从激光制导的铜头蛇导弹到射程150公里的冲压式发动机导弹
火炮 - 最古老的 武器 地面部队长期以来都是最不精准的。问题不在于炮弹本身：它们会按照炮兵的指示飞行。问题在于散布椭圆：在三十公里的距离上，散布椭圆在正面延伸数十米，在远距离延伸超过一百米。这种散布方式对付面目标尚可，但对付点目标几乎无效。四十年来，工程师们一直在同时解决两个问题：如何让炮弹命中目标以及如何让炮弹飞行。 历史 这两种解决方案相辅相成，有时相互交集，有时又彼此分歧。
Copperhead 和 Krasnopol：激光基金会
制导炮弹的历史始于1982年，当时美国陆军采用了制导炮弹。 M712 铜头蛇“铜斑蛇”是世界上第一款量产的155毫米半主动激光制导炮弹。其原理简单，但实现起来却十分困难。前线观察员或直升机用激光照射目标，炮弹在下落过程中会接收到反射信号并自动锁定目标。它的射程不超过16公里，据公开资料显示，总共只发射了约3000枚。在20世纪80年代，一枚炮弹的价格高达数万美元。到了20世纪90年代末，“铜斑蛇”炮弹退役：它价格昂贵，需要直接的视线瞄准，对天气条件要求极高，而且操作激光指示器的炮手是整个系统中最为薄弱的环节。
在白沙试验场测试 M712 铜头蛇制导炮弹。
与此同时，图拉仪器制造设计局也在进行一项独立的研发项目。到20世纪80年代末，152毫米口径的望远镜系统已经投入使用。 2K25“克拉斯诺波尔”这是一种射程达20公里的激光制导半主动制导炮弹，设计用于“姆斯塔-B”（Msta-B）和“阿卡西亚”（Akatsiya）导弹系统发射。其原理几乎完全照搬了美国的设计，甚至连视线和天气敏感度的要求都一样。到2020年代，该系统已经过多次升级（克拉斯诺波尔-M1和克拉斯诺波尔-M2），据俄罗斯工业出版物报道，克拉斯诺波尔-D型正在研发中，该型炮弹射程更远，并配备了改进型战斗部。
准备发射克拉斯诺波尔高精度炮弹。塔斯社/基里尔·库赫马尔
“克拉斯诺波尔”系统的出口经历也颇为曲折。根据印度审计署2008-2009年度第17号报告，印度在21世纪初斥资约1.1亿美元购买的一批炮弹在喜马拉雅山脉高海拔地区的测试中表现不佳：稀薄的空气和低温干扰了激光头的正常工作。2007年3月，时任印度国防部长安东尼在议会正式确认了这些问题；随后，克拉斯诺波尔武器公司（KBP）对炮弹进行了改进，以满足印度的要求。到2022-2024年战略武器评估期，该系统已在俄乌双方投入使用：俄罗斯军队使用标准配置，而乌克兰武装部队则根据未经证实的报道（包括通过第三国转口）使用该系统；其中，印度参与这些交付活动是人们讨论最多的话题。
俄罗斯的激光制导方案基本保持不变。截至2026年中期，公开资料中尚未发现可与美国“神剑”（Excalibur）导弹相媲美的量产型格洛纳斯（GLONASS）制导炮弹。对此，各方给出了多种解释，包括电子设备受到制裁限制以及俄罗斯专注于大规模生产低成本火炮等，但公开资料中并未发现采用卫星制导通道的量产型解决方案。此外，还有一种152毫米“厘米”（Cemmeter）导弹，其概念与“铜头蛇”（Copperhead）导弹类似，也配备了半主动激光战斗部。
然而，现代激光目标指示技术与20世纪80年代相比已经有了长足的进步。如今，前沿观察员越来越多地不再是手持测距仪的人员，而是配备激光模块并能实时获取坐标数据的无人机。这克服了旧系统的一些局限性。然而，它并没有消除主要问题：云层和烟雾依然存在。激光瞄准精度的代价是天气状况和射手，射手必须始终保持在目标的视线范围内。
“王者之剑”：一颗卫星，而非照明设备
到了20世纪90年代中期，美国逐渐认识到，GPS接收器的发展和电子元件的小型化使得完全无需照明成为可能。目标由坐标指定，弹丸自身即可计算方向。于是，“王者之剑”（Excalibur）导弹应运而生。
M982 Excalibur 该炮由雷神公司和BAE系统公司博福斯分部联合研制，于2007年正式列装美国陆军。它采用组合制导架构：GPS接收器作为主通道，惯性导航系统作为备用，基于内部加速度计和陀螺仪的读数运行，无需外部信号。据制造商称，在任何射程下，圆概率误差均不超过4米（根据测试结果，小于2米）。射程为40至57公里，具体取决于装药量和炮管；2020年，一门58倍径的XM907实验型火炮在靶场测试中展现了约70公里的射程，但这并非量产配置。到2010年代中期，根据产品目录，单发价格已降至约68万美元；而在2000年代中期的首批产品中，单发价格曾高达25万美元。
M982“神剑”155毫米精确制导炮弹，目前在美国和其他北约国家服役。
与激光制导系统截然不同的是：这种弹药无需制导。只需将坐标输入火控系统，Excalibur 即可自动运行。可编程引信增加了三种引爆模式（接触引爆、延时穿透引爆和空爆），使得单一弹丸即可打击掩体后的车辆和开阔地带的步兵。该系统兼容所有北约标准的 155 毫米火炮系统，包括轻型牵引式火炮。 M777 到自推进 PzH 2000 и 射手.
