反重力飛行回旋陀螺_什么是反重力

　　2016-01-16 14:31:38 來源反重力飛行回旋陀螺：東方網(wǎng) 責(zé)任編輯：小冰

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　　原標(biāo)題: 中國東風(fēng)21D導(dǎo)彈攻擊流程曝光 軌跡復(fù)雜多變難攔截

　　反艦彈道導(dǎo)彈并不是傳統(tǒng)意義上的彈道導(dǎo)彈。很顯然反重力飛行回旋陀螺，要“反艦”，那么導(dǎo)彈的彈道就不能完全在發(fā)射之前就被預(yù)定。至少在飛行軌跡的末端，導(dǎo)彈必須具有依據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動狀態(tài)而臨時(shí)進(jìn)行自由機(jī)動的能力，只有這樣，反艦彈道導(dǎo)彈才能命中在大海中航行的軍艦。圖為反艦彈道導(dǎo)彈攻擊航母示意圖。

　　結(jié)構(gòu)上的獨(dú)特之處

　　從傳統(tǒng)的定義來說，彈道導(dǎo)彈就是在發(fā)射之后，遵循預(yù)先制定好的彈道，以接近拋物線的軌跡飛行的導(dǎo)彈。彈道導(dǎo)彈必有的部件是慣性制導(dǎo)儀（機(jī)械慣性陀螺或激光陀螺），它能實(shí)時(shí)測量導(dǎo)彈的加速度，從而推算出導(dǎo)彈此時(shí)的飛行路徑，并與預(yù)先制定的彈道作比較。如果陀螺儀測量出導(dǎo)彈偏離了預(yù)先制定的彈道，彈上相應(yīng)的控制系統(tǒng)就發(fā)出指令，使導(dǎo)彈改變飛行狀態(tài)，直至與預(yù)定的彈道吻合，這也是“彈道導(dǎo)彈”一名的由來。

　　反艦彈道導(dǎo)彈并不是傳統(tǒng)意義上的彈道導(dǎo)彈。很顯然，要“反艦”，那么導(dǎo)彈的彈道就不能完全在發(fā)射之前就被預(yù)定。至少在飛行軌跡的末端，導(dǎo)彈必須具有依據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動狀態(tài)而臨時(shí)進(jìn)行自由機(jī)動的能力，只有這樣，反艦彈道導(dǎo)彈才能命中在大海中航行的軍艦。反艦彈道導(dǎo)彈是一種“非典型”的彈道導(dǎo)彈，從目前國際上對此類導(dǎo)彈形成的共識來看，一般認(rèn)為，反艦彈道導(dǎo)彈是一種復(fù)合彈道導(dǎo)彈，它在彈道的上升段、中段與普通的彈道導(dǎo)彈一般無大的差別，但在彈道的末端，反艦彈道導(dǎo)彈的制導(dǎo)原理、制導(dǎo)系統(tǒng)與飛航式導(dǎo)彈相似。

　　冷戰(zhàn)時(shí)期，美國研制的“潘興”-2中程彈道導(dǎo)彈就是這樣的復(fù)合彈道導(dǎo)彈。盡管它的打擊對象不是軍艦，而是大戰(zhàn)時(shí)蘇聯(lián)陸軍設(shè)置的前進(jìn)后勤基地、裝甲集群駐屯地，但為了打擊這些位置隨時(shí)可能發(fā)生變化的目標(biāo)，“潘興”-2 破天荒地在彈道導(dǎo)彈上同時(shí)安裝了慣性制導(dǎo)、雷達(dá)地形匹配末制導(dǎo)兩套制導(dǎo)系統(tǒng)。在導(dǎo)彈的上升段與中段，“潘興”-2 維持拋物線彈道。當(dāng)進(jìn)入彈道末端、導(dǎo)彈重入大氣層后，“潘興”-2 的彈頭即開始打開減速裝置，使彈頭的速度逐漸下降，從接近3000 米/ 秒降低到1100 米/ 秒。當(dāng)彈頭的速度降低到已不會引起黑障的時(shí)候，彈上的末端地形匹配制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)，掃描下方陸地，與輸入導(dǎo)彈的電子地圖進(jìn)行比對識別。此后，導(dǎo)彈一邊在大氣層內(nèi)滑翔，一邊使用氣動舵面，更精確地修訂航跡，直至精確命中目標(biāo)。

