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word 发表于 2009-10-15 13:41 | 显示全部楼层 |阅读模式

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MKV,EKV,KKV这都是指动能弹头吧?分别各自正确的中文翻名是什么样的?

这三种在网上的资料好难找.谁有中文的,分享一下.想了解一下这些动能弹头是什么样子,功能,作用等方面.以及中国对这些动能弹头的研究进展是如何?
shaolin1254 发表于 2009-10-15 13:50 | 显示全部楼层
http://www.9ifly.cn/sub/thread-1950-1-1.html

这是我转帖的几个MKV视频
 楼主| word 发表于 2009-10-15 15:29 | 显示全部楼层
http://www.9ifly.cn/sub/thread-1950-1-1.html

这是我转帖的几个MKV视频
shaolin1254 发表于 2009-10-15 13:50

不错,很有意思,寻求中文资料!
kktt 发表于 2009-10-15 16:23 | 显示全部楼层
美国新概念动能拦截器技术

动能拦截弹是在20世纪80年代伴随美国“战略防御倡议”(SDI)计划的实施而迅速发展起来的一种新型武器,主要用于防御弹道导弹和反卫星。动能拦截弹由助推火箭和作为弹头的“动能拦截器”(KKV)两大部分组成,借助动能拦截器高速飞行时所具有的巨大动能,通过直接碰撞摧毁目标。发展动能拦截弹技术的关键,是发展能够与目标直接碰撞的动能拦截器。

美国已经研制并进行过飞行试验验证的动能拦截器主要有两种类型:一种是三轴稳定的动能拦截器,它既有轨控推进系统,也有姿控推进系统;另一种是单轴稳定(也称自旋稳定)的动能拦截器,它没有姿控推进系统,只有由一组小发动机组成的轨控推进系统。美国自80年代以来所研制和试验的绝大部分动能拦截器,如天基助推段防御用的“天基拦截弹”(SBI)和“智能卵石”(BP)动能拦截器,地基中段防御用的“地基拦截弹”(GBI)的“大气层外拦截器”(EKV),海基中段防御用的“标准-3”(SM-3)拦截弹的“大气层外轻型射弹”(LEAP)拦截器,以及末段防御用的“大气层内高空防御拦截弹”(HEDI)和“战区高空区域防御”(THAAD)动能拦截器等,都属于三轴稳定的动能拦截器。美国已经研制和试验过的机载反卫星动能拦截弹所采用的“小型寻的拦截器”(MHV)则属于单轴稳定的动能拦截器。“爱国者先进能力-3”(PAC-3)动能拦截弹是一种特殊的动能拦截弹——没有可分离的动能拦截器,但有一组用于姿态控制的小发动机。

为了应付未来的威胁、适应动能拦截器技术的发展趋向、克服现有动能拦截器结构复杂与成本高的不足,美国从90年代起开始探索研究新一代动能拦截器。这种动能拦截器的突出特点是追求微小型化,或者在设计思想上更接近于单轴稳定动能拦截器方案,或者采用完全不同于现有动能拦截器的设计思路,我们暂且把这种新出现的动能拦截器称为“新概念动能拦截器”。

本文将在简要介绍动能拦截器发展趋势的基础上,重点介绍新概念动能拦截器的发展及主要方案。

美国动能拦截器技术的发展道路

已经取得的进展

自80年代初实施SDI计划以来,美国在发展动能拦截弹技术方面已经取得了重大进展,主要表现在以下三个方面:

⑴研制、试验和鉴定了各种类型的动能拦截弹,如用于助推段防御的天基动能拦截弹、用于中段防御的地基和海基动能拦截弹、用于末段防御的地基动能拦截弹,以及用于反卫星的机载动能拦截弹和地基动能拦截弹等;并在动能拦截弹的轻小型化、高性能姿控与轨控系统、主动与被动导引头、惯性测量装置等关键技术上,取得了重大突破。
⑵通过飞行试验演示验证了利用动能拦截弹拦截弹道导弹和反卫星的技术可行性。据美国国防部导弹防御局的统计,自80年代初以来,美国已经先后对用于导弹防御的各种动能拦截弹进行过41次拦截目标的飞行试验,22次获得成功,成功率接近54%。其中,动能拦截器真正进入到最后拦截交战阶段的只有25次,其余16次则由于动能拦截器以外的原因,没有进入与目标交战的最后阶段。美国导弹防御局认为,按照25次进入到最后交战阶段、22次拦截到目标来计算,其成功率应为88%。

