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弹道导弹怎样飞向攻击目标

发布时间: 2019-05-24 10:26:58   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

弹道,定义为导弹由起飞到击中目标所飞过的路径。关于这一点,可形象地利用步枪管、子弹和目标来说明。参看图1,想象有100千米的一根曲线形枪管穿过地球大气层,枪口在外层空间的高度真空中。枪管或轨道是曲线形的,这是因为地球的重力使导弹在飞向目标的过程中产生俯仰。子弹飞经枪管表示动力与制导阶段;子弹在离开枪口的瞬间必须具有所需的方向与速度才能击中目标,因为从这点开始制导就停止,子弹纯粹沿弹道飞行。当子弹在地球大气以上飞行时,影响其飞行路径的只有重力。重力最终会把子弹拉回到地球的大气层之内。这一返回到大气中的过程称为“再入”。再入路径一般是非制导的,通常称为弹道再入。

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图1 制导飞行阶段

发射阶段的制导

导弹制导系统是通过精密地“感觉”导弹的飞行进行工作的。这种感觉与一个司机在一条弯曲的山路上开车的感受是类似的。人可以感受到汽车的加速度并感觉到沿曲线行驶时作用在身体上的横向力。从理论上说,如果司机具有完善的感测、记忆能力,而且具有时间基准,那么他就能闭上眼睛在熟悉的山路上行驶。汽车沿道路的运动情况确定作用在司机身上的加速度力,因此通过感测此加速度所引起的力的方向、大小和随时间变化的情况,便可以控制汽车的速度和方向。

导弹制导系统的功能与此相仿。飞行计算机将系统加速度计经适当处理后得到的输出同为达到预先编程的弹道所应该具有的输出进行比较。如果这两个值不匹配,则计算机便命令导弹驾驶仪改变导弹的飞行方向。计算机将加速度计输出转换成速度与位置之后,更适合于作这样的比较。当导弹的计算速度与预先编程弹道所需的速度一致时,即发出推力控制终止指令。如图2所示为运动感知的示意图。

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图2 运动感知

熄火点速度与落点精度

由于制导功能是在飞行总时间的前百分之十这段时间内完成的,因此对熄火点速度与位置有极其严格的要求。了解这一点是很重要的。最坏的情况可能是水平射向速度分量的误差。对于飞行9660千米的一枚洲际弹道导弹来说,如果熄火速度偏离正确速度(标称值为7.610千米/秒)的误差为0.0254米/秒,则战斗部将偏离目标9660千米。

通常熄火状态通过两个参数来评定:

(1)速度误差(速度的方向和大小);(2)熄火时的位置误差。

位置误差:为了说明问题,假如山上有一个小伙子向下面的一个目标扔石头(见图3)。假定这个小伙子用全身力量投掷,并假定石头以适当的方向和正确的速度脱手。考虑位置误差的影响,如图3所示,如果山太高,他会扔得太远;如果山太低,则会扔得太近。在这两种情况下都达不到目标。这就清楚地表明了弹道导弹的熄火点高度位误差会带来什么样的后果。

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图3  熄火点位置误差的影响

速度误差:假设小伙子以不正确的方向投放石头为例,方向可以通过从垂线向下量的角度来表示。如图4所示,小伙子扔石头的方向有一个最优角度(约45度),投放角太高或太低都会扔不到目标。

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图4 熄火速度的角误差的影响

在图5中,一个力气较大的小伙子站在小山上的适当高度上扔石头,他以正确的方向投放。如果他给予石头的速度不够或超过所需的速度,则他就会扔得过近或过远,达不到目标。

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图5 熄火速度的幅值误差的影响