弹道导弹
贡献者:xqh0813 浏览:3616次 创建时间:2009-08-23
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弹道导弹
弹道导弹(ballistic missile)是一种导弹,通常没有翼,在烧完燃料后只能保持预定的航向,不可改变,其后的航向由弹道学法则支配。为了覆盖广大的距离,弹道导弹必需发射很高,进入空中或太空,进行亚轨道宇宙飞行;对于洲际导弹,中途高度大约为1200公里。当在太空时,不提供推力,导弹做自由落体。与弹道导弹相对的概念是巡航导弹,后者可以控制自身的飞行轨道。中远程弹道导弹通常被用于投掷核弹头,因为它们可携带有效载荷很难保证常规武器有效摧毁目标,而弹头重入大气层产生的高热往往也会使生化武器失效。许多先进的弹道导弹由多级火箭推进,它们的轨道也能在一定范围内进行调整。 目录 [隐藏]
1 分类
2 制导方式
3 主要特点
4 主要特点
5 结构组成
6 发展历史
7 中国现状
8 中国导弹部队
9 世界著名的导弹
10 参考资料
弹道导弹-分类
弹道导弹的射程和用途有很大区别,一般来说,弹道导弹根据射程的不同进行分类。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。 按美国的分类方式:
弹道导弹
洲际弹道导弹 (ICBM): 射程在5500 km以上
远程弹道导弹 (IRBM): 射程在3000 和 5500 km之间
中程弹道导弹 (MRBM): 射程在1000 和 3000 km之间
短程弹道导弹 (SRBM): 射程在 1000 km以下。
中短程的弹道导弹也常被称为战区弹道导弹(TBM)。
使用射程大于被攻击目标距离的导弹是有依据的:它能够到达一个非常高的高度,然后再以极快的速度俯冲下来,使得防卫更加艰难.比如说一枚3000公里射程的导弹如果用来攻击500公里的目标,它可以在到达目标时具有1200公里的高度,与洲际弹道导弹能够到达的高度差不多.这样,它就可以像洲际导弹一样以每秒6公里的速度冲向目标。这种速度大约是音速17倍至18倍,几乎不能防御。
弹道导弹-制导方式
弹道导弹的制导方式有无线电遥控制导、惯性制导、星光-惯性制导等。
无线电遥控制导是早期弹道导弹(如SS-6、“宇宙神”等)曾采用的一种制导方式,它易受无线电干扰,地面设备复杂,不能满足现代作战使用要求。
弹道导弹
惯性制导属于自主式制导,采用的是惯性测量元件,不受外界干扰。自从20世纪50年代以来,各国研制的弹道导弹,绝大多数采用惯性制导。其组合方式,有平台式和捷联式两种。平台式是利用陀螺仪的定轴性,通过框架将陀螺平台稳定于惯性空间。加速度表安装在平台的台体上,平台隔离了弹体的角运动和振动,使加速度表不受弹体振动影响。现已装备的弹道导弹多采用此种方式。捷联式是将陀螺仪和加速度表直接固连在弹体上,经陀螺仪测出的加速度表组合与惯性参考系之间相对角度的测量值,由计算机进行转换。同平台式相比,捷联式的仪表受弹体振动的影响较大,对计算机的要求较高,但捷联式系统简单、可靠,随着微型计算机的发展,正日益受到重视。惯性制导技术的不断发展,使弹道导弹的命中精度有很大提高。如20世纪60年代初服役的“宇宙神”洲际弹道导弹, 射程10000公里,命中精度(圆公算偏差)2.77公里;而70年代末期服役的“民兵”Ⅲ洲际弹道导弹,射程13000公里,命中精度已提高到0.185公里。这主要是因为在设计、材料、工艺以及测量、误差补偿等方面采用了先进技术,先后研制出液浮、气浮、静电悬浮陀螺,以及正在发展的激光陀螺等元件,使惯性仪表日趋完善。
星光-惯性制导,是在惯性制导的基础上,增加了星光测量装置,利用宇宙空间的恒星方位来判定初始定位误差和陀螺漂移,对惯性制导误差进行修正,进一步提高了导弹的命中精度。
弹道导弹-主要特点
弹道导弹
弹道导弹就是指在空中按弧形轨道飞行的导弹,这是核战略威慑力量的象征。弹道导弹外形近似于普通的炮弹和火箭弹,一枚弹道导弹轻则几吨,重则几十吨乃至上百吨。为了使导弹获得足够大的推力,弹道导弹通常由多级火箭组成,一般洲际导弹采用二级或三级火箭,远程、中程、近程弹道导弹则采用单级或二级火箭。目前洲际导弹的最大射程约为16万7千米,足以攻击地球上的任何目标。弹道导弹可携带核弹头,其当量为几十万吨至上千万吨不等。目前世界上共有上万余枚战略核弹头,这些核弹头足以给世界造成毁灭性灾难.
