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智能地雷分类技术的优化与应用

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据所对付目标的不同,智能地雷可分为两大类,即反坦克智能地雷和反直升机智能地雷。反坦克侧甲雷又称为路旁地雷,用于击穿坦克或其他装甲车辆的侧甲,破坏内部设备,杀伤乘员,使其丧失战斗力或机动能力。反坦克侧甲雷可分为配有发射筒的反坦克侧甲雷和配有爆炸成型弹丸的反坦克侧甲雷两种。图16-33TM-83反坦克地雷TM-83反坦克地雷是俄罗斯生产的一种反坦克侧甲雷。其单个地雷的障碍效能相当于60~100枚普通地雷。

智能地雷分类技术的优化与应用

根据所对付目标的不同,智能地雷可分为两大类,即反坦克智能地雷和反直升机智能地雷。

(1)反坦克智能地雷

反坦克智能地雷命中率高,并且具有可选择攻击目标薄弱部位的能力,主要用于攻击坦克、自行火炮步兵战车、装甲输送车和工程车等装甲目标。其功能是可以支援和影响直接火力与间接火力作战,封锁交通要道,保护和警戒我军防线,阻碍敌人进攻速度,打乱敌军的作战计划、时间表和机动性,以及干扰战争流动性。按照毁伤坦克部位的不同,反坦克智能地雷可分为反坦克车底雷、反坦克侧甲雷和反坦克顶甲雷。

①反坦克车底雷。反坦克车底雷主要用于击穿坦克或其他装甲车辆的底甲,破坏其内部设备并杀伤其乘员。反坦克车底雷的装药结构有两种:一种是聚能装药;另一种是爆炸成型弹丸(EFP)装药。它配用非触发引信,如磁、震动—磁、声—磁等。

采用聚能装药的反坦克车底雷于20世纪40年代出现,具有体积小、重量轻、威力大等优点。美国155 mm榴弹炮发射的M70/M73式反坦克地雷是一种典型的反车底地雷。其外形为扁圆形。雷壳由塑料制成。内装0.5 kg塑性炸药,采用双药型罩成型装药结构。具有自毁机构,自毁时间为:M70式在24 h以上,而M73式在24 h以下。当坦克从地雷上方通过时,磁感应引信作用,发出点火信号,点燃抛撒装药,抛掉地面上方的覆土层、碎石等物。30μs后装药爆炸,药型罩形成高速爆炸成型弹丸,击穿坦克底甲,同时在车内产生大量高速飞散的破片,杀伤乘员,甚至引起弹药爆炸或油料燃烧,使坦克失去战斗能力。

②反坦克侧甲雷。反坦克侧甲雷又称为路旁地雷,用于击穿坦克或其他装甲车辆的侧甲,破坏内部设备,杀伤乘员,使其丧失战斗力或机动能力。它通常用在不便设置反履带地雷和反车底地雷的路段及其他特定区域,用以封锁道路、隘口、登陆渡河场、城镇街区和沼泽地。反坦克侧甲雷可分为配有发射筒的反坦克侧甲雷和配有爆炸成型弹丸的反坦克侧甲雷两种。有发射筒的反坦克侧甲雷一般配有带尾翼的战斗部,如串联战斗部、制导的聚能装药战斗部,装在高低瞄准和方位瞄准架上,利用发射筒使战斗部飞向目标。典型反坦克侧甲雷的主要代表有英、法两国研制的“阿杰克斯”/“阿皮拉”反坦克地雷系统、俄罗斯的TM-83反坦克地雷、德国的PARM等。

英、法研制的“阿杰克斯”/“阿皮拉”路旁反坦克地雷系统为自主式远程反坦克地雷系统,设置在路旁。它由“阿杰克斯”探测/火控系统和“阿皮拉”反坦克火箭筒—地雷两大部分组成。“阿杰克斯”探测/火控系统由音响—震动警戒传感器、被动红外寻的传感器和微处理机组成。作战时,将地雷系统放在隐蔽处,当装甲车辆接近地雷时,音响—震动警戒传感器报警,红外寻的传感器将目标的距离输入微处理机,由微处理机测定目标的方位,计算出发射地雷的提前角。当装甲车辆以3~80 km/h的行驶速度接近地雷时,地雷能在2~200 m距离内穿透700 mm以上厚度的装甲。

