炮彈變導彈！美陸軍M1156精確制導套件，讓普通炮彈變精確炮彈

就在今年6月份 根據美國媒體的報道 美國陸軍司令部 再次授予了諾格公司 一份總價值約 4060萬美元的訂單 旨在爲陸軍採辦 M1156E4精確制導導艦 看來美國陸軍 真的要大規模換裝此型套件了 可是PGK的性能 真的有那麼好嗎 接下來跟大兵一起來看一下 從二戰以來 隨着各式武器 射程的不斷增加 爲了追求殺傷的最大化 武器精確制導化 成爲了各國不斷追求的目標 從早期的 德國V1火箭的慣性制導 發展到現今的激光制導 GPS制導等等 打擊的原概率誤差 也從最初的數百米 逐漸縮減到數米之內 一再顯示出了各國 對於打擊精準度的無限需求 而除了那些導彈之外 各種精確制導類的炮彈 也讓陸戰武器的效果 就比如說近年來大名鼎鼎的 M982神劍155毫米制導炮彈 由於其存在多個控制翼面 並且藉由GPS制導 使其在射程高達40公里的情況下 原概率誤差還能在5米以內 整體的打擊效率 遠超傳統的155毫米炮彈 只不過打擊精度上升的同時 伴隨而來的代價 就是價格極其昂貴 根據2021年美國國會的報道 當時一枚神劍炮彈的造價 就高達了11.3萬美元 與之相比 一枚M549A1 155毫米增程彈的單價 也不過995美元而已 高出了百倍不止 這就導致了 即便是不差錢的美軍 想要在戰時大規模使用 也會非常心疼 於是美國陸軍便決定 效仿GDAM套件的模式 2006年6月 美國陸軍正式向雷神 BAE和TAK公司發佈了招標 讓他們研發一種 能夠直接應用在 現役155毫米炮彈上 而且相對廉價 能將炮彈打擊精準度 提升5倍以上的導引套件 該招標最終在2007年5月 由ATK公司中標 其產品正是M1156精確制導套件 隨後便在2009年 開始小批量生產 作爲測試之用 到了2013年 已經開始小批量生產了 而美國陸軍之所以這麼快的推行 PGK套件 原因就在於其優異的性能 這裏大兵先從PGK的方便性開始介紹 由於現今的155毫米榴彈 在發射前都必須拆除提塞環 再裝入內含雷管的引信才能使用 而PGK在外形 尺寸 裝設方法 重量 幾乎和傳統引信沒啥差別 僅有的差別在於其前端 多出了一節錐體 和固定在滑環上的4個安定翼面 使其比普通引信長了70毫米左右 重量也重了一些 當然了 外表雖然差別不大 但內部可就大不相同了 在錐體下方的圓筒中 還有這一套由兩個速率陀螺 和三個加速度計組成的慣性測量裝置 簡稱IMU 以及一個GPS接收器 這兩個裝置通過緊密耦合的方式 組成了一套節聯式慣性導航裝置 主要用於感知安裝了PGK套件的炮彈 在空中飛行時的位置 姿態 速度和加速度 期間由於慣導系統的積累誤差 會隨飛行時間的增大而變大 因此PGK的制導精度在很大程度上 依賴於內部GPS接收機的性能 因此ATK公司還在每個安定翼面上 配置了一個GPS天線 以此穩定接收至少4顆衛星的信號 此外用於連接安定翼面的內部滑環 正式名稱叫做發電阻尼控制滑環 可以藉由彈體的相對旋轉 帶動內部的發電機給自己供電 進而持續調節滑環的剎車力度 需要注意的是 外部的四個安定翼面傾斜方向並不是一致的 其中兩個安裝角是向同向偏轉 另外兩個則是反向偏轉 這是爲了在飛行期間隨時調控炮彈的飛行軌跡 而基於以上設計 使得PGK套件並不需要像傳統制導武器那樣 