　　復(fù)雜的制導(dǎo)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)使得“潘興”-2 的外觀也與其反重力飛行回旋陀螺他彈道導(dǎo)彈顯得不同。傳統(tǒng)的單彈頭彈道導(dǎo)彈，其彈頭內(nèi)只有戰(zhàn)斗部，因而在導(dǎo)彈重入大氣層時(shí)，只剩下一個(gè)圓錐體扎向地面。而“潘興”-2 的彈頭除了一枚戰(zhàn)斗部，還需要安裝整流罩、雷達(dá)、火控元件和飛行控制系統(tǒng)，因而“潘興”-2的彈頭又尖又長，外表呈流線型。彈頭最前端是整流罩，內(nèi)部裝有雷達(dá)天線；接著是儀器艙，裝有雷達(dá)的控制系統(tǒng)、火控元件；接下來才是戰(zhàn)斗部。

　　媒體公布的“東風(fēng)”-21D 照片中，導(dǎo)彈頭部也是又尖又長，這與“潘興”-2 的外觀可謂是異曲同工。不過，從技術(shù)發(fā)展的角度來說，服役于1985 年的“潘興”-2，安裝的制導(dǎo)雷達(dá)體積、重量偏大，在其20 多年之后才出世的“東風(fēng)”-21D，彈上搭載的雷達(dá)在小型化方面應(yīng)當(dāng)有巨大的進(jìn)步，即便是用較小直徑的雷達(dá)天線，也可能擁有比“潘興”-2 更遠(yuǎn)的探測距離和更大角度的探測扇面。甚至“東風(fēng)”-21D 有可能安裝小型簡易相控陣?yán)走_(dá)，在獲得更好的探測精度、探測距離的同時(shí)，導(dǎo)彈本身的體積還能進(jìn)一步縮小。從成本上講，相控陣?yán)走_(dá)的造價(jià)比傳統(tǒng)機(jī)械掃描雷達(dá)高，但對于反艦彈道導(dǎo)彈這樣一種本身就比較昂貴、所要對付的目標(biāo)更昂貴的武器來說，換用小型相控陣給全彈成本帶來的漲幅，或許也是可以接受的。

　　自從蘇聯(lián)解體之后俄羅斯便不再投入資源發(fā)展中導(dǎo)，美國則早早將中程戰(zhàn)略打擊任務(wù)交給了核“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈?！皷|風(fēng)”-21 導(dǎo)彈研制于上世紀(jì)80年代，最初部署在東北及華北地區(qū)，用于對蘇聯(lián)遠(yuǎn)東地區(qū)的要點(diǎn)進(jìn)行威懾。90 年代中期的臺海危機(jī)之后，“東風(fēng)”-21 導(dǎo)彈的常規(guī)彈頭型大量制造，主要部署在東南沿海。從結(jié)構(gòu)上看，“東風(fēng)”-21 采用二級布局，固體推進(jìn)劑，火箭發(fā)動機(jī)、推進(jìn)劑配方均與“巨浪”-1 潛射彈道導(dǎo)彈相似?！皷|風(fēng)”-21 的初期型外觀上也與“巨浪”-1 有一定的相似之處。從90 年代起，反重力飛行回旋陀螺我國陸續(xù)推出“東風(fēng)”-21 的改進(jìn)型，其中“東風(fēng)”-21C 的整體性能已相當(dāng)先進(jìn)，該彈采用了末端機(jī)動變軌體制以增強(qiáng)突防能力，這為發(fā)展“東風(fēng)”-21D 型反艦彈道導(dǎo)彈奠定了基礎(chǔ)。簡單地說，“東風(fēng)”-21C 型導(dǎo)彈在彈頭增加了變向機(jī)構(gòu)以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)，“東風(fēng)”-21D 型導(dǎo)彈則是在“東風(fēng)”-21C 的基礎(chǔ)上，再增加了主動雷達(dá)末制導(dǎo)系統(tǒng)以及星- 彈通信系統(tǒng)。

