陶式反坦克导弹(英文:BGM-71 TOW Anti-tank Missile),是20世纪60年代
美国休斯飞机公司研制的一种车载式重型反坦克导弹。
研制背景
20世纪60年代初,美国和苏联“
冷战”期间,在不考虑动用任何形式
核武器的前提下,中欧地区的反坦克作战是美国地面力量最为关注的焦点。虽然美国空军上下花了很多时间去规划如何在中欧地区打一场战争,因为空中力量将在决定东西方冲突的结果方面发挥关键作用,但美国地面力量在这场战争中扮演的角色却是最重要的。道理很简单--北约方面最为关切的就是东、西德边界地区。保住东、西德边界地区的前景是令人望而生畏的。以美国为首的北约地面部队当然都更愿意往后撤退,以便用空间换时间,然后由占优势的战术空中力量将突入其中的苏联坦克部队击溃。冷战中,以苏联为首的苏东集团沿着东、西德边境部署了强大的进攻力量,特别是在装甲力量上拥有巨大的数量优势,而且质量也在不断提高。
在华约发动突然袭击的想定下,北约的“前沿防御”很可能还未展开就已经崩溃了。一日被突破,北约唯一可期盼的只有隔着大西洋的美军本土部队能快速转运并投入部署。为了帮助北约盟国“矫正”地面兵力的不平衡,美国除了开始考虑在西欧大陆上预置数量庞大的装备和战争物资外,也尝试着以重型反坦克导弹作为对步兵反坦克火力进行重新配置的手段之一,其目的是弥补己方装甲力量的不足,最大限度地“钝化”苏军的装甲矛头--只需4人便可携行操作的第一代陶式重型步兵反坦克导弹,启动研制。
发展沿革
陶式反坦克导弹是美国休斯飞机公司于1962年开始研制的一种筒式发射、光学跟踪、导线传输指令、车载的第二代重型反坦克导弹武器系统,用来攻击坦克及其它装甲车辆、碉堡及火炮阵地等目标。
1965年首次试验发射成功,1968年与美国陆军签订为期3年的生产合同,1970年大量生产并装备部队。1962~1979年的研究、发展、试验鉴定经费为1.878亿美元。
自1970年以来,陶式反坦克导弹各种型号已交付近32万枚;1981年底以前的月产量为2000~3000枚。除美国及北约各国外,已有35个国家和地区装备使用,有的国家已自行生产。
陶式反坦克导弹每枚价格约3000美元。美国、
以色列在
越南战争和
第四次中东战争中均大量使用过该种导弹。导弹可以从地面发射,也可从直升机上发射。1975年6月装备XM56型发射装置的UH-1B和AH-1G武装直升飞机上,每架载弹4~8枚。
技术特点
布局结构
陶式反坦克导弹为正常式气动布局,弹翼位于弹体中舱质心附近,有3°后掠角。大展弦比折叠式弹翼和舵翼均呈双凸曲面型,呈“X十”配置。其平面形状既满足折叠翼结构要求,又保证了高亚声速飞行的气动性能要求。弹身由战斗部、电子舱、增速发动机、中舱、尾舱5部分组成。头部呈圆钝缩颈式,以满足战斗部性能要求,外面有凸起敷设的印刷线路板,舱段颈缩连接处有环形凹槽,中舱、尾舱开孔较多,造成弹体表而不连续光滑,尾舱为直圆筒形。弹上除发动机壳体及气瓶使用钢材外,大部分零部件为铝合金制件,非金材料很少,除孔、面、螺纹、梨面等必要的机械加工外,冷加工占有重要地位。
动力装置
