航空航天概论第7章导弹系统

  第7章 导弹系统; 导弹是“导向性飞弹”的简称，是一种依靠制导系统来控制飞行轨迹的可以指定攻击目标，甚至追踪目标动向的无人驾驶武器，其任务是把战斗部装药在打击目标附近引爆并毁伤目标，或在没有战斗部的情况下依靠自身动能直接撞击目标，以达到毁伤效果。简言之，导弹是依靠自身动力装置推进，由制导系统导引、控制其飞行路线，并导向目标的武器。;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???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。 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。 按发射点和目标分为： 有地地导弹、地空导弹、空面导弹、空空导弹、潜地导弹、岸舰导弹等；;导弹的结构;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。 ;巡航导弹 ;巡航导弹 ;一是看外观。巡航导弹有弹翼，而弹道导弹一般没有弹翼； 二是看飞行方式，巡航导弹只在大气层内飞行，弹道导弹可在大气层外飞行； 三是看动力系统，巡航导弹采用空气喷气发动机，导弹本身只携带燃烧剂，不带氧化剂，利用大气层中氧气助燃；而弹道导弹采用火箭发动机，导弹既携带燃烧剂，也携带氧化剂。动力系统的不同是巡航导弹和弹道导弹最本质的区别，其他区别都与此有关； 四是看飞行速度，巡航导弹可以是亚音速的，也可以是超音速的，高超音速的，但在飞行中它绝大部分时间是以亚音速飞行。弹道导弹通常都是高超音速的。;巡航导弹的四大优势; 美国战斧式巡航导弹（BGM-109） 美国AGM-86C空射巡航导弹 中国红鸟巡航导弹 中国CJ—10（长剑10）巡航导弹 俄罗斯萨姆（AS-15）空射对地巡航导弹 俄罗斯布拉莫斯空射巡航导弹;著名的弹道导弹;;引信;常规战斗部;7.2.1 炸药;热能起爆 热能起爆包括加热和火焰两种。加热炸药，温度上升，炸药分解加快，引起爆炸。 机械能起爆 机械能起爆包括冲击、摩擦等形式。 电能起爆 用电能引爆电雷管装填的敏感炸药。 爆炸能起爆 敏感炸药爆炸后产生爆炸波引起钝感炸药爆炸。;炸药的爆炸;炸药的爆炸性能;烈性炸药;7.2.1 炸药;起爆药;7.2.2 爆破战斗部;7.2.3 聚能破甲战斗部; 图示为反坦克导弹聚能破甲战斗部，由防滑帽、风帽、药形罩、炸药、壳体和压电引信组成，战斗部位于导弹头部。 当导弹的战斗部触到坦克时，压电引信立即作用，从而引信上的电雷管就引爆传爆药柱，引爆主装药。爆炸产物急剧的挤压金属药形罩，形成聚能金属流穿透装甲。;7.2.3 聚能破甲战斗部;7.2.3 聚能破甲战斗部; 杀伤战斗部在炸药爆炸后产生大量高速破片，利用破片的撞击来毁伤目标。 杀伤战斗部主要用来攻击飞机、飞航式导弹等空中目标和地面上的雷达设备等。 杀伤战斗部主要有三种结构及形式：破片杀伤战斗部、连续杆式杀伤战斗部和聚能式杀伤战斗部。;破片式杀伤战斗部在空中爆炸时产生大量高速飞散的破片直接打击目标。破片破坏作用主要有击穿破坏、引燃作用和引爆作用。 击穿作用是破片击穿飞机的座舱、发动机、飞机结构等部件，使飞机等遭受破坏。 引燃作用是击中飞机的油箱使飞机着火而摧毁飞机。 引爆作用是集中飞机携带的弹药爆炸而摧毁飞机。 破片式杀伤战斗部的破坏效果取决于破片的动能、密度，有效杀伤半径、以及破片在空间的分布等。;7.2.4 杀伤战斗部;破片产生的方法最简单的是利用炸药炸裂金属壳体而随机形成自然破片。自然破片型杀伤战斗部的有效性差，破片大小、能量不均匀。为了使壳体更容易被炸裂，同时也为了是破片具有所需的形状和大小，可以在壳体内部预先刻制具有一定深度和图案的槽，形成半预制破片型杀伤战斗部。;把预先制造好的破片用树脂黏结在一起作为弹头的壳体，或者把这些预制破片和炸药一起装在薄金属壳体内，称为预制破片战斗部。预制破片型杀伤战斗部形成破片的效果最好。