⑶动能拦截弹正在逐渐步入工程研制与部署阶段。有的型号已经开始生产和装备部队,如“爱国者先进能力-3”动能拦截弹;有的型号已经进入工程研制阶段,如“战区高空区域防御”动能拦截弹;而用于中段防御的“地基拦截弹”和“标准-3”动能拦截弹也都有可能在2010年前应急部署。

未来的发展趋向

⑴轻小型化。自80年代初以来,美国已经先后研制和试验了三代用于中段战略防御的动能拦截弹,动能拦截器在实现轻小型化方面已经取得突破性的进展,拦截器的重量几乎降低了2个数量级:第一代拦截弹是“上层寻的试验”(HOE)拦截弹,1984年首次拦截试验成功,其动能拦截器的重量为1200千克;第二代拦截弹是“大气层外弹头拦截器分系统”(ERIS)拦截弹,1991年成功地进行了拦截试验,其动能拦截器重量降低到160千克;第三代拦截弹是目前美国正在为地基中段防御系统(即克林顿政府时期的国家导弹防御系统)研制和试验的“地基拦截弹”(GBI),从1999年到2002年12月,该拦截弹已经先后进行了8次拦截试验,5次成功,它的“大气层外拦截器”(EKV)重量仅为55千克。

⑵智能化。导弹防御系统的发展,必将促使拥有导弹的国家发展各种突防手段,包括采用假目标。这就要求未来的(特别是实施中段防御的)动能拦截器向智能化方向发展,具备识别真假弹头、甚至“发射后不用管”的能力。早在80年代末,美国就开始研究“智能卵石”天基动能拦截器方案,拟采用从紫外、可见光、红外到微波和毫米波雷达等一系列探测器,以及数据融合技术,对真假目标进行复合探测、跟踪和识别。1992年,美国国防部又提出“有识别能力的拦截弹”计划,发展轻小型化的主动与被动探测器、微小型的信号与数据处理机、高度精确的制导控制、数据融合与光谱识别算法、高效的轨控与姿控推进等相关技术。

1996年,美国国防部又把发展先进的、有识别能力的动能杀伤拦截器列入了《联合作战:科学技术计划》。据该计划,弹道导弹防御用的拦截弹必须能够在电子对抗环境下,将真目标(再入飞行器)与其他物体(如诱饵、碎片)区别开来。仿真结果表明,依据弹道导弹攻击情况的不同,采用有先进识别能力的动能拦截器之后,拦截弹的单发杀伤概率可增加8倍之多(即能从0.1增加到0.9),但拦截器的质量随之增加25%,成本也将增加。

⑶通用化。80年代,美国重点发展战略导弹防御系统。为了建立能够实施多层拦截的战略导弹防御系统,美国研究和试验了多种类型的动能拦截弹,并为不同的拦截弹研究和试验了多种动能拦截器。进入90年代后,随着SDI计划转向重点发展战区导弹防御系统,美国国防部开始探索利用SDI计划所研制的动能拦截器,主要是“大气层外轻型射弹”(LEAP)动能拦截器,供不同的弹道导弹防御系统方案使用,包括:①装在“标准-2”导弹的助推火箭上,再增加一个第三级,作为海基高层防御系统的动能拦截弹,这就是现在的“标准-3”动能拦截弹;②装在“近程攻击导弹”(SRAM)的助推火箭上,作为从飞机上发射、实施助推段拦截的动能拦截弹方案;③装在“民兵”导弹的助推火箭上,作为能尽早部署的“国家导弹防御系统”的一种动能拦截弹方案,出现了使动能拦截器通用化的苗头。

随后,美国国防部弹道导弹防御局正式开始KKV通用化的可行性研究,并于1995年初完成了用于战区导弹防御的通用动能拦截弹可行性的第一阶段研究。研究表明,各军种可以在各自的战区导弹防御计划中采用通用的动能拦截器,但只是大气层内(或大气层外)使用的各种动能拦截器可以相互通用;而大气层内使用的动能拦截器与大气层外使用的动能拦截器之间,则不能相互通用。最近,美国国防部又提出发展地基与海基中段防御系统通用的动能拦截器,即为现在的地基拦截弹研制新的“大气层外拦截器”(EKV),以提高现有EKV的性能和识别能力,供2004年以后使用。美国导弹防御局局长卡迪什空军中将在国会作证时说,具备更先进识别能力的新型EKV可以作为地基和海基中段防御系统的一种“通用拦截器”。

探索新概念拦截器

随着动能拦截弹技术趋向成熟,美国在发展动能拦截器技术方面出现了两个明显的趋势:一是按照轻小型化、智能化和通用化的要求,试验、改进已经研制成功的动能拦截弹及其动能拦截器,以便尽快部署弹道导弹防御系统。这些动能拦截器的重量为30~60千克,而随着智能化程度和机动能力的提高,它们的重量不大可能进一步减轻。二是依据轻小型动能拦截器技术的发展,针对未来的威胁以及现有动能拦截器成本高、结构复杂的不足,积极探索适应未来作战需要的新概念动能拦截器。