陶式反坦克导弹的动力装置由助推发动机和续航发动机组成。起飞发动机主要构件为燃烧室、喷管、药柱和点火具,装药为海克力斯公司生产的4根MT螺压双基管状药柱。最大推力为34541牛,比冲为2.16千牛·秒/千克,工作时间0.044秒,燃料质量为0.545千克。续航发动机由燃烧室壳体、喷管座、喷管、主药柱、点火管、挡药板、密封、发火器、引燃药盒、“十”形点火药柱及药绳组成。单根主装药柱为平台型浇铸双基药,最大推力3521.6牛,工作时间为1.6秒,燃料质量为2.58千克。点火管纵贯燃烧室中心,内装发火器、引燃药盒和缠有药绳的“十”形点火药柱,依次引燃主装药。助推发动机和续航发动机壳体均采用高强度马氏体时效钢18N300和18N250,由熔模铸造预制坯件经冷强力旋压成型。机械强度高达239.5千克/毫米。
制导控制
陶式反坦克导弹上控制系统由陀螺装置、电子线路组成。陀螺装置是美国泰梅克公司生产的低精度冷气(氮气)驱动反作用式三自由度陀螺仪,它感受导弹倾斜角误差和偏航角误差,并将误差信号送往电子舱变换成弹体倾斜稳定偏航阻尼指令,它和来自地面控制箱的导线指令信号在电子舱内进行一系列处理,最后形成控制舵机工作的方波信号,舵机则操纵4片尾舵,使导弹产生俯仰、偏航和滚转运动。滚转角信号在导弹整个飞行过程中始终提供给倾斜稳定系统,而偏航角误差信号只持续0.76秒,目的是减少初始扰动影响。舵机装置系脉冲调宽工作原理的冷气式舵机,由气瓶(内装氦气)、开瓶装置、减压器、4个电磁阀和4个作动器组成。4个作动器通过拉杆、弹簧分别控制着4个舵片转动。传输指令信号的两根镀铜钢丝导线分别缠绕在装于尾舱的两个线管上,导线末端经过弹体外面连到导弹包装筒前端的切线器上。导弹飞完全程后切线器将导线切断。导弹红外光源是由振荡电路控制着的氙灯、可发出两种波长(1.35微米和0.94微米)的5000Hz脉冲可见红外光,分别供红外测角仪宽、窄视场探测器探测。弹上3个热电池为红外光源、电子舱、引信发火、续航发动机点火和开启舵机气瓶供电。战斗部与引信空心装药聚能破甲型战斗部由风帽、内罩、主炸药、传爆药、药型及本体组成。药型罩是等壁厚的、由紫铜车制而成,风帽和内罩为旋压成型。主炸药为奥克托尔高能炸药,质量2.431千克,其成分为黑索金75.4%,TNT24.6%,用真空振动精密铸装法装人战斗部本体。传爆药柱为压制成型。战斗部静破甲试验:45号钢靶板穿透为586毫米,复合靶板穿透为505毫米。M114全保险电容式机电引信装置由风帽和内罩构成的头部碰合开关、雷管和起动器电源与保险机构,以及安全与待发装置组成。引信置于战斗部底部,它的炮口保险距离为46米~65米。
发射装置
陶式反坦克导弹发射装置包括发射筒、回转体、三脚架。发射筒是长1676.4毫米、质量5.3千克的玻璃纤维圆筒,提供导弹初始射向,保护射手和地面设备不受发射发动机燃气流的伤害。它通过装筒凸块和定位块装在回转体上,并由卡笋固定住。三脚架是一个质量为10.064千克的铝制承载件,由主体、支腿、平足、闭锁机构组成。3个支腿均可调节长短,并用制动杆和锁定手柄来锁定,以适于在各种地形上支放。支腿端部上的平足有孔,可用于打桩固定,锚状爪还可增加稳定性。回转体是发射装置的主体,通过连接箍固定到三脚架上,用于安装发射筒和瞄准具/测角仪,并使其在高低及方位上平稳转动,其转动角速度作为补偿信号送入控制箱。此外,筒装导弹和地面发射与控制装置间的电气连接通过回转体实现。