导弹 :一种依靠自身动力,具备修正能力的打击武器

更新时间:2023-03-12 16:22

导弹(英文:missile)是指依靠自身的动力装置推进,由控制系统控制其飞行,并导向目标的一种武器。它通常由战斗部、控制系统、发动机装置和弹体等组成。其中控制系统是导弹的核心,主要用来控制导弹的飞行方向、俯仰角度和飞行高度等参数,保证导弹按照预定航线准确击中目标。发动机装置为导弹提供飞行动力,通常采用火箭发动机或喷气式发动机,而战斗部则是保障对目标的毁伤。

德国是最早研制导弹的国家。1931年5月,德国科学家赫尔曼·奥伯特领导的宇宙航行协会试验成功了欧洲的第一枚液体火箭。之后德国军方意识到火箭武器在未来战争中具有的巨大潜力,因此便开始组织科学家投入到火箭和制导技术的研发中。到20世纪40年代初,德国先后研制成功了能够用于实战的V-1飞航式导弹和V-2弹道导弹,它们也成为现代导弹的鼻祖。

美苏冷战时期,导弹的发展开始进入快车道,不仅种类更加丰富,出现了反坦克导弹、防空导弹、空空导弹反舰导弹反辐射导弹火箭助飞鱼雷等多种新类型,而且其制导方式和使用载具等也越发丰富和多样。冷战时期的导弹制导不再拘泥于惯性制导,以指令制导、雷达制导、激光制导、电视制导和红外制导等为代表的新型制导技术开始陆续被采用,导弹的打击精度出现了飞跃。同时导弹的尺寸和射程也越发灵活,出现了大尺寸,射程达到上万公里的洲际弹道导弹,同时也有小尺寸能被单个士兵携带使用的便携式导弹。动力方面,导弹也发展了固体火箭发动机、涡喷/涡轮风扇发动机冲压喷气发动机等新动力,其飞行速度也越来越快。冷战后,导弹的发展则是在制导方面进步显著,光纤制导导弹、高分辨率的成像制导、卫星制导等新技术越发成熟,多模制导逐渐成为主流,而弹载数据链的出现也使得导弹的使用方式更加的灵活。

导弹武器的问世,改变了现代战争的作战样式。其在第二次世界大战后的历次战争中,使用比例越来越高,发挥的作用越来越大,取得的战果也越来越多。现如今,导弹已经成为每个国家的武装力量不可或缺的武器,其不仅在各个战场上扮演着举足轻重的角色,甚至对地区冲突和战争的进程和结构也产生了深刻的影响。

发展历史

早期探索

二战前的德国,在火箭技术上处于领先地位。1933年,德国火箭专家多恩伯格,W.R.和韦纳·冯·布劳恩一起领导的火箭研制组着手研制两种火箭,一种是外形酷似飞机的飞航式火箭;另一种是飞行轨迹为抛物线型的弹道式火箭。1937年冬季,进行火箭的飞行试验。点火命令下达后,当火箭缓缓离开发射架升到几百米高空时,火箭发动机突然熄火,很快就坠入大海。但是,失败并没有让布劳恩等人丧失信心。经过艰苦的努力,终于在1942年10月13日成功地把改进后的A-4攻击机火箭送上蓝天。A-4火箭后被命名为V-2导弹。两个月后,布劳恩等人研制的另外一种飞航式火箭获得成功。这种火箭被命名为德国V-1导弹。于是世界上第一枚弹道导弹和第一枚飞航式导弹,于1942年年底相继在德国诞生。

第二次世界大战后到二十世纪五十年代初,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。

冷战时的发展

二十世纪六十年代初到二十世纪七十年代中期,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。

二十世纪七十年代中期以来,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。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。

冷战后的发展

冷战结束后,以信息技术为核心,软件技术、微光电子技术、微系统技术等高新技术深化并融合与集成发展,继续推动了导弹技术向进一步适应网络化战场条件的方向发展,如向协同化、一体化、体系化、小型化等趋势发展;向跨域化、高速化、多用途化等方向发展;同时也在向自主化和平台化方向发展。

基本构造

导弹通常由推进系统、制导系统、弹头、弹体结构系统组成:

推进系统

推进系统也叫作动力系统,动力装置是导弹飞行的动力源。它主要由发动机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态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

制导系统

制导系统是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、空对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。

弹头

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。核弹头的威力用三硝基甲苯当量表示。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。

弹体结构

弹体结构是把导弹各部分连接起来的支撑结构。巡航导弹的弹体结构在外形上和飞机相似。对弹体结构的主要要求是重量轻,空气动力学外形好。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。

主要分类

根据用途

战术导弹

战术导弹是一类用于战术层面作战的导弹系统,主要用于对局部目标进行快速、精确打击。与战略导弹的区别在于战术导弹的射程通常较短,作战范围局限在战术层面,例如战场、前沿区域或者近海等。

战术导弹的射程通常在几十到几百公里之间,取决于具体系统和任务需求。战术导弹飞行速度较高,可以达到超音速或者高超音速,以快速到达目标区域。战术导弹具备对多种目标的打击能力,包括地面目标、海上目标和空中目标等。它们可以携带各种弹头类型,例如常规弹头、反舰弹头、对地攻击弹头等,以满足不同的作战需求。战术导弹通常采用精确制导系统,例如惯性制导、卫星制导和激光制导等,以提高打击精度和命中率。这使得战术导弹能够在复杂的作战环境中,准确地打击目标并减少误伤风险。战术导弹系统通常具备一定的反制能力,例如抗干扰系统和反反弹道导弹能力。这使得战术导弹能够更好地应对敌方的反导系统和干扰手段,提高生存能力和打击效果。战术导弹系统具备快速部署和机动性的特点,以适应快速变化的作战需求。它们可以通过陆地、海上或者空中平台进行发射,具备灵活的作战部署能力。

战略导弹

战略导弹是一类用于战略层面作战的导弹系统,射程通常在1000公里以上,主要用于对敌方国土、重要军事目标和战略要地进行远程打击。它们具有较长的射程和强大的打击能力,用于实施战略威慑、反击和远程打击等任务。

战略导弹的射程通常远超过战术导弹,可以达到数千到数万公里。它们能够飞越大片领土或洋面,迅速到达目标区域。战略导弹的飞行速度也通常很高,可以达到超音速或高超音速。战略导弹具备对敌方国土、城市、重要军事目标和战略要地等进行远程打击的能力。它们可以携带各种类型的弹头,包括核弹头、常规弹头和多弹头等,以满足不同的打击需求。战略导弹在战略层面上发挥着重要的威慑和反击作用。通过拥有强大的远程打击能力,战略导弹可以威慑潜在对手,阻止其进行敌对行动。同时,如果必要,战略导弹可以用于对敌方实施毁灭性的打击,以回应对我方国家安全的威胁。战略导弹可以从潜艇或地面发射平台上进行发射。潜射导弹系统使得战略导弹能够在水下隐蔽部署,增加生存能力和突防能力。地射导弹系统则可以在地面基地进行部署,具备灵活的发射能力。战略导弹系统通常具备一定的抗干扰和反反弹道导弹能力。它们可以采用先进的干扰对抗技术,以应对敌方的反导系统和干扰手段,并提高导弹的生存能力和打击效果。

根据弹道和飞行方式

巡航导弹

巡航导弹也称飞航式导弹,是指导弹的大部分航迹处于巡航状态,用气动升力支撑其重量,靠发动机推动力克服前进阻力,在大气层内飞行的导弹。

巡航导弹它具有突防能力强、机动性能好、命中精度高、摧毁力强等优点。如果按照这一定义,除远程巡航导弹外,各种飞航式反舰导弹和空地、空舰飞航式导弹也属于巡航导弹。目前,世界上只有美国俄罗斯装备有实施核威慑和核打击的战略巡航导弹以及远程常规巡航导弹。此外,英国法国、中国和印度等国也都具备了制造巡航导弹的能力。

