美军“杰达姆”(JDAM)联合制导攻击武器

    “杰达姆”(JDAM)又叫“联合制导攻击武器”，这种炸弹是为适应美国空军和海军发展要求而研制的，是一种用美军现存的普通常规炸弹升级发展而来，利用卫星定位系统(GPS)引导的全天候、自动寻的常规炸弹。

　　由Mk-80 250磅、Mk-81 500磅、Mk-83 1,000磅和Mk-84 2,000磅常规炸弹改进而来的“杰达姆”(JDAM)分别编号为GBU-29、GBU-30、GBU-31和GBU-32等。

　　这种炸弹尾部安装了GPS全球卫星定位系统装置，能够在任何天气情况下精确命中目标，不象一般的激光制导武器容易受到云、雾以及其他恶劣的天气的限制。“杰达姆”(JDAM)能从距离目标24公里的高度投下，并在GPS的矫正下精确落到目标之上，误差仅在13米之内，并达到95%的系统可靠性。

　　B-1,B-2,B-52,F/A-18,F-16飞机都可投掷此物。而且B-2可同时用2枚JDAM对两个目标同时进行攻击。

　　一、JDAM炸弹的研制概况

　　20世纪80年代末，美国海/空军计划实施一项称为“先进炸弹系列”的研究计划，旨在研制一种低成本、高精度的常规炸弹。1991年海湾战争之后，美军开始实施“恶劣天气用精确制导弹药”(AWPGM)计划，目的是针对第三代激光制导炸弹在战争中暴露出来的各种缺点，发展具有昼/夜、全天候、防区外、投射后不管、多目标攻击能力的第四代制导炸弹。“联合直接攻击弹药(JDAM)”卫星定位/惯性导航制导炸弹就是最先研制成功的第四代制导炸弹，该炸弹在1999年北约空袭南联盟的战争中首次使用。

　　JDAM制导炸弹系列现有多种型号，代号为GBU-29/30/31/32，前两个为通用爆破型，后两个为专用侵彻型。还有一种弹重2270千克(5000磅)的专用侵彻型，代号为GBU-37/B。上述型号仅是该制导炸弹系列中的第一阶段产品，采用了卫星定位/惯性导航(GPS/INS)组合制导作为全程制导，其设计的圆概率误差为13米，在靶场投弹时圆概率误差达到了10米。

　　1994年4月，该炸弹开始小批量生产，1995年6月美国空军首次用B-2A进行了空中投放试验，1995年7月美国海军首次用F/A-18进行了空投试验。1996年1月美国空军用B-1B进行空中投放试验，同年底用F-16进行空中投放试验。试验的效果总体达到了预定的要求。

　　美国空/海军总共订购74000颗JDAM制导炸弹，总资金20亿美元，单价最初定为4万美元，后降为1.8万美元，已经在2000年8月交付完毕。

　　按照产品改进计划，JDAM制导炸弹第一阶段产品正在进行两项改进：①提高卫星定位系统的抗干扰能力。由美国空军的研究试验室弹药部负责，已经成功地进行了演示验证。②增大射程。由波音公司和马可尼动力公司共同负责，改装了新的弹翼，已于1999年6月进行了投放试验。

　　JDAM制导炸弹分三个研制阶段。第一阶段已经完成，正在进行性能改进，以提高作战能力。第二阶段是研制小型化产品，标准弹重为500磅(227千克)，正由波音公司自筹资金研制。该小型化产品是在美国空/海军现役500磅MK82低阻炸弹上，取下原有尾翼装置，装上由惯导系统和GPS接收机、外部控制舵面组成的制导控制组件，同时采用正在研制的威力更大的爆破杀伤装药和新型引信。

　　第三阶段是在上述产品基础上加装全天候自动导引头，即采用卫星定位/惯性导航组合制导作为中段制导、全天候自动导引头作为末段制导的产品，其圆概率误差设计值为3米。该末段导引头可能采用红外成像导引头，或者激光雷达导引头，或者合成孔径雷达导引头。

　　二、JDAM的性能特点

　　同第一、二、三代激光制导炸弹一样，JDAM制导炸弹也是在现役航空炸弹上加装相应制导控制装置而成。JDAM制导炸弹由于采用自主式的卫星定位/惯性导航组合制导，因而使飞机具有昼夜、全天候、防区外、投放后不管、多目标攻击能力，这是第4代制导炸弹区别于现役第3代激光制导炸弹的显著特点。