弹道导弹是一种无人驾驶的无翼飞行器。它沿一定的空间轨迹(即弹道)飞行,攻击固定的目标。根据射程远近弹道导弹可以分为近程、中程、远程和洲际四种。洲际弹道导弹的射程在8000公里以上。根据发射位置的不同,它可分为地对地弹道导弹和潜对地弹道导弹两种。所谓潜对地,即从导弹核潜艇上对准目标发射。 导弹点火以后,先垂直向上飞行,几秒或十几秒后,导弹开始转弯,按预定的弹道飞行。当导弹的位置和速度能保证导弹命中预定目标时,发动机熄火。这时,导弹的弹头将和弹体分离,依靠惯性飞向目标。因为这一段飞行是在大气层外,弹道受地心引力的影响,呈椭圆形。这一段飞行的最大高度离地面1000公里以上,约飞行30分钟,最大速度每秒7公里。 导弹沿着一条预定的弹道飞行,攻击固定的目标;通常采取垂直发射,使导弹平稳起飞上升,缩短在大气层中飞行的距离,以最低的能量损失去克服作用于导弹的空气阻力;导弹绝大部分弹道处于稀薄大气层或外大气层内;弹头再入大气层时,速度大,空气动力加热剧烈,弹头结构要采取防热措施。
弹道导弹-主要特点
弹道导弹
1. 导弹沿着一条预定的弹道飞行,攻击地面固定目标。
2. 通常采用垂直发射方式,使导弹平稳起飞上升,能缩短在大气层中飞行的距离,以最少的能量损失克服作用于导弹上的空气阻力和地心引力。
3. 导弹大部分弹道处于稀薄大气层或外大气层内。因此,它采用火箭发动机,自身携带氧化剂和燃烧剂,不依赖大气层中的氧气助燃。
4. 火箭发动机推力大,能串联、并联使用,可将较重的弹头投向较远的距离。
5. 导弹飞行姿态的修正,用改变推力方向的方法实现。
6. 弹体各级之间、弹头与弹体之间的连接通常采取分离式结构,当火箭发动机完成推进任务时,即行抛掉,最后只有弹头飞向目标。
7. 弹头再入大气层时,产生强烈的气动加热,因而需要采取防热措施。
8. 导弹无弹翼,没有或者只有很小的尾翼,起飞质量和体积大,结构复杂。
9. 为提高突防和打击多个目标的能力,战略弹道导弹可携带多弹头(集束式多弹头或分导式多弹头)和突防装置。
10. 有的弹道导弹弹头还带有末制导系统,用于机动飞行,准确攻击目标。
弹道导弹-结构组成
弹道导弹
洲际弹道导弹的内部结构比较复杂,大体上可分成以下几个部分。
战斗部,又叫弹头。洲际导弹的弹头一般采用核弹头。 发动机,又叫推进系统。现代弹道式导弹的推进剂占整个起飞重量的90%。推进剂,有液体的,也有固体的。最早的液体推进剂是液氧和酒精,后来采用阱类。早期的是在发射前加注燃料,制成可贮预装液体推进剂,装入导弹后可长期贮存,方便多了。近来固体推进剂发展很快,用它制成的发动机结构简单,能长期贮存,便于使用、维护,为导弹的机动发射创造了条件。
当推进剂在燃烧室里燃烧时,燃烧产物向后喷射,获得的推力是非常巨大的。例如,一个射程10000多公里的洲际弹道导弹,发动机推力可达100吨,功率可达几百万千瓦。这功率与一座发电厂供给100万人口的城市的功率相当。洲际导弹一般做成两级或多级。制导系统是导弹的“大脑”。它的任务是保证垂直发射的导弹按一定程序准确地飞入预定的位置。
制导方式:广泛使用惯性制导。
