反坦克智能地雷研究综述

(整期优先)网络出版时间:2022-07-04
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反坦克智能地雷研究综述

王妍

陆军边海防学院 陕西西安 710100

地雷作为一种爆炸性武器,能够在战场上迅速形成爆炸性障碍物,能出其不意地杀伤有生力量和破坏技术兵器,有效地阻滞、牵制、扰乱敌人的战斗行动,降低其机动能力,充分发挥己方各种火器的射击效力,加强阵地的稳固性,并能给敌人造成精神上的威胁,降低其士气。由于它携带方便,设置简单迅速,便于伪装,使用不受地形限制,因此在现代高科技战争中使用非常广泛,智能地雷等智能化地爆武器更是在无人化智能化作战中应用非常广泛。据统计,盟军在第二次世界大战期间的各个战场被地雷毁坏的坦克占被毁坏坦克总数的20.7%。苏军在第二次世界大战期间使用各种地雷约2.2亿个,炸毁德军坦克近一万辆,杀伤德军10万余人。抗日战争时期,中国军民的地雷战术给日伪军造成了巨大的人员伤亡。1991年在海湾战争中,伊拉克在科威特布设了至少有50万颗地雷,仅在沙特阿拉伯和科威特边界就设置了一条60km长,1km宽的雷带,大大延缓了多国部队的地面进攻速度,给多国部队造成了极大的心理压力。

按照用途不同,地雷可以分为防坦克地雷、防步兵地雷、防空地雷和特种地雷。防坦克地雷是用以毁伤敌坦克、自行火炮、装甲战车等技术兵器和运输车辆,使其丧失机动或战斗能力的地雷,也称反坦克地雷。今天要介绍的是反坦克智能地雷。

一、初识智能地雷

智能地雷又称灵巧地雷或寻的地雷,具有自主分析决策,在远距离上主动攻击目标的能力。其障碍范围与传统地雷相比提高了数十倍、上百倍。将大数据、路径规划、智能感知等人工智能技术应用到地雷上,不仅使地雷拥有自动探测、跟踪、识别目标的能力,还具有双向通信、自主区分、优选攻击目标的能力,保证在最佳时机对捕获到的目标实施攻击,形成最大程度的毁伤。因此,智能地雷不再是静止、被动的防御武器,而是具有自主作战能力的、攻防兼备的作战武器。

二、是智能地雷也是“智能飞雷”。

反坦克智能地雷能够顺应空地一体化的战争思路,利用子弹药在空中飞行、探测可以攻击装甲目标的薄弱部位,比如装甲车辆的顶甲。新一代智能化程度更高的反侧甲地雷,应用先进的复合传感器技术,既能探测目标,又能识别目标、计算目标的速度和方向。为实现智能地雷自主作战功能,智能地雷系统一般由运载布撒系统、智能探侧系统、随动系统、火力系统、电源、中央控制系统等部分组成。

运载布撒系统:根据作战要求,把智能地雷布设到预定区域的称为布撒系统,一般可以由火炮、直升机等发射平台布撒。

智能探测与目标识别系统:侦察、搜索、寻找、发现目标、早期预报信息、对目标进行综合信息处理。识别真假、敌我目标; 主要传感器采用被动体制,降低敌目标实施干扰和逃离机会。

伺服随动系统:始终使发射系统对准目标。

火力系统:包括发射系统和子弹药系统。发射系统是发射战斗部或子弹药的装置,子弹药系统是攻击摧毁目标的弹药系统,由战斗部、敏感器、微处理器和引爆机构、自毁系统、安全保险系统、电源等组成。地雷服役期满后定时自毁。

电源:智能地雷控制系统及各种电子仪器装置工作的能源,由主用电池和备用电池组成。

中央控制系统:是智能地雷系统的大脑。融合各子系统或功能模块信息,控制各系统动作,进行战术组织和火控决策。根据各传感器提供的信息进行目标识别、分析,并结合预置的战术,计算拦截路线,在目标到达一定位置,控制发射器向目标上方区域发射子弹药。

子弹药上的传感器将对目标定位并朝目标顶部发射一枚或数枚EFP,击毁坦克装甲车辆。

辅助机构:可以保证地雷能设置时安全、可靠进入战斗状态、有效动作并发挥其破坏威力,地雷辅助装置包括:安全延时机构可保证地雷抛撒、发射及落地时的安全,地雷落地后延时解除保险,使地雷进入战斗状态;阻力伞稳定,减速机构可以使地雷从弹舱中抛出后降低下落速度,减小落地冲击力,并控制地雷呈垂直落地状态;着地机构可以使地雷从空中落地后呈直立装态,保证爆炸时产生的毁伤元(射流)能够击中坦克车底。

反坦克智能地雷的知名产品便是大黄蜂”(XM-93)广域地雷。美国陆军于2001年在第18空降军第20工兵旅接装备了110个“大黄蜂”反坦克智能雷。该雷呈圆柱形,直径188mm,高度为330mm,质量为15.855kg。该雷采用声—震动—红外复合传感器,能在600m远的距离内探测、识别和跟踪目标,当目标行进至100m的范围内时,雷体头部对准目标,并向其上方发射带有降落伞的子弹,子弹通过内装的传感器计算攻击目标的最佳高度和位置,并用EFP战斗部主动攻击和摧毁目标。该雷可由人工、火炮、多用途布雷车辆系统布设。

三、智能地雷也有“母亲”和“兄弟”。

前面我们说道智能雷子弹药可以在空中飞行,这是由于它采用母雷将子弹药抛射出去。智能雷有“母亲”就是指的它这种特殊的发射方式。根据工作原理的不同,智能雷的发射方式有三种,第一种是掷铁饼式,母雷通过探测目标并计算最佳发射角度,将子弹药向目标区域上空斜向抛出的同时,始终保持攻击面向下的姿态并且高速旋转。子弹药在抛物线弹道上边飞行边扫描,在地面形成一个类似拉开的弹簧形状的,相互交叠的螺旋扫描线。美国第一代M93“大黄蜂”广域地雷即为如此。第二种是侧抛吊篮方式。子弹药以一定角度向目标区域上空斜向抛出,在弹道最高点打开一个小型减速伞,在减速伞的作用下,子弹药一边缓慢下降,一边扫描搜索目标,在地面形成一个由大到小的阿基米德螺旋线。德国的ADW智能地雷即采用这样的方式。第三种是垂直上抛式,子弹药从地面垂直向上抛出,子弹药上的传感器在上升过程中,一面摆动旋转,一面扫描目标,在地面形成一个由小到大的阿基米德螺旋线。美国正在研究的未来型智能弹药系统(IMS)就采用这种作用方式。

智能雷不仅有“母亲”,还有很多“兄弟”,这是说反坦克智能地雷不仅有单雷作战能力,还有协同作战能力。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。它的应用特点可以表现为:

1、一定数量的智能地雷能构成一个基本的雷场

2、基本的雷场间可建立内部信息网组成一个较大的雷场。

3、智能地雷可攻击集群目标。

4、一旦雷场的一部分遭到破坏,还可以由剩余的智能地雷组成新的雷场。

智能地雷还可以与其他类型的智能弹药构成智能弹药系统。目前,随着网络化概念与技术的发展,美国正在探索、研究一种未来能弹药系统IMS或称XM1100“蝎子”。智能弹药系统主要由声-震-磁地面预警探测器、精确定位脉冲需达、反装甲子弹药、反步兵子弹药和GPS定位/通信模块等组成,可以多种方式布设,能够自行组网、自动报告位置,自动接受作战指挥系统的控制,是一种无人值守的具有网络化控制功能的智能区域障碍武器。