美国探索新概念拦截器技术及其应用,主要是围绕下面3个方面进行的。①降低动能拦截器的成本,如研制质量矩动能拦截器。②发展微型动能拦截器,如“蜂群”、“微型中段拦截器”和“谢弗”拦截器,用多拦截器应付多目标威胁。③扩大动能拦截弹的应用范围,如“小型低成本拦截弹设计”。下面针对这三个方面分别予以介绍。

降低动能拦截器的成本:
质量矩动能拦截器

研制低成本拦截器的动因

美国目前重点研制的各种动能拦截器,如地基中段防御系统地基拦截弹的“大气层外拦截器”、海基中段防御系统“标准-3”拦截弹的“大气层外轻型射弹”拦截器和“战区高空区域防御”(THAAD)拦截弹的动能拦截器等,都是采用三轴稳定的姿控与轨控推进系统与平台式(或捷联式)导引头,不仅结构复杂,而且仅这两部分的成本就要占整个拦截弹成本的50%左右。例如“战区高空区域防御”动能拦截弹的总成本中,导引头占23%(高达30万美元),姿控与轨控系统占20%,而助推火箭只占11%;“爱国者先进能力-3”(PAC-3)动能拦截弹导引头的成本竟然占整个拦截弹成本的47%。如此高的成本必将影响到未来的采购和部署,有可能无法满足对拦截弹数量的需要。

为此,美国海军在2000年提出构想:取消三轴稳定的轨控、姿控推进系统,把平台式(或捷联式)导引头改为结构相对简单、价格相对便宜的电子导引头(electronicseeker),并采用其他先进技术,大大降低动能拦截弹的成本和复杂性。于是,在美国陆军空间与导弹防御司令部(SMDC)“先进拦截器技术”(AIT)计划的名义下,美国海军开始探索研究一种用于导弹防御、创新概念的动能拦截弹——“质量矩拦截弹”(MassMomentMissile)的拦截器。

质量矩拦截器的特点

质量矩拦截器以低成本的电子设备和推进技术为基础,把“机动弹头”(MARVs)方案与先进的“视网膜计算机”(retinalcomputer)芯片结合起来(该芯片能够在导引头的焦平面上正确执行瞄准目标和识别目标的功能),通过取消现有动能拦截器上的滚动控制、导引头常平架、尾翼/弹翼、姿控推进、轨控推进和推力矢量控制等系统,增加全景反射镜(panoramicmirror)、冷却式窗口、褶合式导引头(convolutionseeker)、顶级整流罩和质量矩螺线管(massmomentsolenoids)等设备,使得动能拦截器结构更简单、价格更便宜、速度更快。

质量矩拦截器的第一个突出特点是取消了姿控、轨控推进系统和推力矢量控制系统,通过稍稍移动拦截器的质心使之偏离气动压力中心(即形成“质量矩”)的方法来迅速改变姿态。美国海军称,这种新型拦截器既可以在大气层内、也可以在大气层外拦截弹道导弹,但在弹体构成上有所不同——用于大气层外拦截的质量矩拦截器可能需要有推力矢量控制的推进系统,而用于大气层内拦截的质量矩拦截器则不需要这种系统。美国的一项“小企业创新研究”计划则称,质量矩拦截器只能用于在大气层内拦截弹道导弹,因为其活动质量致动器的作用是改变动能拦截器的质心位置,从而使在大气层内飞行的拦截器产生气动控制力矩;而当拦截器在大气层外飞行时,则要用主发动机的推力产生控制力矩。

质量矩拦截器的第二个突出特点是采用电子导引头,而不用平台式安装的导引头和捷联式导引头。该导引头通过一个有220°视场的全景反射镜系统和冷却式窗口获得目标的红外图像,反射镜系统把来自所有方向的光对准导引头的敏感器。这种设计不同于传统的窄视场导引头设计。除了这种被动导引头之外,美国海军可能还要研究类似的、固定安装的主动导引头,可能使用毫米波技术。

质量矩拦截器的研究

按照设想,质量矩拦截器将主要由质量矩控制系统、机电执行机构、电源、电子设备、惯性测量装置、褶合式导引头和冷却窗口等部分组成。据称,这种拦截器的加速度可以达到250g,速度提高30%,获得高的弹道系数和1毫秒的响应时间。由于拦截弹没有尾翼/弹翼,从而可以充分利用发射管的有效空间。

