Từ những ngày đầu tiên của ngành hàng không, các lực lượng không quân trên thế giới đã tìm cách cải thiện độ chính xác và hiệu quả của vũ khí hàng không, nhưng cơ hội như vậy chỉ đến với sự ra đời của công nghệ vi xử lý. Chỉ sau đó, Không quân mới bắt đầu sử dụng các bộ dẫn hướng chính xác, bắt đầu được lắp đặt trên các loại bom rơi tự do thông thường
Ngày nay, có hai loại bom dẫn đường chính: bom có hệ thống dẫn đường bằng laser (sau đây gọi là bom laser ngắn - LAB) và có dẫn đường bằng GPS (Hệ thống định vị toàn cầu); mỗi loại có công nghệ dẫn đường chính xác cao độc đáo của riêng nó. LAB là loại bom dẫn đường trên không phổ biến và rộng rãi nhất. Về bản chất, một đầu phóng tia laze bán chủ động (GOS) được thêm vào bom rơi tự do, kết nối với một bộ phận máy tính điều khiển có thiết bị điện tử dẫn đường và điều khiển, pin và hệ thống truyền động. Bánh lái phía trước và bề mặt ổn định đuôi được lắp trên mỗi quả bom. Những vũ khí như vậy sử dụng một đơn vị điện tử để theo dõi các mục tiêu được chiếu sáng bằng chùm tia laze (thường là trong quang phổ hồng ngoại) và điều chỉnh quỹ đạo bay của chúng để đánh bại chúng một cách chính xác. Vì bom "thông minh" có khả năng theo dõi bức xạ ánh sáng, mục tiêu có thể được chiếu sáng bằng một nguồn riêng biệt, hoặc bộ chỉ định laser của máy bay tấn công, hoặc từ mặt đất, hoặc từ máy bay khác.
Một số LAB nổi tiếng nhất là gia đình Paveway của Loсkheed Martin và Raytheon, bao gồm bốn thế hệ tên lửa: Paveway-I, Paveway-II, Paveway-II Dual Mode Plus, Paveway-III và phiên bản mới nhất của Paveway-IV. Dòng bom laze Paveway đã cách mạng hóa chiến tranh không đối đất bằng cách chuyển đổi bom rơi tự do thành đạn chính xác thông minh. Dòng bom laze Paveway là lựa chọn ưu tiên của không quân nhiều nước vì chúng đã chứng minh được độ chính xác và hiệu quả trong hầu hết các cuộc xung đột lớn trong quá khứ. Joe Serra, Lãnh đạo Hệ thống Hướng dẫn Chính xác của Lockheed Martin cho Bộ dụng cụ Chính xác Paveway, giải thích: “Chính phủ Hoa Kỳ rất quan tâm đến sự cạnh tranh lành mạnh trong LAB … Vì vậy, vào năm 2001, chúng tôi đã đủ điều kiện cho Bộ dụng cụ dẫn đường laser Paveway-II cho Không quân Hoa Kỳ và Hải quân. Một trong những ưu điểm chính của các hệ thống này là tính sẵn có của chúng như một phương tiện vận chuyển cho các loại bom trên không thông thường. Tôi nghĩ rằng hệ thống Paveway được đánh giá cao trong quân đội bởi vì nó mang lại kết quả xuất sắc với chi phí hợp lý”.
Lockheed Martin là nhà cung cấp được ủy quyền của cả ba biến thể Paveway-II cho dòng bom rơi tự do Mk.80, đó là GBU-10 Mk. 84, GBU-12 Mk. 82 và GBU-16 Mk. 83. Trong cấu hình chung nhất của nó, Paveway-II gắn trên một quả bom rơi tự do Mk.82 nặng 500 lb (227,2 kg), tạo ra một loại đạn dẫn đường chính xác GBU-12 rẻ và nhẹ, phù hợp để sử dụng trên các phương tiện và các mục tiêu nhỏ khác. Dòng bộ dụng cụ Pavewav-III là một bước phát triển tiếp theo của Paveway-II, có công nghệ hướng dẫn tỷ lệ hiệu quả hơn. Nó cung cấp phạm vi lướt dài hơn đáng kể và độ chính xác tốt hơn so với dòng Paveway-II, nhưng đồng thời bộ dụng cụ thế hệ thứ ba đắt hơn nhiều, do đó phạm vi của chúng bị giới hạn cho các mục đích đặc biệt quan trọng. Bộ dụng cụ Paveway-III được lắp đặt trên bom Mk 84 và BLU-109 cỡ nòng lớn 2000 pound (909 kg), tạo ra bom chính xác GBU-24 và GBU-27. Trong Chiến dịch Bão táp sa mạc năm 1991, bộ dẫn đường Paveway-III cũng được lắp đặt trên bom xuyên bê tông GBU-28 / B. Raytheon sản xuất tất cả các biến thể của bộ dụng cụ Paveway-III.