它的基本原理是:利用加速度表,在3个互相垂直轴的坐标系上,测出导弹重心运动的加速度分量。通过解算装置,得出导弹在某一时刻的速度和距离,然后与预定的位置发生偏差时,制导系统会发出校正信号,操纵空气舵和燃气舵,使导弹回到预定弹道上来。当洲际导弹的发动机熄火后,弹头将从弹体上分离出去,开始被动段的飞行。当它重新进入大气层时,速度很高,约等于音速的十几倍;它和气流剧烈摩擦,表面温度会达到几千度。如果不采取措施,它就将被烧成灰烬。因此,弹头表面要涂一层高分子耐烧蚀材料,在高温作用下,它将逐渐分解吸收热量。人体是通过发汗来降温的。有一种“发汗冷却弹头”正是根据这个道理制成的。在压力和高温作用下,“发汗剂”从多孔材料挤出,迅速分解汽化,从而大量吸热。当“汗”出完,弹头也已击中目标了。
弹道导弹-发展历史
弹道导弹
1957年8月前苏联首次试射成功第一枚SS-6洲际弹道导弹,美国第一枚洲际弹道导弹“宇宙神”于1959年开始装备。洲际弹道导弹早期大多采用液氧和煤油作推进剂,液氧容易蒸发,使用很不方便,后来都改用可储液体推进剂或者固体推进剂。美国60年代中期以后研制的洲际弹道导弹都采用固体推进剂,前苏联装备的洲际弹道导弹多数采用可储液体推进剂。为了突破反导系统的拦截,70年代初期和中期,美苏又分别研制成功带分导式多弹头的洲际弹道导弹,并大量装备,不仅增强了突防能力,还可打击多个目标。例如美国的MX“和平卫士”洲际导弹,每枚带有10个分导式核弹头,每个弹头的当量为33.5万吨梯恩梯。目前,陆基洲际弹道导弹大多部署在固定的地下发射井内。发射方式有两种:一种是自力发射,即火箭发动机在井下点火,又称热发射;另一种是外力发射,导弹靠燃气发生器产生的高压气体推出井口,然后发动机点火,又称冷发射。由于发射井的抗压能力总是有限的,为了提高洲际弹道导弹的生存能力,又创造了地面机动发射方式,俄罗斯的SS-24洲际导弹采用铁路机动发射,SS-25洲际导弹为公路机动发射。美国也研究过“民兵”洲际导弹的铁路机动发射方案,试验过MX、洲际导弹的公路机动发射方案,因成本和环境等因素最后没有采用,MX导弹现在是装在改进的“民兵”导弹发射井里。洲际弹道导弹采用惯性制导系统。早期的洲际导弹命中精度不高,圆概率误差在数公里以上。经过改进制导系统,命中精度有很大提高,美国的MX导弹弹头的圆概率误差已达90~120米,可以用来打击洲际导弹地下发射井这样的加固目标。
弹道导弹
弹道导弹能按预定弹道飞行并准确飞向地面固定目标,主要是由制导系统实现的。其制导方式有无线电指令制导、惯性制导、星光-惯性制导等。无线电指令制导是早期弹道导弹采用的制导方式,它易受无线电干扰,地面设备复杂,不能满足现代作战使用要求。因此,自20世纪50年代以来,各国研制的弹道导弹绝大多数采用惯性制导。惯性制导属于自主式制导。它采用惯性测量元件,不受外界干扰。按照惯性测量装置在导弹上的安装方式,惯性制导可分为平台式惯性制导和捷联式惯性制导。平台式惯性制导的惯性测量装置具有测量精度高、计算机运算较简单、利用平台本身还可进行元件误差分离、发射时调平和瞄准也较简单等优点。因此,被广泛采用。与平台式惯性制导相比,捷联式惯性制导的惯性测量装置受弹体振动的影响较大,测量精度受到一定限制,对计算机的要求较高,随着微型计算机的发展,正日益受到重视。惯性制导技术的不断发展,使弹道导弹的命中精度有很大提高。例如60年代初期,美国研制的"民兵"ⅠA洲际弹道导弹,射程8000千米,命中精度(圆概率偏差)为1.8千米;70年代研制的"民兵"Ⅲ洲际弹道导弹,射程13000千米,命中精度已提高到0.185千米。星光-惯性制导是在惯性制导的基础上,增加了星光测量装置,利用宇宙空间的恒星方位来判定初始定位误差和陀螺漂移 , 对惯性制导误差进行修正,进一步提高了导弹命中精度。