据报道,美国国防部国防高级研究计划局已在发展低成本导引头技术。其中之一是基于微机电系统(MEMS)的“电子扫描阵列”(ESA)导引头。该导引头工作在Ka波段,有768个辐射元,波束张角3.5°、扫描角60°,峰值功率30瓦、平均功率10瓦。由于使用MEMS系统而不用传统的移相器,可使功率消耗减少2个数量级,成本降低1个数量级。

据美海军官员称,常平架式导引头的重量约8~10千克,另部件数量多于300个,成本在30万美元以上;捷联安装的导引头的重量小于5千克,另部件数量不到100个,成本小于12.5万美元;而有可能研制成功的电子导引头的重量小于0.5千克,另部件数量不到3个,成本可能低于1万美元。电子导引头没有活动另部件、采用电子扫描,还增加了系统的可靠性。海军估计,整个质量矩拦截弹的初始设计只需要花费500万美元,研制硬件设备需要1.9亿美元。如果经费能够保证,在2003年就可以开始初始飞行试验。

(三种重量、部件数和成本各异的导引头。从左至右依次为常平架式导引头、捷联式导引头、电子导引头)

多拦截器应付多目标威胁:
发展微型动能拦截器

发展微型动能拦截器的必要性

美国目前研制的动能拦截弹都是只携带1个动能拦截器,而且尚未解决真假目标的识别问题。美国科学家认为,“所有部署远程弹道导弹的国家(包括英、中、法、俄和美国)都为其导弹开发了(有些还部署了)反制手段,没有理由认为新出现的导弹国家不会去效仿他们”;而且,“许多很有效的反制手段所需要的技术水平比制造远程弹道导弹或核武器所要求的技术水平还低。”最有可能采用的反制手段,是在导弹助推火箭关机后不久立即释放大量携带生化武器的子母弹头,或是投放大量真假难辨的诱饵。“这些对抗手段要么大大降低防御系统的效果,要么会使防御系统失败”。

为了应付这些威胁,美国已经研究、论证了多种可能的方案,包括发展多层防御系统,增加拦截机会;发展先进的探测器和识别真假目标的技术,提高防御系统和拦截弹自身的识别能力;采用携带核弹头的拦截弹,通过空间或空中的核爆炸,摧毁全部或大部分目标等等。目前最为看好的方案,就是发展性能高、成本低、尺寸小和重量轻(千克级)的“微型动能拦截器”,让一枚拦截弹携带多个甚至大量的拦截器,去拦截每一个可能有威胁的目标(包括弹头和诱饵)。这样可以避开困难的识别问题,比如无需分辨翻滚的弹头与翻滚的母舱碎片。

1995年,美国国防部弹道导弹防御局立项发展“微型拦截器技术”(MiniatureInterceptorTechnology,MIT)。作为“创新科学技术”计划中的一个项目,设想用一枚拦截弹一次发射上百个微型拦截器,来应付弹道导弹子母弹头的威胁。拦截器的微型化并非简单地按比例减小尺寸和重量就能够实现,而需要通过分析整个武器系统、在各种分系统之间进行折中,从系统水平来实现微型化。为此开发的部件和技术将会有有适应性好、价格便宜的特点,还可适用于其他武器系统,包括从天基导弹防御到反坦克,甚至制导手榴弹。

微型动能拦截器的分类

“微型拦截器技术”计划由美国陆军空间与导弹防御司令部负责管理,研究的直接碰撞杀伤微型拦截器有大气层内和大气层外两种类型。它们都将能够用任何导弹,如陆军的“爱国者”导弹发射。

大气层外微型拦截器是当前的研究重点,主要用于攻击在大气层外、中段飞行的子母弹头,已经提出了多种方案,例如随后将要重点介绍的“蜂群”、“微型中段拦截器”和“谢弗”拦截器方案。通过增加气动防护设备,供这些拦截器使用的许多技术也能用在大气层内拦截系统上。大气层内微型拦截器可采用气动力控制技术使之机动飞行,主要用于攻击在大气层内、末段飞行的子母弹头,例如“高超声速拦截器技术”方案。

“高超声速拦截器技术”(HypersonicInterceptorTechnoogy)拦截器形状像子弹,用压电陶瓷驱动的活动尾翼增强性能,主要用于防御巡航导弹,以及在助推段或再入段飞行的战区弹道导弹。该拦截器将用非常小的助推火箭,1次发射1个拦截器,而不是用1枚导弹1次发射大量的拦截器。一旦进入作用距离之内,每个微型拦截器将用小发动机改变方向,把拦截器引导到来袭子母弹头的飞行路线上去,通过直接碰撞摧毁目标。这种拦截器公开披露的资料很少

