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那些“让子弹飞”的光学传感技术

导读: 影片《通缉令》是用子弹向暴力美学致意,但其中的“会拐弯子弹”和制导技术没多大关系。因为个中人物身怀一种甩手腕的绝技,能在发枪瞬间控制子弹的行走轨迹。

   2008年,一部好莱坞商业片《通缉令》乏善可陈,唯一可圈可点处是片中频频出现的“会拐弯子弹”——主角的子弹射出后可以转向、后退,还可以绕过障碍物精准的击中其背后的目标,甚至准头儿能达到以己之身挡住其他子弹的射击,犹如长了眼睛。

 
  在当时,这一桥段基本还属于“艺术效果”。但据称,美国桑迪亚实验室与美国防部高级研究计划署(DARPA),近些年一直在致力于研发人类首颗真正制导的子弹,期望实现步枪的精准度与射程革命性同步提升,目前已有首颗自引导子弹原型问世。尽管测试中可能还达不到好似长了眼的效果,但该技术一旦公开,任何人想拥有职业狙击手的射击精准度,将不在话下。
 
  子弹会拐弯的创意
 
  影片《通缉令》是用子弹向暴力美学致意,但其中的“会拐弯子弹”和制导技术没多大关系。因为个中人物身怀一种甩手腕的绝技,能在发枪瞬间控制子弹的行走轨迹。那一道道夸张的弧线,结合多到令人发指的慢动作,可见它也就指着这一招来卖座。那么在现实中,真有可能单靠人力如此大幅提升子弹的精准度和走向吗?
 
  在流体力学当中,有一种马格努斯效应,阐述的是当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力,在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。对于旋转反坦克导弹、空射导弹来讲,在旋转和横向流动的作用下会发生马格努斯效应,因此对导弹的气动外形和控制系统设计有一定要求。
 
  而子弹头是一个实体不变形的武器,体积要小很多,在射程之内不会产生肉眼可察觉的弧线,除非超远距离且子弹轻,或子弹密度分布不均。而现实中人甩手腕的力量不可能达到子弹出膛的瞬时速度,所以单靠人力实现的“拐弯子弹”,基本属于妄想,连“结合了现实技术的科幻元素”都算不上。
 
  真实版可制导子弹出炉
 
  美国桑迪亚实验室在2012年2月份的测试中演示了一颗约10厘米长度的制导子弹原型。实验证明,这颗制导子弹可在行进中改变原始方向,并能准确击中超过1.6公里外的一个目标。要达到这种效果,子弹借助的是它的“鼻子”——光学传感器,以及“鳍”——尾翼指引。首先,传感器发射激光定位远处目标,子弹的核心将处理数据,及时调整尾翼的角度,从而实现改变方向。
 
  与此同时,美国国防部高级研究计划署也一直没放弃秘密研制自己的制导子弹——“EXACTO”,这个缩写即“超精确作战武器”的意思。据福克斯新闻网称,他们最快将于9月份交付研究成果。
 
  五角大楼雄心勃勃的研发目标,是一种.50口径的子弹,其拥有前所未有的精度,可以在相当远的射程范围里都不受横风或移动目标的影响。因此,他们拿出了与桑迪亚实验室的成果类似的作品——“EXACTO”子弹在飞行过程中也能改变路线,所使用的是一套实时制导系统及控制软件,以完成跟踪目标、正确引导航向的任务。而且,“EXACTO”子弹还可与传统狙击枪相匹配。在2011年,“EXACTO”子弹的首个演示版已出炉,高性能仿真硬件系统也已实现了对它的概念性验证。
 
  目前,对“EXACTO”子弹的研发进行到第二阶段——美国国防承包商蒂莱蒂尼科学成像公司要以2500万美元来建立并测试一个完整的系统,包括所需的光学瞄准具、.50口径制导子弹、气动驱动控制、光学制导系统以及传感器。
 
  而桑迪亚实验室的研究也没有懈怠。他们研制出的自引导子弹并不依赖于惯性的测量装置,也不同于导弹在飞行过程中修正的很慢,该子弹每秒能修正30次。实验显示,对约0.8公里外的目标打击精准度可控制在20.3厘米范围内——与此相对的,在现实环境中,普通型子弹可能会偏离差不多9.1米。
 
  “子弹中的导弹”之威力
 
  在以上两种可制导子弹问世前,反恐怖战斗中想实现“拐弯子弹”,主要靠“拐弯枪”。美国和以色列就曾联合研制一种绕过拐角观察和射击目标的高技术武器系统;而美国的“XM-25单兵空爆武器”,实现了更强的效果:其通过激光测距仪这种仪器得到目标数据,传送给待发的25毫米榴弹,子弹不需要触发引爆,弹丸出膛后根据事先输入的参数飞至目标头顶时引爆,最大地利用效能,给藏身建筑物内的敌人以致命打击。当然,这种“残忍的聪明”让人汗毛倒竖,一度令它饱受争议。
 
  不过,新型制导子弹一出,将无与争锋。
 
  据报道,在目前两种制导子弹中,桑迪亚实验室的子弹还没有达到军用速度。而“EXACTO”子弹就是为狙击手们量身定做,是令美军狙击手打击更准确、更致命的多个研发项目之一。其能使原有射程延伸至无局限,同时使瞄准目标的时间缩短五倍,且能增强狙击手的隐蔽性。除狙击枪外,未来“EXACTO”子弹也可以应用于更大口径的枪械,甚至是飞行器、舰船及车载武器系统。
 
  在此前美国《连线》杂志的报道中,五角大楼精心推出的这种“未来战争秘密武器”,是于2008年前后就已着手研发的。2009年消息中关于其新子弹的精确度、射程等信息仍属机密,但已发现该项目包含了新一代导航系统。当时报道援引前贝宁堡狙击兵训练学院指挥官基斯·贝尔的观点指出,这种(配备了制导子弹的)狙击枪的问世,无疑将是革命性的。
 
  这会是“拐弯子弹”的真实版,但是不是值得“翘首期待”还很难讲。在世人目睹其威力之前,或许又能有电影手法给人们带来新的创意。毕竟,在对高尖端科技的敏感度和不断喜新厌旧的习性上,武器和商业片,其实都一样。
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