远程导弹
远程导弹,是射程在3000KM-8000KM的弹道导弹。弹道导弹是在火箭发动机推力作用下先按预定程序飞行、关机后再沿自由抛物体轨迹飞行的导弹。弹道导弹武器系统具有飞行速度快、打击精度高、突防能力强、杀伤效果好等优点,在各国的军事战略、国家安全及社会发展中发挥着不可替代的作用,日益成为影响国际社会格局、掌控战场态势乃至决定战争胜负的重要因素。
二战时期“V-2”导弹的巨大破坏力引起了世界各国的高度关注。美俄开始大力投入到弹道导弹的研制中。1947年苏联仿造v-2弹道导弹成功后,很快在1948年就自行设计了P-1,1950年又研制成功了射程500公里的P-2火箭。1957年8月21日,P-7导弹飞行6500公里到达预定目标,取得成功。1957年12月17日,美国空军研制的“宇宙神”在卡纳维拉尔角发射成功。美俄开始了第二代洲际弹道导弹民兵(Minuteman)的研制。1970年1月30日,“东风四号”导弹发射成功,中国在努力跟上世界导弹技术研究的步伐。
远程导弹主要结构由四部分组成,分别是战斗部系统、动力系统、制导系统以及弹体结构。其飞行过程可粗略分为主动段(助推段),自由段和再入段3个阶段。一般使用公路机动发射、重力投放发射方式和弹射方式发射等方式发射。远程导弹是洲际导弹发展的必要准备,代表有俄罗斯Ⅲ型潜地弹道导弹、中国东风4号、印度火烈5等等。
发展历程
背景
弹道导弹最早出现于第二次世界大战中,也就是著名的德国的“V-2”导弹。在二战时期,纳粹德国的火箭研制工作取得重大成果,并成功将火箭制造技术用于弹道导弹的制造。整个二战期间,德国共发射了3000多枚“V-2”导弹,发射目标遍布欧洲多个国家,使得欧洲各国遭受了巨大的人力财力损失。“V-2”导弹的巨大破坏力引起了世界各国的高度关注。在德军战败时,美苏两国夺取了大量德军遗留的“V-2”导弹研制技术资料、专家以及相关试验生产设备,从这时起美俄开始大力投入到弹道导弹的研制中。
俄罗斯(前苏联)
1946年5月13日,苏共中央和部长会议发布1017—19号政府文件《导弹武器问题决议》。5月16日,在莫斯科近郊88炮厂的基础上成立苏联武器装备部88研究所。1947年在被俘德国科学家和工程师的帮助下,苏联仿造v-2弹道导弹成功后,很快在1948年就自行设计了P-1。同年苏联最先提出了用弹道式导弹装备军舰且首先装备潜艇的构想。1950年又研制成功了射程500公里的P-2火箭。1952年初第二特别委员会决定终止P-3中程弹道导弹的研制,直接开始远程导弹的研制工作。1956年2月2日,携带核弹头的P-5中程导弹由卡普斯京亚尔发射基地升空,飞行1200公里抵达咸海卡拉库姆预定目标。此次飞行取得巨大成功,为下一步洲际弹道导弹研制工作奠定了良好基础。1957年8月21日,P-7导弹从图兰塔姆导弹试验场发射成功。导弹携带核弹飞行6500公里到达堪察加半岛的预定目标,取得巨大成功。
长期以来,由于俄海军始终把美航母战斗群作为主要作战对象,所以俄罗斯发展装备远程反舰导弹的时间最早、远程导弹型号最多、数量最大。这是俄海军导弹武器的主要特点。
美国
1942年5月6目参谋长联席会议(JSC)决定成立新型武器与装备联合委员会(JNW)来加速对于新型武器和装备的研发。在哈里·S·杜鲁门执政初期,美国陆军到1949年才在原德国火箭专家沃纳·冯·布劳恩的帮助下开始短程弹道导弹“红石”的研究。1950年6月朝鲜战争爆发后,在美国制导导弹领域,虽然一些被终止的项目得以恢复,但仍然处在低支持的发展水平。1951年1月,空军决定恢复其洲际弹道导弹项目姒一774武器的研究,并重新命名为“宇宙神”(ATLAS)。1952年,整个弹道导弹任务计划得到了全新的意义。因为,科技取得的成功代表着即将得到一种马克8型(MARK 8 gun-type)核弹头,这种核弹头可以被导弹携带。1955年秋天,根据艾森豪威尔总统的决定,远程弹道导弹项目获得了国家最高优先权,标准着美国“导弹时代”的开端。1957年12月17日,美国空军研制的“宇宙神”在卡纳维拉尔角发射成功。“大力神”和“宇宙神”的主要性能是,具有5500英里的射程,可携带一颗百万吨级的弹头。同时,空军还开始了第二代洲际弹道导弹民兵(Minuteman)的研制。这种导弹设计采用固体燃料和全惯性制导技术,并且具有足够的强度,可以部署在抗毁的地下混凝士发射井中。1958年4月空军“宇宙神”洲际弹道导弹的成功研制和1959年末海军第一艘可发射北极星潜射导弹的战略核潜艇(SSBN)乔治·华盛顿号的投入使用对美国的国家安全起到了保障作用。
