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导弹简介
http://www.ksbs.cn  2007/10/12 15:12:29  浏览人次:2419
世界上第一种导弹:德国V1导弹

导弹是20世纪40年代开始出现的武器。第二次世界大战后期,德国首先在实战中使用了V-1和V-2导弹,从欧洲西岸隔海轰炸英国。V-1是一种亚音速的无人驾驶武器,射程300多公里,很容易用歼击机及其他防空措施来对付。V-2是最大射程约320公里的液体导弹,由于可靠性差及弹着点的散布度太大,对英国只起到骚扰的作用,作战效果不大。但V-2导弹对以后导弹技术的发展起了重要的先驱作用。
从地面发射攻击地面目标的叫地地导弹。这类导弹还可按射程远近分为近程(小于1000公里)、中程(1000~8000公里)和远程或洲际(8000公里以上)导弹。也可按弹道式地地导弹及巡航式地地导弹分类。地地导弹一般攻击地面的固定目标,但在近距离内也可用于攻击运动速度低的目标,如反坦克导弹。
 弹道式地地导弹是发展最迅速的一类导弹,40年代后期,美国和苏联分别用德国的器材装配了一批V-2导弹做试验,并着手提高它的射程和制导精度。50年代出现了一批中程和远程液体导弹,这批导弹的特点是采用了大推力发动机,多级火箭,使射程增加到几千公里,核战斗部的威力达到几百万吨梯恩梯(TNT)当量,已成为一种有威慑力的武器。但由于氧化剂仍是液氧,制导系统的精度还不很高,导弹还是在地面发射的,地面设备复杂,发射准备时间长,生存能力不高。所以这批导弹只解决了有无问题,还不是有效的作战武器。60年代改用了可贮存的自燃液体推进剂或固体推进剂,制导系统使用了较高精度的惯性器件,发射方式改为地下井发射或潜艇发射。这些变动简化了武器系统,缩短了反应时间,提高了生存能力,使导弹成为可用于实战的武器。此后,导弹技术集中到多弹头导弹的发展,一个导弹运载几个甚至十几个子弹头,每个子弹头可以瞄准各自的目标。这样,不增加导弹的数量,就能大幅度增加弹头的数量,提高了突破反导弹防御体系的概率,增加了受到一次打击以后生存下来的弹头数,也给打击更多的目标提供了可能。多弹头分导的技术基础是高精度制导系统和小型核装置的研制成功。美国首先于1970年在“民兵”Ⅲ导弹上实现了带 3个子弹头,随后美、苏在新研制的远程导弹上都采用了这项技术。随着进攻性导弹精度的提高和侦察能力的完善,从固定基地发射的导弹越来越难以保证自身的安全。采用加固的办法可以在一定程度上解决生存能力低的问题。机动发射方式效果更好一些较小的导弹多采用机动发射。大型多弹头导弹比较笨重,陆地机动发射会遇到许多困难。一些国家转而研制便于机动发射的小型单弹头洲际导弹。
导弹通常由战斗部、弹体结构、动力装置和制导系统组成。
导弹是依靠自身推进能控制其飞行弹道,将弹头导向并毁伤目标的武器。
分类 导弹有多种分类方法。按发射点与目标位置的关系可分为:从地面发射攻击地面目标的地地导弹;从地面发射攻击空中目标的地空导弹;从岸上发射攻击水面舰艇的岸舰导弹;从空中发射攻击地面目标的空地导弹;从空中发射攻击水面目标的空舰导弹; 从空中发射攻击空中目标的空空导弹;从水下潜艇发射攻击地面目标的潜地导弹;从水面舰艇发射攻击空中目标的舰空导弹;从水面舰艇发射攻击水面舰艇的舰舰导弹;从空中发射攻击水下潜艇的空潜导弹;从水面舰艇发射攻击水下潜艇的舰潜导弹;从水下潜艇发射攻击水下潜艇的潜潜导弹等。按攻击活动目标的类型可分为:反坦克导弹、反舰导弹、反潜导弹、反飞机导弹、反弹道导弹导弹、反卫星导弹等。按飞行弹道可分为:主动段按预定弹道飞行,发动机关机后按自由抛物体轨迹飞行,再入段仍按自由抛物体轨迹飞行或机动飞行的弹道导弹;主要以巡航状态在大气层内飞行的巡航导弹等。按推进剂的物理状态可分为:固体推进剂导弹和液体推进剂导弹。按作战使用可分为:打击战略目标的战略导弹和打击战役战术目标的战术导弹。
