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精确制导武器PrecisionGuidedWeapons现代战争之“神”本章重点各制导系统原理及应用场合导弹与其它制导武器的概念导弹的构成——战斗部导弹的导引方式典型战例1982年5月4日,阿根廷超级军旗式飞机发射二枚“飞鱼式”导弹,即击沉英国现代化的Sheffield驱逐舰。纳粹德国——V-1导弹二战末期,纳粹德国研制出V-1导弹纳粹德国——V-2导弹精确制导武器的定义直接命中概率超过50%的武器。直接命中:•圆概率误差(CEP)小于该武器弹头的杀伤半径。外科手术式打击(仅供参考)对点状目标:圆概率误差(CEP值)在0.5~1.5米之间对面状目标:圆概率偏差(CEP值)在3米以内。命中实例制导武器的特点采用导引、控制系统或装置,调整受控对象(导弹、炸弹、炮弹等)的运动轨迹;命中精度高;总体效能高制导系统导引与控制系统的总称导引系统:对导弹重心运动进行控制控制系统:对导弹绕重心的角运动进行控制各导弹的控制系统基本相同,而导引系统的工作原理相差较大制导系统的分类自主式制导系统遥控式制导系统自动寻的制导系统指令制导波束制导雷达自动寻的制导红外线自动寻的制导电视自动寻的制导毫米波自动寻的制导制导系统的分类惯性制导景象(物)匹配制导全球定位系统(GPS)制导地形匹配制导复合制导系统自主式制导系统导引信号不依赖于目标或制导站测量地球或宇宙空间的物理持性,从而决定导弹的飞行轨迹制导方法完全自主不易受干扰只适于攻击固定目标自主式制导系统的类型惯性制导地形匹配制导景象景物匹配制导GPS制导星光(天文)制导程序制导惯性制导——原理及组成基本原理:根据物体的惯性,以测量导弹运动的加速度来确定导弹飞行弹道的制导。•测量的是加速度,调整的也是加速度组成部分:测量装置,陀螺装置,程序装置及解算装置等。惯性制导——特点及应用特点:不易受外界干扰;不受距离限制;可全天候工作;同时发射的导弹数量不受限制;累积误差随射程的增大而增大,制导精度不高应用:地地中程导弹、洲际导弹、潜地导弹等地形匹配制导基本原理不断测出飞行下方地形的实际高度(非导弹飞行高度)并与所存数字地图做比较,以此判断路径正确与否特点:数字地图的方格越小,制导精度越高地形越复杂,精度越高制导精度与射程无关不需连续使用,只需选择若干定位区景象匹配制导又称“数字景象匹配区域相关制导”适合平坦地形,用于末制导组成:成像传感器、图像处理装置、数字相关器和计算机等景象获得:雷达、微波辐射计、光学、电视摄像、红外成像区域相关等类型GPS制导——原理GPS(全球定位系统)简介基本原理:利用弹上的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号来修正导弹的飞行路线,提高制导精度GPS制导——特点及应用特点:GPS接收装置小,易作抗震抗热处理系统价格低无累积误差(不受射程影响),制导精度高较易受电子干扰受美国控制应用:ATACMS、JSOW、JDAM、战斧巡航导弹等现在的卫星导航系统在轨运行:美国——GlobalPositioningSystem俄国——GLONASS中国——北斗(试运行)研制中:欧洲——Galileo战斗实况(1)遥控式制导系统基本原理:以制导站测定目标和导弹的相对位置,提供导引信号的制导方式。