导弹及结构制造技术2019年10月导弹是“导向性飞弹”的简称,是一种依靠制导系统来控制飞行轨迹的可以指定攻击目标,甚至追踪目标动向的无人驾驶武器。其任务是把战斗部装药在打击目标附近引爆并毁伤目标,或在没有战斗部的情况下依靠自身动能直接撞击目标,以达到毁伤效果。简言之,导弹是依靠自身动力装置推进,由制导系统导引、控制其飞行路线,并导向目标的武器。导弹的组成导弹通常由战斗部(弹头)、弹体结构系统、动力装置推进系统和制导系统等4部分组成。导弹推进系统推进系统是为导弹飞行提供推力的整套装置。又称导弹动力装置。它主要由发动机和推进剂供应系统两大部分组成,其核心是发动机,又称导弹的心脏。导弹发动机有很多种,通常分为火箭发动机和吸气喷气发动机两大类。前者自身携带氧化剂和燃烧剂,因此不仅可用于在大气层内飞行的导弹,还可用于在大气层外飞行的导弹;后者只携带燃烧剂,要依靠空气中的氧气,所以只能用于在大气层内飞行的导弹。火箭发动机按其推进剂的物理状态可分为液体火箭发动机、固体火箭发动机和固-液混合火箭发动机。吸气喷气发动机又可分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇喷气发动机以及冲压喷气发动机。此外,还有由火箭发动机和吸气喷气发动机组合而成的组合发动机。导弹推进系统发动机的选择要根据导弹的作战使用条件而定。战略弹道导弹因其只在弹道主动段靠发动机推力推进,发动机工作时间短,且需在大气层外飞行,应选择固体或液体火箭发动机;战略巡航导弹因其在大气层内飞行,发动机工作时间长,应选择燃料消耗低的涡轮风扇喷气发动机(也可以使用冲压喷气发动机)。战术导弹要求机动性能好和快速反应能力强,大都选择固体火箭发动机。但在空面导弹、反舰导弹和中远程空空导弹里也逐步推广使用涡喷/涡扇发动机和冲压喷气发动机。导弹推进系统导弹制导系统按一定导引规律将导弹导向目标、控制其质心运动和绕质心运动以及飞行时间程序、指令信号、供电、配电等的各种装置的总称。其作用是适时测量导弹相对目标的位置,确定导弹的飞行轨迹,控制导弹的飞行轨迹和飞行姿态,保证弹头(战斗部)准确命中目标。导弹制导系统导弹制导系统有4种制导方式:自主式制导。制导系统装于导弹上,制导过程中不需要导弹以外的设备配合,也不需要来自目标的直接信息,就能控制导弹飞向目标。如惯性制导,大多数地地弹道导弹采用自主式制导。寻的制导。由弹上的导引头感受目标的辐射或反射能量,自动形成制导指令,控制导弹飞向目标。如无线电寻的制导、激光寻的制导、红外寻的制导。这种制导方式制导精度高,但制导距离较近,多用于地空、舰空、空空、空地、空舰等导弹。遥控制导。由弹外的制导站测量,向导弹发出制导指令,由弹上执行装置操纵导弹飞向目标。如无线电指令制导、无线电波束制导和激光波束制导等,多用于地空、空空、空地导弹和反坦克导弹等。复合制导。在导弹飞行的初始段、中间段和末段,同时或先后采用两种以上制导方式的制导称为复合制导。这种制导可以增大制导距离,提高制导精度。导弹制导系统制导分类:在导弹的制导(导引)的分类上通常有两类,一种是讯号传送媒体的不同,如:有线制导、雷达制导、红外制导、激光制导、电视制导等。另外一种分类是导弹的导引(制导)方式的不同,如:惯性导引、GPS、GLOSS、DBD、陆基导航、乘波导引、主动导引和指挥至瞄准线导引等。导弹制导精度:导弹制导精度是导弹制导系统的主要性能指标之一,也是决定导弹命中精度的主要因素。打击固定目标时,导弹命中精度用圆概率偏差(CEP)描述。它是一个长度的统计量,即向一个目标发射多发导弹,要求有半数的导弹落在以平均弹着点为圆心,以圆概率偏差为半径的圆内。打击活动目标时,导弹的命中精度用脱靶距离表示,即导弹相对于目标运动轨迹至目标中心的最短距离。实际作战能力与导弹抗干扰能力相关。导弹弹头弹头是导弹毁伤目标的专用装置,亦称导弹战斗部。它由弹头壳体、战斗装药、引爆系统等组成。有的弹头还装有控制、突防装置。