爱国者导弹战术技术要求分析

..爱国者（PAC-3）导弹战术技术要求分析导弹总体设计大作业姓名：吴王浩班级：02011204学号：2012300491目录战术技术要求....................................................2目标特征....................................................2发射条件....................................................3导弹各项参数................................................3导弹的性能..................................................3制导系统的主要特征..........................................4总体方案描述....................................................4雷达主动寻的导引头..........................................4杀伤装置....................................................5动力装置....................................................5发射车分系统................................................6指挥控制分系统..............................................7爱国者（PAC-3）导弹战术技术要求分析“爱国者先进能力-3”（PAC-3）导弹拦截系统，是洛克希德·马丁公司在“爱国者-2”（PAC-2）基础上，通过改进火控系统并换装新的拦截弹而成，是美国多层陆基战区导弹防御系统的底层防御系统，主要防御近程和中程弹道导弹、巡航导弹和气动操控目标（如旋转翼和固定翼飞行器）。其主要改进内容如下：（1）改进推进系统，增大射程和射高，使保卫范围增大7倍。（2）在原来半主动雷达寻的基础上，增加了一个K波段主动雷达寻的器，提高了命中精度和抗电子干扰能力。（3）改进发射装置，使装弹时间只为原来的1/5。（4）改进作战指挥软件。PAC-3可独立作战，也可和其他拦截弹配合组成两层的反战术弹道导弹系统。战术技术要求目标特征“爱国者”（Patriot）导弹是机动式的地空武器系统，是目前部署量最多的反导导弹。主要目标是战术弹道导弹、巡航导弹、高性能飞机。发射条件PAC-3导弹武器系统采用车载机动发射，每辆发射车可装载16枚PAC-3导弹或4枚PAC-2导弹。采用M901发射装置，由15kw（400hz）柴油发电机、发射架电子装置、发射架以及相关机械设备等部件组成。安装在M818牵引车牵引的XM860型拖车上。发射架装载4个箱式发射装置，发射架的方位可赚180º（±90º），作战时仰角38°。导弹各项参数项目内容针对目标战术弹道导弹、巡航导弹、高性能飞机最大弹径/mm255最大作战距离/KM20(弹道导弹目标)导弹翼展/mm510最小作战距离/KM3导弹起飞重量/kg320最大作战高度/KM15(弹道导弹目标)战斗部质量/kg73最小作战高度/KM300战斗部类型直接碰撞杀伤式系统展开时间/min30~50导弹制导模式惯性制导+毫米波主动雷达末寻的反应时间/s12~15发射方式16联装箱式倾斜发射导弹长/m5.2导弹的性能爱国者PAC－3系统是在PAC－2型的基础上，通过改进火控系统并换装新的PAC－3导弹而成的一种全新的防空系统，PAC－3虽然作战距离、高度等指标比PAC－2有所下降，但对高威胁目标的拦截效果却大大增强。作为第一种不依靠爆炸战斗部来摧毁目标的拦截弹，PAC－3/ERINT将通过直接撞击的方式摧毁位于大气层内的目标，而且每个火力单元预备8个导弹发射架（每个发射架上备有16枚ERINT弹），火力密度大大增强。爱国者PAC－3最大拦截高度20千米，最小拦截高度300米，最大拦截距离50千米，最小拦截距离500米，最大飞行速度5马赫。制导系统的主要特征PAC-3导弹采用惯性/GPS/雷达末寻的组合制导方式。