Trao quyền
Vào giữa năm 2016, Lockheed Martin đã thử nghiệm Paveway-II Dual Mode Plus LAB mới với quang điện tử mới và bộ dẫn đường quán tính / GPS. LAB Paveway-II Dual Mode Plus được thiết kế để hoạt động trên cả mục tiêu cố định và mục tiêu di động, đã tăng hiệu quả chiến đấu do hoạt động chính xác cao trong mọi điều kiện thời tiết (vì độ chính xác của dẫn đường bằng laser thuần túy có thể bị giảm khi có mưa hoặc khói) ở phạm vi sử dụng tăng lên ngoài tầm với của kẻ thù. Cấu hình Paveway-II này có thể được tích hợp dễ dàng với các LAB hiện có của Paveway-II. Lockheed Martin đã được Không quân trao hợp đồng trị giá 87,8 triệu đô la vào năm ngoái để sản xuất bộ dụng cụ Paveway-II Dual Mode Plus.
Hệ thống Paveway-IV do Raytheon Systems Ltd sản xuất được đưa vào sử dụng vào năm 2008. Paveway-IV sử dụng sự kết hợp giữa dẫn đường bằng laser bán chủ động và dẫn đường quán tính / GPS. Nó kết hợp tính linh hoạt và độ chính xác của dẫn đường bằng laser và dẫn đường INS / GPS trong mọi thời tiết để tăng đáng kể khả năng chiến đấu. Bộ hướng dẫn dựa trên đơn vị máy tính ECCG hiện có của bộ Nâng cao Paveway-II. Thiết bị ECCG mới, cải tiến có chứa cảm biến độ cao kích nổ để kích nổ bom ở độ cao xác định và bộ thu GPS tương thích với mô-đun chống nhiễu có chọn lọc. Bom chỉ có thể được thả ở chế độ dẫn đường quán tính (giảm thời gian khởi tạo và hiệu chỉnh hệ thống dẫn đường do hệ thống dẫn đường của bệ tàu sân bay) hoặc chỉ ở chế độ dẫn đường sử dụng tín hiệu GPS. Hướng dẫn laser cuối quỹ đạo khả dụng ở mọi chế độ. Bộ Paveway-IV đang phục vụ cho Lực lượng Không quân Anh và Ả Rập Xê Út.
Gps
Kinh nghiệm thu được trong Chiến dịch Bão táp sa mạc và trong cuộc can thiệp do Hoa Kỳ dẫn đầu vào vùng Balkan trong những năm 90 đã chứng minh giá trị của các loại đạn chính xác, nhưng đồng thời cũng cho thấy khó khăn khi sử dụng chúng, đặc biệt là khi tầm nhìn của mục tiêu bị suy giảm do thời tiết hoặc hút … Về vấn đề này, nó đã được quyết định phát triển một vũ khí dẫn đường bằng GPS. Việc trang bị vũ khí đó phụ thuộc cả vào độ chính xác của hệ thống đo được sử dụng để xác định vị trí và độ chính xác của việc xác định tọa độ của mục tiêu; thứ hai là phụ thuộc rất nhiều vào thông tin tình báo.
Đạn tấn công trực tiếp liên hợp (JDAM) là một bộ chi phí thấp để chuyển đổi bom rơi tự do không điều khiển hiện có thành vũ khí gần chính xác. Bộ JDAM bao gồm phần đuôi với bộ GPS / INS và các bề mặt lái trên thân tàu để tăng độ ổn định và tăng lực nâng. JDAM do Boeing sản xuất.
