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第10章 防空利器——地空导弹(1)

地空导弹是指从地面发射攻击空中目标的导弹。又称防空导弹。它是组成地空导弹武器系统的核心。地空导弹是由地面发射,攻击敌方来袭飞机、导弹等空中目标的一种导弹武器,是现代防空武器系统中的一个重要组成部分。与高炮相比,它射程远、射高大、单发命中率高;与截击机相比,它反应速度快、火力猛、威力大,不受目标速度和高度限制,可以在高、中、低空及远、中近程构成一道道严密的防空火力网。

(第一节)地空导弹

地空导弹是2O世纪40年代,因防空作战的需要而发展成的一种新型地面防空武器,至今已发展成一个多种类、多型号的武器系列。作为一种以打击空中飞行目标为主的精确制导武器,地空导弹能够以很高的精度毁伤各种高性能飞行兵器,从而成为现代防空作战中的主战兵器。

一、地空导弹简介

从1939年世界上第一枚导弹成功发射开始,导弹――这种长了眼睛的武器可以说是日新月异,小军迷的军事知识构成也该与时俱进了!《导弹的威力有多大》(作者宋学军)为你精心准备了当前世界最尖端的导弹知识,甚至一些导弹的发展构想在本书中也有体现,可以说《导弹的威力有多大》是小军迷们了解导弹知识及一些尖端导弹介绍的最直接窗口,相信你们一定会喜欢!

地空导弹在现代战场的出现,极大地促进了空袭和防空的发展,使防空作战进入了一个高技术对抗的阶段。随着现代化防空作战样式的发展,地空导弹武器系统已成为防空作战的重要力量,在现代空防对抗中发挥着重要的作用。从20世纪60年代开始,在历次局部战争中,地空导弹都获得了广泛应用,并对战争中空防对抗的形势产生了巨大影响。

地空导弹武器系统是指从地面上发射,用来攻击各种空中飞行目标的导弹武器系统,它由目标搜索指示系统、跟踪制导系统、导弹系统、发射系统、指挥自动化系统和支援保障系统等组成。

地空导弹是一种用来对付空中威胁的制导武器,它所对付的目标一般是指各种作战飞机,有些地空导弹还能够射击巡航导弹、空地导弹、战术弹道导弹和空漂气球等目标。从舰艇上发射,用来攻击空中飞行目标的导弹,称为舰空导弹。舰空导弹与地空导弹具有非常相似的特性,大多数舰空导弹是由地空导弹改进和演化的,因此习惯上将地空导弹与舰空导弹视为同一类导弹,统称为防空导弹,也称为面对空导弹。

军迷小知识

国土防空是为保卫国家领土不受空袭而统一组织的全国性的防空。主要任务是:平时保卫国家领空不受侵犯,战时抗击和反击敌之战略空袭,掩护国家转入战时体制,保卫国家领土和重要目标的安全。

二、地空导弹的分类

各国对地空导弹武器系统分类的方法和标准不尽相同,但总的规律和原则相近。一般按地空导弹武器系统的作战任务、地面机动l生、作战空域等特征进行分类。

地空导弹武器系统按作战任务可分为国土防空、野战防空和舰艇防空三类。国土防空系统一般采用相对稳定的部署方式,可采用固定式或半固定式地空导弹武器系统。野战防空要求武器系统具有良好的机动性能,能随部队行进,执行防空掩护任务,能迅速由行军状态转入战斗状态,能在行进中搜索、跟踪目标,能在短暂的停留时间内发射导弹并快速转移,野战防空多采用机动能力强的自行式或便携式地空导弹武器系统。舰艇防空系统是舰艇武器系统的一部分,舰空导弹武器系统固定在舰艇上,要求有平台稳定装置、导弹库及自动输送装填设备。

地空导弹武器系统按地面机动性可分为固定式、半固定式和机动式三种,其中机动式又可进一步分为自行式、牵引式和便携式三种。

地空导弹武器系统按射高和射程分为高空远程、中空中程、低空近程和超低空超近程。有些国家将射程大于1O0千米(射高达30千米左右)的地空导弹武器系统称为远程地空导弹武器系统(如前苏联的C—300ⅡMY—1):将射程在20~100千米之间(射高0.05—20千米)的地空导弹武器系统称为中程地空导弹武器系统(如前苏联的SA—2):将射程小于20千米(射高0.015~1O千米)的地空导弹武器系统称为近程地空导弹武器系统(如前苏联的sA—8);将射程在10千米以内的地空导弹武器系统称为超近程地空导弹武器系统(如前苏联的SA—7)。