中国
1956年10月,成立中国第一个导弹研究机构一国防部第五研究院。此后,相继建立了相应机构,开展了地地、地空、飞航等类型导弹的研制工作。弹道式导弹一液体推进剂系列1957年,得到苏联的技术援助,开始仿制射程为590千米的P-2液体导弹,缩短了我国起步阶段的摸索过程。在仿制中,先后克服了材料、设备短缺、技术薄弱等困难,于1960年11月5日,我国自己制造的第一枚近程导弹试射成功。在仿制成功的基础上,通过挖潜、改进,研制出一种射程比P-2导弹翻一番的中近程导弹。1964年6月,试飞获得圆满成功。1966年10月27日,在中国本土成功地进行了两弹结合试验(即导弹运载核装置,也称导弹核弹试验)。为了迅速建立与发展中国导弹技术体系,在充分预研的基础上,一个射程又翻了一番的全新的中程弹道导弹方案问世。这种导弹1966年首飞成功,大大缩短了我国同世界先进水平的差距。
为了增加射程,开展了多级、大推力的地地导弹的研制工作。先后解决了多级火箭、高空发动机启动等技术关键,采用了一系列新技术,1970年1月30日,“东风四号”导弹发射成功,并顺利实现了高空点火和两级分离,中国第一枚中远程导弹发射成功。1980年5月18日,中国第一枚远程导弹从酒泉发射基地起飞,准确到达南太平洋预定海域,试验获得圆满成功。
结构组成
战斗部系统
战斗部是武器系统打击目标的专用装置,俗称弹头。导弹的战斗部是导弹的有效载荷,是导弹的一个重要组成部分。根据作战用途可以分为战略导弹战斗部和战术导弹战斗部。战斗部主要由壳体、战斗装药、引爆装置和保险装置组成。弹道导弹弹头的壳体往往采用了碳纤维复合材料等特殊材料;战斗装药有常规装药、化学战剂、生物战剂、核装药和特种装药之分;引爆装置通常分触发引信和非触发引信两大类;保险装置用于保证弹头在运输、贮存、发射和飞行时的安全,通常采用多级保险装置。
动力系统
动力系统是使导弹运动并达到一定速度要求的动力来源,其主要部分是发动机。导弹上经常使用的发动机有固体或液态火箭发动机和各种航空喷气发动机。除发动机外,动力系统还包括发动机架、推进剂输送和管理系统(对液体火箭发动机系统而言)等附属系统。
制导系统
制导系统是导引系统和控制系统的综合,其任务是控制导弹准确命中预定目标。制导系统可以全部装在导弹上,也可以一部分装在导弹上,而另一部分安装在地面的指挥站内。
制导系统从功能上讲,制导系统是导引系统和控制系统的综合。引导系统通过探测装置确定导弹与目标点、与发射点的相对位置,利用复杂的算法转化为指令信息,传递给控制系统。而控制系统则直接操纵导弹,迅速而准确的执行引导系统命令,使得导弹姿态发生变化,达到调整方向和角度的目的。一般来说,导弹的控制系统都在弹上,但引导系统则有可能部分在弹上,部分在地面控制位。根据引导系统是否需要导弹本身之外的信息,制导系统可分为非自主制导和自主制导两大类。
远程导弹要增加其远距离的目标命中率,可以采用寻的制导、遥控制导和主动制导的组合制导,如在导弹飞行的初始阶段用自主制导,导弹按照预定的计划飞到打击区域一定距离内,之后切换遥控制导,比较精确的将导弹引导至目标附近,最后转换为寻的制导,实施精准打击。通过复合制导的方式,既可以增大制导系统的作用距离,而且也可以较为经济的方法提高制导精度。
弹体结构
