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导弹弹头

导弹毁伤目标的专用装置。亦称导弹战斗部。它一般安装在导弹前部,是导弹的重要组成部分。

组成

导弹弹头主要由壳体、战斗装药、引爆装置和保险装置组成(图 1)。战略弹道导弹弹头有的还装有制导系统和突防装置。

战略弹道导弹单弹头结构示意图壳体

是放置战斗装药等的构件,一般为尖锥或钝锥形。由于弹头的使命和承受高温、高压气流的要求不同,壳体的材料也不同。战术导弹多为杀伤爆破弹头,其壳体一般用钢材制成。战略弹道导弹弹头的壳体,为减轻重量和增加强度,通常选用铝合金。战略弹道导弹弹头,为适应再入大气层时,在高温、高压气流烧蚀和粒子云(如雨、雪、冰晶或其他物质微粒)侵蚀的情况下,要求能继续飞行,各种装置和系统能正常工作,必须解决弹头防热问题。因此,除选择合理外形外,还必须选用优质防热材料。早期多采用石棉或玻璃布增强的酚醛塑料,后来为减少烧蚀量和提高抗粒子云性能,采用了高应变石墨、高硅氧/酚醛、碳/酚醛、三向碳/碳等复合材料。

战斗装药

导弹毁伤目标的能源。采用核装药、普通装药、化学战剂、生物战剂或其他预制杀伤件。战略导弹弹头采用核装药;战术导弹弹头多采用普通装药,有的也采用核装药。核弹头威力用梯恩梯当量表示,分为千吨级、万吨级、十万吨级、百万吨级和千万吨级。

引爆装置和保险装置

引爆装置用于适时引爆战斗部,主要由信号接收、传递和执行机构组成,通常分为触发引信和非触发引信两大类。触发引信须与目标实体直接接触或碰撞才能引爆,有瞬时引爆和延期引爆两种,非触发引信是在进入目标适当高度或距离的范围即能引爆,有气压、无线电、磁、光、声、电容和电感引信,以及时间和过载引信等,分别属于主动式、半主动式、被动式。现代导弹弹头一般采用复合引信。保险装置用于保证弹头在运输、贮存、发射和飞行时的安全,通常采用多级保险装置。

弹头制导系统

用于战略弹道导弹弹头,以提高其突防能力、命中精度和摧毁目标的能力。其中,分导式多弹头采用末助推制导系统,该系统在多弹头母舱释放弹头时,能修正弹道在主动段产生的误差,调整母舱的速度、方向和姿态,使其按预定程序释放弹头,分别沿不同轨道命中目标;机动式多弹头的制导系统,能使弹头机动、变轨,以躲避反导弹系统的拦截,并修正由于机动飞行等因素引起的误差,使其较准确地命中目标。

突防装置

为使战略弹道导弹具有突破敌方反导弹系统的能力,采用的突防装置和突防技术主要有:释放的诱饵,采用隐身技术以减少弹头的雷达有效反射面,提高弹头的再入大气层速度,增大再入角度;采用多弹头和机动弹头,对弹头进行抗核加固等。

分类

按每枚导弹所携带的弹头数量,可分为单弹头和多弹头。其中,单弹头,可分为在整个飞行过程中与弹体呈刚性连接的不分离弹头(如反坦克导弹弹头)和只在弹道主动段与弹体相连的分离弹头(如战略弹道导弹弹头)。多弹头,可分为集束式、分导式和机动式。按弹头在弹道被动段的可控性,可分为有控弹头和无控弹头。按作战任务,可分为战术导弹弹头和战略导弹弹头,有的国家还有战役战术导弹弹头。按战斗装药,可分为核弹头、普通装药弹头、化学战剂弹头和生物战剂弹头。其中,核弹头有原子弹头、氢弹头和中子弹头等。普通装药弹头主要有:利用爆炸时的破片和预制件杀伤目标的杀伤弹头;利用爆炸时产生的冲击波摧毁目标的爆破弹头;利用聚能效应穿透装甲和混凝土建筑物的聚能弹头,以及燃烧弹头等。

简史

导弹弹头最早出现在第二次世界大战后期。德国研制的 V-2导弹,是采用普通装药的不分离单弹头。20世纪50年代初,美国和苏联等国开始研制分离单弹头。由于中程以远弹道导弹弹头再入大气层时,速度高达十几倍音速,气动加热使弹头表面产生3000℃以上的温度,热流量每平方米·秒高达几万千卡。为解决弹头再入大气层时的防热问题,早期曾采用热沉式弹头。它是在弹头顶端装上一个用热容量较大的金属(如钨、钼、铜等)制成的钝头形吸热帽,利用吸热的方法来达到防热目的。如美国的“宇宙神”、“雷神”等导弹都是采用这种弹头。但其吸热量有限,又较笨重,后来被烧蚀式弹头所取代。烧蚀式弹头是在金属壳体外表覆盖一层防热材料,通过防热材料的烧蚀带走热量,既较好地解决了弹头的再入防热问题,还减轻了弹头重量。

60年代初,美国和苏联为对付来袭战略弹道导弹的威胁,先后研制成功第一代反导弹系统,促使战略弹道导弹采用诱饵和干扰丝等单弹头突防手段。60年代末,反导弹系统采用相控阵雷达,高空、低空双层拦截和借助大气过滤等措施,使单弹头突防手段的有效性大大降低,这就促进了多弹头技术的发展,出现了集束式多弹头和分导式多弹头。为提高弹头在核环境下的生存和突防能力,还采取了抗核加固措施。

70年代初,为进一步解决战略弹道导弹的突防问题,美国研制了不带末制导系统的机动式多弹头。70年代中期,美国又开始研制带末制导系统的机动式弹头。在这个时期,美苏两国还改进了分导式多弹头,增加了弹头数量,提高了命中的精度(图2)。法国也研制成功分导式多弹头。

美国“MX”导弹分导式多弹头展望

战略弹道导弹将进一步改进分导式多弹头和发展机动式弹头,以提高弹头的命中精度和突防能力。战术导弹将发展新型普通装药弹头和中子弹头等特种核弹头,进一步提高命中精度和毁伤目标的能力。