地空导弹按导弹制导体制的不同可分为遥控指令制导、主动制导、半主动制导和被动制导四种类型。遥控指令制导是由地面制导站根据雷达测量的目标与导弹的坐标,依据选定的制导规律形成制导指令,发送给导弹,导引导弹飞行的制导体制;主动制导是由导弹上的导引头主动发射电磁波,利用目标回波测量目标与导弹的相对位置,依据选定的制导规律形成制与指令,导引导弹飞行的制导体制,主动制导具有发射后不管的特性;半主动制导与主动制导原理相似,导弹上的导引头利用目标回波测量目标与导弹的相对位置,依据选定的制导规律形成制导指令,导引导弹飞行,只不过导弹上的导引头不主动发射电磁波,对目标的照射由地面照射站实施;被动制导是导弹上的导引头利用目标的辐射能量(红外、电磁波)测量目标与导弹的相对位置,依据选定的制导规律形成制导指令,导引导弹飞行的制导体制,被动制导也具有发射后不管的特性。

地空导弹按导弹制导方式的不同可分为雷达制导、红外制导、电视制导、激光制导和复合制导等类型,其中红外制导、电视制导、激光制导统称为光电制导。

地空导弹武器系统按目标容量或目标通道可分为单目标通道和多目标通道两种。每次只能拦截一个目标的地空导弹武器系统,称为单目标通道武器系统,如sA—2地空导弹武器系统;可同时拦截两个以上目标的地空导弹武器系统,称为多目标通道武器系统,如美国的“爱国者”和前苏联的C—300ⅡMY地空导弹武器系统。

另外,国际上还习惯于按不同的发展时期来划分地空导弹,从20世纪40年代到目前为止,地空导弹大致经历了三个发展时期,研制了三代地空导弹,这也是一种经常使用的分类方式。

三、地空导弹武器系统构成

地空导弹武器系统发展至今,已有数十种型号,形成了各种不同性能、不同用途的庞大武器系统家族。由于作战任务、技术战术性能、使用原则以及所采用的技术不同,地空导弹武器系统的组成不尽相同,一般由目标搜索指示系统、跟踪制导系统、导弹系统、发射系统、指挥自动化系统和支援保障系统等分系统组成。

1.目标搜索指示系统

一般情况下,地空导弹武器系统制导雷达的跟踪精度很高,但波束较窄,探测距离和范围较小,难以在大范围内及时发现目标。为弥补地空导弹武器系统制导雷达的这种不足,一般为地空导弹武器系统配备有目标搜索指示系统。

目标搜索指示系统用于搜索、发现和识别空中目标,测定目标的坐标和运动参数并向武器系统的其他设备指示空中目标,提供空中目标的参数。目标搜索指示系统是地空导弹武器系统不可缺少的组成部分。该系统按设备特征可分为雷达、光学和光电三种;按工作方式可分为主动式和被动式(无源探测)两类。

地空导弹武器系统目标搜索指示系统通常由搜索、识别和指示等设备组成。

(1)搜索设备

搜索设备用于探测、发现空中目标,确定空中目标的坐标。目前所用的大多数搜索设备为专用的雷达系统,一般称为搜索警戒雷达,配备地空导弹武器系统时也称为目标指示雷达。也有采用光学或光电装置的搜索装备,光学搜索设备有望远镜和各种光学瞄准具,用于白昼能见度较好时观测目标。光电搜索设备有电视、红外和激光等基本类型。电视与红外设备属于被动式系统,一般作为雷达的辅助系统,在强电子干扰情况下,雷达无法正常工作时使用。光电搜索设备单独使用时,需要与测距装置(测距雷达或激光测距仪)配合工作。由于气象条件对光电搜索设备的影响较大,因此单独使用的光电搜索设备多用于近程地空导弹武器系统。

(2)目标识别设备

目标识别设备用来确定被发现目标的种类和属性。目标的种类识别是在分析所发现目标特征的基础上,将目标定为一定等级(类型)的识别设备,如判断目标是轰炸机还是侦察机。目标的种类识别还可根据目标的外廓形状和尺寸、反射和辐射特性、运动规律等进行。目标的属性识别是指目标的敌我属性识别,目标敌我属性的识别由敌我识别器完成。敌我识别器由专用的天线发射和接收装置、相应的密码形成和校对系统组成,在地空导弹武器系统中,敌我识别器(询问和应答收发装置)通常与搜索或制导雷达安装在一起。如没有安装敌我识别器,敌我识别工作则由战勤(操作)人员根据上级(友邻)空情通报和经验判定。

(3)目标指示设备

目标指示设备用于将搜索设备所获得的空情(经分析处理后的目标信息)以一定的方式及时、准确地传输给指挥控制中心,供指挥员确定射击决心,实施射击指挥。有的目标搜索与指示系统还同时将信息传输至武器系统的制导系统,为火力单元指示目标,使火力单元提前做好战斗准备并及时发现目标。

目标搜索指示系统是地空导弹武器系统不可缺少的组成部分,对于不同类型的地空导弹武器系统,目标搜索指示系统与地空导弹武器系统具有不同的结合形式。

①目标搜索指示系统是地空导弹武器系统整体结构中的一部分,如前苏联的SA—8和法、德联合研制的“罗兰特”,将搜索、跟踪、制导设备和发射设备安装在一辆车上,在结构上实现了一体化。