“蜂群”方案

美国陆军研究和论证了“蜂群”(Swarm)微型拦截器技术方案,试图在微型拦截器技术最新成果的基础上,研制出一种尺寸小、重量轻、性能好、成本低、有末制导功能的动能拦截器;并利用一枚拦截弹携带几十甚至上百个“蜂群”拦截器,在大气层外“一窝蜂地”拦截战区弹道导弹子母弹头。设想的“蜂群”拦截弹方案,可以同现有的或计划研制的弹道导弹防御系统(如“战区高空区域防御”系统)兼容,使用这些系统现成的雷达、助推火箭、发射车以及作战管理与指挥、控制、通信(BM/C3)系统;只不过用大量的微型“蜂群”拦截器取代拦截弹的单个动能拦截器,去拦截在弹道中段飞行的诸多子弹头目标。“蜂群”拦截弹像标准的拦截弹那样被释放出去,并在飞行中从防御系统的雷达接收制导指令,然后利用自身携带的导引头进行寻的。

设想中的“蜂群”拦截器由光学设备(主镜和可伸展的附镜,主镜口径10厘米)、敏感元(碲镉汞光电二极管)、J/T低温恒温器/杜瓦瓶、2个处理机芯片、1/4瓦电源、由200个小发动机组成的轨控动力系统等组成。该设计的突出的特点是采用创新的制导方式,不需要惯性测量装置和姿控系统。美国陆军的研究认为,通过增加“蜂群”拦截器的数量来实现既定的防御效果,最佳的方案是拦截器的分布范围要稍稍小于所要拦截的威胁目标群的分布范围。由于采用了大量的自主寻的拦截器,每个拦截器仅仅搜索威胁目标群中的一小部分,只需要向其视野内的目标变轨机动,因此对拦截器的变轨能力要求比较低。

美国陆军对“蜂群”拦截器提出的作战要求是:拦截器质量小于500克;导引头探测距离大于6~8千米;对大目标的探测概率为0.8;变轨速度70~80米/秒;视野(1/2角度)8~10毫弧度;寻的时间2~3秒。“蜂群”拦截器相应的设计指标为:拦截器质量小于500克;尺寸8×10厘米;自旋速度100赫兹;捕获距离20千米;探测器为长波红外型;变轨发动机200个,工作时间0.5毫秒;每个发动机推进剂重0.25克、冲力为0.25牛顿-秒、速度增量为0.5米/秒;总的速度增量为100米/秒。

每个“蜂群”拦截器将用集成在一个单芯片上的导引头自主寻的飞行,单芯片处理机处理来自简单光敏感器的信息。“蜂群”拦截器利用拦截器外环上的一系列微小轨控发动机进行横向机动,以到达所要拦截的子弹头或小炸弹的前面。由于“蜂群”拦截器将以大约5千米/秒的速度接近它所要拦截的目标,与目标碰撞所产生的能量可以摧毁化学、生物子弹头或常规子弹头。虽然“蜂群”拦截器是瞄准大气层外拦截的,但也可以用在大气层内拦截。

“微型中段拦截器”方案

美国还试图利用微型拦截器解决中段防御所面临的识别问题,提出了“先导者-后续者”(leader-Follower)方案,利用一枚拦截弹携带的多个微型拦截器,分别拦截各个目标。其中,“先导者”拦截器在前面观测来袭目标,并为随后飞行的众多拦截器指定目标,这些拦截器采用惯性制导飞向指定目标并对其进行拦截;“后续者”拦截器在后面评价拦截效果,并可作为最后的拦截器,拦截漏防的目标。

“微型中段拦截器”(MiniatureMid-CourseKillVehicle,MMKV)实际上就是为“先导者-后续者”方案研究的一种质量很轻、极其有效、高度灵活的微型拦截器。设想中的这种拦截器看起来像一个“冰球”,直径10厘米、厚6厘米,从1枚导弹上可以同时发射100个这样的微型拦截器,主要用于攻击子母弹头,特别是在飞行初期就释放出来的子母弹头。目前,该计划仍处于部件的创新研究阶段,发展目标是减小拦截器尺寸和质量、改进控制能力、减小弹上的动力消耗、提高制导控制精度和提高变轨能力。

