自动射击武器
航空炸弹与核弹
导弹概述
导弹的组成
导弹的分类
制导系统
 
第五节 导弹的分类

 

导弹的种类繁多,所以有许多不同的分类方法,如按军事用途、动力装置、战斗部特性、气动外形、制导方式----.等等。但用得最多的是按发射位置和目标位置来分类,位置可以广义地分为两类-----面及空。因此可以分为面面、面空、空面及空空四大类,面是指地面及舰面(水面及水下),空是指空中。
    也可按用途来分为战略导弹和战术导弹,还可以按导弹的作战对象分为反飞机、反舰、反潜艇、反坦克、反雷达、反导弹等导弹。
    按导弹的弹道及构造特点可以分为弹道式导弹与有翼式导弹,这里拟按构造分类介绍各种导弹。

    一、弹道式导弹
    弹道式导弹在起飞后有一段由火箭发动机加速,并由制导系统按预定方案倾斜,在达到了预定的速度(又称末速度)VA及倾角 A时,发动机熄火。这一段弹道称主动段。熄火后,导弹以初速VA及倾角 A作弹道飞行,这一段称被动段,约占整弹道的百分之九十以上,故称弹道导弹。导弹的命中精度取决于VA及 A。由于导弹在主动段靠发动机推力上升,被动段为自由弹道飞行,因此不需要翼面,是一个流线型的圆柱体,至多在尾部有很小的安定面,而现在弹道式导弹大部都采用摆动发动机等来控制导弹,所以往往不用。射程在几百公里以上的弹道式导弹战斗部与弹体往往做成分离的。这是因为这样可以使弹体在重入大气层时无需因载荷大而加强,使导弹的起飞重量大为减轻。最初的弹道式导弹都是用液体火箭发动机。但推进剂的贮存、运输及加注都比较复杂,远不能随时处于准备状态,后来大部分都采用了性能提高的固体推进剂,使用方便,尺寸重量都减小。
    弹道式导弹随着其射程及打击目标的不同可分为战略与战术两类。
    战略导弹都为核战斗部,射程在1000公里以上,包括洲际导弹。由于射程远,这类导弹采用二或三级火箭推进。这一类导弹如美国的“大力神-2',、“民兵-3",苏联的“SS-9"、“66-16”,法国的“S-2"等。
    “大力神-2"为二级液体火箭,推力各为1912千午顿,系钝锥形头部的圆柱体,弹长31.40米,最大直径3.05米,起飞重量149.69吨,最大末速度为7.6公里/秒,最大射程10140公里,采用惯性制导系统,第一级由两个摆动发动机控制,第二级由一个摆动喷管控制,其末速度及姿态可以由4台小的游动发动机来修正,因此精度较高。
    “民兵-3"为三级固体火箭,采用热核战斗部,三个分弹头每个重160公斤,弹头总重907公斤,每个分弹头威力为16一20万吨TNT当量。系三级圆柱形,弹长18.20米,最大直径1.83米,起飞重量344.75吨,最大末速度6.7公里/秒,采用惯性制导系统。
    为了提高突破敌方防御系统的能力,现在战略导弹常采用多弹头战斗部,利用多弹头分导技术根据指令调整好释放各个分弹头的速度及姿势,能分别打击不同的目标。
    弹道式导弹最初是在地面发射,由于地面设备繁多,目标较大,很易为敌方摧毁,因此采用地下发射,地下发射比较隐蔽,同时发射井上面及四周均加固,但在目前威力极大的战略导弹打击下也易摧毁,因此提出洲际导弹在陆上机动,由于导弹很庞大,困难很多,且机动范围也不会太大。所以早就在六十年代初就开始在潜艇上发射弹道式导弹的研究,并且取得了成功。由于潜艇在水下,来去无踪影,不易被发现,更不易被摧毁,因此是提高生存率的好办法,但由于潜艇容积有限,携带的导弹不能太大,所以射程较近,在水下操作,发射的位置不易测准,弹头精度较差,经过十多年的改进,增大了射程,提高了精度,如美国的“三叉载"。苏联的SS-N-6,这一类导弹属于舰地导弹。
