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導彈彈頭

鎖定
導彈彈頭是導彈毀傷目標的專用裝置,亦稱導彈戰鬥部。它一般安裝在導彈前部,是導彈的重要組成部分。
中文名
導彈彈頭
外文名
missile warhead
類    別
武器
組    成
殼體、戰鬥裝藥、引爆裝置、保險

導彈彈頭歷史

導彈彈頭最早出現在第二次世界大戰後期。德國研製的 V-2導彈,是採用普通裝藥的不分離單彈頭。20世紀50年代初,美國和蘇聯等國開始研製分離單彈頭。由於中程以遠彈道導彈彈頭再入大氣層時,速度高達十幾倍音速,氣動加熱使彈頭表面產生3000℃以上的温度,熱流量每平方米·秒高達幾萬千卡。為解決彈頭再入大氣層時的防熱問題,早期曾採用熱沉式彈頭。它是在彈頭頂端裝上一個用熱容量較大的金屬(如鎢、鉬、銅等)製成的鈍頭形吸熱帽,利用吸熱的方法來達到防熱目的。如美國的“宇宙神”、“雷神”等導彈都是採用這種彈頭。但其吸熱量有限,又較笨重,後來被燒蝕式彈頭所取代。燒蝕式彈頭是在金屬殼體外表覆蓋一層防熱材料,通過防熱材料的燒蝕帶走熱量,既較好地解決了彈頭的再入防熱問題,還減輕了彈頭重量。
60年代初,美國和蘇聯為對付來襲戰略彈道導彈的威脅,先後研製成功第一代反導彈系統,促使戰略彈道導彈採用誘餌和干擾絲等單彈頭突防手段。60年代末,反導彈系統採用相控陣雷達,高空、低空雙層攔截和藉助大氣過濾等措施,使單彈頭突防手段的有效性大大降低,這就促進了多彈頭技術的發展,出現了集束式多彈頭和分導式多彈頭。為提高彈頭在核環境下的生存和突防能力,還採取了抗核加固措施。
70年代初,為進一步解決戰略彈道導彈的突防問題,美國研製了不帶末制導系統的機動式多彈頭。70年代中期,美國又開始研製帶末制導系統的機動式彈頭。在這個時期,美蘇兩國還改進了分導式多彈頭,增加了彈頭數量,提高了命中的精度。法國也研製成功分導式多彈頭。 [1] 

導彈彈頭組成

導彈彈頭主要由殼體、戰鬥裝藥、引爆裝置和保險裝置組成。戰略彈道導彈彈頭有的還裝有制導系統和突防裝置。

導彈彈頭殼體

殼體是放置戰鬥裝藥等的構件,一般為尖錐或鈍錐形。由於彈頭的使命和承受高温、高壓氣流的要求不同,殼體的材料也不同。戰術導彈多為殺傷爆破彈頭,其殼體一般用鋼材製成。戰略彈道導彈彈頭的殼體,為減輕重量和增加強度,通常選用鋁合金。戰略彈道導彈彈頭,為適應再入大氣層時,在高温、高壓氣流燒蝕和粒子云(如雨、雪、冰晶或其他物質微粒)侵蝕的情況下,要求能繼續飛行,各種裝置和系統能正常工作,必須解決彈頭防熱問題。因此,除選擇合理外形外,還必須選用優質防熱材料。早期多采用石棉或玻璃布增強的酚醛塑料,後來為減少燒蝕量和提高抗粒子云性能,採用了高應變石墨、高硅氧/酚醛、碳/酚醛、三向碳/碳等複合材料。

導彈彈頭戰鬥裝藥

導彈毀傷目標的能源。採用核裝藥、普通裝藥、化學戰劑、生物戰劑或其他預製殺傷件。戰略導彈彈頭採用核裝藥;戰術導彈彈頭多采用普通裝藥,有的也採用核裝藥。核彈頭威力用梯恩梯當量表示,分為千噸級、萬噸級、十萬噸級、百萬噸級和千萬噸級。

導彈彈頭引爆裝置

引爆裝置用於適時引爆戰鬥部,主要由信號接收、傳遞和執行機構組成,通常分為觸發引信和非觸發引信兩大類。觸發引信須與目標實體直接接觸或碰撞才能引爆,有瞬時引爆和延期引爆兩種,非觸發引信是在進入目標適當高度或距離的範圍即能引爆,有氣壓、無線電、磁、光、聲、電容和電感引信,以及時間和過載引信等,分別屬於主動式、半主動式、被動式。現代導彈彈頭一般採用複合引信。

