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[科普中国]-导弹速度特性

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导弹速度特性(missile speed characteristics)是指导弹速度随飞行时间变化的规律,如最大速度、平均速度、末速度、导弹速度与目标速度的比值等。它是导弹设计的依据之一。根据导弹类型的不同,可由战术技术要求予以规定,也可由射程、目标特性、导引方法、突防能力等予以确定。

简介导弹速度特性(missile speed characteristics)是指导弹速度随飞行时间变化的规律,如最大速度、平均速度、末速度、导弹速度与目标速度的比值等。它是导弹设计的依据之一。

根据导弹类型的不同,可由战术技术要求予以规定,也可由射程、目标特性、导引方法、突防能力等予以确定。

V为速度,t为时间,V1为载机速度,V0为最大速度,V2为最小速度1。

导弹速度特性的意义确定速度特性后,导弹飞行速度范围、飞行时间、射程、高度等参数均可确定,由此导出推进剂质量后,就能进行导弹外形设计和质量估算,确定导弹起飞质量和发动机推力等重要设计参数。速度特性也是监测导弹飞行情况的重要参数。导弹速度特性与设计结果一致,则表明导弹飞行正常,基本技术性能满足设计要求。

防空导弹武器系统与导弹飞行速度的关系在需用杀伤区远界确定的条件下,防空导弹武器系统对制导雷达作用距离的需求可通过几何关系求得。在一般情况下,以航路捷径为零的需用杀伤区高远点对制导雷达需用作用距离最大。在需用杀伤区远界确定的条件下,制导雷达需用作用距离主要决定于反应时间、导弹在需用杀伤区远界与目标的遭遇时间和目标飞行速度。

现代防空导弹武器系统的反应时间已缩短到数秒到10多秒的时间范围,所以再进一步减小的潜力不大。因此,决定制导雷达需用作用距离的决定性因素是导弹到需用杀伤区远界的飞行时间和目标飞行速度。导弹到达杀伤区远界的飞行时间决定于导弹的飞行速度特性,或者说决定于导弹平均飞行速度(以在需用杀伤区零航路捷径的高远点遭遇为条件进行统计)。显然,导弹平均飞行速度越低,目标飞行速度越高,需用杀伤区纵深越大,对制导雷达的需用作用距离越大。

实际上,需用杀伤区纵深是按拦截次数要求或掩护能力要求,以及目标速度和导弹速度恃性确定的山,要求目标穿过杀伤区能进行的拦截次数越多(或者要求掩护的面积越大),目标飞行速度越高,导弹飞行速度越低,则需用杀伤区纵深越大。对于现代主战型防空导弹来说,为了获得高的作战效能和高的效费比,需要的拦截纵深越来越大。这就决定了它对制导雷达作用距离的需求越来越大。为了减小对制导雷达作用距离的压力,为了防空导弹武器系统设计参数更为优化,提高防空导弹的飞行速度已是势在必行。

很显然,由于导弹平均飞行速度越高,需用杀伤区纵深越小;需用杀伤区纵深越小,和导弹飞行速度越高,则制导雷达需用作用距离越小,因此,导弹飞行速度对制导雷达需用作用距离有着极为强烈的影响。另外,目标速度越高,要求的需用杀伤区纵深越大(在同样拦截次数的条件下),而需用杀伤区纵深越大,目标飞行速度越高,则制导雷达的需用作用距离越大,所以目标速度也对制导雷达作用距离有着极为强烈的影响。

电子对抗对防空导弹高加速度的需求电子对抗能力是决定现代空袭与防空胜败的关键。现代防空作战.通常都是在电子对抗环境下进行的:因此,防空导弹武器系统的部署与配系以及作战指挥都必须按电子对抗的需求进行。

防空导弹武器系统的电子对抗.主要包括抗干扰,反隐身和抗空地反辐射导弹。众所周知,在电子干扰环境下.防空导弹作战能力的下降,主要表现在雷达作用距离的缩短,制导精度下降.在某些严重干扰环境下,还可能使某些无线电通道工作中断。对于给定的防空导弹武器系统来说.随着制导雷达有效作用距离的下降.杀伤区也要随之收缩。

在雷达作用距离和目标速度给定的条件下,影响杀伤远界的主要因素是导弹从发射到,与目标在杀伤区(缩小了的杀伤区)远界的遭遇时间,决定于导弹的飞行速度特性。显然,在无干扰条件下,导弹到达杀伤区远界的平均速度一定时,导弹的加速度越高,在杀伤区远界收缩的情况下(即射程减小的情况下),导弹平均速度提高越大。

为了对抗空地反辐射导弹,应尽量控制制导雷达的辐射功率.即在满足制导信息需求的条件下。尽量减小制导雷达的作用距离,以降低空地反辐射导弹载机捕获到制导雷达的概率。显然,这只能通过提高防空导弹的飞行速度来达到。为了直接打击空地反辐射导弹这样的小目标,和反隐身一样,也只能靠提高导弹的加速度来达到。

抗饱和攻击对防空导弹高加速度的需求对于一个防空导弹武器系统来说,饱和攻击包括两种形式:一种是一次进入防空导弹武器系统拦截区的目标数,超过了该防空导弹武器系统的目标通道数。另一种是连续进入防空导弹武器系统拦截区的空中目标密度,大于防空导弹武器系统的火力密度。对于前者.防空导弹可利用目标的前后间隔和拦截区纵深,实施火力转移形式的连续射击进行对抗;对于后者,防空导弹武器系统一般可应用临近杀伤区近界拦截目标的方式。以缩短射击周期,提高火力密度进行对抗。

对于前者,导弹到达拦截区远界(一般也就是杀伤区远界)的飞行时间,对一个目标通道连续射击多个目标的能力没有影响,也就是说,防空导弹到达杀伤区远界的飞行速度对连续跟进目标的射击能力没有影响。而导弹到达拦截区近界的飞行时间,却对连续跟进目标的射击能力有强烈影响。为此,应当尽量提高防空导弹的中、近距离平均飞行速度。显然,这只能靠提高导弹的加速度才能达到1。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所