制導炸彈（Guided Bomb Unit，GBU），全稱為航空制導炸彈，又稱為“靈巧炸彈”或制導航彈，是由飛機投放、帶有制導裝置、能自動導向目標的滑翔式炸彈，制導炸彈可由多種飛機攜帶，可用于毀傷防空系統、地面兵器、地面建筑物、機場、橋梁和地下工事等重要目標，是對地面和地下目標實施精確打擊的重要武器，是航空炸彈劃時代發展的標志。
第二次世界大戰后期，德軍研制了無線電制導的“弗里茲X”制導炸彈，但受電子干擾等限制，未能發揮更大作用。20世紀60年代，美國首先研制并使用了電視制導炸彈，典型的產品是“白星眼”系列電視制導炸彈“白星眼”I。20世紀60年代中期，電子技術飛躍推動精確制導技術發展，紅外和雷達等制導技術廣泛應用。1962年，美國首先開始了激光制導武器的研究，于1967年完成首個激光制導炸彈BOLT-117。20世紀70年代初，美國首次在越南戰場使用激光和電視制導炸彈。第一、二代制導炸彈采用激光?電視制導，有局限性。20世紀90年代以后，國際開始發展新一代低成本衛星導航（GPS）或慣導/GPS組合制導炸彈，如美國的JDAM。
制導炸彈具有精度高、威力大、成本低、適于大量裝備使用等優點，美國、英國、法國、俄羅斯、以色列和南非等先后發展了四代幾十種制導炸彈，作為現代作戰飛機的主要對地精確制導武器而大量裝備，廣泛應用于現代局部戰爭，是世界上裝備和使用數量最多的精確制導武器。
制導炸彈一般由導引頭艙、儀器艙、戰斗部（含引信）艙、制導艙、氣動控制面以及機彈間機械接口和電氣接口等組成，大都由常規炸彈加裝制導裝置和空氣動力控制面（彈翼、尾翼）而成。根據制導系統的工作是否與外界發生聯系，制導炸彈可分為自尋的制導炸彈、自主制導炸彈和復合制導炸彈三種。
發展沿革
研制背景
航空炸彈的出現最早可追溯到20世紀初葉，在1911年的第一次世界大戰中，意大利與土耳其作戰，意大利軍隊從飛機上向土耳其軍隊投下了4枚用手榴彈改裝的2.04kg的炸藥，這就是最早的航空炸彈。航空炸彈的出現開創了飛機攜帶炸彈進行轟炸的歷史。之后，飛機攜帶彈藥的對地轟炸越來越多，成為戰爭的重要模式之一。在第二次世界大戰中，飛機的性能不斷提高，炸彈類別不斷增多，但制導方式卻沒有半點進步，航空炸彈仍然遵照伽利略·伽利萊的自由落體規律從天而降。
第二次世界大戰以后，為防御空中威脅，世界各國都十分重視防空力量的發展，逐漸形成由戰斗機、地空導彈和防空高射炮組成的多層次、全空域的防空火力網，并日趨完善。致使作戰飛機在攜帶普通炸彈、火箭彈時，由于臨空轟炸生存概率大幅降低、高空轟炸精度太差而使飛機完成任務困難，因而擔負防區外精確打擊任務的空地制導武器應運而生。
發展歷程
在第二次世界大戰后期，當時德軍為了對付敵人的艦艇，研制了無線電制導的“弗里茲X”制導炸彈。它是用人的眼睛來觀察要攻擊的目標，用手動控制無線電指令引導炸彈攻擊眼睛所觀察到的目標。1943年德軍用多枚“弗里茲”X無線電制導炸彈，擊沉了已向盟軍投降的意大利“羅馬”號戰列艦。
美國軍隊對這種制導炸彈也產生了濃厚的興趣，先后研制出無線電制導的“阿松”炸彈和GB-1滑翔炸彈，并于1944年5月投入實戰使用，但均未能擊中目標。