组成 通常由推进系统、制导系统、弹头、弹体结构系统等4部分组成。
导弹推进系统 是为导弹飞行提供推力的整套装置。又称导弹动力装置。它主要由发动机和推进剂供应系统两大部分组成,其核心是发动机。导弹发动机有很多种,通常分为火箭发动机和空气喷气发动机两大类。前者自身携带氧化剂和燃烧剂,因此不仅可用于在大气层内飞行的导弹,还可用于在大气层外飞行的导弹;后者只携带燃烧剂,要依靠空气中的氧气,所以只能用于在大气层内飞行的导弹。火箭发动机按其推进剂的物理状态可分为液体火箭发动机、固体火箭发动机和固-液混合火箭发动机。空气喷气发动机又可分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇喷气发动机以及冲压喷气发动机。此外,还有由火箭发动机和空气喷气发动机组合而成的组合发动机。发动机的选择要根据导弹的作战使用条件而定。战略弹道导弹因其只在弹道主动段靠发动机推力推进,发动机工作时间短,且需在大气层外飞行,应选择固体或液体火箭发动机;战略巡航导弹因其在大气层内飞行,发动机工作时间长,应选择燃料消耗低的涡轮风扇喷气发动机。战术导弹要求机动性能好和快速反应能力强,大都选择固体火箭发动机。
导弹制导系统 按一定导引规律将导弹导向目标 、 控制其质心运动和绕质心运动以及飞行时间程序、指令信号、供电、配电等的各种装置的总称。其作用是适时测量导弹相对目标的位置,确定导弹的飞行轨迹,控制导弹的飞行轨迹和飞行姿态,保证弹头(战斗部)准确命中目标。导弹制导系统有4种制导方式:①自主式制导。制导系统装于导弹上,制导过程中不需要导弹以外的设备配合,也不需要来自目标的直接信息,就能控制导弹飞向目标。如惯性制导,大多数地地弹道导弹采用自主式制导。②寻的制导。由弹上的导引头感受目标的辐射或反射能量,自动形成制导指令,控制导弹飞向目标。如无线电寻的制导、激光寻的制导、红外寻的制导。这种制导方式制导精度高,但制导距离较近,多用于地空、舰空、空空、空地、空舰等导弹。③遥控制导。由弹外的制导站测量,向导弹发出制导指令,由弹上执行装置操纵导弹飞向目标。如无线电指令制导、无线电波束制导和激光波束制导等,多用于地空、空空、空地导弹和反坦克导弹等。④复合制导。在导弹飞行的初始段、中间段和末段,同时或先后采用两种以上制导方式的制导称为复合制导。这种制导可以增大制导距离,提高制导精度。
导弹制导精度是导弹制导系统的主要性能指标之一,也是决定导弹命中精度的主要因素。打击固定目标时,导弹命中精度用圆概率偏差(CEP)描述。它是一个长度的统计量,即向一个目标发射多发导弹,要求有半数的导弹落在以平均弹着点为圆心,以圆概率偏差为半径的圆内。打击活动目标时,导弹的命中精度用脱靶距离表示,即导弹相对于目标运动轨迹至目标中心的最短距离。
导弹弹头 是导弹毁伤目标的专用装置,亦称导弹战斗部。它由弹头壳体、战斗装药、引爆系统等组成。有的弹头还装有控制、突防装置。战斗装药是导弹毁伤目标的能源,可分为核装药、普通装药、化学战剂、生物战剂等。引爆系统用于适时引爆战斗部,同时还保证弹头在运输、贮存、 发射和飞行时的安全。弹头按战斗装药的不同可分为导弹常规弹头、导弹特种弹头和导弹核弹头,战术导弹多用常规弹头,战略导弹多用核弹头。核弹头的威力用梯恩梯当量表示。每枚导弹所携带的弹头可以是单弹头或多弹头,多弹头又可分为集束式、分导式和机动式。战略导弹多采用多弹头,以提高导弹的突防能力和攻击多目标的能力。