特点:导弹受控于制导站飞行弹道可根据目标运动情况随时改变适合攻击活动目标分类(根据导引信号形成情况):指令制导波束制导有线电指令制导目视瞄准、手控跟踪、有线传输指令制导特点:三点法,设备简单、不易干扰,训练射手困难,受地形限制大,导弹飞行速度较低,射击的死区较大目视瞄准、红外半自动跟踪、有线传输指令制导特点:操作简便,攻击的死区较小,命中率较高,受导线的限制应用:“陶”式、“米兰”、“霍特”等反坦克导弹有线半自动制导示意图实例无线电指令制导无线电雷达设备制导特点:作用距离远,制导精度高,易受干扰应用:SAM-2、美国的“奈基”、英国的“长剑”等防空导弹电视指令制导特点:观察直观,易受天气影响,抗干扰性差,作用距离不大应用:美国“秃鹰”空地导弹无线电指令遥控制导示意图波束制导(驾束制导)导引信号由弹上测定偏离波束轴偏移量的装置和产生所需控制信号的装置形成分类:雷达波束制导•利用制导站雷达天线的定向辐射,在空间形成一个狭窄的锥形旋转波束。目前很少采用。激光波束制导•制导设备简单,工作可靠,对方难以干扰,适合反坦克导弹使用单雷达、双雷达波束制导战斗实况(2)自动寻的制导系统通常是利用导弹上的接收装置接受目标所辐射或反射的某种能量而实现的。几乎可用于各种制导武器,多作为末级制导红外线辐射无线电波光辐射声波多用于空空、地空导弹上。自动寻的制导系统分类根据能量来源:主动式(导弹主动向目标发射能量(电波、激光等))•发射后,仅与目标点有关半主动式(能量发自设在地面、军舰或飞机上的制导站)•发射后,与制导站及目标点均有关被动式(能量发自目标)•发射后,仅与目标点有关自动寻的制导系统分类根据能量类型雷达自动寻的毫米波自动寻的红外线自动寻的激光自动寻的声音自动寻的雷达自动寻的制导系统通常为主动式。在导弹头部安装雷达导引头优点:全天候可实现全向攻击,制导精度较高制导距离较远缺点:易受电子干扰构造复杂,重量、尺寸大,成本高应用:美“不死鸟”等空空导弹,美“霍克”、俄SAM-6等防空导弹红外线自动寻的制导系统被动式。优点:分辨力高;抗干扰性较强;隐蔽性较好设备简单,重量轻、尺寸小,成本低缺点:受天气影响大不具备敌我识别能力应用:•美“响尾蛇”等空空导弹,美“小懈树”、SAM-7等防空导弹毫米波自动寻的制导系统分主动式、半主动式、被动式三种。原理与雷达自动寻的制导系统相同。毫米波:波长为10-1mm(f=30-300GHz)的电磁波。主要特点:受气象和烟尘的影响小,只受大雨影响制导精度较低激光自动寻的制导主要特点:多为半主动式制导精度极高抗干扰能力强成本低,体积小可用于对固定或活动目标攻击受气候、烟尘等影响大应用激光制导炸弹、反坦克导弹等战斗实况(3)复合制导采用两种或两种以上制导方式组合而成的制导技术:自主式+寻的式自主式+遥控式遥控式+寻的式自主式+遥控式+寻的式复合制导的特点优点:克服了单一制导方式带来的缺陷制导距离远、精度高、抗干扰能力强缺点:结构较为复杂成本高例题地形匹配制导系统是不断修正导弹飞经区域的飞行高度,从而攻击目标。(..)惯性制导系统制导精度不高的原因是:()a.积累误差随射程的增加而增大b.天气影响c.加速度计精度不高d.陀螺仪精度不高地形匹配制导的导弹一经发射具有以下特点:()a.与发射点及目标点都无关b.与发射点有关,与目标点无关c.与发射点无关,与目标点有关d.与发射点及目标点都有关导弹的四要素有战斗部常规战斗部、特种(核生化等)战斗部有动力装置火箭发动机,涡喷、涡扇、冲压发动机有制导系统是飞行器能在大气层中飞行导弹的分类(1)按作战任务的性质战略导弹:执行战略任务,打击战略目标战役导弹:打击战役纵深内重要目标战术导弹:直接支援部队战斗行动按发射点与目标的关系位置从地面发射:地地、地空、地舰、地潜从空中发射:空空、空地、空舰、空潜从水面发射:舰舰、舰地、舰空、舰潜从水下发射:潜潜、潜地、潜空、潜舰导弹的分类(2)按发射平台陆基、车载、机载、舰载等按射程近程导弹:=1000km中程导弹:1000~3000km远程导弹:3000~8000km洲际导弹:8000km导弹的分类(3)按攻击目标反坦克、防空、反舰、反潜、反辐射导弹等按飞行弹道飞航式•有翼导弹,大部分飞行轨迹近似水平线,只能在大气层中飞行。弹道式•飞行轨迹绝大部分为自由抛物体。导弹武器系统使导弹能完成作战任务的一套完整的设备。