頻繁的保養以及良好的儲存環境 事實上 PGK的儲存條件基本和傳統彈藥一致 同時由於該套件本體並無電池 內部的制導系統是在靠發射前賦予GPS座標時 給予外部供電 並在發射後完全靠彈體自旋發電 因此PGK的儲存年限高達20年 另外就是最重要的單價方面了 上面大兵也提到了 美國陸軍之所以開發PGK 最主要原因就是神艦制導炮彈的單價太貴了 一枚就需要11.3萬美元 還需要特殊的儲放環境 雖然其提供的殺傷力遠超傳統炮彈 但實際因素卻讓炮兵不可能普遍配備這類彈藥 而與之相比 根據資料顯示 PGK套件的造價只需要1萬美元左右 戰時只需要將其換裝上 就能讓普通炮彈擁有精確制導的能力 只不過PGK套件在誕生之後 其低廉的造價也讓各界不禁懷疑起它的精準度 猜測它是一款比上不足比下有餘的產品 但緊接着美國陸軍公佈的實測結果全面否定了這些猜疑 這裏大兵以M549A1 155毫米增程炮彈爲例 根據資料顯示 該炮彈的原始精準度分別是15公里誤差94米 20公里誤差125米 25公里誤差150米 以及30公里267米 這就導致在30公里的情況下 想要消滅一個目標 往往需要數十枚炮彈才能實現 然而一旦裝上了PGK套件 經過實測 該型炮彈的原概率誤差 不僅遠低於美國陸軍要求的50米 甚至還屢次達到了30米內的標準 基本上每一發都在155毫米炮彈 半徑60米的破片密集殺傷範圍內 不過需要注意的是 大幅度提高精準度的同時 由於導引的過程中需要讓彈頭改變彈道 因此將折損有效射程最多10% 比如M549A1的30公里 就會降到27公里 當然這比起所提升的精準度 代價已經算很低了 就比如說在2014年9月的驗證中 PGK應用在德制的DM11炮彈上 並且由PZ2000自走炮發射時 其結果顯示 能在27公里範圍內 達到原概率誤差僅有5米的優異成績 此外PGK除了能提高精準性外 該套件還配備了自毀裝置 能在偵測偏離目標超過150米時啓動 避免彈頭落入目標區域外 造成間接傷害 這項功能能使得前線指揮官 更自由的呼叫友方火炮支援 前線部隊在心理上 也不會再擔心誤炸的問題 而以上能力 都是造價只有1萬美元的PGK所能賦予的 而相較於神劍來說 性價比就高了很多 在見識到PGK套件的優異表現之後 美國陸軍隨即發掘這一套系統的巨大潛力 開始將其應用到其他彈種上 比如說第一階段的PGK 能應用在M777A2及M109A6 所發射的155毫米炮彈上 到了第二階段 則能應用在M119A3所發射的105毫米炮彈上 並增加了延時定時引信的功能 而在2018財年過後的第三階段 則能擴充到其他火炮上 好了講了這麼多 安裝了PGK套件的155毫米炮彈 到底是如何運作的呢 在實戰使用時 當美軍士兵將PGK套件安裝在155毫米炮彈上 並將其送入炮彈後 接下來首先會通過升管上的外加電路 向PGK套件內部的儲存器 裝訂被打擊目標的詳細座標數據 和彈道曲線等射擊諸元 期間內部的GPS制導系統 依靠外加電源啓動 並建立導航測量的基點 隨着炮彈的敵火被激發 炮彈開始旋轉前進 期間那兩個安裝角相反的安定翼面 會被迎面氣流推動 進而像風車一樣帶動PGK套件內的滑環 與炮彈形成對向旋轉姿態 此時內部發電機開始工作 替代外加電源自行供電 緊接着炮彈在出膛之後 會沿着預定的拋物線向彈道頂點飛去 