收聯合末端攻擊控制員的引導，與其進行空地協同[32-36]攻擊目標。為解決激光制導武器的使用限制，將激光與慣性、紅外、雷達等制導體制兼容，寶石路系列激光制導炸彈已發展了30多種型號，是世界上品種最多、使用最廣泛的精確制導炸彈系列[37]。

在近距空中支援作戰中，衛星制導炸彈通過聯合末端攻擊控制員獲取目標信息，完成協同作戰。JDAM在常規彈藥基礎上加裝衛星/慣性制導組件，實現了低成本全天候打擊固定目標的目的。為提高打擊精度，在其上加裝導引頭和數據鏈使之具備打擊移動目標能力，使衛星制導炸彈打擊精度由原來的13 m 提升至3 m[37]。

小直徑制導炸彈(small diameter bomb， SDB)[38-39]將SDB Ⅰ進行升級至SDB Ⅱ、SDB Ⅲ，實現了復合制導，同時對目標周邊的附帶損傷小，可用于城區等復雜環境。

3.1.2 空地導彈

“幼畜”空對地導彈是一種近程戰術空對地導彈，在近距離空中支援作戰中主要攻擊各類掩體、坦克、導彈基地、指揮中心等硬點目標，并可攻擊機場、橋梁等較大型工事目標。采用模塊化設計，已經系列化發展了30多年，形成了一個龐大的導彈家族。

英國“硫磺石”導彈是在“海爾法”導彈基礎上美英兩國聯合研制的一種可由固定翼飛機和直升機發射的反裝甲導彈。導彈采用主動毫米波尋的制導方式， 由于彈載毫米波雷達導引頭只能對地面裝甲車輛等幾種典型目標實現“發射后不管”，且容易造成誤傷，為適應近距空中支援城區作戰的軍事需求，波音公司2008年又開始研制激光增強型(BrimstoneⅡ)導彈，該導彈改用毫米波/激光雙模尋的制導方式，戰斗部由破甲戰斗部改為殺爆戰斗部，導彈外形如圖2所示。

聯合空對地導彈(joint air-to-ground missile， JAGM)是在研的三軍通用空地導彈，外形如圖3所示，采用多模導引頭，可以根據戰場環境及目標特征的不同，采用不同的制導方式，彌補單模制導方式的不足，全天候自主作戰能力和抗干擾能力大幅增強，進而大幅提升武器系統的作戰效能。在城市作戰中，JDAM是接敵部隊用于摧毀目標的首選。

AGM-114L“長弓海爾法”導彈是由美國在“海爾法”激光半主動制導反坦克導彈的基礎上，通過換裝毫米波導引頭，其射程達到9 km，具有全天候自主作戰能力。在近距空中支援作戰中用于攻擊坦克、裝甲車輛等目標[37]。

圖2 “硫磺石Ⅱ”空地導彈[38]Fig.2 BrimstoneⅡ air-to-ground missiles[38]

圖3 JAGM空地導彈[38]Fig.3 JAGM air-to-ground missiles[38]

3.1.3 制導火箭彈

制導火箭彈是在非制導火箭彈的基礎上加裝控制艙段，并在每個鴨翼梢部加裝一個分布孔徑激光導引頭改裝而成，能夠大幅提高現有火箭彈命中精度，可以實現CEP不大于1.5 m的目標，并可將打擊距離擴展至15 km，極大地提高了載機的生存能力，特別適合在復雜環境條件下使用[40-41]。由于制導火箭彈成本相對較低，載彈量大，對于卡車、裝甲車等點目標，支援飛機即可使用數枚制導火箭彈對其進行攻擊。由此可見，制導火箭彈可以有效降低支援飛機出動架次，節約出動成本，降低支援飛機攻擊風險，給予地面部隊有效的支援。美國海軍已在阿富汗的軍事行動中累計發射110發APKWS-Ⅱ火箭彈[42-43]，全部命中目標。

3.2 低附帶毀傷彈藥

在近距空中支援作戰，特別是城市作戰時，傳統彈藥由于殼體為金屬材料且裝填了大量高能炸藥，爆炸后會產生密集的高速破片群，這些破片雖然有足夠的威力殺傷破壞敵方目標，但是高速破片拋撒的距離和方向都沒有采取控制措施，可能會引起友軍或無辜平民的傷亡。因此，現代戰爭之中，彈藥精度不斷提升，同時要求彈藥的殺傷范圍也應控制在一定范圍內。即減少附帶毀傷。