Họ JDAM có thể được sử dụng trong mọi điều kiện thời tiết mà không cần thêm sự hỗ trợ của không khí hoặc mặt đất. Cấu hình JDAM tiêu chuẩn có tầm hoạt động lên tới 30 km. Hệ thống dẫn đường bằng vệ tinh hoạt động rất tốt, tuy nhiên, kinh nghiệm vận hành cho thấy việc dẫn đường bằng tọa độ GPS không cho phép điều chỉnh quỹ đạo linh hoạt trên đoạn hành quân và kết quả là ném bom vào các mục tiêu đang di chuyển và cơ động. Năm 2007, trong các hoạt động quân sự ở Afghanistan và Iraq, Hải quân và Không quân Hoa Kỳ đã xác định được nhu cầu cấp thiết, đó là nhu cầu tiêu diệt chính xác các mục tiêu đang di chuyển với tốc độ cao. Để giải quyết thách thức này, và với sự tham gia trực tiếp của Boeing, một bộ laser bổ sung cho dòng JDAM, bộ Dual-Mode Laser-JDAM (LJDAM), đã nhanh chóng được triển khai. Máy tìm tia laser được phát triển bởi Boeing và Elbit Systems. LJDAM mở rộng khả năng của JDAM bằng cách kết hợp hệ thống nhắm mục tiêu bằng laser với bộ JDAM. LJDAM cung cấp độ chính xác của vũ khí laser và hiệu suất trong mọi thời tiết, đồng thời có tầm bắn xa với hướng dẫn GPS / INS. Bom hàng không với bộ này có thể bắn trúng các mục tiêu đứng yên và di động. LJDAM được tích hợp với bom GBU-38, được trang bị trên các máy bay F-15E, F-16, F / A-18 và A / V-8B của Mỹ. Theo người đứng đầu chương trình vũ khí chính xác của hạm đội, Jayme Engdahl: “Laser JDAM là vũ khí ưa thích của Hải quân Mỹ vào lúc này. Điều này là do khả năng sử dụng linh hoạt: như một phương tiện có độ chính xác cao với tính năng dẫn đường bằng GPS trong thời tiết xấu cho các mục tiêu đứng yên hoặc như một phương tiện dẫn đường bằng laser cho các mục tiêu di chuyển nhanh."
Boeing cũng đã phát triển một bộ cánh mới, khi kết hợp với bộ điều khiển JDAM sẽ tăng tầm bắn của bom từ khoảng 24 km lên hơn 72 km; phiên bản này nhận được chỉ định JDAM-ER (Phạm vi mở rộng). “Bộ JDAM-ER tận dụng lợi thế của giao diện JDAM truyền thống và công nghệ lập kế hoạch Bom đường kính nhỏ Boeing GBU-39,” Greg Kofi, giám đốc chương trình JDAM tại Boeing cho biết. "Với bộ dụng cụ JDAM-ER, khách hàng có được phạm vi gia tăng ngoài tầm với của kẻ thù, cần thiết để vô hiệu hóa các mối đe dọa hiện tại và trong tương lai." Không quân Úc hiện là nhà điều hành duy nhất của JDAM-ER.
Khả năng hiện tại của Hải quân Hoa Kỳ chỉ giới hạn ở bộ công cụ Laser-JDAM chế độ kép gắn trên bom xuyên bê tông nặng 900 kg. Những cải tiến hơn nữa đối với vũ khí giao tranh trực tiếp của Mỹ hiện không được tài trợ, nhưng trong tương lai có thể bao gồm khả năng điều hướng chính xác trong trường hợp không có hoặc gây nhiễu tín hiệu GPS, cảm biến vũ khí bổ sung, các tùy chọn cho vũ khí hiện tại có tầm bắn tăng hoặc bổ sung mạng khả năng để tăng khả năng nhắm mục tiêu linh hoạt của vũ khí trong chuyến bay … “Trong thời đại của chúng ta, nhu cầu về các khả năng bổ sung trong tình huống chiến đấu hiện đại chưa được xác nhận và không có yêu cầu cải tiến hơn nữa đối với vũ khí hủy diệt trực tiếp của chúng ta,” Engdahl tiếp tục, mặc dù ông nói thêm, “Hải quân đang theo dõi chặt chẽ sự phát triển và triển khai các biến thể JDAM tầm xa của các đồng minh nước ngoài của chúng tôi. Mặc dù hiện tại chúng tôi không cần JDAM-ER."
SPICE
Công ty Rafael Advanced Defense Systems của Israel bắt đầu nghiên cứu vũ khí không đối đất chính xác cao vào đầu những năm 60, đã phát triển tên lửa Roreue có độ chính xác cao với người điều khiển trong vòng điều khiển. Bộ đầu tiên dành cho mục tiêu chính xác cao của bom thông thường được phát triển bởi Rafael vào những năm 90, dòng này nhận được chỉ định là SPICE (Smart, Precise Impact, Cost-Hiệu quả - thông minh, tác động chính xác, tiết kiệm). Gia đình SPICE bao gồm các loại vũ khí không đối đất độc lập, được triển khai ngoài tầm với của vũ khí, có khả năng tiêu diệt mục tiêu với độ chính xác cao, ngay cả với bom diện tích lớn.