战斗装药是导弹毁伤目标的能源,可分为核装药、普通装药、化学战剂、生物战剂等。引爆系统用于适时引爆战斗部,同时还保证弹头在运输、贮存、发射和飞行时的安全。弹头按战斗装药的不同可分为导弹常规弹头、导弹特种弹头和导弹核弹头,战术导弹多用常规弹头,战略导弹多用核弹头。核弹头的威力用梯恩梯当量表示。每枚导弹所携带的弹头可以是单弹头或多弹头,多弹头又可分为集束式、分导式和机动式。战略导弹多采用多弹头,以提高导弹的突防能力和攻击多目标的能力。在导弹的发展历程中,也曾出现过不带战斗部的导弹,动能弹头就是利用弹头的动能直接撞毁目标,可用于战略反导,反卫星和反航天器,也可于战术防空,反坦克和战术反导作战。导弹弹体结构系统用于构成导弹外形、连接和安装弹上各分系统且能承受各种载荷的整体结构。为了提高导弹的运载能力,弹体结构质量应尽量减轻。因此,应采用高比强度的材料和先进的结构形式。导弹外形是影响导弹性能的主要因素之一。具有良好的气动外形,对于巡航导弹以及在大气层内飞行速度快、机动能力强的战术导弹,要求更为突出。导弹弹体结构系统装药:弹头装普通炸药的,为常规导弹;核装药的,为核导弹飞行方式:弹道导弹和巡航导弹作战任务性质:战略导弹和战术导弹发射点和目标:地地导弹、地空导弹、空地导弹、空舰导弹、空空导弹、空潜导弹、潜地导弹、潜潜导弹、潜空导弹、岸舰导弹、舰空导弹、舰舰导弹、舰潜导弹等攻击目标:反坦克导弹、反舰导弹、反雷达导弹、反弹道导弹、反卫星导弹等搭载平台:单兵便携导弹、车载导弹、机载导弹、舰载导弹推进剂的物理状态:固体推进剂导弹和液体推进剂导弹导弹的分类导弹如按发射器与目标的位置分类:①从地面发射攻击地面目标的叫地地导弹。这类导弹还可按射程远近分为近程(小于1000公里)、中程(1000~8000公里)和远程或洲际(8000公里以上)导弹。也可按弹道式地地导弹及巡航式地地导弹分类。地地导弹一般攻击地面的固定目标,但在近距离内也可用于攻击运动速度低的目标,如反坦克导弹。②从舰艇(包括潜艇)发射攻击地面目标的叫舰地(潜地)导弹。③从地面发射攻击空中目标的叫地空导弹。这类导弹又可根据打击目标的飞行高度不同分为超低空(1公里以下)、低空(10公里以下)、中高空(1020公里)和高空(20公里以上)几种类型。地空导弹的一个变种是反导弹导弹,它又可因拦截高度不同分为高空拦截导弹(拦截高度在320公里以上)和低空拦截导弹两类。④从舰艇发射攻击空中目标的叫舰空导弹。⑤从空中发射攻击空中目标的叫空空导弹。⑥从空中发射攻击地面目标的叫空地导弹。V2导弹V2工程开始于1940年。第二次世界大战期间,正是德国的V2火箭曾给英国带来巨大灾难,当时又叫“飞弹”。导弹的发展历史V2工程起始于A系列火箭研究,由冯•布劳恩主持,是1936年后在佩内明德新建火箭研究中心的重点项目。A系列火箭经过许多新的改进,性能大大提高。V来源于德文Vergeltung,意即报复手段,这是纳粹在遭到盟国集中轰炸后表示要进行报复的意思。V1和V2表示这两种型号仅仅是整个系列的恐怖武器的先驱。导弹的发展历史V2导弹长13.5米,发射全重13吨,能把1吨重的弹头送到322千米以外的距离。火箭由液体火箭发动机推动,燃烧工质为液氧和甲醇。发射时火箭先垂直上升到24-29千米高,然后按照弹上陀螺仪的控制,在喷口燃气舵的作用下以40度的倾角弹道上升,也可由地面控制站向弹上接收机发射无线电指令控制。一分钟后,火箭已飞到48千米的高度,速度已达每小时5796千米。此时,无线电指令控制系统指令关闭发动机,火箭靠惯性继续上升到97千米的高度,然后以每小时大约3542千米的速度大致沿一抛物线自由下落,击中目标。由于当时制导系统的精度所限,误差较大。导弹的发展历史V2导弹长13.5米,发射全重13吨,能把1吨重的弹头送到322千米以外的距离。火箭由液体火箭发动机推动,燃烧工质为液氧和甲醇。发射时火箭先垂直上升到24-29千米高,然后按照弹上陀螺仪的控制,在喷口燃气舵的作用下以40度的倾角弹道上升,也可由地面控制站向弹上接收机发射无线电指令控制。