這時在上升階段 安定翼面會持續隨氣流旋轉 並不會明顯地干擾彈道 當炮彈接近彈道頂點時 內部的制導系統便開始工作 不斷測算加速度儀 陀螺儀和GPS的信號 以此得出實際彈道與異定彈道的偏差 並且計算出彈頭俯仰和偏航修正的角度 最終生成控制信號 發送給內部的阻尼控制滑環 隨後滑環通過增加阻力或減小阻力 改變安定翼面的轉速和方向 控制其轉動到特定位置 進而控制彈體的姿態 調整彈道直至命中目標 那麼看到這裏 不知道各位有沒有產生一個疑惑 那就是爲什麼高速旋轉的炮彈 還能精確控制落點呢 有關於這一點 我們首先要弄清直線飛行這個道理 雖然在大多數觀念中認爲 直線飛行非常簡單 將物體發射出去 不就直接進入到直線前進的軌道了嗎 但實際上由於空氣阻力等因素的存在 發射體想要直線前進 它並不容易 於是爲了解決這個問題 在古代人們就發現了一件事 如果單純對敵人投出石頭和鏢槍 那麼距離越遠 越容易歪掉 如果將鏢槍一邊旋轉一邊投出 就能讓其飛得又穩又遠 因此古羅馬的一部分精銳戰士 那時候會將引導繩綁在重鏢槍上 製出的一瞬間拉動繩索 讓鏢槍旋轉飛行 以此提高精準度 而另一種武器弓箭 則是採用了另一個辦法 通過軸對稱的方式安裝三到四片箭羽 以尾翼來引導氣流 就能讓弓箭射出後 沿着穩定的軌跡飛行 直至命中 之後在經過上千年的發展 隨着力學理論的不斷成熟 人們也逐漸認識到旋轉和尾翼 分別利用了兩個重要理論 來使得投射物穩定飛行 其中旋轉是利用了物體的慣性 來實現定軸性 現今的陀螺儀也是依照此原理製造的 旋轉速度越快 彈體重量越大 出速度越大 越容易保持較高的慣性 也就飛得更遠 只不過需要注意的是 轉速越大 彈體和內部零件受到的離心力也越大 因此會存在結構受損的風險 至於尾翼 則是利用了空氣動力學的原理 來實現平飛 通常分爲垂直安定面和水平安定面 當有側向力作用使炮彈偏離彈道時 垂直安定面上與偏航方向相反一側的阻力就會增大 隨即產生一個使炮彈回到原始航向的力量 自動完成軌跡修正 只不過這一原理的缺點 會隨着流體密度的越低 導致控制性能變差 也就不適合高空和太空飛行使用 同時如果沒有制導系統 實時調整安定面角度 隨着時間積累的誤差會越來越大 最終失去精度 這就是爲何PGK內部要安裝導航系統的原因之一 而在人們搞清楚旋轉和安定面穩定平飛的理論後 制導系統也就隨之誕生了 此外值得一提的是 考慮到未來戰爭中對於GPS信號的干擾 美國陸軍又對PGK進行了一些升級 就在今年1月23號 爲了應對越發複雜的戰場電磁環境 諾格公司宣佈和CAES公司達成合作 後者將負責把軍用級的M-Code GPS功能 集成到PGK精確制導套件中 以此提升其在近端GPS威脅環境中的生存能力 此外諾格公司還開發了 增程型精確制導套件PGK-ER 該版本將使用XM1113火箭助推彈 在由增程火炮發射而來的58口徑火炮發射時 能夠達到70公里的射程 同時保證10米內的圓蓋率誤差 好傢伙 經過此番升級之後 PGK的性能基本已經可以比擬神劍制導炮彈了 此外需要注意的是 雖然去年美國已經原污了GDAM聯合直接攻擊彈藥 和M982神劍制導炮彈 但是基於這兩款炮彈的造價和使用難度 未來美國很可能會改原污GPK制導套件 以此提高污炮兵的精確打擊能力 畢竟上面兩款的造價還是太高了 