图16-33 TM-83反坦克地雷

TM-83反坦克地雷是俄罗斯生产的一种反坦克侧甲雷。该雷是一种圆柱形的金属雷壳的地雷,直径为250 mm,高为440 mm,全雷质量为20.4 kg,如图16-33所示。它有一个可调整的框架。通过该框架可将地雷连接到木桩上或者是树上、其他建筑物上。该雷的顶部装有红外和震动传感器。在使用过程中,地雷朝向路口并进行监视。当有车辆接近时,先由震动传感器来探测目标,继而用红外传感器在最佳时机和距离引爆地雷。地雷爆炸时,地雷前面的铜板形成弹丸穿透装甲目标。该雷的有效设置时间为30天。该雷的有效杀伤距离为50 m,可穿透100 mm厚的装甲,形成一个直径为80~120 mm的洞。

EFP战斗部的出现使反坦克侧甲雷不需要发射筒就可以击毁100 m范围内坦克的侧甲,如奥地利ATM路旁反坦克雷。该地雷的战斗部被装在圆柱—锥形壳体内。雷壳由薄钢板制成。发射时,药型罩形成2.8 kg重的高速爆炸成型弹丸,以2 300 m/s的速度射向目标,可以对付80 mm厚装甲,产生直径约120 mm的孔洞。在50m处,战斗部可侵彻90mm厚钢板,在80m处则为70mm,而且战斗部在侵彻陶瓷装甲后不会破裂。

③反坦克顶甲雷。反坦克顶甲雷是20世纪80年代发展起来的新型反坦克雷,典型代表如法国的“玛扎克”(MAZAC)声控增程反坦克地雷、美国的ERAM远程反装甲地雷、美国的XM-93“大黄蜂”广域反坦克地雷等。

法国的“玛扎克”(MAZAC)声控反坦克地雷是一种自动寻的攻击坦克顶甲的智能地雷。其有效毁伤半径为200 m。其单个地雷的障碍效能相当于60~100枚普通地雷。该地雷内装有声音探测器、微处理器和红外线探测器。当声音探测器探测到目标并确认是敌方目标后,立即将信号传给微处理器,由微处理器计算目标的运动速度,并实时跟踪目标。当目标进入地雷半径200 m的杀伤范围后,地雷通过指令作用腾空而起。在红外探测器的指引下,地雷以50 m/s的速度自动跟踪目标,直扑目标。当达到目标的上方时,地雷射出EFP攻击目标顶甲,击穿目标顶甲。(www.xing528.com)

美国的ERAM远程反装甲地雷为空投寻的地雷,主要用于攻击坦克顶甲,杀伤车内乘员,破坏车内设备,使坦克丧失战斗力。该雷由发射器、声响探测器、数据处理器和2枚带红外传感器的“斯基特”EFP战斗部等组成。它的药型罩在装药起爆时,能在100~150 ms的时间内被爆轰波的高压锻造成高速弹丸。弹丸飞行速度约为2 750 m/s。该雷装在美空军SUU—65/B战术投弹箱内,离开投弹箱后自动打开降落伞,以50m/s的落速下降到地面上。地雷借助冲击惯性抛掉降落伞,伸出3根接收目标音响的传感器天线,探寻进入其作用范围内的目标。一旦发现目标,即自动进行识别和跟踪,并自动计算目标未来位置。发射器旋转至45°,沿目标拦截弹道弹射出第一个战斗部。战斗部上的红外传感器探测、跟踪目标并引爆战斗部内的炸药。炸药爆炸形成高速弹丸,攻击目标顶部装甲。第一个战斗部发射后,发射器自动旋转180°,对准第二个目标,准备发射第二个战斗部。

(2)反直升机智能地雷

反直升机智能地雷(AHM)是20世纪80年代末期提出来的。它是一种地面防御智能地雷,在雷上采用先进的传感器和EFP战斗部等技术,用于摧毁敌方超低空飞行的直升机,或利用密集部署的反直升机地雷迫使敌机高飞,从而使其暴露于其他防空武器的火力之中。反直升机智能地雷还能用来保护地面重要设施,如布置在司令部、机场和武器库附近等,使其免遭超低空飞行的武装直升机的突然袭击。