    三叉载导弹是三级固体火箭,起飞重量31.8吨,射程为7400公里。能携带6..8个威力为10万吨的核弹头,采用星光制导技术,精度较高。每艘15000吨的三叉载潜艇中可装24枚。
    也考虑过在空中投掷弹道导弹,如美国曾于1960年左右研制过一种射程为1850公里的“空中闪电",打算在B-52中发射,但未取得成功。1974年美国又利用C-5飞机试射了一枚“民兵"导弹,方法是从空中投掷,落下后成竖直状态在2500米高度点火。目前在美国使用的是一种射程为56-169公里的近程空投导弹SRAM,由B-52、F-111及B-1携带,B-52一架能带20枚,采用固体火箭发动机,长尖卵形头部的圆柱体向后收缩,尾部有三个等距安装的控制尾翼。采用惯性制导系统,曾计划采用雷达或红外末制导。有四种基本弹道:(1)半弹道式,(2)地形跟踪,(3)目视雷达荧光屏操纵,(4)惯性与地形匹配。弹长4.27米,直径44.5厘米,速度为2.5M,核战斗部威力相当于10一20万吨TNT当量。
    战术弹道式导弹,大约情况与战略导弹相似,就是射程小得多,在几公里到几百公里。现都使用固体火箭发动机,采用惯性制导,可以竖直也可以倾斜发射,大都有专用运输车可在车上发射。如美国的“潘兴",法国的“冥王星",苏联的SS-12等。
    “潘兴"战术导弹为二级固体火箭发动机,弹体为带锥形头部的圆柱体,每一级尾部均有三个控制尾翼,采用惯性制导系统,弹长10.51米,发射重量4.535吨,最大速度8.95M,射程185一740公里,近来美国又把它改进为“潘兴ll",起飞重量为7.5吨,射程可达1800公里,‘采用了惯性制导和雷达地图匹配末制导,使其命中精度为25米。
    二、有翼式导弹
    有翼式导弹可以根据其翼面的安排分为飞航式导弹与十字形翼面导弹。
    飞航式导弹(现又称巡航导弹)脱胎于飞机,实质上是无人驾驶的轰炸机,导弹一般用空气喷气发动机为动力,大都借助助推火箭起飞,然后在一定高度上平飞,靠制导系统飞向目标,转入俯冲攻击,制导系统多采用惯性等自主制导系统及无线电制导系统。
    七十年代后,由于电子技术及小型涡轮风扇发动机的发展,制成了装有耗油低的涡轮风扇发动机,采用惯性加地图匹配制导系统,并使用小型化设备的小尺寸巡航导弹,它的雷达反射面积小,又能超低空进入目标,不易为敌方发现,还可采用机动多便道,到目标附近.,突然转向目标,增强突防能力,还可装上末制导提高命中精度,于是又得到了发展,成为现代的有力武器,它可以从潜艇水下发射,如美国的“短战斧",弹长6.17米,弹径仅0.517米,射程可达555-2780公里,可作战略或战术导弹使用,也可从飞机上发射如美国ALCM。
    飞航式导弹一般用空气喷气发动机,推力小于重量,靠弹翼产生升力,保持平飞,速度也较小,一般为高亚音速,要作机动飞行时,横侧向是互相交联的,控制比较复杂,而地地空空、空地对付活动目标的导弹要求速度较大,导弹要对目标进行跟踪,弹道比较复杂,因此常采用推力较大的火箭发动机,十字形的气动布局,横侧向均可独立地控制的有翼导弹。
    地(舰)空导弹一般采用固体火箭发动机作动力,少数用液体火箭发动机及忡压等发动机,重量较大的常用助推火箭作为起飞加速,一般采用串联连接,少数采用并联如英国的“警犬"。有正常式、鸭式或全动弹翼布局。多采用指令、波束、寻的等制导方法,常在末段采用寻的制导以提高其命中精度。地空导弹随防空任务不同,又可分为要地防空导弹、野战防空导弹和步兵防空导弹。另外为了对付洲际弹道导弹,还在发展反弹道导弹的导弹