弹道导弹

弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定程序飞行,关机后按自由抛物体轨迹飞行的导弹。这种导弹的整个弹道分为主动段和被动段。主动段弹道是导弹在火箭发动机推力和制导系统作用下,从发射点起到火箭发动机关机时的飞行轨迹;被动段弹道是导弹从火箭发动机关机点到弹头爆炸点,按照在主动段终点获得的给定速度和弹道倾角作惯性飞行的轨迹。弹道导弹按作战使用分为战略弹道导弹和战术弹道导弹;按发射点与目标位置分为地地弹道导弹和潜地弹道导弹;按射程分为洲际、远程、中程和近程弹道导弹;按使用推进剂分为液体推进剂和固体推进剂弹道导弹;按结构分为单级和多级弹道导弹。

根据作战目标

反潜导弹

反潜导弹是利用火箭助推技术在空中高速飞行,克服了水的阻力限制,飞行速度一般可以达到鱼雷鱼雷水下航速的10倍以上,可将鱼雷快速的投放到目标区域,使潜艇难以规避。射程在30km时,反潜导弹可在3min内到达目标区域。反潜导弹利用助推火箭助推极大地增加了导弹的射程,从而扩大其攻击范围。反潜导弹的射程可达50km,远程反潜导弹的射程甚至可达100km以上。射程的提高为水面舰艇在舰潜对抗中实现先敌攻击提供了可能。反潜导弹攻击时,只要目标在有效射程内,无需进行占位和航向机动即可实施发射,攻击过程大大简化,实现了快速攻击。

反潜导弹的作战使用过程首先是发射平台获得目标信息后,计算并装订射击诸元,当满足发射条件时发射反潜导弹;导弹发射后,经过一段时间助推器工作完毕脱落,导弹沿预定弹道继续飞行;到达预定点时,鱼雷与弹体分离,同时鱼雷尾部的降落伞打开使其减速下降;入水后,降落伞脱离,鱼雷启动自身的推进系统和导引系统,按照预定的弹道对目标进行搜索、跟踪和攻击。

防空导弹

防空导弹的主要构件有弹体、弹上制导装置、战斗部、动力装置以及气源、电源等。它的威力大小,不仅取决于导弹本身,还和整个系统包括发射装置、目标搜索指示系统、地面制导系统、技术保障设备等息息相关。

第一代防空导弹于20世纪50年代装备,主要用于拦截高空轰炸机和高空侦察机,如美国CIM-10A“波马克”、苏联SA-2等。第一代防空导弹体积庞大、稳定性差且几乎没有抗干扰能力,但它的出现使防空作战能力发生了质的飞跃,其突然性和威力深刻影响了空袭样式、指挥策略、交战规模等。

在第一代代防空导弹压制下,20世纪60年代,空中进攻开始转向低空和超低空突防。第二代防空导弹以拦截低空、超低空目标为主,强调快速反应,采用大量新技术新体制,在导弹推力、系统自动化、整体小型化和电子对抗能力等方面水平明显提升,如苏联SA-6、法国响尾蛇”、美国“霍克”、英国“山猫”和“长剑”等都是如此。这一代防空导弹有的经历多次改型后目前仍在服役。

20世纪80年代,针对第一、二代防空导弹战术特征,特别是单目标通道的特点,空袭样式转变为在干扰机掩护下实施多波次、全高度、高密度的饱和攻击。为适应这一新变化,第三代防空导弹转向对高中低空和远中近程各类目标实施全方位拦截,强调抗干扰、抗饱和攻击、全空域拦截能力。该代防空导弹系统大都采用相控阵雷达和复合制导体制,同时高性能固体火箭发动机计算机技术等得到广泛应用。比如,美国“爱国者-2”、俄罗斯9M96E、48N6E2等弹型。

反弹道导弹是兼具反飞机和巡航导弹等功能的导弹武器系统,它按防御区域范围可分为面防御(远程,大气层内高空拦截)和点防御(短程,大气层内低空拦藏)。按杀伤方式可分为近炸引倍破片杀伤和直接命中动能杀伤。按机动性能可分为固定式和移动式。

空空导弹

第一代空空导弹研制时间在1946年到1956年,并于20世纪50年代中期开始装备部队。其在制导方式上比较简单,可以分为红外被动制导、雷达驾束式制导和雷达半主动式制导。动力装置主要是采用了单级的固体火箭发动机。第一代空对空导弹的最大射程在3公里到8公里左右,最大飞行速度大约在2.5马赫。第一代红外导弹如美国的AIM-9B“响尾蛇”、苏联的K-13等型号。

