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国外弹载毫米波探测器的发展现状

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-3M734A1引信&120 mm迫击炮弹引信内部结构;120 mm迫击炮弹;发射瞬间M734A1引信已经应用于美国陆军60 mm、81 mm以及120 mm迫击炮弹上,为载弹提供三种HOB(炸高)选择的近炸模式,弹载探测器是基于FMCW技术的一发一收雷达模块,可以设置为两种类型的空中爆炸,一种是近地面爆炸以打击站立目标;另一种是更接近地面的爆炸模式,以应对俯卧或嵌入地面的目标。

国外弹载毫米波探测器的发展现状

近炸引信最常用的工作原理是阈值检测,当载弹接近目标时,发射和反射的射频信号能量之间的相互作用会被弹载传感器截获,从目标的回波信号中解算距离信息。韩国国防部引信专业组[25]在2009年设计并制造出了一款针对引信平台的小型雷达辐射计传感器(Radar Radiometer Sensor),如图1-1所示。

图1-1 W波段引信传感器

(a)传感器内部结构;(b)雷达辐射计传感器

该探测器的优势在于体积小、发射功率大,整个探测器采用同一收发天线,并且结合单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)技术,实现了信号处理电路的小型化。

由JUNGHANS公司生产的FRAPPE多用途毫米波近炸引信[26],具有更优良的探测精度、复杂电测环境抗干扰能力、更灵活的使用环境以及更多元的功能。FRAPPE引信搭载了基于FMCW信号体制的近感传感器,如图1-2所示。

图1-2 FRAPPE引信&近感传感器

(a)FRAPPE引信;(b)近感传感器

该型近感传感器就是基于FMCW测距体制,在载弹飞行过程中,实时获取地面回波信号,能够为载弹提供高精度的测距结果。JUNGHANS公司已经将该型传感器搭载至多种弹药的引信中,其中之一就是FRAPPE多功能引信,使其成为具有超快延时功能的点起爆引信,并且提供了三种不同的炸高选择以及可编程延迟功能。另一款则是应用于海军部队的FREMEN 100 mm近炸引信,搭载近感传感器后,为引信提供多重起爆点,并能够根据所执行的任务灵活切换。同时,在应对海面复杂环境时,其能够准确发现海杂波干扰条件下的目标位置,抗干扰能力提升较大。

美国陆军哈利钻石研究实验室(Harry Diamond Laboratories,HDL)针对迫弹武器系统,在M734引信的基础上研发的M734A1型多选择引信(Multi-Option Fuze for Mortars,MOFM)[26],如图1-3所示。

(www.xing528.com)

图1-3 M734A1引信&120 mm迫击炮

(a)引信内部结构;(b)120 mm迫击炮弹;(c)发射瞬间

M734A1引信已经应用于美国陆军60 mm、81 mm以及120 mm迫击炮弹上,为载弹提供三种HOB(炸高)(0.6 m、0.81 m、1.2 m)选择的近炸模式,弹载探测器是基于FMCW技术的一发一收雷达模块,可以设置为两种类型的空中爆炸,一种是近地面爆炸以打击站立目标;另一种是更接近地面的爆炸模式,以应对俯卧或嵌入地面的目标。

诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman Corporation)研发的MK419型引信为感应可编程的多用途引信(Multi-Function Fuze,MFF)[27]。如图1-4所示。

图1-4 MK419多用途引信

它将五种操作模式(包括先进的雷达近感传感器)结合到同一引信当中,使其成为当今高效的弹药引信,操作模式可概括为:空中近炸模式(AIR)、定点爆炸模式(PD)、可选择的时间延迟爆炸模式(ET)、可选择的炸高近炸模式、复合爆炸模式。多用途引信已经用于美国海军127 mm MK45ModⅠ型、Ⅱ型舰炮的MK187弹药上,提升了原有MK187弹药的定距精度,降低了环境对探测精度的影响。

近年来,美国ATK公司对于DSU-33系列近感传感器进行了改进升级,该传感器主要搭载于联合制导攻击弹药以及FMU-139、FMU-152A/B引信,如图1-5所示。

DSU-33型近感传感器能够为载弹提供5~35 ft(1 ft=0.304 8 m)的HOB选择,提升了HOB测量精度,降低了材料成本以及人工成本。DSU-33B/B射频组件包括26个离散振荡器,同时具有手工组装能力,对于系统维修、更替可以做到快速、实时反应。由于引信探测的准确性与有效性,精确制导组件大大减少了在不同范围内摧毁目标所需的弹药数量,从而降低了整个供应链的成本。随着大批精确制导弹药的列装部队,美军已实现弹道、起爆、作用方式在引信上的集成。

图1-5 DSU-33型近炸引信&JDAM

(a)DSU-33传感器;(b)内部结构;(c)JDAM导弹

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