美國低附帶毀傷彈藥是專門為近距空中支援作戰中城市作戰研發的[44]。高密度惰性金屬彈藥(dense insert metal explosive， DIME)的殼體為碳纖維材料，炸藥為重金屬材料及單質炸藥組成。DIME 彈藥爆炸后，彈藥的殼體在爆炸力的作用下生成細小的碎片，炸藥中的重金屬材料也形成細小顆粒，其顆粒產生的殺傷力作用于相對小卻有效的范圍內。與普通的炸彈相比，這種炸彈的附帶殺傷力小，既可以精確地摧毀目標，滿足近場區域高效毀傷、遠場區域低附帶毀傷的作戰需求，又可以減少對附近非目標的損傷程度。

M102式改型機載火炮為減少殺傷范圍，對原炮彈的殼體、彈體的材料進行了改進。彈丸殼體采用碳纖維，彈體采用復合材料，殼體與炸藥之間采用高密度、低強度材料，使炸藥的能量絕大部分作用于目標，因此殺傷效應嚴格控制在一定的范圍內，降低了對非目標的附帶毀傷[44]。

在近距空中支援城市作戰中，為實施對目標的定點清除，美軍對海爾法導彈的戰斗部進行改進，命名為AGM-114R9X型導彈。即將高爆聚能炸藥替換為鈦合金刀片。打擊目標時，依靠多枚刀片產生的動能作用于目標，實現對目標的定點清除，達到斬殺的目的。但不產生爆炸、碎片，對附近的非目標毀傷極小[45]。

3.3 智能協同打擊彈藥

為滿足近距空中支援作戰中，單次交戰期間批準實施多次攻擊或攻擊多個目標的需求，多彈間的協同作戰尤為重要。彈彈協同作戰能夠有效提高武器的打擊效率，顯著提高近距空中支援作戰的效能。

近距空中支援智能協同打擊體系構建以近距空中支援作戰任務為需求，以近距空中支援載機平臺攜帶的精確制導彈藥為打擊節點，基于地面系統獲取的初步目標信息和空中平臺掌控的戰場態勢，通過彈間數據鏈進行組網，實現智能化、網絡化、協同化對地支援。該體系作戰任務在強對抗環境下能夠及時、精確、快捷地進行近距空中支援任務。

美國雷錫恩公司推出的以微型空射誘餌彈藥(miniature air-launched decoy， MALD)、聯合防區外武器(joint stand-off weapon， JSOW)和高速反輻射彈藥(anti-radiation missile， HARM)組成的對地協同制導武器體系，以網絡化技術和協同制導技術為支撐，通過多武器對地協同打擊，構建對地精確打擊體系。形成功能與優勢互補，提供協同效應橫跨多任務域，并壓倒先進對手。MALD作為誘餌彈藥進入敵方防空區域，發現敵方目標，確定目標的方位信息，引導JSOW和HARM對敵導彈發射器和雷達目標進行協同攻擊[46-49]。

巡飛彈藥是適應未來近距空中支援作戰發展的武器裝備，多枚巡飛彈藥組網具備協同打擊能力，特別適合于打擊地面集群活動目標或時敏目標。巡飛彈藥可以在目標區域持續巡邏監視，顯著提高近距支援作戰的反應速度；巡飛彈藥通過數據鏈回傳目標毀傷信息，還可用于目標毀傷效果評估?？傊?，巡飛彈藥的協同打擊，能夠有效解決當前近距空中支援作戰模式中的不足。

綜上，隨著制導控制技術的發展及元器件精度的不斷提高，基于多源信息融合的航空制導炸彈不斷刷新命中精度的極限。制導彈藥實現了“指哪打哪”的能力，同時低附帶毀傷戰斗部加上高精度的命中實現了近距空中支援精確打擊的效果，協同打擊基于網絡化、智能化的基礎，實現了近距空中支援持久、高效打擊目標的目的。

4 近距空中支援彈藥未來發展特點

從中國面臨的安全環境看，周邊日益復雜多變的態勢迫使中國空軍必須具備陸地與海上快速響應作戰能力，才能應對各種持續性、突發性威脅。近距空中支援是在敵我交錯、戰場態勢快速轉換的交戰背景中實施的一種作戰方式，需要空地人員周密計劃和密切協同，在復雜的信息化戰場環境中，在避免傷及友方部隊的前提下，完成地面目標指示、空中識別、定位和打擊，及時且準確地摧毀目標，靈活、快速、高效地支援地面部隊的作戰。

美軍利用新技術以及作戰理念不斷完善近距空中支援的作戰模式和流程，將近距空中支援系統進行升級，通過數據鏈、無線網絡等數字化技術、簡化空地協同程序，將作戰時間由最初的超過1 h縮短到不超過6 min，極大加快了支援的速度[50-57]。該系統實現了空地實時態勢感知和武器數據共享，科學制定任務規劃、合理分配作戰資源，全面提升了支援效率[58-60]。