弹道导弹-中国现状
中国唯一真正的洲际导弹
弹道导弹
中国的CSS-4/东风-5/东风-5A是其唯一真正意义上的洲际导弹(ICBM)。它能够将威力非常强大的核弹头运载到俄罗斯、欧洲或美国大陆的任何地区。东风-5的研制工作始于1965年,其设计射程为12000公里,但该型导弹直到1980年才进行了第一次全程飞行试验,并在1981年部署。作为东风-5改进型的东风-5A于1986年部署,这是一种两级火箭推进的导弹,采用可储存式液氢燃料和计算机控制的陀螺仪惯性制导系统,射程约为13000公里。该型导弹部署在经过加固的地下发射井和洞库内。DF-5/DF-5A的确切部署数量尚不得而知,但绝大部分专家相信目前的数量在7到20枚之间。这些部署的导弹未加注燃料和安装核弹头,由此将使其准备时间增加30-60分钟。东风-5/东风-5A的民用型号为长征-2C(CZ-2C)。中国宇航部门自1975年以来经常使用这种运载火箭(发射人造卫星),启用时间较ICBM型早5年。根据长征-2C的年产量为5-6枚的报道判断,中国可能还贮备有未部署的DF-5/东风-5A。
中国第一种两级火箭
CSS-3/东风-4是中国第一种两级火箭(使用东风-3作为第一级火箭),其研制工作要求实现一系列技术突破(如发动机可靠性、性能更好的耐高温材料及改进型制导系统等)。该型导弹是一种采用液氢燃料和捷联式惯性制导系统的中程弹道导弹(IRBM)。东风-4原设计射程超过4000公里,以美军驻关岛的B-52轰炸机基地为目标。此后其射程增至4500公里(最终达到了5500公里)以将莫斯科及其他苏联西部城市纳入射程范围。
弹道导弹
中国于1965年5月正式决定研制该型导弹,并于1980年开始部署。该型导弹是一种陆基机动导弹,但以洞库、隧道或地下发射井为基地,其设计性能可允许其机动至发射台,在加注燃料后发射。据报道,中国在几个试验场设计了该型导弹的发射地点,这些地点可用于发射任何贮备导弹。DF-4的反应时间约为60-90分钟,其确切部署数量也不得而知,但据估计目前已部署了10-30枚。东风-4所对应的民用型火箭为长征-1(CZ-1),该型火箭曾在1970年成功地发射了中国第一颗人造卫星。
CSS-NX-4/巨浪-2是东风-31的潜射型,它是一种三级固态燃料导弹。巨浪-2的射程大于巨浪-1,它将用中国新一代的094级弹道导弹核潜艇(SSBN)发射。每艘094将携带16枚巨浪-2。陆基型东风-31的研制项目显然优于巨浪-2,但也可能是研制094级潜艇在建设过程中的成本和难题所致。巨浪-2一旦部署,它就可以从靠近中国的水域攻击美国本土部分地区的目标。