　　導(dǎo)彈系統(tǒng)的構(gòu)成

　　反艦彈道導(dǎo)彈只是整個(gè)反艦彈道導(dǎo)彈作戰(zhàn)系統(tǒng)的一部分。隔著兩千多千米，發(fā)射一枚彈道導(dǎo)彈，就準(zhǔn)確地命中一艘在海上自由航行的航空母艦，這顯然是個(gè)高難度的技術(shù)活，需要一個(gè)龐大先進(jìn)的系統(tǒng)予以支撐。如果粗略地劃分，反艦彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)是由以下4 個(gè)部分組成：導(dǎo)彈武器、發(fā)射平臺、信息獲取平臺、通訊/ 指揮系統(tǒng)。導(dǎo)彈武器前文已有介紹，這里主要介紹后三個(gè)分系統(tǒng)的情況。

　　發(fā)射平臺不僅是彈道導(dǎo)彈的發(fā)射車，它還包括了導(dǎo)彈的彈道設(shè)定系統(tǒng)、導(dǎo)彈基地，以及機(jī)動發(fā)射車的定位系統(tǒng)。發(fā)射平臺必須連接在整個(gè)通訊/ 指揮系統(tǒng)中，以獲取彈道導(dǎo)彈所打擊的目標(biāo)參數(shù)，并依據(jù)戰(zhàn)役指揮機(jī)構(gòu)的命令決定是否發(fā)射導(dǎo)彈、發(fā)射多少枚。中國反艦彈道導(dǎo)彈的發(fā)射，目前來看仍由二炮的中程彈道導(dǎo)彈旅來執(zhí)行，這意味著還需要在二炮和海軍之間“打通經(jīng)脈”，在兩個(gè)軍種間統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議，建立一條通暢的數(shù)據(jù)鏈和指揮通道。

　　信息獲取平臺是整個(gè)反艦彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)的關(guān)鍵。從戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)的要求來說，信息獲取平臺的使命是感知敵方水面艦艇戰(zhàn)斗群的位置、航速、航向，以供反艦彈道導(dǎo)彈裝訂射擊諸元。對敵方艦艇的監(jiān)控應(yīng)當(dāng)是實(shí)時(shí)的，或至少是準(zhǔn)實(shí)時(shí)的，否則反艦彈道導(dǎo)彈無法進(jìn)行準(zhǔn)確的射擊，作戰(zhàn)效率大打折扣。目前可用于對敵方水面艦艇實(shí)施監(jiān)測的裝備包括：海洋監(jiān)視衛(wèi)星群（約需15 顆以上的雷達(dá)偵查衛(wèi)星組成群組）；遠(yuǎn)程長航時(shí)隱身無人機(jī)；大型預(yù)警機(jī)。此外，在必要的情況下，前出的我方水面艦艇、潛艇，如碰巧在雷達(dá)/ 聲吶探測范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了敵艦，也可以提供相關(guān)的信息。

　　通訊/ 指揮系統(tǒng)負(fù)責(zé)將上述三個(gè)平臺連接起來。這個(gè)系統(tǒng)整合全戰(zhàn)區(qū)的裝備與作戰(zhàn)平臺，使其相互協(xié)調(diào)。由于戰(zhàn)區(qū)總面積可能超過500 萬平方千米，戰(zhàn)區(qū)內(nèi)的作戰(zhàn)平臺與探測平臺多達(dá)數(shù)百個(gè)，因此需要一套龐大復(fù)雜的系統(tǒng)來保證將戰(zhàn)區(qū)內(nèi)的所有單元納入統(tǒng)一的指揮體系中，并保證其能正常運(yùn)行。這一套系統(tǒng)以衛(wèi)星通信為基礎(chǔ)，大部分設(shè)備與功能與當(dāng)今的C4ISR 系統(tǒng)有相似之處，獨(dú)特之處在于星- 彈通信系統(tǒng)，即通信衛(wèi)星與飛行中的反艦彈道導(dǎo)彈直接聯(lián)系，向反艦導(dǎo)彈輸入敵艦新的位置和航向參數(shù)，即傳統(tǒng)意義上的中段修正指令，進(jìn)一步提高反艦導(dǎo)彈的命中率。當(dāng)然，中段修正指令不是每次導(dǎo)彈射擊都會用到，如果敵艦在我方探測平臺第一次發(fā)現(xiàn)其蹤跡之后，仍傻不愣登地維持原來的航速和航向，那么導(dǎo)彈在飛行過程中，可以不需中段指令修正。但這一套系統(tǒng)仍然需要建立起來，以應(yīng)對復(fù)雜的對海作戰(zhàn)環(huán)境。

