响尾蛇导弹Microsoft PowerPoint 演示文稿

响尾蛇导弹演讲人：郭越响尾蛇导弹的性能及影响响尾蛇是迄今西方阵营使用最广泛的导弹——超过110,000枚导弹被美国和其他盟国（目前有27个国家和地区具备生产它的能力，其中包括瑞典等国家根据许可证进行生产）生产出来，而其中可能有百分之一在空战中被使用。响尾蛇是迄今使用最古老、价格最低廉、设计最成功的一型空空导弹，估计迄今至少击落270个空中目标。响尾蛇的设计中一大亮点就是结构简单、方便升级。据说最初响尾蛇设计的目标就是：生产一种性能可靠、效果良好的导弹，它的电子系统复杂度只相当于一台收音机；而它的机械系统复杂度只相当于一台洗衣机。这个目标在早期生产的导弹中被很好地实现了。2002年，美国海军专门举行了一场纪念仪式，纪念响尾蛇诞生50周年。响尾蛇导弹的发展•AIM导弹经过近六十年的发展形成了最新的改进型AIM-9X第四代新型“响尾蛇”AIM-9X导弹最大过载50g发射角±90°制导系统红外成像引信主动激光引信战斗部爆炸破片，重11.4kg动力装置1台固体火箭发动机弹重85kg弹长2.9m弹径127mm翼展279.4mm红外探测的物理原理•人们发现当硫化铅暴露在红外线下时，会导致前者的电阻抗降低。这种现象的学名叫光电导性。光电导性在其他波长光照下也会出现。通过硫化铅电阻抗值的变化计量当前红外线辐射的强度，同时根据强度强弱控制导弹飞行。进而设计一种导引头，引导导弹飞向散发着红外热辐射的目标——或者是飞机，或者是导弹。响尾蛇导弹引导头原理•它的导引头结构酷似人眼的结构，使用一个矩形透镜安装在响尾蛇导弹的头部，其对角线交点被垂直固定在导弹轴线上，透镜可以围绕这个圆心水平转动。红外线感应器则被安装在透镜的后方。当透镜平面的长轴、导弹的中轴线还有从目标通过镜片折射到红外线感应器的红外线处于一个平面时，目标发射的红外线就可能被红外线感应器感知。因此透镜折射目标热辐射到达红外线感应器的连线和导弹中轴线之间夹角可以引导导弹飞向目标所在大致方向。响尾蛇导弹引导头原理图AIM-9X引导头成像质量•传统干扰弹已经不能干扰新一代红外成像的空空导弹了响尾蛇采用的偏置导引的跟踪方式•所谓偏置导引，最早被用于舰船导航，为的是防止两艘舰船在海上相撞而采用的一种导航方式。后来被扩展到导弹跟踪，特别是对空中目标的跟踪上。这个算法的核心思想就是：在两个动目标之间的碰撞过程中，它们之间的连线在二维坐标系中的方向应该保持不变。所以在跟踪动目标的过程中，导弹的速度矢量应当随着目标位置、速度和运动方向的变化而变化，以保持它们之间连线方向保持不变，距离逐渐缩短，直到最后相交。AIM-9X的红外引导头引信•由于红外线探头属于热敏元件，温度越低其敏感度越高，所以必须为其配备专门的冷却系统，因此从AIM-9L/M型开始导弹搭载一个35MPa气压的氮气瓶，而最新型的AIM-9X型导弹则包含一个低温发动机来负责冷却红外导引头。•导引控制段后面就是目标探测器——就是我们通常说的引信。响尾蛇的引信历经无线近炸、红外近炸和激光近炸三个发展阶段，其中红外近炸引信成为技术最成熟、使用最广泛的一种组件：由四个红外线发射器和对应的探测器构成，他们用来探测导弹和敌机的相对距离是否发生变化。当距离拉远时，战斗部不会爆炸；反之，引信发出信号导致战斗部爆炸。而AIM-9L之前的老式响尾蛇多采用无线近炸引信；最新的AIM-9X型导弹则开始采用新型的激光近炸引信来对付采用了红外抑制技术和非金属材料制造的隐形飞行器。响尾蛇的战斗部•AIM-9H/L/M型导弹装有一个11kg重的连续杆战斗部。它由一组金属棍采取首尾相连的方式连在一起形成一个金属环，平时压缩在一起，爆炸时由于炸药产生的冲击波瞬间，金属环瞬间张到最大。这种战斗部爆炸时威力很大，金属环张开时产生的机械力能甚至能将邻近的敌机拦腰切断。所有其他类型的老式响尾蛇则配备了一个10kg重的破片战斗部。而最新型的AIM-9X型导弹沿用了AIM-9L的环形破片战斗部——WDU-17/B型战斗部，由美国Argotech公司研制。这种战斗部有约200根钛棒构成，总重4kg。连续杆战斗部原理示意图•响尾蛇战斗部测试，爆炸后形成了一个范围很大的环形杀伤圈•AIM-9L实弹射击，战斗部爆炸后的杀伤圈响尾蛇的动力系统•多数响尾蛇导弹都采用了Mk36无烟发动机作为自己的动力系统。由于导弹飞行时没有明显的尾迹，敌机飞行员难以通过肉眼来发觉。导弹尾部的尾翼用来保证导弹飞行稳定，避免飞行中翻滚；而尾翼上的陀螺舵则用来避免导弹飞行中出现自旋。而到了最新型的AIM-9X型导弹则取消了陀螺舵的设计，因为导弹内部已经有专门的姿态控制系统保证导弹飞行过程中不会发生自旋。此外新型响尾蛇采用了矢量控制系统——通过改变发动机尾喷口喷气方向来控制导弹的飞行方向，从而让导弹有了更加敏捷的飞行能力。头盔瞄准具•AIM-9X导弹初步具备发射后锁定的能力，不但可以在现役战斗机上使用，还可以装备F-35、F-22等四代战斗机。模拟空战显示，当与装备了不具备高离轴发射能力导弹的战斗机交手时，与头盔瞄准具交联的AIM-9X导弹拥有50：1的胜率。俄制K-13•响尾蛇在台海空战中的首次亮相使得苏联加大了在空空导弹方面投入的精力。台海空战之后不久，苏联开始生产他们自己的红外制导空空导弹——K-13/R-3S空空导弹。它实际上是响尾蛇的苏联翻版。K-13的导引头我国仿制K-13的霹雳-2空空导弹谢谢观赏！