东风-41是一种三级固态燃料洲际导弹,它如果部署,将能攻击美国境内任何地区的目标。东风-41与东风-31相类似,即可能携载3个MRV或MIRV弹头,每个弹头的当量可能为5-9万吨。与中国其他许多类型的核弹一样,东风-41可能隐蔽部署在洞库内,但能进行公路、铁路和水上机动。它将从2010年起逐步取代东风-5/5A。但外界对于东风-41能否部署还有很多疑问,虽然该研制项目于1986年7月开始实施,但东风-41从未进行试飞,许多观察家因此判断该项目已被推迟或取消。这些观察家确信,一种东风-31的远程型最终取代东风-5/5A。
目前的发展趋势显示,中国将大规模扩充其机动式弹道导弹的部署数量,到2015年将部署多达750-1000枚机动弹道导弹。更重要的是,这些导弹将具有很高的精确度,其CEP可能达到30-50米的水平,并可能成为中国反击力量的主力。实际上,所有这些导弹将面向台湾部署,并对该岛构成越来越大的威胁。中国还将提高其远程导弹的可靠性、精确性和生存能力。中国可能将不会在东风-21的基础上部署新型中程弹道导弹,但可能在未来15年内大量部署东风-21(即超过100枚),并将其作为战略武器运载系统取代老式的东风-3A,并可能作为常规导弹攻击台湾以及驻日美军部队。如果日本和美国在东亚地区都部署了大量高层弹道导弹防御系统(BMD),中国可能将部署更多数量的东风-21。
弹道导弹
中国正通过增强其弹道导弹的生存能力和攻击精确性及其作为威慑力量的可靠性,大幅度提高其作战力量的现代化水平。概言之,未来15年间部署在亚洲地区的弹道导弹数量和型号将受到美国可能部署的NMD系统的重要影响。如果美国在未来10年内开始部署有限的NMD系统,中国将几乎肯定增加其弹道导弹的部署数量,并研究一系列诸如辅助突防和诱骗装置的反制技术。中国还可能为其弹道导弹装备MRV或MIRV弹头。中国核武库增长的特定规模和范围在部分程度上将受到其对美国NMD系统规模及发展限度的判断的影响。从基本因素考虑,中国可能部署100-150枚单弹头的弹道导弹,并在每枚导弹上安装2个诱骗装置,从而在美国的第一次核打击的综合效应,以及美国使用NMD系统(设计用以截击24个再入弹头舱)对中国可能发起的核报复进行拦截的情况下,确保其战略威慑力量的生存。然而,中国最终部署的核弹数量可能更高,即部署300-500枚战略核弹头(包括MIRV型弹头),并在预计美国NMD系统未来的规模和防御能力大幅度提高的情况下,部署反卫星武器。
美国担保其任何形式的NMD系统将由于一系列因素(与俄罗斯达成的协议、资金限制或各种技术限制)的影响,而存在一个最高程度的限制,中国对此深表怀疑。然而,中国不可能卷入与美国之间的军备竞赛,即试图在核武库的规模上追赶并接近美国或建立一个与美国相似的NMD系统。这种努力将需要耗费大量的时间和资源,因此将影响中国的经济现代化建设并迟滞中国向世界大国的前进步伐。最重要的是,中国绝大部分观察家都认为,考虑到一支以反击作战为基本任务的大规模现代化核力量在掌握了相对复杂的反制措施后,将能有效地对抗美国的NMD系统,因此将没有必要与美国在核武库规模上进行竞争。
然而,如果美国国内支持部署一个不让任何一枚核弹突破拦截的“厚”NMD系统,或部署一个范围更大的系统(如可能包括天基武器系统),以使美国在未来的国际危机中免遭任何拥有短程或中程核武器的国家的威胁,那么中国就很可能建立规模比目前大得多的导弹力量,与此同时还可能从国外采购陆基或天基反卫星武器。美国的上述举动将被中国理解为证实其猜测的铁证,即美国寻求通过建立一个范围巨大和性能先进的NMD系统以抵销中国核威慑力量,并由此对中国形成优势并加以遏制。