Bộ dụng cụ SPICE sử dụng các kỹ thuật điều hướng, dẫn đường và di chuyển hiện đại để đạt được mục tiêu chính xác và hiệu quả trong việc tiêu diệt các mục tiêu quan trọng của đối phương với độ lệch có thể xảy ra theo vòng tròn (CEP) là ba mét. Hệ thống thu nhận mục tiêu tự động của bộ SPICE sử dụng công nghệ homing tương quan độc đáo bằng cách sử dụng hệ thống so sánh tham chiếu và hiển thị thực (so sánh cảnh), có thể nhận ra các đặc điểm khác biệt của địa hình, biện pháp đối phó, lỗi điều hướng và lỗi xác định tọa độ của mục tiêu. Trong suốt chuyến bay, một phép so sánh được thực hiện giữa các hình ảnh thu được trong thời gian thực từ thiết bị tìm kiếm kép có camera hồng ngoại và CCD với hình ảnh tham chiếu được lưu trữ trong máy tính của hệ thống. SPICE có thể hoạt động vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày và trong bất kỳ thời tiết nào, dựa trên các thuật toán so sánh địa hình và công cụ tìm kiếm tiên tiến của nó. Các hệ thống SPICE đã được thử nghiệm thực địa và đang được sử dụng cho Không quân Israel và một số khách hàng ở nước ngoài.
Đầu tiên là bộ SPICE-2000, được thiết kế cho các loại bom 900 kg xuyên bê tông và phổ thông, chẳng hạn như Mk. 84, RAP-2000 và BLU-109. SPICE-2000 có tầm bắn 60 km. Bộ tiếp theo được phát triển là bộ SPICE-1000 (ảnh bên dưới), theo tên gọi, được lắp đặt trên các loại bom xuyên bê tông và phổ thông có trọng lượng 454 kg, chẳng hạn như Mk.83 và RAP-1000. SPICE-1000 cung cấp tầm bắn 100 km. Không quân Israel đã nhận được sự sẵn sàng chiến đấu đầy đủ cho SPICE-1000 vào cuối năm 2016.
Trong quá trình lập kế hoạch nhiệm vụ, trên không hoặc trên mặt đất, dữ liệu mục tiêu, bao gồm tọa độ mục tiêu, góc mục tiêu, phương vị, dữ liệu hình ảnh và dữ liệu địa hình được sử dụng để tạo ra nhiệm vụ bay cho từng mục tiêu, mà phi công gửi cho mỗi quả bom trước khi thả nó. Các thông số của nhiệm vụ chiến đấu được xác định phù hợp với loại mục tiêu và yêu cầu tác chiến, ví dụ, góc bổ nhào để thâm nhập sâu được tính toán. Vũ khí SPICE được thả bên ngoài khu vực tấn công và điều hướng độc lập giai đoạn hành trình của chuyến bay, sử dụng hệ thống quán tính / GPS của nó để di chuyển đến vị trí chính xác của mục tiêu ở góc chạm và phương vị xác định trước. Khi bạn tiếp cận mục tiêu, thuật toán so sánh hiện trường vũ khí độc đáo của SPICE sẽ so sánh hình ảnh thời gian thực từ quang điện tử của người tìm kiếm với dữ liệu trinh sát gốc được lưu trữ trong bộ nhớ của máy tính SPICE. Ở giai đoạn di chuyển, hệ thống xác định mục tiêu và bật thiết bị theo dõi để đáp ứng mục tiêu. Nhờ việc sử dụng các khả năng như vậy, SPICE không phụ thuộc vào sai số trong việc xác định tọa độ của mục tiêu và gây nhiễu tín hiệu GPS, do đó tổn thất gián tiếp được giảm mạnh. Người phát ngôn của Rafael cho biết, “Xu hướng có thể thấy rõ ngày nay là chuyển các yêu cầu về độ chính xác đối với các mục tiêu đứng yên sang các mục tiêu di động. Tôi tin rằng các kỹ thuật dẫn đường mới sẽ được phát triển cho phép bạn tấn công chính xác mục tiêu trong trường hợp không có tín hiệu GPS: Chúng cũng sẽ tăng phạm vi sử dụng để giảm rủi ro cho phi hành đoàn do khả năng tăng cường của hệ thống phòng không."
