
兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (S1): 250264-.doi: 10.12382/bgxb.2025.0264
收稿日期:2025-04-10
上线日期:2025-11-06
通讯作者:
基金资助:
GU Tianhang1, LI Yongli2,*(
), WAN Quanbai2
Received:2025-04-10
Online:2025-11-06
摘要:
武警部队遂行任务的复杂特性使得对轻武器打击效果的精准可控提出了更高要求。聚焦智能非致命电磁恒量动能打击武器系统的设计与关键技术研究,通过整合人工智能、电磁发射与恒量动能打击理论,构建“人枪结合”的精准打击模式,以实现非致命动能输出的动态可控。梳理国内外智能枪械的发展现状,分析武器系统的设计必要性及智能化内涵,提出以“感知-决策-执行”为架构的层级框架和工作机理,并深入剖析瞄准线稳定、基于终点能量阈值的弹道解算、电磁发射控制等关键技术。针对武器系统对复杂任务的适应性需求,给出武器系统的未来发展方向和潜在矛盾,期望从理论研究走向实战运用,真正为武警部队装备升级与作战效能提升提供有效支撑。
顾天航, 李永利, 宛泉伯. 智能非致命电磁恒量动能打击武器系统设计与关键技术综述[J]. 兵工学报, 2025, 46(S1): 250264-.
GU Tianhang, LI Yongli, WAN Quanbai. Design and Key Technologies of Intelligent Non-lethal Electromagnetic Constant Kinetic Energy Strike Weapon System:a Review[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(S1): 250264-.
| 型号 | 质量/ g | 尺寸/ mm×mm×mm | 放大 倍率 | 对地精确打 击距离/m | 对空无人机精 确毁伤距离/m |
|---|---|---|---|---|---|
| SMASH 2000 | 1185 | 198×81×82 | 1 | 300 | 0 |
| SMASH 2000 PLUS | 980 | 198×81×82 | 1 | 300 | 200 |
| SMASH 2000L/3000 | 740 | 164×73.5×75 | 1 | 300 | 200 |
| SMASH AD | 1390 | 209×117×82 | 1 | 300 | 250 |
| SMASH X4 | 1120 | 206×89×83/ 206×102×83 | 4 | 400 | 250 |
表1 SMASH火控系统各型号参数
Table 1 Parameters of SMASH fire control system models
| 型号 | 质量/ g | 尺寸/ mm×mm×mm | 放大 倍率 | 对地精确打 击距离/m | 对空无人机精 确毁伤距离/m |
|---|---|---|---|---|---|
| SMASH 2000 | 1185 | 198×81×82 | 1 | 300 | 0 |
| SMASH 2000 PLUS | 980 | 198×81×82 | 1 | 300 | 200 |
| SMASH 2000L/3000 | 740 | 164×73.5×75 | 1 | 300 | 200 |
| SMASH AD | 1390 | 209×117×82 | 1 | 300 | 250 |
| SMASH X4 | 1120 | 206×89×83/ 206×102×83 | 4 | 400 | 250 |
| 标准名称 | 影响因子 | 适用弹丸 | 非致命阈值 | 主要缺点 |
|---|---|---|---|---|
| 动能标准 | 冲击速度;弹丸质量 | 传统弹丸 | 中国<98J 美国<78J | 无法精准评估是否形成穿透伤 |
| 比动能标准 | 冲击速度;弹丸质量;弹丸冲击截面积;弹丸半径 | 传统弹丸 | <12.0J/cm2 | 无法指导评估未穿透时目标损伤风险 |
| 钝性标准 | 冲击速度;弹丸质量;弹丸直径;目标体重;目标体壁厚度 | 传统弹丸 | <0.37 | 未考虑弹丸和目标材料特性 |
| 粘性标准 | 冲击速度;胸腔压缩率 | 各类弹丸 | ≤0.8m/s | 收集参数困难,测试程序复杂 |
表2 冲击损伤评估标准特点对比分析
Table 2 Comparative analysis of the characteristics of impact damage assessment criteria
| 标准名称 | 影响因子 | 适用弹丸 | 非致命阈值 | 主要缺点 |
|---|---|---|---|---|
| 动能标准 | 冲击速度;弹丸质量 | 传统弹丸 | 中国<98J 美国<78J | 无法精准评估是否形成穿透伤 |
| 比动能标准 | 冲击速度;弹丸质量;弹丸冲击截面积;弹丸半径 | 传统弹丸 | <12.0J/cm2 | 无法指导评估未穿透时目标损伤风险 |
| 钝性标准 | 冲击速度;弹丸质量;弹丸直径;目标体重;目标体壁厚度 | 传统弹丸 | <0.37 | 未考虑弹丸和目标材料特性 |
| 粘性标准 | 冲击速度;胸腔压缩率 | 各类弹丸 | ≤0.8m/s | 收集参数困难,测试程序复杂 |
| 电磁发射技术 | 主要优势 | 主要缺点 |
|---|---|---|
| 轨道式电磁发射技术 | 1.发射原理和结构简单 2.出口速度快、有效射程远 3.实现较大能级的负载发射 | 1.需采用大容量脉冲电源 2.轨道烧蚀严重,寿命短 3.滑动摩擦损失较多,效率低 |
| 线圈式电磁发射技术 | 1.不需要大容量脉冲电源 2.无接触发射,避免轨道烧蚀 3.摩擦损失减少,能量利用率高 | 1.运行机制和结构复杂 2.准确把握发射负载运动位置难度大 3.线圈供电和多级加速的响应控制难度大 |
| 电机式电磁发射技术 | 1.适应多类别负载的载荷需求,应用范围广 2.对发射负载初速度控制精准,误差范围在±1m/s | 1.武器平台体量大 2.电力电子器件功率与频率相矛盾 |
表3 电磁发射技术对比分析[8]
Table 3 Comparative analysis of electromagnetic emission technologies[8]
| 电磁发射技术 | 主要优势 | 主要缺点 |
|---|---|---|
| 轨道式电磁发射技术 | 1.发射原理和结构简单 2.出口速度快、有效射程远 3.实现较大能级的负载发射 | 1.需采用大容量脉冲电源 2.轨道烧蚀严重,寿命短 3.滑动摩擦损失较多,效率低 |
| 线圈式电磁发射技术 | 1.不需要大容量脉冲电源 2.无接触发射,避免轨道烧蚀 3.摩擦损失减少,能量利用率高 | 1.运行机制和结构复杂 2.准确把握发射负载运动位置难度大 3.线圈供电和多级加速的响应控制难度大 |
| 电机式电磁发射技术 | 1.适应多类别负载的载荷需求,应用范围广 2.对发射负载初速度控制精准,误差范围在±1m/s | 1.武器平台体量大 2.电力电子器件功率与频率相矛盾 |
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