弹道导弹的横截面基本都为圆形,对外其需要良好的气动外形,减少阻力,对内则需要安装导弹的战斗部、制导系统、动力装置等,所以也需要承受一定结构力,这种外形设计能够使导弹在运动时受到均匀的空气动力学,方便转换姿态、调整方向,同时,有助于留出内部空间,装载更多燃料和仪器,在保证导弹质量分布均匀的前提下,圆形截面的弹体结构的机动性最佳。弹体结构的作用是将导弹的各个组成部分牢固地连接在一起,并使导弹有一个良好的气动外形,是导弹的承力结构。
主要特点
远程导弹的飞行过程可粗略分为主动段(助推段),自由段和再入段3个阶段。在主动段飞行阶段,导弹受到发动机推力和制导系统的作用,主动段飞行结束后,导弹飞出稠密大气层,实现弹头与弹体分离,转人自由飞行段。在此阶段导弹只受到地球引力的作用,按椭圆轨迹在稠密大气层外飞行,之后导弹再入大气层,在再人飞行段导弹受到强烈的气动加热,需要对弹头进行防热。导弹的一般运动方程可分为动力学方程和运动学方程,也可称为质心的运动方程和绕质心的转动方程。
发射方式
公路机动发射是利用公路机车作为导弹运输发射平台实施公路机动,并根据指令完成发射任务。公路机发射的机车可以根据导弹发射需求设计成多种样式,其主要优点是:机动性能好,线路复杂,能通过的地面均可作为机动线路;隐蔽性好,陆地地形复杂,机车通过伪装,不易被识别;反应速度快,处于值班状态的载弹机车可以根据指令快速实施发射;能够适应多种类型导弹,大到洲际战略导弹、小到地空导弹,均可采用公路机动发射方式。
重力投放发射方式多用于重型中远程空地导弹,大多以战略运输机、战略轰炸机为发射平台载弹实施空中机动,并根据指令完成发射任务。如民兵-1采用的是典型的重力投放发射流程。载机调整好姿态,由牵引伞将货架及固定在货架上的导弹牵引出机舱,展开主伞调整姿态,待参数满足导弹点火需要时货架与导弹分离、导弹发动机点火完成发射。
空地导弹和中远程飞航导弹多采用弹射方式发射,发射时高压气体作动推动活塞运动,在释放导弹的同时,将导弹以一定初速度推离挂架,导弹离开设定安全距离后点火。
服役情况
美国
宇宙神(Atlas)是美国第一种服役的洲际弹道导弹,美国军队编号SM-65/CGM-16,于1957首次发射,1959年开始部署,1965年退役。宇宙神A、B和C型号专门用于飞行试验。后来的宇宙神D(PGM-16D/CGM-16D)、宇宙神E(CGM-16E)和宇宙神F(HGM-16F)型号都在战场上服役。
俄罗斯
苏联T-1为7000~8000千米的两级弹道导弹,T-2为洲际巡航导弹,未服役。ss20导弹可携带3个50 万吨威力的分导式弹头,射程 5000 公里。SS-20导弹已部置了 400 枚左右。根据中导条约,这种导弹已被列入销毁之列。
英国
1996年,英国皇家海军第一艘装备“UGM-96A弹道导弹”潜射洲际弹道导弹的“前卫”级美国弹道导弹核潜艇开始执行威慑巡逻任务。英国的战略核威慑力量由 4 艘“前卫”级弹道美国弹道导弹核潜艇构成。每艘“前卫”级导弹核潜艇装备最多 16 枚“UGM-96A弹道导弹Ⅱ D5”型洲际弹道导弹,每枚带有最多8个核弹头。
法国
1995年,法国装备M45潜射型洲际弹道导弹,射程4500km~6000km,于1996年同法国新一代核潜艇“凯旋号”一起服役。M45是法国M4(海基中远程弹道导弹)的改进型,采用了TN-75核弹头和先进突防装置。
印度
进入21世纪,印度自研和技术引进双管齐下,固体弹道导弹技术水平有了很大提高。“烈火”-5导弹出现,“烈火”-5导弹是“烈火”-3导弹的衍生型号,它增加了一个第三级发动机,从而把导弹射程提高到5500千米。印度上一次试射“烈火-5”是在2021年10月,是“烈火-5”服役以来印度战略部队司令部首次试射该导弹。
朝鲜
2017年7月4日,在美国美国独立日当天,朝鲜实现了“火星”14洲际弹道导弹的成功发射,朝鲜导弹技术实现了突破,具备了洲际打击能力。“火星”14使用了2个源于4D10发动机上的小型游动发动机作为第二级发动机,这使其在有限弹头载荷情况下射程可以达到6000~8000千米,勉强可以威胁到夏威夷和美国太平洋沿岸城市。