從其作戰模式和流程看出，近距空中支援的難點在于：①戰場環境復雜，地面威脅多，單一制導方式的彈藥受環境影響較大、非制導彈藥發射包線受限，使支援飛機處于威脅范圍內； ②戰場態勢瞬息萬變，打擊目標威脅等級降低或目標位置發生較大改變，需要彈藥既能智能識別目標又能隨時改變打擊目標；③戰場敵我交錯及城市作戰，需要彈藥既能毀傷目標，同時又不能傷及友軍；因此，近距空中支援彈藥應具備以下特點。

(1)具備較好的使用靈活性。彈藥性能需與載機的探測、識別及指示目標能力匹配，可實現載機發現目標后即實施打擊，無需復雜的射前準備及約束的發射條件；具備一定的防區外發射能力，可實施防區外打擊，降低載機安全風險；具備目標自動識別、協同打擊等智能化能力，發射后可以更改打擊目標。

(2)具備較好的環境適應性。彈藥應具備較好的戰場環境及自然環境適應性。能在敵軍干擾、隱蔽下對目標實施精確打擊，可適應復雜的天氣變化，具備全天候使用能力。

(3)具備較好的目標適應性。彈藥應具備較好的目標適應性，可以打擊人員、車輛、建筑物、艦船等戰場上存在的大量固定/運動目標。具備高精度命中目標能力，具備高效毀傷目標同時低附帶毀傷能力。

俄烏沖突是一場以地面作戰為主的軍事行動，俄羅斯雖然使用了中遠程導彈毀傷了大量固定目標，但是對地近距空中支援非常有限，在一定程度上造成了地面戰爭推進緩慢、裝備損失增加[60]。主要原因為俄對地支援彈藥精確打擊能力不足，導致對動態目標殺傷效果差，不能滿足地面部隊對近距空中支援的需求。同時結合美國空軍未來近距空中支援裝備的發展主要是實現以下能力：保持持久穩固、快速響應的打擊能力，在打擊復雜面目標時，保持占統治地位的摧毀能力，保證能夠在高危環境下作戰；在網絡戰、電子戰中占統治地位?？偨Y近距空中支援彈藥的主要技術體現在以下幾點。

4.1 多模制導及抗干擾技術

復雜戰場環境下多模融合復合制導及抗干擾技術，突破全程信息融合技術、復雜環境下激光/圖像精確制導及抗干擾、制導控制一體化設計等技術點。在近距空中支援作戰中能夠有效抵抗環境干擾及自然干擾，提高彈藥的命中精度及環境適應性?！皯T性/衛星”中制導提供了全天候打擊目標能力，但定位難、精度差，僅適合概率導引；激光半主動命中精度高，但易受云霧、煙塵、雨、霧等干擾；圖像末制導可提供“人在回路”模式及ATA模式，但電視僅能在可見光條件下使用，紅外作用距離受限。因此，近距空中支援彈藥需采用多模復合制導體制，減少彈藥使用限制，提高彈藥抗干擾及環境適應能力，使其彈藥具備使用靈活、超高精度打擊的能力，滿足近距空中支援精確性高的需求。

4.2 附帶損傷戰斗部技術

戰斗部區域增強技術與低附帶毀傷匹配技術，突破分裝式炸藥裝藥結構技術、樹脂基纖維增強復合材料殼體技術、毀傷效應建模與表征技術等，主要通過采用樹脂復合材料殼體降低戰斗部爆炸遠場的破片殺傷效應；通過采用惰性金屬混合炸藥裝藥增強戰斗部爆炸近場的沖擊波效應；優化惰性金屬炸藥的爆轟性能、樹脂復合材料殼體的失效特性以及戰斗部的裝填系數，實現附帶毀傷可控。滿足近距空中支援低附帶損傷的需求。

4.3 智能協同打擊技術

智能協同打擊技術是一種新的作戰觀念和方法。涉及復雜條件下異構多彈多任務協同規劃技術、空地信息支撐下協同制導控制技術等。未來的近距空中支援作戰中，對武器裝備的快速響應要求進一步提高，為了更好地完成對時敏目標的打擊任務，要求精確制導彈藥具備協同作戰能力。具有信息共享、智能分配目標能力，實現對敵方區域的控制及有效打擊。滿足近距空中支援智能協同打擊的需求。

5 結論

武器彈藥作為近距空中支援作戰實施毀傷目標的核心環節。其發展趨勢主要體現在：①通過加裝多模導引頭，增強全天候及抗干擾能力；②通過戰斗部改進，提高低附帶毀傷能力；③通過智能化升級改造，提升信息化作戰水平，實現智能協同打擊以及具備打擊快速移動/時敏目標的能力。