铺路IV精确制导弹药
铺路IV双模制导炸弹的各种部件组成:从前面到尾部分别是激光探测器,俗称“鸟头”,位于两个浮动的万向节上。探测器对准风,风是武器的速度矢量。当武器下落时,无论机动或攻角度如何,探测器都会固定在目标上。探测器后方的下一个组件是包含GPS辅助惯性导航系统(GAINS:GPS-Aided Inertial Navigation System)的整流罩,它是增强型计算机控制模组(ECCG:Enhanced Computer Control Group)的一部分。GPS辅助惯性导航系统在整个飞行过程中精确确定武器的位置,并提供全天候、昼夜制导能力。GPS的反馈允许途中进行修正,以消除惯性测量装置的任何偏移。GPS辅助惯性导航系统首先安装在雷声公司的1000磅(454千克)CPU-123加强型铺路II炸弹上,该炸弹于2001年进入英国皇家空军服役。
然后是控制驱动系统(CAS:Control Actuation System),一个气动驱动系统(由气体驱动),在飞机释放后立即充电。该系统由两对鸭翼组成,它们通过制导系统发出的完全偏转或尾迹指令来操纵武器,通常被称为“砰砰模式”控制。电磁阀对鸭翼加压,使其“砰”的一声进入所需位置。当控制命令完成时,电磁阀关闭,鸭翼返回其跟踪位置。鸭翼以每秒给定的度数移动并驱动俯仰,使武器在通过制导轨迹时转向。由于控制驱动系统使用的零件数量最少(一个气瓶、几个阀门和管道),因此武器的制导非常可靠。
铺路4激光/GPS双模制导炸弹。
增强型计算机控制模组的后方是弹体,是武器的主要组成部分,也是其主要结构。专门为铺路IV开发的弹头有两个主要特点:穿透坚固的目标,如掩体,同时对火力和子弹“不敏感”。如果炸弹在意外情况下点燃,它将燃烧殆尽,既不会引爆,也不会推进。这是由于其弹药的惰性特征,包括自毁能力。
紧靠在弹体后面的是引信,它被设计用来抵挡在穿透强化目标时炸弹承受的力量,这就是为什么它没有机械运动部件。引信的设计使其能够在与弹头相同的穿透性和力量下保持完好,并在撞击后爆炸的整个延迟过程中继续发挥作用。铺路IV是第一种完全集成制导部分和引信的空对地武器,在炸弹飞向目标的整个过程中,二者相互通信。没有这个“智能”引信,飞行员就无法选择和调整武器的不同操作模式。
铺路IV是一种作战空中控制武器。这意味着在执行任务时,炸弹可以用来适应不同类型的目标。目标信息可以随时更新并传送到武器上。更重要的是,铺路IV可以使用一下三种引爆模式之一:
- 空爆,可以选择炸弹在地面上引爆的高度。
- 撞击时引爆炸弹的触发。
- 炸弹穿透目标后在规定时间内引爆的延迟触发。
飞行员可以于飞行中选择任何一种模式。使用空爆打击模式时,制导部分知道炸弹在整个飞行过程中的精确方位和速度。即使飞行轨迹不是预先计划好的,制导部分也会对此进行修正,炸弹通过一个设定点后,天线会在剩余时间内向引信发出信号,引信倒计时并按指令引爆。飞行员不必担心区掐时间,因为武器会自动为他们做这件事----他们选择的只是首选模式和所需的引爆高度。铺路IV也能以30°到90°的特定撞击角和特定的撞击航向进入目标。但是武器载机必须在天空中的某个特定位置,因此铺路IV通过采用投放可接受区域(LAR:Launch Acceptability Regions)自动为飞行员生成提示信息。
该武器利用其位置和目标位置、飞行员输入的目标约束条件和攻击方向来计算射程范围内和区域内的攻击方位。两者都被投射在抬头显示器上,以显示飞行员相对于投放可接受区域的位置,以及当它于射程内投放并击中目标时。飞机必须在投放可接受区域的范围内,武器才能到达目标出。投放点可以是武器打击目标区域内的任何位置,但不一定是飞行员输入的约束条件。如果炸弹在投放可接受区域内投放,武器将到达目标并实现约束(撞击角和航向角)的输入。
另一个值得一提的部件是尾翼,它为武器提供稳定性和升力。每一套(四片弹翼)缓慢打开,以确保相邻的挂载被安全清除,然后摆动打开到一个固定的位置并锁住。在F-35上整合铺路IV将需要安装一个新的吊索,以确保炸弹释放后只在内部武器舱外打开弹翼。铺路IV有两组天线;一个引爆高度(HOB:Height Of Burst)和一个安装在增强型计算机控制模组上的GPS。这些天线在武器与目标的整个飞行过程中提供连通性。如果制导系统需要使炸弹在飞行中转向,至少有一个天线将始终指向天空,以保持连接。铺路IV总是为目标提供GPS坐标,投放后立即到达目标的位置,并在其制导飞行过程中寻求最短的路径到达该点。
在终端阶段,激光制导优先于GPS坐标。如果激光锁定丢失,武器将恢复GPS制导;如果没有激光瞄准吊舱,炸弹将继续使用GPS坐标。但目标处的情况会发生变化,这就是为什么激光制导优先于GPS坐标,尽管后者是最有效的制导方式也一样。为了提高能力,雷声公司已经成功地设计了这种武器的激光制导系统,以管理目标或目标区内的任何变化。