导弹弹体结构系统 用于构成导弹外形、连接和安装弹上各分系统且能承受各种载荷的整体结构。为了提高导弹的运载能力,弹体结构质量应尽量减轻。因此,应采用高比强度的材料和先进的结构形式。导弹外形是影响导弹性能的主要因素之一。具有良好的气动外形, 对于巡航导弹以及在大气层内飞行速度快、机动能力强的战术导弹,要求更为突出。
简史 导弹的起源与火药和火箭的发明密切相关。火药与火箭是由中国发明的。南宋时期,不迟于12世纪中叶,火箭技术开始用于军事,出现了最早的军用火箭。约在13世纪,中国火箭技术传入阿拉伯地区及欧洲国家。18、19世纪火箭武器进展不大,直到1926年,美国才第一次发射了一枚无控液体火箭。20世纪30年代,由于电子、高温材料及火箭推进剂技术的发展,为火箭武器注入了新的活力。20世纪30年代末,德国开始火箭、导弹技术的研究,并建立了较大规模的生产基地,1939年发射了A—1、A—2、A—3导弹,并很快将研制这种小型导弹的经验应用到V—1导弹和V—2导弹上。 1944年 6~9月德国向伦敦发射了V—1、V—2导弹。第二次世界大战后期,德国还研制了“莱茵女儿”等几种地空导弹,以及X—7反坦克导弹和X—4有线制导空空导弹,但均未投入作战使用。
第二次世界大战后到50年代初,导弹处于早期发展阶段。各国从德国的V—1、V—2导弹在第二次世界大战的作战使用中,意识到导弹对未来战争的作用。美、苏、瑞士、瑞典等国在战后不久,恢复了自己在第二次世界大战期间已经进行的导弹理论研究与试验活动。英、法两国也分别于1948和1949年重新开始导弹的研究工作。自50年代初起,导弹得到了大规模的发展,出现了一大批中远程液体弹道导弹及多种战术导弹,并相继装备了部队。1953年美国在朝鲜战场曾使用过电视遥控导弹。但这时期的导弹命中精度低、结构质量大、可靠性差、造价昂贵。
60年代初到70年代中期,由于科学技术的进步和现代战争的需要,导弹进入了改进性能、提高质量的全面发展时期。战略弹道导弹采用了较高精度的惯性器件 , 使用了可贮存的自燃液体推进剂和固体推进剂,采用地下井发射和潜艇发射,发展了集束式多弹头和分导式多弹头,大大提高了导弹的性能。巡航导弹采用了惯性制导、惯性-地形匹配制导和电视制导及红外制导等末制导技术,采用效率高的涡轮风扇喷气发动机和比威力高的小型核弹头,大大提高了巡航导弹的作战能力。战术导弹采用了无线电制导、红外制导、激光制导和惯性制导, 发射方式也发展为车载、机载、舰载等多种,提高了导弹的命中精度、生存能力、机动能力、低空作战性能和抗干扰能力。
70年代中期以来,导弹进入了全面更新阶段。为提高战略导弹的生存能力,一些国家着手研究小型单弹头陆基机动战略导弹和大型多弹头铁路机动战略导弹,增大潜地导弹的射程,加强战略巡航导弹的研制。发展应用“高级惯性参考球”制导系统,进一步提高导弹的命中精度,研制机动式多弹头。以陆基洲际弹道导弹为例,从1957年8月21日苏联发射了世界第一枚SS—6洲际弹道导弹以来,世界上一些大国共研制了20多种型号的陆基洲际弹道导弹。30多年来经历了3个发展阶段(表1)。在此期间,战术导弹的发展出现了大范围更新换代的新局面。其中几种以攻击活动目标为主的导弹,如反舰导弹、反坦克导弹和反飞机导弹,发展更为迅速,约占70年代以来装备和研制的各类战术导弹的80%以上。
面对尖锐激烈的国际斗争环境,为了维护国家的独立与领土完整,为了自卫,中国自20世纪50年代末开始研制导弹。经过20多年的努力,1980年5月18日成功地发射了洲际弹道导弹,1982年10月成功地发射了潜地导弹 , 中国已经研制并装备了不同类型的中远程、 洲际战略弹道导弹, 及其他多种类型的战术导弹。