回转体由主机壳、高低及方位阻尼器、高低及方位角速度传感器、平衡装置、发射开关、切线开关及电缆装置所组成。发射筒轴线相对于光学瞄准系统轴线有向上2°的固定射角,以防导弹在初始段栽地。地面制导设备包括光学瞄准具/红外测角仪、地面控制箱。光学瞄准具是一个大口径、高倍率的可见光单筒望远系统,用于白天或有可见光照明的夜间对目标进行观察、瞄准和跟踪。红外测角仪用于测定导弹相对于瞄准线的角偏差,并将此角偏差转换成正比于线偏差的电压误差信号,提供给控制箱以产生对导弹的控制指令。地面控制箱是导弹控制系统的核心部件,用于处理误差信号,形成控制导弹的指令,并给出发射过程的程序信号,此外还在武器系统使用前对其进行自检。
性能数据
衍生型号
休斯飞机公司1978年3月开始改进陶式导弹,重点提高破甲威力,增加射程。1979年8月,美国陆军同意了分两步进行的改进方案,即第一步先研究改进型陶式导弹,第二步研制陶-2导弹。基于不同的用途,陶-2导弹可分为几个种类:陶-2、陶-2A、陶-2B、陶-2C、陶-2D、陶-2N、陶-3。
陶-2型
陶-2主要做了如下改进:
(1)进一步提高战斗部的破甲威力。其穿甲深度由改进陶的686毫米提高到940毫米。主要措施:增大战斗部直径由127毫米增加到148毫米;增加战斗部装药量,由2.43千克增加到3.76千克;增加探杆长度,由2节改为3节,其长度由370毫米增加到540毫米,使导弹可获得更有利的炸高(达3.6倍装药直径);改进工艺,制造精密破甲战斗部,改进后的战斗部质量为5.9千克。
(2)提高命中率,尤其是近距离(65米~500米)和远距离(3千米~3.75千米)的命中率。主要是将模拟电路控制箱改为数字化控制箱,并更换了制导装置的传输电缆。改进后,近距离命中率由80%提高到90%,远距离命中率由60%提高到80%。
(3)提高全天候作战能力。主要是采用了热像仪视频跟踪系统,导弹增加了硼钛金属间反应型热源。在不良气候条件下和在恶劣的战场条件下,热像仪视频跟踪系统工作在8微米~14微米波段上,既能对目标进行捕获跟踪,又能对导弹进行制导。
(4)具有识别假目标源的能力。假目标源是对方用于干扰导弹,使其失控所用的手段之一。视频跟踪系统根据光源的位置、光强和运动轨迹,识别出假目标源,使导弹具有抗假目标源干扰的能力。
(5)设置跟踪窗口,大幅度减少需进行处理的数据量。
通过上述改进措施,使陶导弹的性能,产生了两个综合效果。第一,提高战斗部的侵彻威力,并具备了对付复合装甲的能力;第二,提高了全武器系统的精度、抗干扰能力、全天候作战能力以及环境适应能力。陶-2导弹1983年装备部队,仍在生产中。1984年出口给非北约国家的单价(制导弹)为1.1万美元。
陶-2A型
陶-2A是陶-2的改进型。陶-2A在陶-2的基础上又解决了两个大难题:导弹配用了改进的串联式聚能破甲战斗部,可以对付带反应装甲的坦克;一套发射制导装置同时攻击两个目标。陶-2A的研制始于1984年,1987年夏季交付使用。陶-2A的单价比基型陶高出400~500美元。
陶-2B型
