美国40mm网弹的结构与工作原理///单兵反无作战的现状分析

单冰装背 2025-01-20 17:16:31
1美国在无人作战和反无作战的研究

在全球范围内,军事科技领域最为领先的国家当属美国,不仅是科技领先,战术也是领先的。早在十五年前,面对现代战场上“低空、小目标、慢速飞行物”(简称“低小慢”)所带来的复杂威胁,美军便前瞻性地开启了单兵反无人机作战技术的深入研究,探索士兵应如何有效应对这一新兴挑战。

在无人武器装备的研发领域,美国的研究覆盖了从无人飞机到无人车辆等一系列无人作战平台,开发出既能执行侦察、打击等多种任务,又能高度智能运行、减少人员风险的无人作战装备。初期,无人装备的研制步伐明显快于反制手段的发展。

重大转折性拐点发生在2015年1月26日,美国国家总统办公的地方悄无声息的侵入一架白色无人机。这也是大疆无人机进入全美视野的首次表现。这次事件为大疆无人机打了一场免费的广告,在世界范围内无人不知无人不晓,但这也引起了美军的高度警戒,结合特种部队对大疆无人机的应用情况,发现中国大疆已在无人技术领域取绝对领先的技术优势。美军相关的军职部门如临大敌,迅速调整战术研究策略,不能领先无人作战,就不得不提升反无作战。将单兵作战的研究方向转向加快反无人机装备及战术的研究,力求在战术上保持领先,确保战场低空的安全性。经过不懈努力,美军在反无人机技术方面先后取得了一系列突破性成果,包括高效拦截系统、电子干扰设备以及智能识别算法等,并将这些成果迅速在部队中推广应用,以提升整体作战效能。    

2  乌克兰战场的作战实践

乌克兰战争的爆发,为美国提供了一个实战检验其无人作战研究成果的战场机会。通过直接援助、情报共享和技术指导等多种渠道,全面介入并深度检验了其在无人作战领域的最新研发成果。在众多单兵反无手段中,最为有效的是用无人机反无人机的对等决斗,但这个对无人机格斗算法的要求很高,无人机成本较高,并且需要全方位技术提升才能达到理想战效。从战术论证与作战实况来看,最为有效的是赋予士兵近距离(50m)防御能力与反击能力,装备先进的反制工具,拒止无人机的飞行,为士兵赢得生存机会。    

在众多单兵装备中,最有效、最快捷的拦截手段是单兵手持的面作用武器,但近距空爆效果并不佳,大多数都是无效打击。所有的反无作战,如果不能拒止无人机的飞行,战效都表现的不理想。非致命捕捉的网弹得以重视,以其独特的优势脱颖而出,成为最为有效的反无人机工具之一。网弹被发射后,形成一张大网,以较大的面积在空中迅速捕捉并缠绕住无人机,使其失去动力并坠落。这样既避免了直接击落可能带来的附带损伤,又确保了重要情报的获取或潜在威胁的消除。    

3  美国40mm网弹结构与原理

在美军装备体系中,既符合单兵作战,有能快速形成战力的办法是研制40mm口径的网弹,用单兵携带的榴弹武器发射。这项研究由新泽西州皮卡汀尼兵工厂武器研究开发工程中心完成,在2015年,美军就开展了用 M320 40 毫米榴弹发射器发射网弹的训练。当弹丸接近目标时,控制信号激活引信,释放子弹,每个子弹后有牵引绳索,起到提纲挈领的作用,沿弹体径向散开的子弹之间形成一张大网,将无人机网罩使其失去飞行能力。美国陆军称测试表明,网弹的战术优于以通信为中心的反无人机战术,也优于动能毁伤型反无人机技术。    

美国单兵使用的40mm榴弹,由弹体104,子弹116、网114、发射弹簧118和风帽102。榴弹可以从单兵手持的榴弹武器发射,在离开枪管后,弹丸获得飞行的速度和旋转速度。当接近目标时,来自电子控制板108的信号会激活子弹释放机构110。激活的方式可以是自动探测激活也可以是远程指令激活。释放机构110是一个活塞,由激活信号引爆微型火工装置或是控制伺服电机(上图中的技术方案为伺服电机)拉动座体111中心的限位柱塞,解除球锁机构112对弹体的限制。在弹簧装置118的作用下,抛撒出沿周排列的四个子弹116,利用绕弹丸轴线旋转产生的向心力使子弹116向四周散布而打开网114,这个过程中子弹116与网114就是提纲挈领的关系。张开的网飞向目标并拦截无人机。    

上图为拦截无人机的全过程,在第一步201中,弹丸202被反射,在飞行距离目标无人机约6至9米处的位置203,开始分解。当锥体206被释放时,弹射装置205被激活,以将网组件207从弹体204中弹射出去。网组件207包含沿周排列的四个子弹216,由于弹体发射时获得旋转动能,网组件207被抛出后仍在旋转,利用离心力展开,如步骤208所示。完全展开的网能够捕捉/接触/缠绕无人机209,同时,弹头部件的残余碎片211可能仍在飞行。

4  总结

美国在无人作战系统与反无人作战领域的战术理念探索和技术革新方面处于领先位列,相比之下,我国的研究虽然相对保守,但仍积极追踪并借鉴美国的进展。就目前网弹的研究应用状况而言,反无人机能力尚存局限,主要适用于对抗低速飞行的无人机,而在面对高速、高机动性的无人机时,其效能显著下降,近乎于力不从心。正如古语所云,“天下武功,唯快不破”,微型无人机的最高飞行速度已轻松超越50米/秒,从探测到发动攻击的时间远短于单兵从发现无人机到实施反制的反应时间,而且这个时间还在不短压缩,给予单兵的反应窗口极为狭窄。从装填弹药到瞄准再到发射,这一系列动作需在极短时间内完成,能否在危机中幸存,往往取决于操作速度的快慢和命大。    

总之,反无人机作战领域仍面临诸多挑战,任重道远,当前的研究尚未触及最优解决方案的门槛,只能采取多路并进的技术策略,边实践边探索,逐步前行。

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