　　该系列炸弹既可供隐身战略轰炸机B-2A和隐身战斗机F-22内挂，也可供普通轰炸机、攻击机和战斗机内挂与外挂。目前，除B-2外，已经完成改装和系统综合的飞机有B-1B、B-52H、F-16和F/A-18。计划进行改装和系统综合的飞机还有F-22、JSF、AV-8B、F-14、F-15E和P-3等。

　　GPS/INS制导控制尾部装置在外形和尺寸上，与所取代的现役航空炸弹的尾翼装置相同，使得JDAM制导炸弹可以适用于原来携带该航空炸弹的任何作战飞机。GPS/INS制导控制尾部装置由制导控制部件(GCU)、炸弹尾锥体整流罩、尾部舵机、尾部控制舵面和电缆组件等构成。

　　制导控制部件(GCU)是JDAM制导炸弹的核心部件，包括GPS接收机、惯性测量部件(IMU)、任务计算机和电源模块。各集成电路装在截头圆锥体内，外部装上锥形保护罩，以防止电磁干扰和其他环境因素影响。GPS接收机采用2个天线，分别装在炸弹尾锥体整流罩前端上部(侧向)和尾翼装置后部(后向)，以便在炸弹离机后水平飞行段和下落飞行段时截获并持续跟踪飞机上GPS接收机所跟踪的4颗卫星。

　　惯性测量部件(IMU)由2个速率陀螺和3个加速度计以及相应电子线路构成，是一种低成本的捷联式惯性测量装置。在结构上，IMU与GPS接收机采用紧藕合的结合方式，适用于具有较大机动过载和立体弹道的高动态使用环境，以保证获得更高的制导命中精度，从而使飞机具有多目标精确攻击能力。

　　任务计算机根据来自GPS接收机和惯性测量部件(IMU)的炸弹位置、姿态和速度信息，完成全部制导和控制功能的解算，并输出相应的控制舵面偏转信息，控制炸弹飞向预定攻击的目标。JDAM制导炸弹现有型号高空投弹时的最大射程约28千米，改进型最大射程将增加到75～110千米。虽然JDAM制导炸弹的命中精度设计值仅为13米，但仍比相同弹重航空炸弹的命中精度高得多，例如，在8000米以上高空投弹时，908千克重的MK-84炸弹的命中精度为60米。

　　三、JDAM的基本战术技术性能

　　从报道可以推测这次美军使用的是GBU-29型通用爆破型炸弹。该型号口径为2000磅(908千克)，全弹重1000千克，弹体直径为460毫米(MK84)或370毫米(BLU-109/B)，装药量为429千克，引信采用触发或非触发引信。

　　另一种通用爆破型炸弹是GBU-30，该型号口径为1000磅(454千克)，全弹重500千克，弹体直径为356毫米(MK83)。

　　四、JDAM实战情况

　　在1999年的科索沃战争中，由于JDAM制导炸弹库存量有限，仅由B-2A隐身战略轰炸机用于对南联盟重要军事目标进行轰炸。1999年3月24日晚，两架B-2A各携带16颗908千克重的JDAM炸弹，从美国本土的怀特曼空军基地出发，经过15小时飞行和空中加油，到达南联盟预定空域，从12200米高空同时投放所携带的32颗JDAM炸弹，准确命中预定攻击的各种目标。

　　这是B-2A隐身战略轰炸机首次投入作战使用，也是JDAM制导炸弹首次投入作战使用。在持续78天的空袭期间，装备908千克重JDAM制导炸弹的B-2A隐身战略轰炸机，几乎参与了全部空袭任务，尤其是在恶劣天气条件下的空袭中发挥了重要作用。美国在北京时间1999年5月8日凌晨5时45分，公然袭击我驻南使馆，就是由一架B-2A隐身战略轰炸机承担的，一次投了6颗908千克重的GBU-31 JDAM制导炸弹，从不同方位击中我驻南使馆建筑物的不同部位并穿入内部和地下爆炸，使我驻南使馆遭到严重破坏，其中一颗埋在地下未爆炸，另一颗下落不明。

　　五、JDAM炸弹的使用过程

　　具有自主式攻击能力的JDAM制导炸弹，除可由作战飞机从低、中、高空实施水平轰炸外，还可实施俯冲和上仰轰炸；既可实施定轴轰炸，也可实施离轴轰炸；既可同时攻击多个目标，也可同时攻击单个目标的不同部位；既可攻击预定的固定目标，也可攻击飞机飞行过程中发现的新目标。其作战使用过程随飞机类型、攻击方式和瞄准原理的不同而异。由于在科索沃战争中，美军是以装备合成孔径雷达和全球定位辅助瞄准系统的B-2A隐身战略轰炸机来投弹的，因此这里以此为例子进行介绍。F/A-18C投射该型炸弹，在程序上应该还有很多共同之处，由于这是F/A-18C首次投射该型炸弹，故准确投放程序还有待以后研究。