正在开发的项目包括:推进系统,是一种微机电系统(MEMS),由几个周边分布着很多发动机的“环”叠加而成,发动机尺寸大的像铅笔上的橡皮头、小的像针尖,可以为1千克以下的动能拦截器提供自主自旋和变轨推进与姿态控制;先进的光纤陀螺和激光陀螺,结构极其紧凑,能够快速地从休眠状态转入精确的工作状态;新的制导与控制方案,供灵巧的大气层内微型拦截器进行瞄准点转移和拦截机动目标使用。创新的技术包括:减少时间消耗和提高变轨能力的非线性控制技术;成本低、质量轻、结构紧凑、工作精确的惯性测量装置;目标识别技术;精度达到厘米级的跟踪和预测技术;小型可控探测器技术;投放机构技术等。

在用于“先导者-后续者”方案时,“先导者”飞行器在前面预先观测目标,依据它搜集和处理的信息,通过拦截器之间相互通信、协调,指派后面的“微型中段拦截器”对目标进行拦截;“后续者”飞行器对拦截结果进行评估,并可以用来拦截剩余的一个目标。该拦截器还支持可能的远期方案,以高的拦截概率应付提早释放子弹头的威胁。“微型中段拦截器”采用惯性制导,向拦截目标变轨机动,可以作为“战区高空区域防御”(THAAD)拦截弹的拦截器。

“谢弗”拦截器方案

在2001年以前,美国陆军空间与导弹防御司令部的微型拦截器研究工作,主要是针对战区导弹防御的需要。2001年以后,重点已经转向战略防御系统应用。为了在交班误差和作战时间方面满足战略防御的需要,对探测器的探测距离和拦截器的变轨速度提出了更高的要求。美国谢弗(Schafer)公司研究的微型拦截器(简称“谢弗”拦截器)就是在这种思想指导下出台的、供战略防御用的微型拦截器方案。

“谢弗”拦截器的变轨推进系统(DPS)和姿控系统(ACS)都采用固体火箭发动机。DPS由5个“环”组成,每环有40个、共200个一次点火的“变轨脉冲发动机”。姿控系统安装在拦截器后端,其上有几圈同心安装的420个姿控发动机。这些姿控发动机比变轨发动机更小,可以提供足够的姿控能力,在观测期间能够将目标保持在视线之内。DPS与ACS两种系统都已经进行了设计、制造和试验。

拦截器上的探测器装置采用一种创新的、不依靠于波长的无透镜望远镜,折叠式光学设备是有4个反射镜的导引头外壳。望远镜将是一种电成型的镍分系统,分两片制造,以使零件数量和校准过程最少。该望远镜已完成了设计和制造,正在进行试验。

该方案通过六自由度仿真,全面模拟了弹上软件、分系统模型和威胁/交战的过程,200个轨控发动机和420个姿控发动机都单独进行了模拟。在模拟的随机投放之后,微型拦截器利用轨控与姿控发动机进行了一系列的校准机动,以便进行粗略的和精确的瞄准,随后进入非自旋捕获目标模式。探测和跟踪目标后,来自弹上探测器的测量数据被用来估计当前飞行路线,然后转变成自旋模式,以便最佳地利用变轨发动机。在整个末寻的过程中,拦截器采用改进的比例导航。为了确保在目标交班不确定性、瞄准误差、推力冲量变化和校准误差等方面满足要求,该方案采用了蒙特卡罗分析法。

扩大动能拦截弹应用范围:
“小型低成本拦截弹设计”

发展碰撞杀伤动能拦截弹及其技术的初衷是防御弹道导弹和反卫星。但是,自90年代以来,美国开始探索轻小型动能拦截器技术的新用途。例如,动能拦截器依靠轨控、姿控系统,能在空中悬停、稳定和机动,凭借该特点可以发展保护飞机自身安全的“自卫导弹”(SPM),这显示了直接碰撞杀伤动能拦截弹技术的广泛应用潜力和带动作用


美国国防部国防高级研究计划局正在研究的“小型低成本拦截弹设计”(SmallLow-costInterceptorDevice,SLID)方案,就是其中最有代表性的一个研究计划。该计划的目的是探索能够在50~400米的距离内,保护小阵地和武器平台免遭近程导弹(包括反坦克导弹)和炮弹攻击的低成本防御武器系统,为战斗车辆和固定的重要阵地(如指挥中心、停在地面上的飞机和雷达等)提供自卫能力。该系统将采用小型机动的直接碰撞杀伤拦截弹、高速的发射器、被动威胁预警探测器和精确的火控系统,依据来袭威胁的射程、速度和性质,能够在瞬间做出反应。研究工作特别强调,用于车辆自卫的系统与保护局部地点的系统之间,要有最大的部件通用性。参与“小型低成本拦截弹设计”样机竞争的公司主要有雷声公司和波音信息、空间和防御系统公司两家,他们的样机设计方案都由威胁预警与火控、发射器和拦截弹等部分组成,但技术途径截然不同。