陶-2B是陶的进一步改进型,是一种掠飞攻顶的反坦克导弹。主要改进有两个方面:一是战斗部,它采用两个向下作用的爆炸成形弹丸战斗部,装配时两个战斗部的轴线不是平行的,从而其作用线也是不平行的,以利于提高攻击坦克薄弱部位的几率;战斗部配备的引信是英国索恩·埃电子公司研制的双模敏感器,即激光多普勒与磁相结合的双模敏感器;工作时,激光多普勒探测目标的特殊形状,而磁敏感器辅助于识别钢质物体。二是对发射制导装置的软件进行了修改,通过预加指令,使导弹发射后能立即爬升并保持在瞄准线上方一定高度以掠飞弹道飞行,以便实施对顶攻击。
陶-2C型
陶-2C将是一个多导弹发射系统,它是将一个自动指令-瞄准线装置引人陶-2C系统,这个自动指令-瞄准线装置能够将2枚以上的导弹同时导向不同的目标。主要的限制条件是发射管数量。
陶-2D型
使用钨药型罩战斗部的陶-2D上针对层叠的反应装甲块而设计的,主要用来对付重型装甲。
陶-2N型
陶-2N为射频指令制导超声速导弹,也称之为无线陶导弹。导弹由组合的起飞发动机/增速发动机推进,使导弹具有更高的速度、更短的飞行时间和更大的杀伤半径。估计最大射程为5千米,其无线数据传输链是毫米波/无线电指令传输系统。
陶-3型
陶-3导弹项日包括以上各种改型可能的研制方案,现没有明确的系统表示陶-3的方案。休斯公司的长期计划包括红外成像、射频(无线电频率)或毫米波雷达制导用于发射后不管的导弹,以便在不利的气候条件下提高精度。改进型陶式导弹已于1981年底开始交货,1983年初休斯公司已将首批的陶-2导弹交付给美国陆军导弹司令部。
服役动态
实战运用
陶式导弹参加了越南战争、中东战争、
两伊战争和
海湾战争。
越南战争后期,美军
AH-1攻击直升机使用陶式导弹攻击越军坦克,成功率在80%以上。
第四次中东战争中,以军在战争初期北线兵力不足的情况下,使用直升机载陶式导弹抗击叙军800多辆坦克的攻击,作用十分明显。
海湾战争中,美国参战的数百辆M901式导弹发射车、大批
M2步兵战车、M3骑兵战车、AH-15直升机和英国参战的
山猫直升机等都配有陶式反坦克导弹。战争中,美国海军陆战队第1师从两个地段突破伊拉克军队防御后,受到伊军装甲部队的翼侧拦阻,车载陶-2式反坦克导弹在1200~3000米距离上开火,共发射110枚导弹,93枚命中目标,摧毁了伊军炮兵阵地内的几十辆T-62、
T-55坦克,配合
M1A1坦克击溃了伊军。英军
山猫直升机发射陶式导弹600多枚,击毁伊军装甲目标450 个。
军贸出口
当地时间2024年10月24日,美国国防部表示,美国国务院已批准向沙特阿拉伯出售“陶”式反坦克导弹(TOW),预计费用为4.4亿美元。
总体评价
陶式反坦克导弹武器系统的基本设计思想,是从提高武器系统抗干扰性和工作的可靠性来保证导弹系统具有较高命中精度和摧毁目标的能力,由于是车载或装直升机使用的重型反坦克武器,因而发射装置质量较大,不适宜单兵携带。导弹的电子舱位于战斗部和续航发动机之间,使得引信安全待发装置的部分电路和续航发动机点火电路就近设计在电子舱里,在生产装配上保证了一定的安全性,但电子舱距尾舱(舵机)、中舱(陀螺、电池)远,要用腹板从弹外实现电气连接。续航发动机是飞行中质量发生剧烈变化的部件,把它安排在弹体重心附近,有利于减少飞行中重心位置的移动,有利于保证飞行性能和控制系统设计。同时,续航发动机作为全弹装配基体是合理的,但喷管倾斜安装造成约14%的推力损失。中舱和尾舱内部结构疏松,空间利用率不高,舱段间的颈缩连接是“死”连接,装配后不能再拆卸,是其缺点。(《世界导弹大全》 评)