而美國國內的儲量也並不多 與之相比 美軍和污軍並不缺155毫米炮彈 再加上PGK運輸方便 大兵都感覺污軍說不定已經用上該套件了 總結來說 PGK制導套件的誕生並不是爲了完全替代神劍制導炮彈 而是作爲它的廉價補充彈藥 以此來打擊那些需要一定精度的目標 那麼大家認爲神劍和PGK套件哪個更好呢 歡迎在評論區內留言討論 如果視頻中有出錯的地方也歡迎各位指正 相信大家應該都不陌生 作爲現今美陸軍的主力裝備之一 該直升機自從誕生之後 幾乎參與了美軍的每一次戰役 但是你知道嗎 名叫黑鷹的直升機其實不止有一款 它還有一個武裝直升機版本 即S67黑鷹直升機 接下來跟着大兵一起來看看到底是怎麼一回事 隨着21世紀60年代之後 直升機技術的迅速發展 特別是在渦輪軸發動機使用後 讓直升機具備了超強的機動性 也正是以上種種技術和硬件的支持下 美國開始萌生出研製專業的武裝直升機的想法 1964年美軍首次提出先進空中火力支援計劃 其主旨就是研製出一款火力強大的武裝直升機 於是同年8月1日美陸軍嘗試着向外招標 並給出了新直升機的技術指標 即設計速度爲480公里每小時 並有10分鐘的懸停能力難度相當高 畢竟當時UH-1在改裝爲武裝直升機時 速度也不到180公里每小時 但就算是這樣 依然有多達12家制造商給出設計方案 經過層層篩選之後 美陸軍最終選擇了希科斯基和洛克希德 作爲本次競標的決賽選手 並下令讓他們提交10架原型機 組成AAF-SS的正式投標書 在初步設計的研究中 雖然希科斯基一開始是考慮 研製輕轉翼和輕轉螺旋槳 垂直起降飛機 但最後還是決定 研製複合直升機更爲穩妥 因爲該方案較爲簡單且風險更低 而且複合直升機被認爲 在所有速度下都更靈活更穩定 有着良好的加減速以及更低的下行速度 能在簡易的起降區域使用 在種種考慮之下 希科斯基提交了S66直升機的設計 它的特點是用旋翼螺旋槳充當圍槳 但隨着速度增加 能旋轉90度以充當推進螺旋槳 同時S66還有固定短翼 由兩臺萊康明T55渦輪軸發動機提供動力 設計速度可達370公里每小時 並能在短時間達到460公里每小時 至於洛克希德方面 他們則是提供了CL840直升機的設計 也就是後來的AH56夏巖 這是一種剛性旋翼複合直升機 巡航速度爲361公里每小時 極限速度可達393公里每小時 在數據方面 這兩款直升機都達到了美陸軍的設計要求 且S66的數據顯示更佳 因此希科斯基對其設計充滿信心 只不過到了1965年11月 美陸軍居然選擇洛克希德的設計 這讓希科斯基很不服氣 幸運的是 洛克希德的設計很快就遇到了開發問題 使得成本升高和工期延長 這時希科斯基抓住了機會 不久便拿出了另一個方案 即S67黑鷹直升機 首先有關於S67的設計工作 始於1969年11月 由希科斯基時任執行副總裁 親自負責該項目 由於進展速度到了次年2月 已經開始了原型機的製造 並在同年8月20完成了首飛 總用時還不到9個月 需要注意的是 雖然S67與後來的UH-60 其綽號都是黑鷹 但前者的英文是Black Hawk 意思是黑色的老鷹 而後者的Black Hawk 則是一名印第安部酋長的名字 在首飛完成之後 希科斯基對外宣稱 S67是將新的設計理念 與成熟技術融合後的產物 同時擁有武裝直升機的作戰性能 也就是說S67的技術非常可靠 