反直升机智能地雷使用声传感器跟踪可能的目标,用微处理机去识别目标,用某种(主动的或者是被动的)方式识别敌我,用红外或其他传感器获取目标,用EFP战斗部击毁目标。采用声传感器,具有被动式、全天候、昼夜工作性能,可进行非瞄准线远距离探测和识别。声传感器对直升机的识别能力可达到95%,对目标方位的计算精度可达5°,并可跟踪多个目标。其战斗部大多采用多爆炸成型弹丸战斗部(MEFP)技术。战斗部起爆后,能够向同一方向发出多个EFP。如美国的反直升机智能地雷战斗部可以形成多达55个EFP。经试验验证,与采用一般战斗部相比,MEFP战斗部可大大提高智能雷命中目标概率和毁伤概率。已经研制成产品的反直升机智能地雷有美国和英国的AHM反直升机地雷、俄罗斯的TEMP-20反直升机地雷、保加利亚的AHM-200反直升机地雷、奥地利的“赫克伊尔”(HELKIR)反直升机地雷以及挪威的AHC系列反直升机地雷。

英国艾连特(Aliantt)公司的AHM反直升机地雷具有被动音响/红外复合传感器和一个多枚EFP战斗部。该雷一旦布设,则自主工作,通过音响传感器接收有效的声音信号,可以自动地将战斗部对准声源方向,然后启动与战斗部同轴安置的红外传感器。红外传感器一旦探测到有效目标,便引爆地雷。27枚爆炸成型弹丸被发射出去,足以摧毁来袭的直升机。该地雷战斗部结合了指令控制模式,可遥控保险与解除保险。该地雷的战术技术性能:地雷质量为10 kg,直径为180mm,长为335mm,扫描范围为360°,防御直径为200m,对付的目标速度为0~350 km/h,目标高度为0~100 m。

“赫克伊尔”反直升机地雷由奥地利研制,主要用于对付距离在150 m以内贴近地面飞行的直升机目标,所使用的传感器为音响/红外复合传感器。当音响传感器识别到有效声音后便启动红外传感器。红外传感器与战斗部同轴安置。红外传感器一旦探测到有效目标,便自动引爆定向破片杀伤战斗部。其破片能侵彻50 m远的6 mm厚的装甲钢和150 m远的2 mm厚的碳钢。该地雷的主要战术技术性能:地雷质量为43 kg,装药质量为20 kg,有效射程为5~150 m,对付的目标速度大于250 km/h,使用温度范围为-35℃~+63℃。

挪威研制的AHC(反直升机装药)系列反直升机地雷包括AHC-1、AHC-2和AHC-4三种型号,如图16-34所示。AHC系列反直升机地雷装有由声学/多普勒复合传感器起爆的内置引信,可对付飞行高度低于100 m的低空飞行直升机,毁伤概率为85%。AHC-1和AHC-2地雷被放置在架子上。复合传感器可朝所需的方向放置。引信处理并分析来自传感器的信号。当直升机出现在其有效作用范围之内时,引信起爆地雷。在地雷预先设定的作用期间内,任何试图移动或使地雷失效的行动都将引爆地雷。上述两种地雷可抵抗骚动(如移动的人员、动物等),并有两级防护系统,以对付意外起爆。两者的不同之处在于:AHC-1地雷装球形钢珠,而AHC-2地雷装橡皮球。

AHC-4由声学/多普勒复合传感器以及与其相连的4个战斗部(地雷)组成,全重120 kg。4个战斗部呈正方形放置,而复合传感器放置在正方形的中心。另外,上述地雷可通过无线电控制激活、失效或起爆。

图16-34 挪威AHC系列反直升机地雷

(a)AHC-1;(b)AHC-2;(c)AHC-4

反直升机智能地雷不需要人监控,能避免伏击人员受到武装直升机打击,且战术灵活,可以大面积布设,迅速形成对武装直升机的封锁区,也可以安放在敌军直升机频繁经过的飞行路线上进行设伏。它能识别己方直升机发射出的特别电磁信号,并在接收到这类信号后让自己的传感器处于静止状态,以保证己方直升机的飞行安全。另外,反直升机智能地雷共用了广域反坦克地雷的许多技术,如先进的传感器技术、探测控制技术和EFP技术等。下一代的反直升机智能地雷不仅要有单雷作战能力,还要有协同作战能力,通过编程或遥控允许一定数量的目标进入雷场再发起攻击,以发挥雷场的更大作用。

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