20世紀60年代中期，電子技術的飛躍為精確制導技術的發展奠定了基礎，紅外和雷達等制導技術在武器裝備上的廣泛應用，極大地提高了武器的命中精度，各種導彈開始大量裝備軍隊。1962年，美國首先開始了激光制導武器的研究，于1967年經過一系列的評估改進后完成了世界上首個激光制導炸彈——BOLT-117。激光制導炸彈的工作原理是利用在地面或者飛機上的激光器照射到指定的打擊目標上，然后發射出去、利用光敏傳感器來追蹤目標實現精確打擊。而激光制導武器最大的缺點就是它無法在惡劣的天氣環境下及激光發射器無法靠近目標的時候使用。激光制導武器的普及是在微處理器出現后。隨后，美國軍隊又相繼推出GBU-15模式制導滑翔炸彈8/9激光制導炸彈和GBU-15電視/紅外成像制導炸彈。其中，裝有大面積彈翼的GBU-15炸彈，打擊距離明顯提升，具備防區外精確打擊能力。此后，美軍又研制了GBU-27/28激光制導侵徹炸彈24“寶石路”系列激光制導炸彈，這些炸彈以Mk82航空炸彈、BLU-109/166鉆地彈為基礎，通過加裝激光制導系統和折疊彈翼而成。同一時期，蘇聯也研制出了KAB-500型精確制導炸彈250/500/1500等系列精確制導炸彈，其中不乏增程型號。
20世紀70年代初，美國首次在越南戰場使用激光和電視制導炸彈，具有極高的命中精度，當時被稱為“靈巧炸彈”。1974年，美國政府的正式文件中首次出現“精確制導武器"這一名詞。俄羅斯在電視制導炸彈方面的發展較為活躍，KAB-500kr型電視制導炸彈于1982年研制成功，隨后投入生產并裝備部隊，該型制導炸彈裝有常規殺爆戰斗部，制導精度達到4~7m。第一?第二代制導炸彈采用激光?電視制導，具有不能全天候?全時使用，不能遠距離攻擊目標，載機或協同飛機易受攻擊等缺點。
20世紀90年代，隨著戰場需求變化，制導炸彈朝著射程更遠、機動性更強的方向發展。當時的精確制導炸彈射程不足，采用的電視/紅外成像/激光制導等導引頭價格昂貴，難以大規模使用。因此，發展技術更先進的精確制導炸彈成為各國的需要。這一時期，洛克希德·馬丁公司與歐洲導彈集團分別推出增程制導套件。其中，洛克希德·馬丁公司的“遠射”套件采用后掠翼彈翼設計，并首次采用相對廉價的GPS制導裝置，歐洲導彈集團的“鉆石背”套件采用串聯式折疊彈翼設計。這兩種增程制導套件被廣泛用于“杰達姆”增程制導炸彈和小直徑炸彈改裝上，將精確制導炸彈射程提升至70千米以上。20世紀90年代以后，國際開始發展新一代低成本衛星導航（GPS）或慣導/GPS組合制導炸彈，如美國的JDAM，大大增強了全天候作戰能力，并在科索沃戰場大量投入使用，在當地惡劣氣象條件下取得極大成功?
制導炸彈具有精度高、威力大、成本低、適于大量裝備使用等優點，得到了世界各國的高度重視，美國、英國、法國、俄羅斯、以色列和南非等先后發展了四代幾十種制導炸彈，作為現代作戰飛機的主要對地精確制導武器而大量裝備，廣泛應用于現代局部戰爭，是世界上裝備和使用數量最多的精確制導武器。
結構與原理
技術結構
制導炸彈一般由導引頭艙、儀器艙、戰斗部（含引信）艙、制導艙、氣動控制面以及機彈間機械接口和電氣接口等組成。制導艙中的制導系統又分為導引分系統和控制分系統。一般來說，制導方案不同的制導炸彈具體構成也有所差異，下面主要介紹自尋的制導炸彈的組成與結構。
導引頭艙
自尋的制導炸彈常用導引頭有激光半主動導引頭、電視導引頭和紅外成像導引頭。
儀器艙
儀器艙中主要包括自動駕駛儀、舵機和能源等。其中自動駕駛儀中又包括了陀螺儀、加速度計和控制電路（或主控計算機）、二次電源等。
戰斗部
戰斗部（引信）系統是武器系統的有效載荷。根據攻擊目標的不同，研制和適應口徑和殺傷作用的戰斗部，包括爆破戰斗部、殺傷戰斗部、侵爆戰斗部、云爆/溫壓戰斗部、子彈戰斗部、軟殺傷戰牛部（如碳纖維戰斗部、電磁脈沖戰斗部等）等；而子母彈中裝的子彈種類包括綜合效應殺傷子彈、斷電子彈、反裝甲子彈藥、軟殺傷子彈藥（碳纖維）等。