20世纪60年代中期出现了可迎头攻击和全天候使用的第二代空空导弹,用以对付超声速轰炸机,主要解决了第一代导弹暴露的性能和可靠性问题。较第一代,其推进系统有所改进,导弹的攻击包线有所扩大,飞行员可从尾后进行攻击。制导方式仍使用红外和雷达制导,逐渐形成近距格斗运用红外精确制导导弹,中距离打击运用雷达制导导弹的作战方式。

第三代红外空空导弹主要型号有美国AIM-9L“响尾蛇”、以色列的“怪蛇-3”等型号。采用锑化铟致冷探测器,这一探测装置能够有效探测目标尾气流的红外辐射。第三代空空导弹可以进行全向攻击,并且它的侧向攻击能力也有很大的提升。

第四代空空导弹实现了“看见即发射”的功能。这大大降低战机的站位要求。这一时期,空空导弹的发展也呈现出世界各军事强国诸侯割据的局面,美、欧、俄等首都有他们优秀的产品。

反坦克导弹

反坦克导弹主要由战斗部、动力装置、弹上制导装置和弹体组成。战斗部通常采用空心装药聚能破甲型。有的采用高能炸药和双锥锻压成形药型罩,以提高金属射流的侵彻效率。还有的采用自锻破片战斗部攻击目标顶装甲。

1943年,纳粹德国陆军为了抵挡苏联红军强大的坦克优势,在空军X-4型有线制导空空导弹方案的基础上,研制了专门攻击坦克的X-7型导弹。1946年,法国的诺德-阿维什公司开始研制反坦克导弹,1953年前后研制成功SS·10型反坦克导弹,并在1956年的阿尔利亚战场上使用。SS-0型是世界上最早装备部队,最早实战使用的反坦克导弹。此后,反坦克导弹发展很快,已发展到第三代。在20世纪70年代后的多次局部战争中,特别是在中东战场上,反坦克导弹以其辉煌的战绩,证明它是当今坦克等装甲车辆的最大克星之一。

反辐射导弹

反辐射导弹主要用于摧毁防空系统的雷达,其组成包括导引头、战斗部、导航与控制单元、引信发动机等部分。

第一代反辐射导弹的代表是美国的AGM-45A“百舌鸟”。它也是世界上第一枚反辐射导弹,发射质量177kg,最大射程45km,发射高度范围1.5~10km,最大飞行速度2Ma。采用被动雷达制导。苏联的AS-5“鲑鱼”也是第一代反辐射导弹。该弹主要用于攻击地面和舰载雷达的控制控制中心和脉冲雷达弹。“三文鱼反辐射导弹长8.65米,翼展4.52米,发射重量3.98吨,采用一台液体发动机,最大射程170公里。飞行速度0.9马赫,飞行高度4000-10000米。

第二代反辐射导弹在技术上克服了第一代的主要缺点,大幅度提高了导引头的接收机带宽和灵敏度,增加了抗目标雷达关机功能,同时增大了导弹的射程和战斗部威力,并可以攻击多种目标。第二代反辐射导弹的代表型号有美国的AGM-78“标准”、苏联的AS-6“王鱼”以及英法联合研制的AS-37“玛特尔”。美国“标准”反辐射导弹是在RIM-66A中程舰对空导弹的基础上研制的,其气动布局与RIM-66A相同,该弹最大射程55km,最大飞行速度2.5Ma,采用被动雷达导引头制导,动力装置为1台双推力固体火箭发动机

第三代空地反辐射导弹的代表是美国AGM-88“哈姆”和法国的“阿玛特”。

关键技术

推进技术

推进装置支配着导弹系统的性能。推进技术的改进可以使有效载荷或射程增加,并能提高导弹的作战性能。推进方式还决定着导弹的使用特性,如战斗准备、贮存及搬运等。推进装置的作用就是以作战所需的速度将有效载荷送至目的地。

喷气式推动技术中使用的发动机它们本身不带氧化剂,因此,与火箭发动机相比,在携带同样重量推进剂的情况下,它们能使导弹飞得更远。此外,空气喷气式导弹的可观测特征(雷达、红外及噪声特征)也可以减到很小。