②目标搜索指示系统是地空导弹武器系统配套中的分系统。目标搜索指示系统在功能上与武器系统的其他部分紧密结合,在结构上则单独配置。如法国的“响尾蛇”、意大利的“斯帕达”和前苏联的c—300ⅡMY。C—300ⅡMY地空导弹武器系统的目标搜索指示工作由单独配置的三坐标雷达完成。

③目标搜索指示系统配属给地空导弹武器系统,但又可单独执行任务。如美国的“奈基”Ⅱ地空导弹武器系统中的大功率搜索雷达、sA—2地空导弹的目标指示雷达等。

在一套地空导弹武器系统中,目标搜索指示系统的种类、设备的数量和构成形式以及各分设备的具体组成是各不相同的,它取决于该武器系统规定的作战任务、系统的组成、设备的技术性能和战术使用要求等。机动式近程地空导弹武器系统的搜索设备一般与跟踪、制导、发射装置安装在同一车底盘上或者安装在单独的车辆上,如法、德联合研制的“罗兰特”和法国的“响尾蛇”地空导弹武器系统;有的地空导弹武器系统所配属的目标搜索指示系统可以为两套以上地空导弹武器系统提供目标指示,如前苏联c—300ⅡMY地空导弹配备的三坐标雷达;有的地空导弹武器系统所配属的目标搜索指示系统从系统结构上讲还可以为其他邻近的便携式地空导弹武器系统或高炮指示目标。地空导弹武器系统中的目标搜索指示系统一方面自主搜索发现目标,另一方面还可从防空C3I系统中获取空情信息,同时还可将本身所获取的空情信息反馈给上级c3I系统或通报给友邻部队,因此在整个防空信息网中,地空导弹武器系统的目标搜索指示系统是整个防空战场信息系统中的一个重要信息获取环节。

2.跟踪制导系统

地空导弹的跟踪制导系统通过跟踪目标和导弹,测量目标和导弹的坐标和运动参数,导引和控制导弹沿着选定的制导规律所确定的理想弹道飞向目标。

地空导弹的跟踪制导系统通常由弹上制导装置和地面跟踪制导设备组成,也有完全由弹上跟踪制导装置组成的,如全程主动寻的或被动寻的制导系统。

地空导弹跟踪制导系统是地空导弹武器系统最重要的组成部分,地空导弹跟踪制导系统控制导弹运动的部分称为制导系统,制导系统工作的实质是通过对导弹姿态的控制,实现对导弹质心运动的导引制导系统主要由测量装置、解算装置、指令传输设备、自动驾驶仪和执行机构等组成。

测量装置用来连续不断地测定目标、导弹的坐标和两者相对运动的参数并传输给解算装置。解算装置按选定的制导规律完成测量信息的运算处理,形成修正导弹弹道的制导指令。指令传输设备用于将制导指令传输给导弹上的制导装置。自动驾驶仪是弹上制导装置的基础,用于将制导指令与自身感受的弹体姿态信息进行综合处理,形成控制指令;控制指令由执行机构(一般为舵机)执行。执行机构的动作改变了作用在导弹上的力与力矩,从而改变了导弹的飞行方向和姿态,使导弹按制导指令的导引沿理想弹道飞向目标。导弹按制导指令改变了飞行弹道,测量装置又测定了导弹在空中新的坐标,从而开始下一个循环的制导控制过程,这一控制过程是一个典型的闭环控制过程。

地空导弹的制导系统和导弹之间所构成的闭环控制回路称为制导回路;导弹上的自动驾驶仪和弹体之间所构成的闭环控制回路称为稳定回路。制导回路和稳定回路是地空导弹武器系统中最重要的两个基本概念,是从总体角度了解地空导弹武器系统最重要的两个基本概念。

在制导回路中,导弹被视为质点,这是由于雷达测量的局限性所致。在制导回路中,导弹只具有位于导弹质心的3个直角坐标x、v、z或极坐标R、α、p(斜距、高低角、方位角),此时导弹具有3个自由度,控制指令是以质点控制原理形成的,控制导弹质点沿着理想弹道飞行。在稳定回路中,导弹被视为刚体,此时导弹除具有位于导弹质心的3个直角坐标或极坐标外,还具有刚体绕质心运动的3个姿态(俯仰、偏航和滚转),此时导弹具有6个自由度,导弹上的自动驾驶仪通过陀螺和加速度仪感受导弹自身的运动,通过计算,与地面制导系统的控制指令合成形成控制导弹的执行指令。执行指令要完成两项工作,一是保持导弹自身稳定,二是按照地面制导系统的导引指令控制导弹沿理想弹道飞行。

地空导弹跟踪制导系统的一般形式是制导雷达,有的地空导弹武器系统的制导雷达同时还担负对目标的照射任务,这种情况称为照射制导雷达。

3.导弹系统

导弹是实现地空导弹武器系统作战目的的最终设备单元。导弹的主要构件有弹体、弹上制导装置、战王下部、引信、推进装置和电、气源设备等。

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