為了有效地發揮戰斗部的殺傷作用，引信的選擇研制是必不可少的。適應上述戰斗部引信如制導炸彈整體通用爆破、殺爆觸發引信，侵徹、爆破炸彈引信，子母彈開艙引信及子彈引信，殺爆炸彈近炸引信等。在制導炸彈子彈中又有反跑道子彈引信、增速子彈引信、火箭增速子彈引信、串聯戰斗部引信。
技術原理
制導炸彈是航空炸彈的新發展，通常是在制式航空炸彈上加裝制導裝置和氣動力裝置，靠飛機投彈時給予的初速滑翔飛行，其制導系統同一般空對地導彈的導引頭相似，有的甚至就是直接移植而來的。精確制導的航空炸彈圓概率誤差為0~3米，命中概率是第二次世界大戰時普通航彈的25~50倍，彈藥的消耗量降低到原來的1/10~1/50，效費比提高25~50倍。
分類與特點
根據不同的分類原則，制導炸彈可以有多種分類方法，根據制導系統進行分類是常用的分類方法之一。根據制導系統的工作是否與外界發生聯系，制導炸彈可分為自尋的制導炸彈、自主制導炸彈和復合制導炸彈三種。目前，最常見的制導炸彈是采用自動導引系統的自尋的制導炸彈，其次是自主制導炸彈和復合制導炸彈。
自尋的制導炸彈
自尋的制導炸彈又稱自動導引炸彈，它是利用裝在炸彈上的導引頭（尋的器）接收目標輻射或反射的某種特征能量，確定目標和炸彈的相對位置，形成控制信號，自動導向目標的炸彈。炸彈導引頭感受的目標輻射或反射的能量包括無線電、可見光、激光紅外線等，從而又稱為無線電制導炸彈、電視制導炸彈、激光制導炸彈和紅外制導炸彈等。為了使自尋的系統能正常工作，必須能準確地從目標背景中發現目標，為此要求目標本身的物理特性與其背景或周圍其他物體的特性必須有明顯不同，使它具有對背景足夠的能量對比性。
根據能源所在位置不同，自尋的制導炸彈可分為主動、半主動和被動尋的制導炸彈三種：
自主制導炸彈
自主制導系統包括方案制導和慣性制導兩種。
方案制導就是根據炸彈飛向目標的既定航跡擬制的一種飛行計劃。方案制導能引導炸彈按這種預先擬制好的計劃飛行。炸彈在飛行過程中的引導指令是根據炸彈的實際參量值與預定值的偏差來形成的。方案制導系統實際上是個程序控制系統，所以方案制導也稱為程序制導。
INS是一個自主式的空間基準保持系統。所謂慣性制導是指利用彈上慣性元件測量導彈相對于慣性空間的運動參數，并在給定運動的初始條件下，由制導計算機計算出炸彈的速度、位置及姿態等參數，形成控制信號，引導炸彈完成預定飛行任務的一種自主制導系統。
慣性導航系統一般分為平臺慣導和捷聯慣導兩類系統，這兩類系統的主要區別在于平臺慣導系統采用陀螺穩定平臺，而捷聯慣導系統采用數字平臺用于保證由加速度計和陀螺儀等元件測得載體相對于慣性空間的比例和角速度，進而為載體連續提供三維位置、速度等導航參數和姿態信息。
復合制導炸彈
當對制導系統要求較高時，可把幾種制導方式以不同的方式組合起來，以進一步提高制導系統的性能。根據炸彈在整個飛行過程中，或在不同飛行段上制導方法的組合方式不同，復合制導可分為串聯復合制導、并聯復合制導和串-并聯復合制導三種。
典型復合制導炸彈主要是捷聯慣性（SINS）/全球衛星定位系統（CPS）組合導航的衛星制導炸彈。
SINS的優點是完全自主式，保密性強;不存在電磁波傳播問題;無通視問題，因而沒有遮擋和丟失問題;可全天候使用，且提供的導航信息完整SINS的缺點是它在開始工作或較短的時問內精度很高，但它的誤差隨時問而累積，精度隨時間的延長而下降。
GPS的顯著優點在于其高精度和低成本。但也存在一些不足，包括在動態環境中的可靠性較差，定位方式非自主，這導致其應用受到美國政府的GPS政策、外界環境等多種因素的限制。此外，GPS的數據輸出頻率較低，且作為一種純粹的幾何定位系統，它無法測量重力矢量，也不能直接測定航行姿態信息。