弹道导弹-中国导弹部队
弹道导弹
中国领导人对在拥有和使用弹道导弹上的一般态度与美国及西方领导人有很大区别。
对于中国而言,弹道导弹不仅仅是大规模杀伤性武器(WMD),在更大程度上是WMD和常规弹头的高效运载系统。在某些情况下,中国将弹道导弹视为比性能更先进且效能更高的运载系统(如作战飞机或甚至射程很远的火炮)的相对低成本替代品。因此,对于很多中国人而言,弹道导弹可以作为常规战争的武器系统,或者作为常规和WMD威慑武器的运载系统,具体情况将视导弹射程及弹头体积和型号等因素而确定。
中国规模相对较小的远程导弹作战力量主要是作为中国核武器的运载系统。部署这些武器系统的唯一目的是对敌形成威慑,即通过使作战能力更强的有核国家(如美国和俄罗斯)的少数重要的人员稠密地区和主要前沿军事基地(即所谓的“具有反击价值”的目标)处于遭受中国核打击的危险之下,防止其对中国使用核讹诈手段或实施核打击,与此同时也警告诸如印度这样的有核国家或急切想拥有核武器的国家不要试图对中国使用或威胁使用大规模杀伤性武器。
中国根据上述能力要求组建了一支“有限的自卫反击”核力量,它可以根据北京选择的目标对其实施核报复打击。中国由此形成的“最小化威慑”作战原则通常表明,中国将更倾向于实施先发制人的核打击,而不是采取遭敌打击后反击(LUA)或遭敌警告后打击(LOW)的方式。也许最重要的一点是,这种威慑的有效性将取决于敌方无法在第一次打击中摧毁中国所有的大规模杀伤性武器,尤其是其战略导弹力量。
中国正逐步采取措施改进其性能日渐落后的战略核力量,并在面临美国及其他主要大国不断升级的战略和技术挑战提高其威慑力量的可靠性。中国通过努力研制了固态燃料系统,并使其核力量具备公路机动能力,此外还研制出了战略导弹潜艇和潜射弹道导弹。在近来美国和日本加紧研究导弹防御系统的情况下,中国更加迫切地感到提高其导弹力量现代化水平的必要性。为了避免其具有最小化威慑能力战略核力量不致在导弹防御系统面前完全失效,中国开始研究(但显然仍未部署)MIRV弹头及其他反制技术,并可能正在增加其战略导弹的数量。
诸如CSS-8之类的SRBM将为中国提供战役常规作战能力,它较之战机是一种成本较低的运载工具。其他类型的SRBM,如东风-11和东风-15等,原设计用于出口,并与俄罗斯和朝鲜的飞毛腿导弹竞争。但这类导弹的销售受到了来自美国的巨大压力,而且台湾问题也使中国国内对导弹力量产生了迫切的政治和军事需求。面向台湾的大批导弹成为外交威胁的工具,同时也成为中国对象美国这样的潜在对手发动战役攻击的唯一武器,而后者在海湾战争和科索沃行动中都展示了导弹攻击的巨大威力。一些观察家确信,中国在不断部署短程和中程导弹以及常规和核弹头的情况下,可能会制定更具进攻性的战役作战原则。这一姿态将对台湾、日本和驻日本冲绳的美军造成威胁,并对美国不断增强核力量的做法提出警告。
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