中国
“东风四号”导弹是中国第一个两级液体中远程地地导弹。1980年“东风四号”才开始正式部署。1986年,“东风四号”进行了分导式多弹头重返大气层的试验。由于70年代-80年代初期,中苏关系相对紧张,因此外媒称呼这款射程约5000公里,刚好覆盖莫斯科的弹道导弹为“莫斯科特快”。“东风四号”导弹的服役使得中国首次具备对美、苏两超级大国都构成了实质性威胁,直到2020年,“东风四号”仍然有部分改进型在中国人民解放军火箭军中服役。
远程导弹代表
俄罗斯魟鱼Ⅲ型潜地弹道导弹
该型导弹最大射程6500km,天文惯性制导,命中精度900m~1400m,分导多弹头,每枚导弹携带7枚10ktTNT当量核弹头。1991年仍有装备魟鱼导弹的鱿鱼级核动力潜艇服役,每艘潜艇可装弹16枚。
中国东风4号
“东风四号”导弹是中国第一个两级液体中远程地地导弹。第一级以“东风-3弹道导弹”导弹为基础稍加修改,第二级为新设计的。导弹全长29米,最大直径为2.25米,起飞质量为82吨,射程4000公里,两级推进剂均用红烟硝酸和偏二甲肼。弹头为一枚相当于300万吨三硝基甲苯量的氢弹。
印度火烈5
烈火5是在烈火3的基础上改进而来,其60%的分系统都与烈火3相似。烈火5为三级固体导弹,长17米,发射质量50吨,弹径2米,射程达5000千米,可携带核弹头质量为1.1吨,飞行最大高度可达800千米,最大飞行速度为马赫24,采用公路和铁路机动发射方式。
反导防御系统
反弹道导弹系统是国家应对导弹袭击和核弹打击威胁时的一层重要保障体系,根据弹道导弹被拦截时所处位置的不同,其被分为初段反导、中段反导和末段反导三种类型,主要针对敌方发射的弹道导弹和巡航导弹进行探测和拦截。反导系统是包括雷达、导弹、卫星甚至是激光武器、电磁武器等众多武器装备组成的系统,并且需要各部分之间的精密配合和准确计算才能达到预期效果,是一个由高新科技复合、众多技术集成的复杂工程。
美国一体化分层弹道导弹防御系统(BMDS)
2002年,美国成立导弹防御局,全面负责导弹防御系统的设计、研制、试验、部署和作战能力生成。从此,美国开始实施统一的导弹防御体系建设,集成之前独立发展的国家导弹防御系统和战区导弹防御系统,分阶段构建多层次一体化的弹道导弹防御系统(BallisticMissileDefenseSystem,BMDS),为美国、美国军队及其盟友提供对所有射程的弹道导弹在各个飞行阶段的防御能力。2019年美国发布的导弹防御评估报告显示,BMDS体系建设成效显著,已具备初始作战能力。
俄罗斯的反导系统
俄罗斯的反导系统可分为战略反导系统与非战略反导系统两类。俄罗斯服役的战略导弹防御系统为A-135系统,自1995年投入使用以来,主要部署于莫斯科和工业、经济中心等要地的防空圈,对俄罗斯的导弹防御起到重要作用。目前服役的非战略反弹道导弹系统主要包括S-300系统、S-350系统、S-400防空导弹系统和已进入战斗序列的奔驰S500系统。
参考资料
弹道导弹为何成为各国梦寐以求的“大杀器”?.光明网.2023-12-14
导弹如何实现精准制导?.今日头条.2023-12-14
印度战略弹道导弹发展历程和途径分析.搜狐军事.2023-12-15
导弹设计有什么讲究?为什么大部分导弹都是圆腰身?.今日头条.2023-04-05
Atlas (SM-65).Warren ICBM and Heritage Museum.2023-05-12
导弹之盾成长记(二):美苏早期反导系统是怎样“炼成”的.今日头条.2023-04-05
观察|印度加紧研制洲际导弹,终极“烈火”可威慑美国.百家号.2023-05-22
印度成功试射“烈火-5”型洲际弹道导弹.百家号.2023-05-22
朝鲜“火星”14弹道导弹 朝鲜首次具备洲际打击能力.微信公众平台.2023-05-22
服役快40年的东风4导弹,为何仍在使用?.新浪看点.2023-12-16
反导系统——国防事业中的钢铁盾牌.中国军网.2023-12-01