Sự phát triển ở các quốc gia khác
Các quốc gia như Ấn Độ, Trung Quốc, Nam Phi và Thổ Nhĩ Kỳ sản xuất bộ dụng cụ nhắm mục tiêu tên lửa dẫn đường chính xác của riêng họ. Ví dụ, vào tháng 10 năm 2013, Ấn Độ đã giới thiệu bộ dẫn hướng laser Sudarshan đầu tiên của mình. Nó được phát triển bởi Cục Phát triển Hàng không Ấn Độ và được sản xuất bởi Bharat Electronics. Dự án nhằm cải thiện độ chính xác của bom rơi tự do nặng 1000 pound. Bộ dẫn hướng bao gồm một bộ phận máy tính, các bề mặt lái gắn ở mũi bom và một bộ cánh gắn vào phía sau để tạo lực nâng khí động học. Bộ cung cấp KVO dưới 10 mét và khi rơi từ độ cao bình thường, cho tầm bắn khoảng 9 km. Công việc đang được tiến hành để cải thiện hơn nữa độ chính xác và phạm vi của bộ dụng cụ này, bao gồm cả việc bổ sung hệ thống GPS.
Viện Nghiên cứu Công nghiệp Quốc phòng Thổ Nhĩ Kỳ TUBITAK đã phát triển bộ dẫn đường HGK, biến quả bom Mk. 84 nặng 2000 pound thành vũ khí chính xác. Bộ này bao gồm hệ thống dẫn đường GPS / INS và các cánh thả xuống. Bộ dụng cụ này cung cấp khả năng tiêu diệt mục tiêu với độ chính xác 6 mét trong mọi điều kiện thời tiết. Làm việc trong lĩnh vực này, công ty Nam Phi Denel Dynamics đã liên doanh với Emirati Tawazun Holdings để phát triển và sản xuất nhiều loại vũ khí chính xác cao khác nhau. Một biến thể của bộ Umbani của Denel hiện đang được sản xuất với tên gọi Al-Tariq. Bộ Al-Tariq dựa trên thiết bị tìm kiếm hồng ngoại và dẫn đường GPS / INS với chế độ theo dõi và phát hiện mục tiêu tự động hoặc trên thiết bị tìm kiếm laser bán chủ động. Trong trường hợp lắp đặt đầu đạn phân mảnh trước, hệ thống cũng có thể được trang bị cầu chì từ xa radar để hoạt động trong khu vực. Tùy thuộc vào cấu hình, hệ thống có thể có hệ thống theo dõi và nhận dạng mục tiêu tự động với tầm hoạt động trên 100 km. Một bộ cánh hoặc động cơ có thể được bổ sung để tăng tầm bắn và khả năng ném bom tầm thấp. Theo công ty, hệ thống vũ khí KVO là ba mét. Cuối cùng, bộ AASM của công ty Safran của Pháp, bao gồm một hệ thống dẫn đường và một bộ động cơ bổ sung, đã được đưa vào sử dụng vào năm 2008. Nó được Không quân Pháp sử dụng trong các chiến dịch chống lại Nhà nước Hồi giáo (bị cấm ở Liên bang Nga) ở Iraq và Syria. Tầm hoạt động của AASM vượt quá 60 km, nó cho phép người điều khiển thực hiện các cuộc tấn công có độ chính xác cao chống lại các mục tiêu cố định và di chuyển suốt ngày đêm và trong bất kỳ thời tiết nào.
Đầu ra
Theo Hải quân Mỹ, hầu hết vũ khí của nước này được sử dụng trong chiến đấu chống lại các mục tiêu đứng yên được trang bị với nhiều phiên bản khác nhau của bộ JDAM và nặng 500 pound (227 kg), 1000 và 2000 pound; trong đó chủ yếu là bom GBU-38/32/31. Engdahl nhận xét về điều này: “Hệ thống Laser-JDAM chế độ kép được đưa vào sử dụng vào năm 2010 và đã chứng tỏ là một vũ khí chiến đấu linh hoạt về mặt chức năng chống lại cả mục tiêu cố định và di động. Không quân và Hải quân Hoa Kỳ và các đối tác nước ngoài của họ sẽ tiếp tục mua các bộ đuôi mô-đun JDAM và bộ cảm biến L-JDAM trong tương lai gần."
Trong hai mươi năm qua, việc chuyển đổi bom rơi tự do thành vũ khí chính xác, dẫn đường bằng laser và dẫn đường bằng GPS, kết hợp với trinh sát, giám sát và thu thập thông tin tình báo hiệu quả, cũng như cải thiện khả năng nhắm mục tiêu, đã làm tăng đáng kể hiệu quả chiến đấu và giảm thương vong dân sự. … Các hệ thống vũ khí như dòng JDAM và những loại tương tự là phương tiện chính để cung cấp khả năng tấn công chính xác cao. Trong vài năm tới, các hệ thống như vậy với các phương thức hoạt động khác nhau và các cảm biến mới sẽ liên tục được phát triển, và trọng tâm sẽ là tăng phạm vi và khả năng hoạt động trong điều kiện không có tín hiệu GPS.