　　作戰(zhàn)流程

　　遂行反艦作戰(zhàn)，第一步是必須發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。目前可由多個(gè)信息獲取平臺、以多種手段對目標(biāo)可能海域進(jìn)行探測。如敵方艦隊(duì)正在進(jìn)行通信或開啟雷達(dá)，可以無線電測向裝置對其進(jìn)行概略定位。如果敵方通信時(shí)間足夠長或是通信頻段較為“原始”，無線電測向裝置甚至可以精確定位，那么反艦彈道導(dǎo)彈就可以根據(jù)這些參數(shù)立即發(fā)射。但一般情況下，精確定位需要對海搜索雷達(dá)或紅外探測裝置發(fā)現(xiàn)敵方艦隊(duì)，并對其進(jìn)行一段時(shí)間的跟蹤。這樣不僅能對敵方艦隊(duì)進(jìn)行精確定位，還能準(zhǔn)確地知道敵方艦隊(duì)到底有幾艘艦、艦種分別是什么，以便于指揮機(jī)構(gòu)作出決策，我們到底要打掉對方多少艘船、打擊哪幾艘船。

　　接下來的流程，是信息獲取平臺將獲取的信息傳回指揮中心，由指揮中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)解算出射擊參數(shù)。如更高層級的指揮機(jī)構(gòu)已作出“對敵方艦隊(duì)實(shí)施打擊”的決策并下放相應(yīng)權(quán)限，參數(shù)就會發(fā)送至導(dǎo)彈發(fā)射平臺，并立即輸入到反艦彈道導(dǎo)彈，導(dǎo)彈隨即發(fā)射。

　　射程2500 千米的彈道導(dǎo)彈最大飛行速度約2500 ~ 3000 米/ 秒，導(dǎo)彈從發(fā)射到擊中目標(biāo)約須20 分鐘。如敵方艦隊(duì)采取針對性的全速機(jī)動，在這段時(shí)間里，敵艦可能機(jī)動約10 海里。如彈上的主動雷達(dá)末制導(dǎo)系統(tǒng)最大探測距離80 千米、雷達(dá)搜索扇面30°，理論上敵艦在20 分鐘內(nèi)是跑不出末制導(dǎo)雷達(dá)的搜索范圍的。但為保險(xiǎn)起見，還可根據(jù)信息獲取平臺傳來的實(shí)時(shí)信息，讓在太空中飛行的反艦彈道導(dǎo)彈進(jìn)行一到兩次中段修正。

　　在接近目標(biāo)所在區(qū)域后，導(dǎo)彈進(jìn)入再入段，早已與一、二級助推器脫離的彈頭張開阻力板，利用大氣阻力減速。當(dāng)速度降低到4 馬赫以下時(shí)，包裹在彈頭外部的熾熱空氣電離層消失，導(dǎo)彈雷達(dá)開機(jī)，主動搜索目標(biāo)艦隊(duì)，并依據(jù)雷達(dá)獲取的敵方艦隊(duì)信息，識別出哪一個(gè)目標(biāo)才是導(dǎo)彈所要攻擊的目標(biāo)。接下來的事情，就是導(dǎo)彈與敵艦?zāi)┒朔烙到y(tǒng)的對抗了。

　　從上述作戰(zhàn)流程可知，反艦彈道導(dǎo)彈并不神秘，它的所有分系統(tǒng)、平臺都是我們可以理解的存在。搭建這樣一個(gè)龐大的作戰(zhàn)系統(tǒng)，也需要花費(fèi)大量的資源，技術(shù)含量不亞于打造一支航母戰(zhàn)斗群。不過這也是常理，世界上并不存在“投機(jī)取巧”的取勝之道。同時(shí)，反艦彈道導(dǎo)彈也并非不可攔截的，?；磳?dǎo)系統(tǒng)、高性能的區(qū)域防空系統(tǒng)都對反艦彈道導(dǎo)彈有一定的攔截能力。從中國目前的形勢來看，反艦導(dǎo)彈并不是反航母唯一可行的方式，它的意義在于為中國新添了一種反航母的手段。畢竟“雙管齊下”甚至“多管齊下”，讓敵方的防御系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)疲于奔命，是一個(gè)非常有效、事半功倍的突破方式。