除了上面介绍的推进技术,还有的一些特异推进技术和装置有:核裂变火箭、放射性同位素推进技术、激光推进技术、电火箭发动机、太阳电离子推力系统、以及诸如磁等离子体动力加速器和轨道炮式加速器这样的电磁推进装置。从理论上说,电推进系统的比冲比化学火箭的比冲高得多,但发出的推力很小。

导引和控制系统技术

导引系统是导弹能否准确命中目标的关键。它通过不同的技术来引导导弹飞向目标,包括激光制导系统、GPS制导系统、惯性制导系统、雷达制导系统等。激光制导系统利用激光技术进行目标探测和导引。激光传感器可以迅速锁定目标,提供高精度的导引信息,使导弹能够精准打击地面或水面目标。全球定位系统(GPS)在现代导弹中广泛应用。GPS导引系统通过卫星信号确定导弹的位置,提供准确的导引信息。惯性导引系统利用陀螺仪和加速度计传感器测量导弹的加速度和方向变化,从而跟踪其运动轨迹。虽然相对于激光和GPS系统来说,惯性导引的精度较低,但它在没有外部信号干扰的情况下仍然是一种可靠的导引方式。雷达制导系统使用雷达波束锁定目标,实现导弹的精确导引。这种系统常用于防空导弹等需要追踪高速目标的导弹类型。

弹头技术

随着战略导弹的发展,反弹道导弹的技术也开始发展,战略导弹面临突防问题。战略导弹的突防是采取隐蔽、干扰、真假目标混淆和躲避等四种技术,这首先反应在弹头技术的进展上。

最初的突防方式是每个弹头同诱饵一起释放,再入时由于诱饵速度慢,很快就被识别。随着核弹头小型化,出现了一枚战略导弹带几个小弹头,即集束式多弹头。但再入时由于几个小弹头同时释放,彼此间相距很近,为了避免被一枚拦截弹击毁,出现了MIRV(multipleindependentlytargetedreentryvehicle多弹头分导重返大气层运载工具)。它是把几个小弹头装在一个带制导控制的母舱里,母舱作一定程度的机动飞行,使各个小弹头分别瞄准目标,逐个释放,打击一定范围内的几个目标。

同样出于突防要求,美国早在1959年提出机动弹头的设想。这种弹头借助自身的制导与控制装置改变原来的弹道,以躲避反弹道导弹武器的拦截。在六十年代开展了一系列的基础研究与样机试验,1970年正式研制MK500机动弹头,该弹头用改变重心实现有限的机动飞行,不带末制导,原拟装在“UGM-96A弹道导弹”导弹上。

破片战斗部空空导弹战斗部的主要结构形式,很多现役和在研的空空导弹都采用破片战斗部,如美国AlM-120C-5/7、以色列“怪蛇"4/5、欧洲”流星”(Meteor)等。破片战斗部包括自然破片战斗部、半预制破片战斗部、预制破片战斗部。

连续杆战斗部是杀伤战斗部的一种特殊形式,主要应用于空空导弹。连续杆战斗部的结构特点是大长径比的高强度金属杆条纵向紧密排列在战斗部装药外侧,杆条与杆条之间以首尾焊接起来,战斗部终点作用时形成一个不断扩展的连续环形杀伤体,对飞机一类空中目标产生切割毁伤作用。连续杆战斗部的环形杀伤体作用于目标,其毁伤威力一般大于破片战斗部。

离散杆战斗部是用独立的、大长径比的预制杆件作为主要杀伤元素的战斗部。与普通破片战斗部相比,离散杆战斗部毁伤元素质量大,对目标造成切割毁伤效应优于小破片的穿孔效应,综合毁伤威力高于连续杆战斗部,离散杆战斗部毁伤元素速度更高,杀伤范围更大,可以说离散杆战斗部继承了连续杆战斗部杆条质量大、对目标切割能力强的优点,同时又兼顾了破片战斗部速度高、威力半径大的优点。