能夠快速量產服役 這種說法顯然是爲了針對 洛克希德開發進度緩慢的AH-56 而在S67的設計方面 S67的採用了較低的流線型機身 其垂直尾面與固定翼飛機相似 一直延伸到尾梁下面 作爲尾輪的支座 機身後部裝有可動平尾 在正常飛行時有助於減小直升機 作爲機動飛行時的懸翼硬力 使駕駛員不用操縱懸翼 便可調整直升機姿態 更好的對準目標 而在懸停飛行時 平尾則是處於自由飄動位置 可有效降低垂直阻力 另外在機身兩側還裝有短翼 前飛時可減小懸翼載荷 改善飛機的機動性 懸翼講鼓是流線型的 可減小廢組 懸翼講翼講間後略 在高速飛行時 可推遲講間失速的產生 改善講翼聲阻比 並減少振動硬力 後來S67又進行了改型圍講 改爲了寒道風扇圍講 至於機身結構方面 S67的機身採用了全金屬 半硬殼式小銀封面破損安全結構 機體上採用交接點焊工藝 尾面爲全金屬結構 在高速前飛時 全動式平緯與週期變矩操縱裝置聯動 在懸停和低速飛行時 它不與操縱系統交連 處於自由飄動狀態 機身兩側的短翼上 裝有6塊阻力減速板 當飛行速度爲259公里每小時 使用減速板 可使俯衝角增大5至7度 當飛行速度爲296公里每小時時 使用減速板 可使俯衝角增大8至9度 而在給定的俯衝角和前飛速度時 使用減速板 可使與飛機航級有關的 機身姿態角減少4到5度 此外S67的駕駛艙內 分別前後排列了正副駕駛員的座椅 空勤人員從兩個艙門進入座艙 並有兩個應急艙門 艙座內有加溫和通風設備 其冷卻系統可通到電子設備艙 和軍械艙內 座艙內可運送15名全副武裝的士兵 在起落架的設計上 S67採用了後三點式起落架 尾輪不可收放 兩個主起落架可用液壓裝置向後收起 有應急放起落架的冷氣系統 同時起落架帶油氣緩衝器 至於S67的動力系統 配置有兩臺通用電機的 T58-G15渦軸發動機 單臺可提供約1500馬力 當然了也可改用T58-G16發動機 或萊康明的PLT-27發動機 不僅如此 S67還配備了移動地圖顯示器 手動集體無線電調節控制和夜視系統 其武器裝備包括戰術武器炮塔 和三管20毫米機炮 可攜帶16枚陶式導彈 70毫米火箭或AIM-9響尾蛇空對空導彈 而基於以上設計和設備 使用S67有着超強的性能 按照希科斯基自己的說法 由於S67是一架經過技術驗證和新設計理念的產物 使其不僅極大降低了成本和技術風險 還讓其擁有了良好的機動性 高易維護性以及高可用性 實際上也確如此 首先S67是歷史上首款 採用了大型弧形垂直尾翼的直升機 經過後來證明 該設計在提高方向穩定性上非常有效 比如說就算S67的速度 只有74公里每小時 該設計也能爲其提供飛行所需的全部穩定性 同時還能讓其具備優異的機動性 和在危險空域中更強的生存能力 在這方面看過電影《黑鷹墜落》的朋友們 應該都知道 對於直升機而言 一旦出現違槳損壞的情況就是災難性的 電影中的UH-60就是被擊中尾翼 纔在最終導致墜毀 而如果將其換成S67的話 基於該直升機優秀的尾翼設計 結果可能就會有所差異 另外值得一提的是 S67機身兩側的那一對固定短翼 其實是可拆卸的 暫時可以根據任務需求的不同 進行單獨的配置 同時在有需要的情況下 固定翼上的減速板 能在極短時間內打開或關閉 一般情況下這些減速板 能縮短S67停止所用的一半時間 相較於當時其他類似的直升機 