改进后的PAC-3作战能力有了很大提高。换装了AN/MPQ-65相控阵雷达，平均功率比PAC-2使用的AN/MPQ-53雷达增大了一倍，增强了对小反射截面目标、低空飞行巡航导弹、超高速目标的探测、跟踪和识别能力。拦截弹使用了Ka波段主动导引头，减少了雷达对单个目标的制导时间和能量的消耗，使得同时拦截目标的数量也有了很大增长。总体方案描述PAC-3导弹的布局与结构弹性体呈细长圆柱体，由导引头舱、姿态控制舱、中段仪器舱、发动机舱以及气动控制舱等舱段组成。在中段仪器舱内安装了小型惯性测量组合、弹上计算机和杀伤增强装置等部件。雷达主动寻的导引头PAC-3导弹采用惯性/GPS/雷达末寻的组合制导方式。制导系统核心装置之一的导引头，本质上是一种距离跟踪、角度跟踪的主动式多普勒脉冲雷达，其工作频带为毫米波Ka频段。和微波相比，毫米波的波长短，因而有利于导引头实现体积小、重量轻，这正是PAC-3所需要的。而且，在同样天线口径下，短波长更能实现窄波束，低副瓣，使其对目标跟踪和识别时具有很高的精度和良好的分辨力。此外，窄波束号有利于提高系统的隐蔽性和抗干扰能力。虽然PAC-3毫米波导引头不提供捕获目标的图像，但提供判别目标头部、尾部和雷达质心等信息的仿形波状数据，使制导处理器可据此选定拟击中目标的部位。杀伤装置PAC-3导弹原则上是依靠直接碰撞的动能杀伤模式摧毁目标，但为了提高拦截成功率，还设有杀伤增强装置（相当于战斗部）。该装置长约127mm，质量约11.1kg，主要包括外罩铝蒙皮的碳纤维环氧壳体、杀伤增强元素和保险执行机构，由近炸引信和导引头测距信息关联引信的双路径控制引爆。杀伤增强元素相当于子弹药，装有24枚，每枚质量约为214g，由钨材料的杀伤破片和炸药构成，它们分两圈分布在杀伤增强舱段周围。爆炸时，杀伤破片以低速（约为1/100的弹速）飞散，有效飞散半径约为1~2m，以导弹为中心呈盘状分布，使拟拦截目标与PAC导弹或杀伤破片碰撞而被毁伤，实现拦截的目的。动力装置发动机舱内装有单室双推力固体火箭发动机，其壳体由碳纤维/环氧树脂材料制成，发动机具有很高的质量比。姿态控制系统的动力有180个脉冲发动机（微型固体火箭发动机）构成，他们在PAC-3姿态控制舱的周围每18个均布成一圈，共有10圈；发动机推力与弹体中心线垂直，主要用于对导弹末段飞信进行快速机动（俯仰和偏航）控制，以尽可能减少脱靶量。发射车分系统PAC-3导弹武器系统采用车载机动发射，每辆发射车可装载16枚PAC-3导弹或4枚PAC-2导弹；发射车可以远离指控站和雷达站，最大间隔距离为20km，由光纤通信和无线通信保持联络。采用M901发射装置，由15kw（400hz）柴油发电机、发射架电子装置、发射架以及相关机械设备等部件组成。安装在M818牵引车牵引的XM860型拖车上。发射架装载4个箱式发射装置，发射架的方位可赚180º（±90º），作战时仰角38°。发射架自动执行指挥控制站的指令，在导弹发射时确定方位、执行导弹发射程序并由通信系统向指挥控制站报告导弹和发射架准备状态，由射击指挥台遥控发射。发射时导弹喷焰吹掉发射箱后盖，直接穿破由玻璃纤维和橡胶制成的前盖。每个发射箱都单独用电缆与发射架相连，通过它以及相关传感器对导弹进行监视、检测和发射。指挥控制分系统指挥控制分系统是“爱国者”导弹武器核心。它主要包括AN/MPQ-53(-63)雷达站、AN/MSQ-104作战控制站、OE-349天线塔和EPP-III电站。1）AN/MPQ-53(-65)雷达站AN/MPQ-53(-65)雷达是单脉冲体制多功能相控阵雷达，是“爱国者”导弹武器系统的核心设备之一。2）AN/MSQ-104作战控制站作战时，作战控制站是PAC-3导弹火力单元唯一有人操作的设备，由武器控制计算机、人机接口以及各种数据库、通信终端等组成，其自身天线内可升至近20m。有专门的空调系统，具有三防（防核、生、化）和抗电磁脉冲类干扰的功能。3）OE-349天线塔天线塔由两边对称设置的4个4KW天线构成。天线可升值30.76m高，方位也是可控的。利用它以实现甚高频无线数据传输，确保系统内以及与相邻的火力单元、上级指挥所进行通讯联络。4）EPP-III电站电站是为雷达系统和作战控制站服务的。主体是两台150KW（400HZ）的柴油涡轮发电机组、两个燃油箱和相应的配电设施，置于M977牵引车上。