20世纪70年代,欧美推出了半穿甲爆破战斗部,典型代表有法国飞鱼反舰导弹美国AGM-84反舰导弹。在马尔维纳斯群岛战争中,阿根廷仅靠几枚飞鱼科就摧毁了英国包括谢菲尔德级驱逐舰在内的多艘主战舰艇。半穿甲爆破战斗部是能够穿透舰船装甲钻到内部根据引信设定的延迟时间爆炸的内爆式战斗部。战斗部在舱室内爆炸,释放的能量几乎能够全部作用于目标,毁伤元素包含爆轰产物、冲击波,冲击波在舱室内多次反射形成的持续时间很长的准静态压力、壳体膨胀破裂形成的大高速破片。高速破片具有较高的打击动能和较强的贯穿能力,能够损坏内部设备,击穿多层舱壁,甚至穿透舷侧外板。

半穿甲战斗部需要在保证弹体强度的前提下穿透数层船板壳体大都采用较厚的高强高韧合金钢,装填系数在20%~40%。为了提高装填系数,俄罗斯等国的半穿甲战斗部壳体改用高强度、高韧性、密度相对较低的钛合金材料,装填系数可提高到50%,战斗部的毁伤威力显著提高。

反坦克导弹串联战斗部结构形式主要发展了破-破式、穿-破式以及弹出式等。破-破式串联战斗部采用前后两级聚能装药结构,前级战斗部装药产生小口径射流,引爆爆炸反应装甲,主级战斗部装药在延迟一段时间以后起爆,生成大口径射流,等到爆炸反应装甲的作用场消失后对装甲目标进行侵彻毁伤。

穿-破式串联战斗部和破-破式串联战斗部的装药结构基本相同,不同的是穿破串联战斗部的前级装药采用低密度射流或爆炸成型弹丸,使反应装甲只穿不爆。由于使装甲反应层只穿不爆的技术难度较大,采用穿破式串联战斗部的较少。

弹出式串联战斗部是目前最先进的反爆炸反应装甲战斗部。其作用原理是,在战斗部飞抵距目标一定距离时,由战斗部上的探测系统对目标进行精确定距,并在适当距离发射前置子弹,引爆反应装甲

挑战和未来展望

挑战和难题

导弹在执行任务时可能受到各种干扰,如电子战、干扰信号、对抗性措施等。这些干扰可能导致导弹偏离预定的航线,影响其精确性和准确性。提高导弹系统的抗干扰能力是至关重要的,需要研发先进的电子对抗技术和系统,确保导弹在复杂电磁环境中仍能可靠导引至目标。

随着人工智能技术的迅猛发展,如何将人工智能应用于导弹的导引和控制系统成为一个新的挑战。引入人工智能技术可以提高导弹的自主决策和适应能力,使其能够更灵活地应对复杂战场环境。这涉及到算法的设计、深度学习机器学习的应用,以及确保人工智能系统的鲁棒性和安全性。

超音速导弹是导弹技术发展的最新方向,这与临近空间(高度20~100公里)相关技术的发展密不可分。由于临近空间的大气密度非常低,传统飞行器在这个区间都面临升力不足的问题。一个办法就是提高飞行速度。当飞行速度达到马赫5以上时,就进入高超音速飞行段。接下来的问题就是热,高超音速飞行的热效应非常显著,驻点温度达到几千度,一般的材料根本承受不了,材料成为实现高超音速飞行的第二道难关。此外,要实现临近空间的长时间稳定飞行和精确制导,还必须解决特殊环境的控制、探测等诸多问题。

未来发展方向

未来导弹将更加智能化和自主化。通过引入人工智能、机器学习和自主决策技术,导弹可以更好地适应复杂多变的作战环境,实现自主目标选择、路径规划和避障等功能。

高超音速导弹是近年来的研究热点。这类导弹具有超过音速5倍以上的飞行速度,能够在极短时间内到达目标,并具备高机动性和突防能力。高超音速导弹的研发将成为未来导弹技术的重要方向。

未来导弹将趋向于多用途化。传统的导弹主要用于打击地面目标或空中目标,但未来导弹可能具备更多的多用途能力,如反舰、反弹道导弹、电子战等多种作战模式的切换,以适应复杂多样的作战需求。

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