雷声公司的方案是:拦截弹采用光纤制导,即通过拦截器上的一根拖曳光缆,从发射平台向拦截弹发送信息、进行控制;探测设备采用现有的探测器,如毫米波雷达。这种途径的主要优缺点是:拦截弹的制导不容易受到干扰,但拦截弹的射程受到拖曳光缆的限制;拦截弹的制导精度不受距离的影响,距离250米与100米时的精度一样高;整个武器系统都装在现有的战斗车辆(如“艾布拉姆斯”主战坦克或“布雷德利”战车)上;主要是融合现成的技术和装备,不需要新的技术突破。

波音公司的设计方案是:拦截弹采用激光半主动制导,即用安装在平台上的激光指示器为激光制导拦截器指示目标;基本的威胁预警与火控系统采用宽视野的中红外焦平面阵列探测器(640×480元);用于引导拦截弹的探测器有4种之多,包括一种在杂波背景下拾取发射闪光信号的微波探测器,一种以高仰角在天空背景下探测冷威胁目标的长波红外探测器,以及正在研究的两种宽视野凝视探测器(焦平面阵列为4×480元)。

波音公司小型低成本拦截弹的设计组成包括:燃烧时间很短的火箭发动机、姿控推进系统(类似于PAC-3拦截弹上所采用的)和捷联激光导引头(类似于“海尔法”导弹上采用的激光导引头技术,但不是平台安装)等。拦截弹从发射管中弹射出大约15米后,尾部的火箭发动机点火,使拦截弹以250米/秒的速度飞行,最大拦截距离250米。每枚拦截弹的设计长度约53厘米(21英寸),直径约10厘米(4英寸),重量约7.3千克(16磅)。希望最终能把重量降低到4.5千克(10磅)。拦截弹发射器为四联装或六联装。

美国发展新概念动能拦截器
的基本做法

新概念动能拦截器是美国自90年代以来一直在探索研究的新型动能拦截器。目前,有关的研究工作仅作为“创新科学技术”(IS&T)计划或“小企业创新研究”(SBIR)计划的研究项目。

美国重视研究和探索新概念动能拦截器技术,不仅表明实现动能拦截器的微小型化是动能拦截器技术的一个重要发展趋向,也意味美国正在积极探索革命性的动能拦截系统方案,以适应和满足未来的需要:降低动能拦截器的尺寸、重量和成本;探索费用低、效果好的创新方案,以应付潜在敌人有可能采用的各种对抗手段。据认为,虽然美国国防部所追求的创新动能拦截器技术,特别是利用一枚拦截弹携带大量微型拦截器的方案有一定风险,但如果成功,导弹防御系统目前所面临的遭遇多目标和识别真假目标的难题便可以迎刃而解。美国探索新概念动能拦截器技术,预示着其利用动能拦截弹防御弹道导弹的战略将从“狙击步枪模式”向“霰弹猎枪模式”转移。这是连一些导弹防御的批评者们也拍手喝彩的举措。

鉴于发展新概念动能拦截器的重要意义及其所处的发展阶段,美国十分重视新概念动能拦截器技术途径的选择和发展计划的管理。美国在这两个方面的做法值得我们借鉴。

针对不同的威胁,发展不同的技术

美国发展新概念微型拦截器技术有3个综合的技术计划:“大气层内拦截器技术”(AIT)计划、“大气层外拦截器技术”(EIT)计划和“助推段拦截”(BPI)计划。这三个计划致力于解决不同作战环境所关心的主要技术问题,以满足未来的导弹防御需要:大气层内拦截器技术计划主要解决低层防御所面临的威胁,如机动目标及在低空释放的子母弹头;大气层外拦截器技术计划主要解决高层防御所面临的威胁,如目标识别和多目标(包括子母弹头)问题;而助推段拦截计划则侧重于解决快速响应和攻击助推飞行中的导弹弹体问题。具体地说:

⑴进入到大气层内低空(高度低于35千米)的下降飞行目标,其速度迅速减慢,并趋向于无意或有意的机动。大气层内拦截器技术计划将侧重发展防御机动目标的能力,重点解决导引头估计目标机动技术、窗口技术、高灵敏性(通过刚硬的弹体和高推力的安全变轨技术)和信息技术,如最佳的制导技术和雷达与红外数据融合技术。

⑵处于中段飞行的目标的数量可能非常多,包括真弹头和假目标,对于远程导弹可能还包括复杂、可靠的轻诱饵。大气层外拦截器技术计划将重点解决目标识别技术和大信息量问题;大气层外拦截器技术计划将通过发展多色导引头、激光雷达和先进的并行处理机等技术,解决识别问题;同时也发展先进的数据融合软件算法,解决探测器精度问题。