; 破片对付空中目标时不够理想，无法破坏飞机的主要构件或衍架结构，用金属杆代替杀伤战斗部中的破片，把金属杆的端部交错连接在一起，就成了连续杆式战斗部。它爆炸后产生一个金属环向外高速运动，更容易切割目标。连续杆式战斗部适于攻击飞机等空中目标，效果最好。;连续杆式杀伤战斗部;利用铀、钋、氘、氚等物质的原子核发生反应瞬时释放核能的战斗部称为核战斗部。 由于核反应而释放能量的方法不一样，核弹头可分为头、氢弹头和中子弹头。;核武器的杀伤因素;核武器的杀伤因素;1、头;装药分为多块，每块都小于临界质量，因此平时不会发生核反应。当引爆装置点燃普通炸药时，将核块推挤到一起，整体质量便大于临界质量，在中子的轰击下，产生原子核裂变链式反应，随即出现核爆炸。;2、氢弹头;氢弹的结构比复杂得多，它要装一个小型做引爆装置。小引爆后释放出中子流并形成超高温、超高压环境，中子流与热核材料作用使氘(dao)和氚原子核结合成氦原子核，并释放出巨大能量和新的中子，继而又产生新的聚变反应，如此连续发展下去，直至产生热核爆炸。由于热核材料不受临界质量限制，氢弹可以制成比威力大得多的核武器。现代氢弹威力能做到几万吨、几百万吨和几千万吨梯恩梯当量。;3、中子弹头;战斗部的发展的新趋势;使战斗部在对付不同目标时适时起爆，达到毁伤敌方效果最佳的目的的装置称为引信。 引信要求战斗部飞达目标区之前不引爆；战斗部到达目标区后选择最有利时机可靠引爆，达到最佳毁伤效果。;1 非触发式引信;2 触发式引信;7.3 制导系统;制导：导引和控制飞行器按一定规律飞向目标或预定轨道的技术和方法。 制导过程中，导引系统不断测定飞行器与目标或预定轨道的相对位置关系，发出制导信息传递给飞行器控制管理系统，以控制飞行。制导方式分为有线制导、无线电制导、雷达制导、红外制导、激光制导、音响制导、地磁制导、惯性制导和天文制导等。;②比例导引法:导弹速度向量转动角速度(在铅垂面内是弹道倾角的角速度，水平面内是弹道偏角的角速度)与目标线转动角速度成特殊的比例。类似的还有广义比例导引法、修正比例导引法等。这种方法的优点是技术上容易实现，可实行全向攻击，弹道也较平直，因而空空、地空等自动寻的制导的导弹都广泛采用比例导引法。;③三点法:又称目标覆盖法或重合法,属于遥控导引方法。用此法导引时须保证导弹的瞬时位置始终处在制导站与目标的连线上,也就是说,制导站、导弹、目标三点始终成一线。这种方法的过载与目标机动有关，而且取决于攻击状态。地空导弹在迎击定高等速飞行的目标时，弹道在命中点达到最大过载；尾追时在导引弹道的初始段上产生最大过载。三点法用同一雷达波束捕获目标和导引导弹，技术实施简单,抗干扰性好,但弹道较弯曲。;前置角法;制导系统由导引系统和控制管理系统两大部分所组成。;7.3 制导系统;7.3 制导系统;自主制导系统;在制导和控制过程中，按照发射前预先规定的程序或外界固定的参考点作为基准来将导弹自动的导向目标的制导系统。 采用这种制导系统的导弹发射后就不再接受地面指令，命中目标的精度取决于弹内设备。由于不再接受外界指令，抗干扰能力较强。;惯性制导系统是利用装在导弹上的惯性仪表测量导弹运动速度和坐标而形成指令信息来导引导弹的系统。;1 惯性制导系统;2 天文制导系统;3 地形匹配制导系统;4 复合制导系统;7.3.2 遥控制导系统;1 指令制导系统;2 全球卫星定位系统;自动寻的制导系统是利用安装在导弹上的设备接受目标的某种特征能量，确定目标的相对位置，并产生所需要的控制信号，自动将导弹导向目标。;被动式寻的系统中，导弹上的接受机接受目标本身的能量（红外、雷达波、声波） 主动式寻的系统中，导弹上装有发射能量的装置，该能量被目标发射回来后被导弹上的接收机接收。 半主动式寻的系统中，用来照射目标的能源放在导弹的发射点上（地面、舰船或飞机上），导弹上只有接收机。最常用的是地面雷达照射或空中激光照射。;1 雷达自动寻的系统;2 红外自动寻的系统;7.4 导弹发射装置;2、海基发射;3、空基发射

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