    要使防空导弹射程比较远,要求阵地相对固定,并需要远程警戒雷达配合,先期发现目标,由防空导弹跟踪击落,有苏联的SA-2;美国的“奈克一赫克里斯",英国的“警犬"等。
    SA-2采用液体火箭发动机,串联固体火箭作为助推器,助推器带有四个十字形截短三角形尾翼,其中两个尾翼后缘有控制翼面,导弹本身直径为0.51米,在中部和尾部分别装有固定的十字形弹翼和小的十字形控制翼面,采用无线电指令加末段雷达寻的,战斗部为131公斤,装高能炸药,弹长10.60米,翼展1.70米,起飞重量为2270公斤,最大速度为3.5M,最大射程为40公里,射高800 -18000米。
   由于这一类早期的导弹比较笨重,不能对付低空目标,于是各国又研制一种机动性较好的能对付中低空亚音速超音速目标的战地防空导弹,如美国的“霍克",苏联的SA-6等,也可用于野战。
   “霍克"系单级双推力固体火箭发动机,头部为流线形的圆柱体,无尾翼,十字形弹翼,后缘为升降副翼,采用半主动雷达寻的系统,高能炸药战斗部,重50公斤,弹长5.03米,直径0.36米,翼展1.20米,发射重量587公斤,最大速度2.5M,射程2-35公里,射高达11.6公里以上。
   防空导弹的发展促使对地攻击及战斗轰炸机作低空及超低空飞行,因此需要野战防空导弹来对付低空飞行的飞机,要求导弹轻便机动,能与部队一起行进,具有独立作战能力,能击落飞行在5000-6000米以下的飞机。如法国的“响尾蛇”,英国的“长剑”,法德合作的“罗兰特”,及美国的“小橱树”等。
    “罗兰特”系两级固体火箭发动机,流线型头部的圆柱体,十字翼正常式,用光学瞄准和红外跟踪系统进行无线电指令制导。高能炸药战斗部,弹长2.40米,直径16厘米,翼展0.50米,发射重量63公斤,速度约为1.6M,射程为500-6500米,射高为15-3000米,它装在战车或坦克上,机动性很好。
    对付低空及超低空袭击,还专门研制了一种步兵防空导弹,甚至单兵即可发射,如美国的“红眼睛”,“尾刺”,英国的“吹管”,苏联的“SA-7”,等。“红眼睛”导弹的最大飞行距离为3000米,攻击目标最大高度为1500米,导弹系统的战斗准备时间仅为5秒,导弹速度为350米/秒,系统总重12.7公斤,导弹本身重8.2公斤,弹长1219毫米弹径约70毫米,单级固体火箭发动机,鸭式布局,红外自动寻的制导,战斗部为杀伤爆破型。它的缺点是不能全天候战斗,抗气象条件干扰的性能差,不能迎击,也没有敌我识别器。优点是重量轻,装备少,仅有导弹及其发射筒,单兵肩上发射,操作十分灵活方便。
    地空导弹也可以用来对付一般有翼导弹,但是对弹道式导弹,一般的地空导弹就无能为力了,因此专门发展了反弹道导弹的导弹,它要求有更大的加速性和机动性,以便拦击。根据目标情况,采用两种导弹,一种为高空反导弹导弹,当获得来袭导弹的信息后,通过计算机算出反导弹导弹的最佳发射时刻及拦射弹道,及时发射,到达拦击点将核战斗部引爆,摧毁来袭的洲际弹道导弹。另一种是低空反导弹导弹,这时来袭弹头己下降到几十公里的高空:要求几十秒钟就要将它击毁,因此要求有很高的加速性和机动性,前者美国有一种“斯巴达人“导弹,重14吨,为三级固体火箭,携带百万吨级核战斗部,飞行时受地面指挥站控制,每一级的尾部均有控制舵面,射程约630公里,高度为160公里。后者美国有一种“斯普林特"导弹,系一锥体形二级固体火箭,总重4.5吨,起飞推力为2942-3922千牛顿,全长8.2米,起飞后很快加速到每秒3公里,在大气层内爆炸其小型核弹头,摧毁来袭的战斗部。