　　B-2A采用了中/高空水平轰炸方式，对预先计划的地面固定目标或停放的静止目标实施轰炸的过程，可分为地面/空中准备、空中瞄准和攻击、飞机返航等阶段：

　　①地面准备

　　地面准备分别由作战计划人员和地勤人员实施。包括任务计划、制导控制装置自检测、制导控制装置与战斗部的组装、制导炸弹的装机等。

　　作战计划人员使用任务计划软件，根据作战任务，确定飞行航线以及各主要航路点、4颗跟踪卫星以及备份卫星的序号、JDAM制导炸弹数量、投弹点位置以及投弹初始条件、命中目标时的参数(如命中角)，以确保获得最好的攻击效能。作战计划人员将任务计划内容通报作战飞行人员，并将制成的作战计划软件磁带装到飞机座舱上，从而将作战任务数据装入机载任务计算机。

　　地勤人员从弹药库将存放JDAM制导控制装置的包装箱运到外场装配站，采用专用检测仪器对其进行自检测，自检测时间约需5分钟；同时，将作战任务所需型号的炸弹弹体(如MK-83、BLU-109、MK-84、BLU-110)运到外场装配站，并将两者组装成为作战任务所需的JDAM制导炸弹，组装时间约需10分钟。然后，将该JDAM制导炸弹装到运弹车上，运到停机坪上的B-2A轰炸机机身下，采用挂弹车将其挂到机身左右两侧武器舱内的旋转式投射架上，每个投射架最多可挂8颗JDAM炸弹，挂弹时间约需6分钟。

　　②空中准备。

　　飞机挂载JDAM炸弹后，沿预定航线飞行。到达预定航路点时，通过机载MIL-STD-1760军械总线接口和炸弹上的投射电缆，将机载28伏直流电加到JDAM炸弹上，提供投弹前的空中准备和瞄准计算以及投弹操作所需的电源。接通电源之后，JDAM炸弹处于预热状态，再次进行自检测，然后通过机载悬挂物管理系统，将预先计划的任务数据传输到JDAM炸弹尾部制导控制部件的任务计算机中。

　　由于B-2A采用武器舱内挂方式，在投射之前JDAM炸弹不可能跟踪卫星，因此必须在装弹时将所需要的几类关键任务数据加载在炸弹上，以保证炸弹从飞机武器舱内投射之后，弹载GPS接收机能快速截获由机载GPS接收机跟踪的4颗卫星。在飞机的飞行中，飞行员还可以根据战场形势变化重新选定攻击目标。

　　③空中瞄准和攻击

　　当飞机飞到预定的投弹准备距离时，机身下的武器舱门打开，投射架处于弹射投放准备状态；当飞机飞到发射位置时，将开始投射JDAM炸弹。炸弹与飞机安全分离后，一旦弹载GPS接收机截获到机载GPS接收机所跟踪的4颗选定卫星，炸弹便进入自主攻击预定目标阶段，各自沿预定弹道飞向各自目标或同一目标的不同部位。

　　④飞机返航

　　一旦JDAM炸弹从武器舱内按预定顺序投放完毕，飞机立即关闭舱门并沿预定航线返航。为保证飞机飞行安全，必须采用应急投弃方式将仍留在舱内旋转式投射架上的炸弹投掉。在美国出动B-2A隐身战略轰炸机用JDAM制导炸弹攻击我驻南联盟大使馆后，新闻界曾报道投了5颗JDAM。但从B-2A的弹舱结构布局来看，二个弹舱并排位于机身正下方纵轴线的两侧，每个弹舱在其旋转式投射架上可最多悬挂8颗GBU-31，总共最多可挂16颗GBU-31。为保证飞机稳定飞行，所有炸弹都必须对称地悬挂在2个弹舱内，无论是投弹前、还是投弹后。因此B-2A是不可能带5颗GBU-31的，也不可能还留1颗GBU-31返航。因此该机至少带有6颗或6颗以上的偶数枚炸弹。这第六颗GBU-31要么已经钻到地下，而入口被建筑物破片掩盖；要么在返航时被抛弃到海底，成为危及过往舰船的定时炸弹。