一分钟后,火箭已飞到48千米的高度,速度已达每小时5796千米。此时,无线电指令控制系统指令关闭发动机,火箭靠惯性继续上升到97千米的高度,然后以每小时大约3542千米的速度大致沿一抛物线自由下落,击中目标。由于当时制导系统的精度所限,误差较大。V2采用较先进的程序和陀螺双重控制系统,推力方向由耐高温石墨舵片操纵执行。V2在工程技术上实现了宇航先驱的技术设想,对现代大型火箭的发展起了承上启下的作用。成为航天发展史上一个重要的里程碑。导弹的发展历史1944年6月13日(诺曼底登陆后六天)V1开始攻击伦敦,9月份第一枚V2落到伦敦。火箭攻击造成了严重的平民伤亡和财产损失。如果在六个月前对登陆部队集结地进行集中攻击而不是伦敦的话,即如艾森豪威尔将军所说,盟国将遭到难以克服的困难。对伦敦的攻击都是在上午7至9时,中午12至2时,下午6至7时交通高峰期进行的,企图吓垮英国的民心士气。可是,对经过1940年空袭的英国人民,在全面胜利已如此接近时,这种新的恐怖算不了什么。在诺曼底前线的英国士兵更尽了最大努力用最快速度向威胁他们家庭的火箭发射地挺进。除了向伦敦发射外,在盟军9月4日占领安特卫普港后,纳粹向安特卫普港进行了大规模导弹攻击。V2一共生产了10000余枚,用于实战发射约5000枚。1945年德国投降前夕,布劳恩和400余名火箭专家向美军投降,后到美国,成为美国火箭技术和空间技术的奠基人之一;苏联也缴获了大量V2的成品和部件,并俘虏了一些火箭专家,以此为起点,开始自己的火箭和空间计划。导弹的发展历史弹道式地地导弹弹道式地地导弹是发展最迅速的一类导弹,40年代后期,美国和苏联分别用德国的器材装配了一批V-2导弹做试验,并着手提高它的射程和制导精度。50年代出现了一批中程和远程液体导弹,这批导弹的特点是采用了大推力发动机,多级火箭,使射程增加到几千公里,核战斗部的威力达到几百万甚至上千万吨梯恩梯(TNT)当量,已成为一种极具威慑力的武器。但由于氧化剂仍是液氧,制导系统的精度还不很高,导弹还是在地面发射的,地面设备复杂,发射准备时间长,生存能力不高。所以这批导弹只解决了有无问题,还不是有效的作战武器。导弹的发展历史弹道式地地导弹60年代改用了可贮存的自燃液体推进剂或固体推进剂,制导系统使用了较高精度的惯性器件,发射方式改为地下井发射或潜艇发射。这些变动简化了武器系统,缩短了反应时间,提高了生存能力,使导弹成为可用于实战的武器。此后,导弹技术集中到多弹头导弹的发展,一个导弹运载几个甚至十几个子弹头,每个子弹头可以瞄准各自的目标。这样,不增加导弹的数量,就能大幅度增加弹头的数量,提高了突破反导弹防御体系的概率,增加了受到一次打击以后生存下来的弹头数,也给打击更多的目标提供了可能。导弹的发展历史弹道式地地导弹多弹头分导的技术基础是高精度制导系统和小型核装置的研制成功。美国首先于1970年在“民兵”Ⅲ导弹上实现了带3个子弹头,随后美、苏在新研制的远程导弹上都采用了这项技术。随着进攻性导弹精度的提高和侦察能力的完善,从固定基地发射的导弹越来越难以保证自身的安全。采用加固的办法可以在一定程度上解决生存能力低的问题。机动发射方式效果更好一些较小的导弹多采用机动发射。大型多弹头导弹比较笨重,陆地机动发射会遇到许多困难。一些国家转而研制便于机动发射的小型单弹头洲际导弹。导弹的发展历史美国民兵系列导弹民兵洲际导弹美国研制的一种洲际弹道导弹,它有多种型号,有全新的固体燃料导弹系列“民兵Ⅰ”A型和B型;其后又推出了“民兵Ⅱ”型,它是第二代导弹向第三代的过渡型洲际弹道导弹;民兵Ⅲ导弹是第三代洲际弹道导弹,装备有分导式再入飞行器,它是美国战略导弹系统中的第三代导弹。M-30“民兵1”式导弹“战术技术性能数据:全长17m,直径1.67m(最大)最大射程:10140公里,起飞重量:31.7吨弹头型号:MK11式弹头重量450公斤,核弹当量100万吨命中精度:1600m反应时间1分,发射方式地下井发射LGM-30F“民兵2”式