    舰对空导弹与地空导弹相类似,但有其特点,要求火力强,发射率高,由于在舰内贮存需要,要求导弹细而长,也有把地空导弹移植过来。如远程的有美国的“黄铜骑士”,“标准"导弹,英国的“海蛇”,法国的“马舒卡-2”。近程的有美国的“海麻雀”,英国的“海猫”及苏联的“SA-N-1”。
    如标准导弹,为双推力固体火箭发动机,流线型头部的圆柱体,弹翼翼展很小翼弦很长,十字形翼布置,采用半主动雷达寻的系统,由尾翼控制。高能炸药战斗部,弹径30.5厘米,弹长8.23米,发射重量590公斤,射程为24公里。
    舰舰导弹中除前面讲过的飞航式舰舰导弹外,还有一些十字形弹翼的有翼导弹,这一类有法国的“飞鱼”、挪威的“企鹅”,意大利的“海上凶手”,还有美国的“捕鲸叉”等。
    飞鱼为两级固体串联火箭发动机,流线型头部的圆柱体,十字形弹翼布局,采用惯性制导加无线电高度表和主动式雷达末制导,由尾翼控制。高能炸药战斗部100公斤,弹长5.12米,直径0.344米,翼展为1.00米,发射重量为720公斤,速度为高亚音速。射程为37公里。
    空空导弹是在空中飞机上发射,用来打击空中目标,可以装在歼击机上用作进攻手段,也可装在轰炸机上用作防御。空空导弹动力决大部分都是一级固体火箭,因此结构简单,工作可靠,使用维护都很方便,而且成本也较低,但也有采用二级火箭的,弹体尺寸较小,弹长约2-4米,弹身直径0.1一0.4米,重量较轻,约在50-200公斤;并有良好的气动外形。弹体细长,头部呈锥状或卵状。弹体上多装有十字形尾面及操纵面,多为小展弦比的三角形或梯形以适应高速飞行。战斗部一般采用杀伤战斗部,用近爆引信。发射多半采用定向的导轨。制导一般采用半主动式雷达引导或红外线自动寻的。
   早期的空空导弹主要从敌机尾部进行攻击。速度不大,机动性也不太好,发射一般在8公里左右.由于尾部攻击,对当时的高速歼击机及轰炸机均已很困难,于是又发展了一种全向攻击,即还可以从侧向或迎头方向攻击的空空导弹。以后又发展了全高度远距离攻击的空空导弹,射程可达160公里,攻击高度可从几十米到二十几公里,如美国的“猎鹰”(AiM47A),苏联的AAXXP-2等.并且有的与火控系统配合能分别攻击不同目标,如美国的“不死鸟”AlM-54A.另一种为近距格斗的空空导弹,可以在300- 500米内发射,并能作高机动飞行,适用于空中优势战斗机(格斗机)上。如美国的“响尾蛇”AlM-9L,法国的Ri550等。
    “不死鸟”采用固体火箭发动机,流线型头部的圆柱体,卡字形长弦弹翼,十字形的控制尾翼,采用雷达寻的制导系统,高能炸药战斗部,近炸引信,弹长336米,直径38厘米,翼展0.91米,发射重380公斤,射程110一160公里,由AN/AWG.9火力控制系统操纵,可分别对付6个不同目标。
    “响尾蛇”AIM-9L。采用固体火箭发动机,圆柱体十字形鸭式布局,采用红外寻的制导,弹长2.90米,直径12.29厘米,翼展64.01厘米,总重84.82公斤,射程17.7公里,具有全向攻击及高的机动性。