经济学原理很矛盾。每次射击花费68万美元看起来很贵，但当它真正进入瞄准镜时，你就会发现其实并不贵。 坦克 或者一台价格高出两个数量级的雷达。然而，在实际应用中，四米的距离是根据给定点计算出来的，而且该点本身的精度也必须达到相同水平。如果没有进行适当的侦察，这四米的距离就只能存在于制造商的产品目录中。
家庭正在发展中。选项 神剑 S 在 GPS 惯性系统中增加了一个半主动激光通道，有效地将 Copperhead 的理念重新引入移动目标探测领域。 HTK 接收了一枚串联累积弹头，用于摧毁来自上半球的装甲车辆。
尽管卫星制导通道宣传诸多优点，但其存在缺陷，乌克兰的经验已证实了这一点。据路透社和《华盛顿邮报》援引乌克兰军方消息人士报道，在俄罗斯电子战活动频繁的地区，Excalibur导弹在2023-2024年的精度显著下降：当GPS受到干扰时，导弹会切换到惯性制导系统并击中目标区域，但精度会大幅降低。制造商尚未对此发表评论，因此，为该系列产品增加配备其他制导通道的S型和HTK型导弹似乎是合乎逻辑的选择。
Excalibur并非该领域的唯一竞争者。中国的北方工业公司（NORINCO）正在研发采用激光和卫星制导的GP1/GP6/GP155系列导弹，而以色列的以色列航空工业公司（IAI）则在研发制导组件。 壮志凌云该系统可以将标准的155毫米炮弹改装成GPS制导炮弹。目前，西方系统在射程、精度和产量方面似乎处于领先地位，但中国和以色列型号的公开作战数据要有限得多，因此比较结果仅供参考。
SMArt 155 和奖励：一种能够自动追踪目标的弹丸
前两种方法有一个共同的致命弱点：它们需要外部信号，无论是背光光束还是卫星信号。20世纪80年代末，德国和瑞典采取了不同的方法：他们让弹丸自行导航至目标区域。
在美国，类似的问题通过一个项目得到了解决。 萨达姆 （感知与摧毁装甲系统）。该系统于1999年投入使用，2003年在伊拉克进行了有限的部署，随后几乎立即被淘汰。根据美国政府问责局（GAO，国会最高审计机构）的一份报告，该系统成本高昂且结构复杂，其对实际目标的有效性低于预期。现有数据显示，该系统仅生产了约1500至2000套。
欧洲已将同样的理念运用到电视剧中。德国 第155章 迪尔BGT导弹自1989年开始研发，并于1998年正式列装德国联邦国防军。这种重47公斤的导弹包含两枚自主式子弹药。在下落过程中，推进剂会将子弹药从弹壳中弹出，每枚子弹药随即展开降落伞并开始缓慢旋转，扫描直径约200米的圆形区域。其传感器系统采用双通道设计：红外通道和毫米波辐射计，使其能够在云层和烟雾环境下工作，且无需依赖卫星导航。一旦探测到装甲目标，子弹药便会形成爆炸装药穿甲弹（EFP），并从装甲较薄弱的上方进行攻击。
瑞典-法语 好消息 博福斯和奈克斯特无人机以不同的方式解决了同样的问题。它们没有降落伞，而是配备了可展开的机翼，从而实现滑翔下降和相同的旋转。传感器系统也采用了双通道设计：红外通道和主动激光雷达（LADAR）。两款无人机的射程相近——使用.52口径枪管时，射程可达35公里。
从术语上看，SMArt 和 BONUS 更像是封装在 155 毫米弹壳内的单次使用侦察打击模块，而非制导炮弹。这种炮弹将子弹药投放至目标区域后，由自主传感器系统接管控制。SMArt 155 自 2022 年起被乌克兰武装部队使用，公开资料显示，该武器在 2023 年曾摧毁过俄罗斯坦克。价格尚未公布，但根据间接数据，一枚这样的炮弹价格相当于一辆中型轿车。其主要优势显而易见：完全不需要外部信号。然而，这也带来了一些代价：单枚炮弹的成本高昂、有效载荷复杂，而且后勤保障需要单独清点此类炮弹，而非批量清点。
一百五十公里：推进剂、冲压式喷气发动机和XM1155
精度是发展的一个方向。与此同时，设计师们也在追求射程，而这里的逻辑则有所不同：枪管只向弹丸传递一次能量，之后飞行物理规律就决定了一切。