這種機動性堪稱一流 也正是因爲這些減速板 使得S67就算有着8.2米長的固定翼 和碩大的穩定尾翼 它也能在幾乎所有速度下保持穩定 並藉此獲得了強大的目標捕獲 和交戰能力 至於機身方面 很多人可能會說 S67的機身太窄了 與傳統直升機相比顯得非常纖薄 但也正是因爲這種機身設計 讓S67在正面暴露時 更難被瞄準 同時借有兩臺通用電器的 T58-5渦輪發動機 加起來高達3000的馬力 還能提高它的飛行靈活性和速度 因此就在1970年12月 S67就取得了第一個世界紀錄 也就是在一段僅3公里的競速中 飛出了349公里的最高時速 並在今天之後 將紀錄提高到了355公里每小時 後來在改爲寒道風扇後 它的俯衝速度更是達到了370公里每小時 遠超當時任何直升機 就算是到了現今 S67依然比大多數武裝直升機要快 當然了 只是速度快 機動性強還不夠 S67所攜帶的武器也很強大 如果讓其執行攻擊任務 S67的彈藥攜帶量將超過3.1噸 其中包括戰術武器炮塔 20毫米機炮 40毫米榴彈發射器 以及16枚陶式導彈 70毫米火箭彈 直接將對地攻擊火力拉滿了 與此同時 S67帶人的效率也不低 除了能在稍微改裝後 運送15名全副武裝的士兵外 如果讓其負責搜索和救援行動 還能在掛載輔助郵箱的情況下 達到近1000公里的超遠航程 而且就讓不讓S67執行攻擊 運兵搜索任務 它還能在配置了用於 觀察和監視的電子設備後 變成戰場上的偵察直升機 由此可見 S67不僅是一款合格的武裝直升機 還是一款適應性極強的空中平臺 這也就是導致在對其進行試飛時 所有飛行員對它的評價都相當高 而這還真就引起了美陸軍的興趣 特別是在AH56進度又延遲之後 兩者對比下來 進展神速 綜合性能更強的S67顯然更合適 難道說西科斯基這次終於壓對了嗎 緊接着 1972年1月 美陸軍再次對S67直升機 進行了一系列飛行測試評估 但出人意料的是 它並沒有被選中用來取代AH56 因爲其性能依然無法滿足美陸軍的需求 到了1972年4月 美國參議院再次發表了 關於陸軍和空軍之間 近距離空中支援的報告 該報告建議 爲空軍的AX計劃提供資金 及後來的A10油豬攻擊機 並限制海軍採購鑰匙戰鬥機 該報告從未提及AH56的名字 只是提出了一個冷淡的建議 要求陸軍繼續尋求採購攻擊直升機 這次報告後 下延計劃於同年8月9日被陸軍取消 原因是AH56的尺寸過大 且夜間全天候能力不足 隨後 陸軍選擇創建新的 高級攻擊直升機計劃 也就是先進攻擊直升機計劃 而該計劃的產物就是 AH64阿帕奇武裝直升機 與此同時 在S67再次被美陸軍否定後 希克斯基不想讓這款 自家耗費了極大心血的直升機夭折 於是便將其打包運往歐洲 想要在中東尋找潛在的買家 當時還真引起了一些國家的興趣 只不過由於S67在 1974年的一場表演中 當着衆人的面 在低空翻滾時意外墜落 兩名飛行員都沒能倖免 於是在這個事件後 S67直升機最終還是被取消了 黑鷹的名號也就落到了 UH60的頭上 總結來說 S67黑鷹直升機 在某種程度上算是生不逢時 如果它能再早一點誕生 或許命運就會有所改變了 那麼大家認爲該直升機怎麼樣呢 歡迎在評論區內留言討論 如果視頻中有出錯的地方 也歡迎大家指正 今天的視頻到這裏就結束了 喜歡的朋友們請點贊關注 我們下期再見