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导弹多弹头如何实现“各奔前程”?

来源:科普中国-军事科技前沿2020-07-25 12:40

  【弹道导弹弹头再入技术④】

  分导式多弹头技术堪称是导弹技术皇冠上的宝石,目前掌握这一技术的国家屈指可数,那么,导弹又是如何让众多的子弹头按照各自目的飞向不同的目标的呢?

导弹多弹头如何实现“各奔前程”?

  多弹头导弹弹头再入示意图(图片来源:《弹道式导弹》宇航出版社)

  大约在上个世纪60年代中期,随着反导系统拦截能力的提高和打击点目标的需要,在弹道式导弹的突防技术上又开始研制一种所谓“分导式多弹头”。它是在集束式多弹头技术的基础上发展起来的,并且到了70年代中期,已在弹道式战略导弹上获得广泛应用。

导弹多弹头如何实现“各奔前程”?

  分导式多弹头结构示意图(图片来源:《弹道式导弹》宇航出版社)

  分导式多弹头是用1枚导弹发射多个弹头,这些弹头分别瞄准不同目标或沿着不同再入轨道打击同一目标。投放多弹头的导弹飞行过程比单弹头要多一个释放子弹头的过程。在最初的助推段两者无异,依次启动第一级及第二级火箭发动机,使导弹持续加速,直到获得足以飞完全程所需的速度后,导弹弹头和弹体分离,多弹头的母弹头在飞行弹道到达最高点之前的适当位置上,根据控制指令启动抛罩机构,抛掉母弹头上的整流罩。母弹头拥有一个小型火箭的平台,即末助推控制系统,这是区别分导式多弹头导弹与其它导弹的关键,也是其技术核心。战略导弹的主火箭发动机把弹头母舱投送到预定的弹道点后,弹头母舱与主火箭分离,作弹道飞行,此后母舱由末段助推系统提供推进及制导控制。母舱上的惯性制导系统控制多个小火箭或燃气喷管工作,不断修正母舱的速度和姿态。当速度和角度达到预定弹道值时,母舱释放机构投放第一个子弹头。此后可以有以下几种控制方式:一是母舱沿原目标方向加速,使得第二个弹头的落地射向距离增大;二是火箭反向点火,产生与速度方向相反的推力,使弹头母舱减速发射子弹头,子弹头落地点比第一个打击目标近,这可以最大限度发挥导弹动力;三是弹头落在原目标侧向扇区内,以扩大弹头打击散布面积;四是给母舱一个在原弹道平面内,且基本垂直于其运动方向的推力,使第二个弹头从较高或较低的角度接近目标,比第一个弹头滞后数分钟,以躲避前一弹头爆炸的毁伤效应,避免“自我摧毁”。原则上每个弹头共用1套制导及推进系统控制母舱,并按一定顺序弹射弹头,每弹射一个弹头后,母舱就调整一次速度及方向,这样每个弹头就可以指向不同的目标,直到全部子弹头释放完毕为止。这时母弹头又可以飞回原来的弹道上来,作为一个诱饵再入大气层,以迷惑敌方的反导系统的“视觉”,掩护子弹头投放到预定的目标上去。随着技术的发展,有些子弹头在投放后还可以自主飞行,自我导引到目标,这就比前面这种一次分导式弹头更不可捉摸,而且可以打击更大范围的目标。例如,美国在发展“三叉戟”1C4导弹的多弹头系统时,除MK4分导式弹头外,还发展了一种MK500子弹头,其具备机动功能,也就是说其在与母舱分离后,子弹头自身还携带有末助推控制系统,而且这两种子弹头可以混合装配在“三叉戟”1C-4的多弹头母舱中,但由于当时技术局限,MK500弹头的机动能力有限,而且打击精度也差,因此没有实际部署。

导弹多弹头如何实现“各奔前程”?

  美军维护民兵3导弹多弹头组件(图片来源:美国国防部网站)

  目前,分导式多弹头已经成为弹道导弹发展的主流。过去,美国“海神”导弹可携带14个分导式再入飞行器,现役的“民兵3”导弹也携带3个MK12分导式弹头。俄罗斯大部分弹道导弹都能够携带分导式多弹头。其中,“SS-N-20”潜地导弹可携带6—9枚分导式多弹头,“SS-18”洲际弹道导弹最多可携带10枚分导式多弹头,“SS-24”洲际弹道导弹则可携带10枚分导式多弹头。

  李文盛:电子工程学士及军事学硕士,原总参某部高级工程师,从事军事信息与军事战略研究,以及远程作战问题研究,长期参加中国军控学会《年度国际军备控制与裁军报告》及中国国际问题研究所《全球核态势评估(年度)报告》的撰写,在军内外十余家刊物发表学术及军事科普论文400余篇,参与《俄罗新军事基本情况》、《美国未来作战系统》等多部论著撰写,主持或参加了多项国家及军队科研项目,获得军队科技进步奖多项,为核战略与核武器发展、作战使用专家,在防空与反导,以及常规远程作战方面也有较深研究。

导弹多弹头如何实现“各奔前程”?

  出品:科普中国军事科技前沿

  策划:金赫

  科学顾问:李文盛

  监制:光明网科普事业部

[ 责编:赵清建 ]
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