    空地导弹。是指由空中(飞机上)发射,用来攻击地面,水面(水下)目标的。目标可以是固定的,也可以是活动的,可以采用弹道式和飞航式导弹来对地攻击,己如上述.这里介绍的导弹是其它的空地导弹,主要是战术导弹,主要用于近距空中支援,以及中、远程空中截击。战斗部多为普通炸药,射程约为6-100公里,最大速度为2M左右,弹重几百公斤到一千公斤。制导系统常采用无线电指令和寻的制导。如美国的“小斗牛犬”英法合制的“马特尔”等。
    “小斗牛犬”采用液体火箭发动机,推力为146.8千牛顿,基本上是圆柱形弹体,头部及尾部成锥形,鸭式布局,前舵为三角翼,由无线电指令制导,高能炸药战斗部或核战斗部,弹长4.14米,弹体直径45厘米,翼展1.22米,发射重量810公斤,最大速度2.4M,射程16.5公里。
    空地导弹中还发展了一种制导的炸弹,严格讲不应算导弹。因为它没有动力.但有制导系统,目前采用的是电视制导和激光制导如美国的HOBOS,及“铺路石”等,精度较高。
    还有一种反辐射的空地导弹可沿雷达波跟踪而下,专门用来攻击地空导弹和防空雷达。如美国的标准ARM,ADSM等,空地导弹还可用来按照预定航线在敌方空域飞行,干扰敌方的预警雷达,导弹雷达和歼击机雷达,并干扰敌方的防御网,如“鹌鹑”。
    反坦克导弹由于其对机动与固定目标命中率高达70-90%,能穿破厚达600毫米的装甲,射程可达6公里,并可在离发射处几十米处发射,也可车上,直升机或飞机上发射,因此被认为是对付坦克的最理想武器,取得了很大发展。它是由聚能战斗部,带翼的弹体,固体火箭发动机和弹上控制及稳定仪器组成,最初的反坦克导弹速度低,采用目视手控,存在训练复杂,命中率低等缺点,后来提高飞行速度,改为半自动控制,原采用有线制导,有线制导比较简单,有较高的抗干扰能力,但易被弹片等破坏切断导线.后改用无线电制导并加抗干扰措施。近来趋向于用红外、激光波束制导。如美国的“陶”,法国的“鱼叉”,英比合制的“阿特拉斯”等。
    反潜导弹,主要是从舰上发射来摧毁敌方潜艇的一种飞航式导弹加上鱼雷,或者是固体火箭助推器加上鱼雷的反潜武器,即鱼雷由助推器或飞航式导弹按弹道或导引至目标区域,在目标区上空,鱼雷分离靠降落伞轻轻落到水面,再潜入水下由鱼雷的发动机推动,靠头部声纳引导,搜捕潜艇,发现目标,鱼雷爆炸,形成强大水压将潜艇摧毁,使用这种导弹时有时需要反潜直升机配合搜索。
    目前导弹已发展到相当高的水平,但是战争的要求促使导弹进一步发展,其主要动向如下。
 1.增强导弹的通用性。采用一弹多用。如法国的“飞鱼”导弹原来设计为舰舰导弹,现在可作空舰导弹用,苏联的一些舰舰飞航式导弹有的可作地舰导弹用,有的用于空地导弹。发展方向是各部件成模块式,组装成导弹以减少导弹品种。
 2.改进制导技术.采用复合制导方法,提高导引精度和抗干扰能力,如远程弹道式导弹加上末端寻的制导使其精度达到几十米。采用先进的制导方法如激光,电视,地形匹配等,改进现有制导技术,实现微小型化,并提高其可靠性。
 3.采用先进的动力系统,发展火箭-冲压组合发动机,能提高发动机的比冲并简化导弹结构,减小导弹的体积和重量,如美国曾提出一种ASALM(先进战略空射导弹)拟采用火箭-冲压发动机,速度能达到3.4一4.5M,弹体在此速度己有足够升力,因此仅有十字尾翼,射程为几百公里.

  


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©2004 南京航空航天大学飞机设计研究所               

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