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导弹突防

/missile penetration/
最后更新 2023-04-04
浏览 232
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在飞行过程中为使弹头突破对方导弹防御系统而采取的一系列技术战术措施。是提高导弹生命力和战斗力的重要手段,是导弹设计的基本要素。

英文名称
missile penetration
所属学科
航空宇航科学与技术

20世纪60年代,美国每年将3亿~4亿美元的军费用于研究突防技术。冷战初期,为应对苏联可能部署的导弹防御系统,美国制造的用于装备第一代洲际弹道导弹“宇宙神”F和“大力神”Ⅱ的诱饵是运用最早的导弹突防技术手段。70年代,美国、苏联等进行了弹头机动方面的研究工作。1971年,部署的“三叉戟”导弹可携带多达14个分导式多弹头。随着导弹防御系统的发展,导弹突防技术已取得长足进步,并为许多国家所掌握。导弹突防通常综合运用多种技术手段和战术手段,以达到预期突防效果。

主要包括多弹头、诱饵、电子干扰、隐身、机动变轨、突防加固等。

分为集束式多弹头、分导式多弹头和全导式多弹头3种。①集束式多弹头,又称霰弹式多弹头。在弹道预定点母舱同时释放所带的全部子弹弹头攻击一个面目标。由母舱和子弹头组成,母舱与子弹头均无制导和推进系统。集束式多弹头的子弹头能较均匀地分布在目标区的较大范围内,对目标有较大的毁伤效果。②分导式多弹头。其母舱按照预定程序机动飞行,并逐次释放各个子弹头(图1),使其分别导向各自目标,子弹头无制导系统,在脱离母舱后按惯性弹道飞向目标,各个子弹头所攻击目标间的最大距离可达数百千米。分导式多弹头有较强的突防能力和较大的毁伤效果。③全导式多弹头。母舱与子弹均装有制导和推进系统,母舱按预定程序分导子弹去攻击各自的目标。子弹被释放后,能在制导系统和小型火箭发动机的作用下,改变其弹道作机动飞行。全导式多弹头,突防能力强,命中精度高。


图1 分导式多弹头母舱示意图(美国“民兵”-3洲际弹道导弹)图1 分导式多弹头母舱示意图(美国“民兵”-3洲际弹道导弹)

采用特性(速度、气动、红外辐射、雷达反射特性)与真弹头相似的假目标产生虚假信息,有效破坏传感器对真实目标的探测和跟踪,又称假目标。一般诱饵分为雷达轻诱饵、雷达重诱饵和红外诱饵。①雷达轻诱饵。主要在真空环境中飞行,能在无空气阻力时伴随弹头飞行。其主要特点是质量小、体积小、数量多、价廉易制。一些充气式锥体、球体等不同尺寸、外形的制品利用内部残存的气体,释放在真空环境后迅速膨胀成型,产生与弹头雷达散射截面(RCS)近似的雷达目标特性。由于雷达轻诱饵在真空环境中飞行,因此不需考虑气动特性和质阻比。②雷达重诱饵,又称再入诱饵。比雷达轻诱饵重得多的金属制品,主要用来模拟再入飞行段中的弹头雷达目标特性,并能兼顾中段飞行弹头的雷达目标特性。雷达重诱饵要适应再入飞行段的气动力和气动热以及由此引起的再入物理环境的要求,因此阻力特性及质阻比、静稳定度、等离子尾流电子密度等特性,是再入段诱饵设计时要考虑的重要因素。③红外诱饵。配有内热源,结构上要复杂得多(图2)。红外诱饵要产生与弹头相近的红外辐射特性,同时还要具有反射雷达波的作用。红外诱饵是弹道导弹在中段释放的一次性光电干扰装置,通过模仿弹头的光电辐射/反射特性,诱骗敌方防御系统的红外识别和红外寻的,从而减小对弹头的威胁,提高弹头的突防概率。

图2 直升机发射红外诱饵掩护作战行动图2 直升机发射红外诱饵掩护作战行动

能够破坏或扰乱雷达正常探测目标的战术或技术措施,主要包括有源干扰和无源干扰。①有源干扰。包括噪声压制式干扰、脉冲干扰、假目标欺骗干扰等。有源干扰主要是利用干扰机主动发射和转发无线电信号以干扰或欺骗对方探测雷达。②无源干扰。包括箔条云团等,利用金属箔条使目标淹没在箔条的反射信号中从而降低雷达对目标的检测概率等。电子干扰能使敌方导弹防御系统的警戒雷达和跟踪制导雷达的效能降低或完全失效,难以发现、识别和跟踪来袭导弹或弹头目标。

包括雷达隐身和红外隐身。①雷达隐身。为了降低雷达散射截面积,或削弱弹头电磁强散射点从而改变宽带成像特征。主要措施包括弹头外形优化设计、涂覆雷达隐身材料等。外形优化设计可使入射的电磁波反射或散射到其他方向,使返回入射方向的电磁波能量更小。雷达隐身材料一般选用吸收频段较宽及吸收率较高的材料,厚度可为重点防探测电磁波波长的1/4,以使反射或散射波与入射波对消。②红外隐身。为了降低预警卫星、空天基红外探测系统、红外导引头的红外探测能力。主要措施包括在固体推进燃料中加入特殊添加剂以改变发动机尾焰亮度、形状等红外信号特征,或在弹头表面覆盖冷却金属包络层以降低弹头红外辐射强度。

通过控制系统、动力系统或气动升力面改变其惯性飞行弹道,沿着一条变化的弹道攻击目标,使敌方反导防御系统的弹道预测出现偏差,以躲避敌方反导系统拦截并提升落点精度。机动变轨方式按照导弹飞行过程大致可以分为中段机动、全弹道变轨机动和再入段机动。

为保证在核爆条件下,进攻导弹仍能保持生存和突破敌方防御系统能力的手段。包括在弹头表面覆盖吸收材料、多孔膨胀材料以屏蔽核辐射,采用镁合金材料或保护电路整体屏蔽电磁脉冲等。

主要包括多方向大角度攻击,高低弹道组合、多发齐射和多发齐落等。

多方向大角度攻击突防指在上级统一计划下,集中导弹火力单元,在同一时间内多点发射,实施大角度向心集火突击,形成多方向的攻击态势,使导弹武器攻击的水平角大于敌反导探测雷达扫描角,从而有效实现突防。

高低弹道组合突防指弹道导弹部队在同一波次内,使用多点位,多个型号导弹有机组合,形成高低不同弹道,对同一目标实施协同突击,使导弹武器的攻击仰角大于敌反导探测雷达仰角,从而有效实现突防的战法。

多发齐射指弹道导弹对目标进行攻击,从多个不同发射点同时发射导弹,从而对天基预警卫星与早期预警雷达形成较大压力,导致其产生漏预警。

多发齐落指将射程近、飞行时间短、抵近部署的导弹与射程较远、后方部署的导弹配合发射,通过弹道时序规划使弹道导弹落地时间重合,压缩防御方多目标能力、有效探测和拦截的时间窗口,增大拦截难度,以实现有效突防。

随着导弹防御体系的日益完善,依靠单一突防手段实现突防的难度越来越大。导弹突防由采用个别措施发展到主动和被动多种突防措施综合利用、由单装突防技术发展到多弹协同甚至多种类装备协同的体系突防阶段。

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