⑶拦截助推飞行中导弹的主要困难是时间非常短,对着火箭的明亮尾焰确定导弹弹体位置十分复杂。助推段拦截计划在初始时将把重点放在信息技术的研究方面,以便解决迅速估计目标状态和从瞄准导弹尾焰迅速过渡到瞄准弹体上去的技术。助推段拦截计划既包括定向能武器的发展,也包括用于助推段防御的动能拦截弹技术的发展。

这三项新概念动能拦截器计划都主要考虑了负担能力,强调用技术上的投资换取降低采购费用和全寿命费用的好处。

分阶段招标,逐步筛选可行的方案

美国在发展新概念微型动能拦截器方面,采取分阶段招标、逐步筛选出可行方案的有效管理办法。美国导弹防御局的新概念微型动能拦截器方案的筛选工作大致分两个阶段进行:第一阶段为“微型拦截器合同基础阶段”;第二阶段为“微型拦截器方案选择阶段”。

合同基础阶段的招标工作主要包括以下4个方面的内容:①系统方案拟订和性能评估;②微型拦截器的仿真与合成;③技术与发展计划评估;④进展过程审查。在该阶段,每个微型拦截器合同商的合同经费一般不超过100万美元,合同期大约8个月左右。

方案选择阶段的合同经费一般不超过3000万美元,合同期大约24个月左右。军方选定某个合同商的方案进入方案选择阶段,主要基于对合同商在基础阶段的工作进展和成绩、在系统和微型拦截器经费和性能方面的承诺、与合同商发展计划相关的成本和风险。微型拦截器方案选择阶段执行完后,军方将进行竞争采办,以选定单一的合同商完成样机的研制、集成和飞行试验计划。
liudao 发表于 2009-10-15 22:16 | 显示全部楼层
建议楼主先搞清楚一些概念,什么是拦截弹?什么是动能杀伤弹头?各种各样的动能杀伤弹头统称为kkv,美军有种类繁多的拦截弹,每种拦截弹都有自己的kkv。
 楼主| word 发表于 2009-10-16 11:58 | 显示全部楼层
建议kktt兄写个关于动能拦截器的文章,详细介绍一下ekv,mkv,kkv.

5楼,真的是统称kkv么?为什么还有一种ekv呢,我是最近看了军情连连看的尹卓前辈讲的.
Lsquirrel 发表于 2009-10-16 16:20 | 显示全部楼层
建议kktt兄写个关于动能拦截器的文章,详细介绍一下ekv,mkv,kkv.

5楼,真的是统称kkv么?为什么还有一种ekv呢,我是最近看了军情连连看的尹卓前辈讲的.
word 发表于 2009-10-16 11:58

EKV是Exoatmospheric Kill Vehicle,E是Exoatmospheric,大气层外。全称是大气层外杀伤载具
MKV是Multiple Kill Vehicle,M是Multiple,多重数量的。全称是多重杀伤载具
KKV是Kinetic Kill Vehicle,Kinetic是运动的。全称是动能杀伤载具
EKV,MKV,都是KKV的具体类别

你把kktt在4楼的内容看过再问不行么?那里说的够详细了
file:///C:/DOCUME%7E1/SNOWFL%7E1/LOCALS%7E1/Temp/moz-screenshot.pngfile:///C:/DOCUME%7E1/SNOWFL%7E1/LOCALS%7E1/Temp/moz-screenshot-1.png
kktt 发表于 2009-10-16 16:32 | 显示全部楼层
我手头有几篇中文的介绍文章,可惜都是pdf格式的。等以后有空转一下
 楼主| word 发表于 2009-10-16 18:55 | 显示全部楼层
EKV是Exoatmospheric Kill Vehicle,E是Exoatmospheric,大气层外。全称是大气层外杀伤载具
MKV是Multiple Kill Vehicle,M是Multiple,多重数量的。全称是多重杀伤载具
KKV是Kinetic Kill Vehicle,Kinetic是运 ...
Lsquirrel 发表于 2009-10-16 16:20

谢谢你提供的.由于kktt的文章太长,所以我是先回复了5楼的再看kktt的文章!
 楼主| word 发表于 2009-10-16 18:58 | 显示全部楼层
我手头有几篇中文的介绍文章,可惜都是pdf格式的。等以后有空转一下
kktt 发表于 2009-10-16 16:32

kktt,有劳你了.另外可否分享下其pdf(PS:如果是英文的,就不用了,我看不懂).
Nighthawk 发表于 2009-10-16 19:00 | 显示全部楼层
个人意见,资料看英文原版的很有好处,英语还是得好好学学。
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