由于GPS和SINS各有所長，并具有互補性，將兩者結合起來構成的組合系統具有以下優點：以高精度的GPS信息作為外部測量輸入，在運動的過程中頻繁修正 SINS，以控制其誤差隨時間的積累;而短時間內SINS的高精度又可很好地解決GPS動態環境中的信號失鎖和周期跳動等問題。此外，SINS還可以輔助 GPS接收機增強其抗干擾能力，提高捕獲和跟蹤衛星的能力。捷聯慣導+衛星修正的復合制導方式受到世界各國的重視，并得到廣泛的應用。
典型型號
GBU-28
GBU-28鉆地炸彈是美國現役最重的激光制導炸彈，采用BLU-109/B侵徹戰斗部，半主動激光制導炸彈質量約為4000lb（合1814kg），彈長為5840mm，彈徑為380mm，翼展為407mm，導引套件重量為306kg。
JDAM
JDAM是美國空軍和海軍聯合研制的第四代制導炸彈。JDAM以現有美國MK80系列常規炸彈為基礎，將庫存的74000余枚常規炸彈（包括2000磅級的mk84/BLU-109/B穿甲炸彈、1000磅級的MK83/BLU-110穿甲炸彈）加裝慣性制導/GPS接收機，改制成制導炸彈。改裝后的第一階段產品分為通用型和專用侵徹型，編號分別為GBU-31和GBU-32。與激光制導炸彈相比，JDAM最大的優點在于不受氣象條件的限制和影響，可全天候使用，具備投放后不管等能力，投射距離可達24km，命中精度高，其圓概率誤差可達6.5m。
“白星眼”
電視制導航空炸彈在美國已發展了兩代。第一代是“白星眼”，是20世紀60年代的產品，由于受炸彈結構和性能上的限制，使用不方便且射程有限。第二代“增程白星眼Ⅱ”是在第一代基礎上的改進，是20世紀70年代的產品。它具有彈載數據鏈和機載數據傳輸設備，可控制炸彈的投放，裝有火箭發動機增程裝置，增大了彈翼。“增程白星眼Ⅱ”的射程可達56 km，且圓概率誤差為3~4.5m。
“寶石路”
“寶石路”（Paveway，又稱“鋪路”）激光制導炸彈，是美國于60年代中期，在 MK80 系列標準炸彈基礎上加裝激光制導系統和彈翼而發展成的一種精確打擊武器，是目前世界上生產數量最大的精確制導炸彈系列，已發展出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三代，其編號GBU表示“制導炸彈”（Guided Bomb Unit），是美國空軍對地攻擊的重要力量。曾參加1991年海灣戰爭獲得大規模的勝利。
FT-1
FT-1精確制導炸彈是在普通航空炸彈上加裝制導裝置，并依靠空氣動力學進行控制的一種精確制導武器，適應于裝備有機載主慣導的所有載機。它具有普通航空炸彈價格低廉、使用維護方便的特點，又具有精確制導武器射程遠、精度高、自主式、全天候使用的優勢，極大地提高了航空炸彈對地打擊精度、載機生存能力和作戰效費比，并且改裝方便，便于大量裝備使用。在距離目標點18km處、5000～120000m，以0.6～0.9Ma進行彈射投放，實現命中精度30m。
參考資料 >
智能化彈藥大點兵（5）轟炸機的“寵兒”.科普中國.2024-08-02
精確制導武器發展綜述.weixin.2024-08-03
滑翔制導套件——讓航空炸彈實現遠程精確打擊.新華網.2024-08-03
“寶石路”系列激光制導炸彈.科普中國.2024-08-03
組圖：美軍“寶石路”系列激光制導炸彈.新浪新聞.2024-08-03
https://www.spacechina.com/n25/n146/n238/n15357/c18315/content.html.中國航天科技集團有限公司.2024-08-03