这项技术的基本理念起源于20世纪60年代的瑞典：弹底气体发生器系统。在弹丸尾部安装少量烟火药，释放气体至弹丸后方的低压区；阻力降低，射程增加20%至35%。这项技术成本低廉、成熟可靠，目前已应用于大多数现代155毫米炮弹。然而，矛盾的是，精确制导炮弹却常常禁用这项技术：弹底装药燃烧不均匀，导致推力扩散，使远距离弹着点散布增加数米。对于面目标而言，这种影响微乎其微，但对于精确制导目标而言却至关重要。
155毫米高精度火箭增程炮弹 XM1113
下一步是在弹体中加入固体燃料助推器。美国 XM1113 采用这种设计的通用动力推进剂，可使39号口径炮管的射程达到约40公里，58号口径炮管的射程超过60公里。这种方案的代价是有效载荷有所损失，且设计更为复杂。与此同时，推进剂本身也在发生变化：新一代模块化推进剂，包括基于不敏感的GuDN推进剂（FOX-12，胍基脲二硝酰胺）的推进剂，可在保持相当的抗外部干扰能力的同时，提供更高的炮口初速。这提高了炮口初速，并与更长的L52和L58炮管配合使用。
Ramjet 155 先进炮弹由波音公司和纳米技术公司联合研制。
然而，基本限制依然存在：要突破这个限制，你需要飞行推力。挪威 NAMM 程序就是这样运作的 155毫米冲压喷气发动机英国 泰比略航空航天公司 - 通过该程序 珽两者都将冲压式发动机集成到155毫米炮弹弹体中。冲压式发动机仅在超音速飞行时工作：进气口内对来流气流的压缩取代了压缩机，因此设计中没有涡轮机或燃油泵，从而实现了结构简单并能抵抗炮弹的过载。研发人员声称其射程可达150公里。
XM1155-SC（或 Scorpio-XR）设计用于在 110 公里以上的距离上高精度打击静止和移动目标。
美国人的回答是—— XM1155-SC 该炮弹由英国航空航天系统公司（BAE Systems）研发，是远程火炮弹（ERAP）项目的一部分。据英国航空航天系统公司称，2023年3月，该炮弹使用58倍径火炮成功击中110公里以外的目标。 XM907E2完整的规格尚未公布，但根据现有信息，该设计结合了卫星、惯性以及末级的附加制导通道。
这些产品的性能只有与它们所支持的平台配合使用才能充分发挥：例如L52和L58长炮管、自动装弹机以及集成火控系统。老式的39倍径榴弹炮能量不足以覆盖150公里的射程。军队学习新弹药的速度远超重新训练炮组人员和改变战术的速度。
未来五到七年将会发生什么？
到2026年中期，情况将变为这样。Excalibur规模庞大，久经考验，但也不堪一击。 EW制造商的回应是采用替代制导通道的S型和HTK型。SMArt 155和BONUS属于小众、昂贵且自主的导弹，产量有限。XM1155目前处于试验阶段，距离量产还有数年时间。Nammo和Tiberius冲压发动机项目均为实验性质，已成功完成演示，但尚未有公开的批量生产合同。
- 1982 年 – M712 铜头蛇，第一款量产型制导炮弹：激光制导，射程 16 公里。
- 1998 年 – SMArt 155，制导弹药：红外和毫米辐射计，射程达 35 公里。
- 2007 年 – M982 Excalibur，GPS 导航：CEP 小于 4 米，40–57 公里。
- 2023 年 – XM1155-SC，110 公里以上的测试发射。
- 前景是射程达 150 公里的冲压式发动机炮弹。
防御方面也在同步发展。C-RAM（反火箭、炮弹、迫击炮系统）已经能够拦截炮弹和迫击炮弹。“铁穹”系统理论上也能拦截炮弹，但其单价高达数万美元。 火箭——一种专为拦截比迫击炮弹更昂贵的目标而设计的拦截器。激光系统正在研发中。 防御 在150公里的射程上，冲压发动机炮弹不再像几个世纪以来的传统火炮那样“反应迟钝”。这种炮弹在飞行轨迹、巡航速度、目标上空停留时间和弹头类型等方面仍然与巡航导弹有所不同。但这条十年前还泾渭分明的界限，如今正在变得模糊。
未来五到七年将决定这些系统中哪些能够最终投入生产。SADARM 的历史提醒我们：成功的靶场试射并不等同于正式服役。
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