導彈彈頭保險裝置

保險裝置用於保證彈頭在運輸、貯存、發射和飛行時的安全,通常採用多級保險裝置。

導彈彈頭制導系統

用於戰略彈道導彈彈頭,以提高其突防能力、命中精度和摧毀目標的能力。其中,分導式多彈頭採用末助推制導系統,該系統在多彈頭母艙釋放彈頭時,能修正彈道在主動段產生的誤差,調整母艙的速度、方向和姿態,使其按預定程序釋放彈頭,分別沿不同軌道命中目標;機動式多彈頭的制導系統,能使彈頭機動、變軌,以躲避反導彈系統的攔截,並修正由於機動飛行等因素引起的誤差,使其較準確地命中目標。

導彈彈頭突防裝置

為使戰略彈道導彈具有突破敵方反導彈系統的能力,採用的突防裝置和突防技術主要有:釋放的誘餌,採用隱身技術以減少彈頭的雷達有效反射面,提高彈頭的再入大氣層速度,增大再入角度;採用多彈頭和機動彈頭,對彈頭進行抗核加固等。

導彈彈頭分類

按每枚導彈所攜帶的彈頭數量,可分為單彈頭和多彈頭。其中,單彈頭,可分為在整個飛行過程中與彈體呈剛性連接的不分離彈頭(如反坦克導彈彈頭)和只在彈道主動段與彈體相連的分離彈頭(如戰略彈道導彈彈頭)。多彈頭,可分為集束式多彈頭分導式多彈頭和機動式彈頭。按彈頭在彈道被動段的可控性,可分為有控彈頭和無控彈頭。按作戰任務,可分為戰術導彈彈頭和戰略導彈彈頭,有的國家還有戰役戰術導彈彈頭。按戰鬥裝藥,可分為核彈頭、普通裝藥彈頭、化學戰劑彈頭和生物戰劑彈頭。其中,核彈頭有原子彈頭、氫彈頭和中子彈頭等。普通裝藥彈頭主要有:利用爆炸時的破片和預製件殺傷目標的殺傷彈頭;利用爆炸時產生的衝擊波摧毀目標的爆破彈頭;利用聚能效應穿透裝甲和混凝土建築物的聚能彈頭,以及燃燒彈頭等。

導彈彈頭損傷機理

損傷機理是對目標造成損傷的彈頭的輸出。它是對用於損傷目標的有形設備或可計量的量的物理描述。常規的損傷機理是穿透物、碎片、燃燒粒子和爆炸衝擊波。穿透物和碎片間的差異在於相對大小、形狀和產生的數目。與定向高能武器有關的損傷機理是連貫的電磁流、電磁脈衝和填料核粒子。為了摧毀目標,某些威脅類型可能利用一種以上的損傷機理。 [2] 

導彈彈頭穿透物

穿透物可以是穿甲彈的芯或棒,或填料形成的噴射物。與穿透物有關的損傷過程是衝擊性撞擊、穿透、液壓衝擊和燃燒。當高速金屬穿透物擊中金屬表面時可能有燃燒閃光產生,因而能發生燃燒。當穿透物通過液體容器時液壓衝擊發生,穿透物對飛機結構、附件和流體的穿透量與它的衝量成比例,所以穿透物的速度和重量是重要的參數。

導彈彈頭碎片

碎片是一種損傷機理,是一種重量、形狀和速度均可變的不規則的金屬粒子,它們的重量一般用克來表示。它們可能通過可爆性彈頭的爆炸或通過沖擊性撞擊而產生。

導彈彈頭燃燒粒子

損傷機理包括用於產生燃燒的化學試劑,作為填充劑加到某些射彈或導彈彈頭內。在小口徑武器射彈中,燃燒材料位於鈍態芯的前面,靠與目標接觸啓動。在高爆彈頭中,當彈頭引爆和爆炸分散時,任何燃燒材料均被點火。燃燒粒子也可能由金屬穿透物或碎片高速撞擊目標金屬表面產生,與燃燒有關的損傷過程是起火或爆炸形成的燃燒.

導彈彈頭爆炸衝擊波

爆炸衝擊波是離開高壓中心的球形壓力波的迅速運動。和在爆炸中一樣,是一種用於導彈和大幹20mm口徑的防空火炮有關的損傷機理之一。爆炸衝擊波超過周圍大氣壓力的那部分壓力稱為超壓,並在波的前沿出現峯值超壓。峯值超壓和爆炸的正超壓期的持續時間是描述爆炸渡的重要參數。

導彈彈頭展望

戰略彈道導彈將進一步改進分導式多彈頭和發展機動式彈頭,以提高彈頭的命中精度和突防能力。戰術導彈將發展新型普通裝藥彈頭和中子彈頭等特種核彈頭,進一步提高命中精度和毀傷目標的能力。 [3] 
參考資料