导弹自第二次世界大战问世以来,受到各国普遍重视,得到很快发展。导弹的使用,使战争的突然性和破坏性增大,规模和范围扩大,进程加快,从而改变了过去常规战争的时空观念,给现代战争的战略战术带来巨大而深远的影响。导弹技术是现代科学技术的高度集成,它的发展既依赖于科学与工业技术的进步,同时又推动科学技术的发展,因而导弹技术水平成为衡量一个国家军事实力的重要标志之一。
另外, 导弹技术还是发展航天技术的基础。自1957年10月4日苏联发射世界上第一颗人造地球卫星以来,世界各国已研制成功150余种运载火箭,共进行了4000余次航天发射活动。火箭的近地轨道运载能力从第一颗人造卫星的83.6千克发展到100×10千克以上;火箭的飞行轨道从初期的近地轨道发展到太阳系深空间轨道。以运载火箭为主要支撑的航天技术已发展成为一种新兴高技术产业,它是人类对外层空间环境和资源的高级经营,是一项开拓比地球大得多的新疆域的综合技术,它不仅为人类利用开发太空资源提供技术保障,而且还为人类现代文明的信息、材料和能源3大支柱作出开拓性贡献,给世界各国带来了巨大的政治、社会与经济效益。因此,当今世界的航天技术领域已成为各技术先进的大国角逐的重要场所。综观世界各国航天技术发展史,几乎都是与液体弹道导弹技术的发展紧密相关的。苏联发射世界上第一颗人造地球卫星的运载火箭,是由SS—6液体洲际弹道导弹改装成的,以后又在此基础上逐步发展了“东方”号、“联盟”号和“能源”号等运载火箭,在航天活动中取得了巨大成功;美国发射第一颗人造地球卫星的运载火箭,也是以“红石”液体弹道导弹为基础改制成的,以后又在“雷神”、“宇宙神”、“大力神”等液体弹道导弹的基础上发展了“雷神”、 “宇宙 神”、“大力神”、“德尔塔”等系列运载火箭。西欧诸国早期联合研制的“欧洲”号火箭,也是以英国的“蓝光”液体弹道导弹为基础,直到20世纪80年代又发展研制成功“阿里安”系列运载火箭。同样,中国的“长征”系列运载火箭也是在液体弹道导弹的基础上发展起来的。
以导弹为基础发展起来的航天技术,必将继续引起许多新学科革命性的变化,推动社会生产力的高速发展,造福于人类。
展望 20世纪80年代末以来,世界形势发生了巨大变化。新的国际形势,新的军事科学理论(包括新的战争理论),新的军事技术与工业技术成就,必将为导弹武器的发展开辟新的途径。未来的战场将具有高度立体化(空间化)、 信息化、 电子化及智能化的特点,新武器也将投入战场。 为了适应这种形势的需要,导弹正向精确制导化、机动化 、隐形化、智能化、微电子化的更高层次发展。战略导弹中的洲际弹道导弹的发展趋势是:采用车载机动(公路和铁路)发射,以提高生存能力;提高命中精度,以直接摧毁坚固的点目标 ; 采用高性能的推进剂和先进的复合材料,以提高“推进-结构”水平;寻求反拦截对策,并在导弹上采取相应措施。20世纪90年代末和21世纪初,美、俄两国服役的部分洲际弹道导弹性能将得到很大提高(表2)。战术导弹的发展趋势是:采用精确制导技术,提高命中精度;携带多种弹头,包括核弹头和多种常规弹头(如子母弹头等),提高作战灵活性和杀伤效果;既能攻击固定目标也能攻击活动目标;提高机动能力与快速反应能力;采用微电子技术,电路功能集成化,小型化,提高可靠性;实现导弹武器系统的系列化、模块化、标准化;简化发射设备,实现侦察、指挥、通信、发射控制、数据处理一体化。
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