末制导炮弹的原理及作用的介绍

末制导炮弹是用末段制导将弹丸引向目标的，而末制导的实现方法有主动式和半主动式两种。

（1）主动式末制导炮弹工作原理

主动式末制导炮弹是根据侦察通信指挥系统或C4I系统提供的目标位置和运动状态检查弹药，装定工作程序和发射诸元，及装弹、发射。

在膛内，炮弹靠发射时的冲击作用激活工作程序用电池，工作程序开始工作；同时，滑动闭气弹带，密封火药燃气，降低弹体转速。

以正常式布局的末制导炮弹为例，末制导炮弹飞出炮口后，首先张开舵翼，引信解除保险，进入无控段飞行。在接近弹道顶点时，激活弹上热电池、滚转速率传感器和舵机，开始滚转控制，约在1 s内停止弹体转动。在飞过弹道顶点后，导引头解锁启动，弹翼张开，进入滑翔飞行阶段。

在距攻击目标只有2～3 km时，导引头开始搜索、捕获目标，末制导炮弹按导引规律跟踪目标，控制末制导炮弹飞向目标，引爆战斗部，毁歼目标。

图11-20所示为主动式末制导炮弹的工作程序及弹道。

图11-20　主动式末制导炮弹的工作程序及弹道

0—发射：检查弹药，装定发射参数，装弹发射，激活工作程序电池，膛内减旋；1—飞出炮口：舵片张开，引信解除保险；2—无控段：无控弹道飞行；3—滚转控制段：激活弹上热电池，启动滚转速率传感器，启动滚转控制机构；4—滑翔飞行段：启动导引头陀螺，张开弹簧，下滑飞行；5—末制导段：脱离风帽，搜索目标，跟踪目标，俯冲目标，摧毁目标。

图11-21所示是“灰背隼”末制导迫击炮弹全貌及其典型飞行弹道。它装有主动毫米波导引头，能在大多数气象条件下用来探测运动/固定目标，由主动毫米波制导系统、舵面、电子仪器、成型装药战斗部、保险和解除保险装置及尾翼组成。其工作过程是：当末制导迫击炮弹飞出炮口后便展开尾翼，战斗部解除保险，弹出舵面，制导系统进入寻的状态。导引头的扫描有效作用范围为300 m×300 m。在此范围内的任何装甲目标一旦被发现就被锁定。成型装药战斗部能攻击坦克和装甲目标的顶部。

（2）半主动式末制导炮弹工作原理

半主动式末制导炮弹工作原理如图11-22所示。

用激光器指示目标，而制导炮弹上的导引头则通过从目标反射回来的激光确定目标的位

图11-21　“灰背隼”末制导迫击炮弹全貌和典型飞行弹道(https://www.xing528.com)

图11-22　激光制导炮弹导引原理

1—制导炮弹；2—目标；3—与火炮通信联络；4—反射激光；5—激光目标指示器。

（a）“灰背隼”末制导迫击炮弹全貌；（b）典型飞行弹道置，并经控制舵修正其飞行弹道，从而最终将炮弹导向目标。末制导炮弹由于并不携带用于指示目标的激光器，故被称为半主动式。目前指示目标的方法有以下几种：

①前沿观察员指示目标。由前沿观察员（单兵）携带激光指示器，当发现目标后照射目标，随即将地形特点、目标方向和运动速度通知火炮，并要求发射制导炮弹，如图11-23所示。当弹丸飞行在弹道下降段时，一般在10～15 s范围内即可击中目标。这种方法简单易行。通常用一辆吉普车，同时搭载几名警戒通信兵，在距目标3 km左右的位置选择视界开阔的制高点，并隐蔽地安置激光器。它可以有效地配合处于20 km后方的火炮攻击坦克或装甲目标。

②无人驾驶飞机指示目标。无人驾驶飞机上安装激光指示器，同时装有电视摄像机、红外线监视装置等。无人驾驶飞机由后方控制车上人员远距离控制。当飞机到达目标区上空时发出激光束照射目标，由于目标指示器的光轴与电视摄像机的光轴平行，因而发现目标后即可发射制导炮弹。无人驾驶飞机由于体积小、飞行速度快、不易被敌方火炮击毁，同时炮兵的指挥人员可通过电视和红外监测装置直接观察目标，因而比采用前沿观察员的方法好。

图11-23　前沿观察员指示目标末制导炮弹作战示意

③直升机指示目标。在攻击型直升机上安装激光器，同时安装光学和红外线监测装置等。因为直升机较无人驾驶飞机易于受到敌方高射火炮的攻击，所以直升机应处于敌方火炮有效射程以外的上空照射目标。

当激光指示器瞄准目标后给出信号，火炮发射炮弹。在末制导炮弹飞向目标的过程中，激光指示器不断向目标发射激光。弹上激光导引头接收到目标反射回来的激光能量后，制导装置便产生控制指令，并通过舵机使导弹的控制舵偏转，从而改变导弹飞行方向，纠正弹道，引导制导炮弹飞向目标。

图11-24所示为“铜斑蛇”末制导炮弹工作原理：先由激光指示器照射目标，炮手根据激光指示器编码和目标距离，通过弹上的激光编码选取孔和定时器开关，装定激光编码和定时器，然后将炮弹装入炮膛发射。利用弹体向前运动的加速度使弹上惯性开关和电源接通，开始工作，定时器启动并同时释放尾翼。此时，由于作用在尾翼上的加速度负载使尾翼仍收拢在尾翼槽内，弹上的滑动闭气带卡入膛线，炮弹与滑动闭气弹带做相对滑动，直至“铜斑蛇”炮弹以20 r/s出口转速飞出炮口。然后，在离心力的作用下打开尾翼，进入无控弹道飞行阶段。当它飞越弹道最高点附近时，定时器将弹翼展开，转入滑翔段和末制导段飞行。

图11-24　“铜斑蛇”末制导炮弹工作原理

1—自行火炮；2—尾翼展开；3—无控弹道；4—开始末制导；5—探测目标；
6—目标区；7—激光指示器。

在该弹进入目标区后，定时器启动激光导引头开始工作，导引头接收目标反射的激光回波，陀螺测出弹体在飞行中的偏移量，再由传感器将偏移量转换成相应的比例导引指令送给舵机，操纵尾翼，控制“铜斑蛇”末制导炮弹飞行，使其最终准确命中目标。