包括:导弹导弹制导系统的地面(或机上、舰上)部分发射设备测试设备运输装填设备发射控制设备工程勤务设备导弹的构造(AMRAAM)全重154kg,18kg高爆炸药,最大射程75km初始段和中段由机载雷达提供连续波制导+数据链制导;末段则启动弹载雷达系统自动跟踪目标(亦可直接弹载雷达制导)火箭推进,最大速度4马赫首次实战:1992年12月,击落一架伊拉克MIG-25例题(不定选题)下列武器是导弹:()a.火箭助飞鱼雷b.制导炮弹c.可控火箭武器d.红外制导炸弹导弹的组成制导系统战斗部常规战斗部核生化战斗部动力装置不依赖空气:液体火箭发动机、固体火箭发动机依赖空气:涡轮喷气发动机、冲压喷气发动机弹体导弹的战斗部——常规战斗部爆破型利用炸药爆炸时所产生的大量高温、高压气体的积聚膨胀推动周围介质而造成的冲击波起杀伤作用。破片型(杀伤型)依靠具有一定动能和分布密度的破片直接打击目标来实现对目标的杀伤和破坏聚能破甲型利用炸药的聚能效应来穿甲贫铀弹DU-DepletedUranium“贫铀弹”是弹芯用高密度、高强度、高韧性的贫铀合金制成的的炸弹、炮弹或枪弹贫铀是从金属铀中提炼出铀235以后的副产品,其主要成分是不具放射性的铀238,故称贫化铀,简称贫铀。它的密度为每立方厘米18.7克,是钢密度的2.5倍导弹的战斗部——核战斗部通常将目标分为面目标和点目标两大类。对面目标:使用“等效百万吨当量(EMT)”衡量其毁伤能力。•EMT=弹头数量×(弹头当量)2/3对点目标:主要取决于命中精度,而不仅取决于弹头当量和数量。•命中精度提高1倍,相当于导弹弹头当量提高至8倍•点目标毁伤率=弹头数量×(弹头当量)2/3/(导弹精度)2核武器的多弹头技术多弹头示意图集束式分导式全导式核爆场面(1)核爆场面(2)核爆场面(3)导弹的引信控制战斗部在最合适的时间和条件下起爆触发引信非触发引信(近炸引信)例题(不定选题)某改进型核导弹的命中精度比原型提高一倍,则此导弹对某重工业城市的攻击威力提高至原来的()a.2倍b.4倍c.8倍d.不变导弹的动力装置液体火箭发动机固体火箭发动机涡轮喷气发动机冲压喷气发动机液体、固体火箭发动机比较项目液体火箭发动机固体火箭发动机结构复杂简单可靠性较低较高重量重轻尺寸大小战斗准备时间长短比推力大小推力是否易控是否推进剂密度低高工作时间长短导弹的制导设备、弹体制导设备弹体把战斗部、动力装置、制导系统和各种翼面连接在一起,构成一个结构紧凑、具有良好的空气动力学外形的整体。导弹的导引方法纯追踪法:其速度向量每时每刻都指向目标。可攻击固定或活动目标。比例接近法:其速度向量的转动角速度正比于目标视线的转动角速度。多用在自动导引。三点法:导弹、目标和制导站始终在一条直线上。方案飞行:在发射前预定其飞行轨迹。导弹攻击目标示意图弹道导弹的导引方法飞行弹道:根据导弹能否受控、发动机是否工作分:主动段被动段(又分自由飞行段与再入段)飞行的主要参数主动段终点倾角比推力(每消耗1kg燃料所产生的推力)导弹武器的发展趋势提高导弹的命中精度研制新型制导系统广泛采用复合制导发展多种类型的弹头技术向小型化、机动化发展向通用化、模式化发展其它制导武器制导炸弹电视制导炸弹激光制导炸弹制导炮弹激光制导炮弹毫米波制导炮弹制导鱼雷中国导弹发展简史57年12月,组建地地导弹训练分队60年3月,建立第一支战略导弹营60年底,仿制成功DF-162年春,DF-2研制成功64年10月,第一颗原子弹爆炸成功66年10月,导弹发射原子弹成功67年6月,300万吨级氢弹试爆成功我国的导弹系列地地导弹——东风(DF)潜地导弹——巨浪(JL)防空导弹——红旗(HQ)空空导弹——霹雳(PL)反舰导弹——鹰击(YJ)巡航导弹——红鸟
本文标题:军事理论 精确制导武器
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