导弹原理是什么

巡航导弹又称飞航式导弹，是一种依靠空气喷气发动机的推力和机翼的气动升力，采取以巡航状态下在大气层内飞行的导弹。它可从地面、空中或水下发射，攻击固定目标或活动目标。既可作为战术武器，又可作为战略武器。主要类型有：战略巡航导弹、远程战术巡航导弹；反舰导弹、空地导弹。

巡航导弹问世于第二次世界大战，纳粹德国于1944年6月开始装备世界上第一种V-1巡航导弹。二战后，美国和苏联都在V-1导弹的基础上，研制各种巡航导弹。到70年代末，随着精确制导技术的发展，巡航导弹进入了新的发展时期，美军先后研制出了AGM、“战斧”式、BGM巡航导弹，前苏联研制出了ACM、AS-15、SS-N-21、SS—N—3C巡航导弹，以及SSC—X—4陆射巡航导弹。1995年俄罗斯开始试验Kh—101巡航导弹，该导弹与美国的AGM—129巡航导弹相似。到20世纪末，巡航导弹在设计思想上采用了模式化多用途设计原理，使同一种导弹靠更换某些部件或分系统就可以执行战略和战术双重任务。双重任务使命打破了以往战略导弹和战术导弹的严格界限；高的命中精度和新型高能常规弹头相结合的结果，使战术导弹也能完成以往必须用战略导弹才能完成的作战任务。随着高新技术的发展，未来巡航导弹除了进一步增加射程、提高命中精度、缩短任务规划时间、增强攻击目标选择能力以外，提高突防能力便成为其重要的发展方向。如目前，美国五角大楼与波音公司签定了在2002年研制高超音速巡航导弹的合同，此合同价值达1100万美元。根据需求这种巡航导弹最大射程为750—1000公里，飞行速度为6马赫，携带了综合引导系统，战斗部重110—115公斤，导弹分为地面和空中两种。另外北约表示，将于2020年前研制出用于摧毁敌纵深设施和目标的SHABM高超音速巡航导弹，这种导弹飞行速度可达8马赫，将大大提高北约部队的战斗力。

巡航导弹的战术特点：可机动发射，生存能力强。巡航导弹体积小，重量轻，弹冀可折叠，便于各种机动平台(地基海基和空基)发射，因而提高了武器系统的机动性和生存能力。目标特性不明显，突防能力强。巡航导弹发射时具有一定的尾焰红外辐射，但处于低空且时间很短，很难进行发射段探测。在巡航段，它以亚音速飞行，气动加热不严重，因此红外辐射特性不明显。又因尺寸小且进行了隐身处理，使得雷达散射特性也不明显。加之它实行飞行高度控制，利用地形地物进行隐蔽飞行，从而实施巡航段拦截也将十分困难。采用组合(复合)制导方式，飞行弹道不固定。巡航导弹通常采用惯导、地形匹配制导、GPS制导和景象匹配制导等组合制导方式。命中精度达10—30m，因而可以有选择地攻击高价值的目标。且可实现隐蔽飞行、绕道飞行，有效攻击目标。飞行速度慢。巡航导弹以亚音速飞行，若假定末段10km才发现巡航导弹，实施末段拦截也有三、四十秒钟。

巡航导弹的弱点：巡航导弹上计算机系统内输入的地貌数据信息(信息是从空间获得经处理后的地貌照片)精度不高，难于保障导弹对小丘陵等绕障飞行。弹上测高仪会受到干扰的影响，巡航导弹系统本身会由于地形、季节、天气变化和输入信息老化而迷航。巡航导弹飞行速度慢，飞行高度低，其弹道呈直线，航线由程序设定，无机动自由，在目标区域巡航导弹无垂直机动，简单方法即可有效的同其对抗。GPS特别容易受到干扰。伊拉克战争中，美军的巡航导弹装备的GPS多次受到干扰，导致误伤事故。

首先，回答这个问题前先要明白，导弹需要依靠导弹发动机来提供动力推进，由制导系统导引、然后利用精确制导系统控制其在空中飞行的轨迹弹道，将战斗部导向，也就是弹头，即用于战略战术进行打击的武器。使导弹在空中飞行的，便是靠它的动力装置——导弹发动机。 简单说，导弹的动力装置就是一个火箭，而火箭的核心就是发动机，这个原理其实呢也就那么回事儿，非常简单，就是利用一种燃料燃烧后产生气体，气体在密闭空间内迅速膨胀，产生极高的能量，通过把气体导向排出，从而使发动机产生强大的反作用力把整个导弹发射到空中。根据燃料的不同，导弹发动机又可以分为固体发动机，液体发动机，固液发动机，涡轮喷气发动机，组合发动机等等等等。

把导弹发动机以及导弹武器装置往相反的方向推上天。听起来很简单，但具体的设计上是极难的，比如说对于燃烧的过程的控制，发动机里的燃料在燃烧的时候产生上千度高温，用什么材料才能顶得住？再比如说这个燃料的喷嘴设计成什么样子，才能够达到最高的这个推力和那个效果？这些在工业上的标准可不是建个模型画几下比划两下子就能搞定了，必须要不断的实验，不断的试错，没有什么小步快跑啊，迅速迭代这些互联网的概念，就是扎扎实实的一步一步来。我们国家这些领域里面呢，其实总体来说还是有很多沉淀和技术的，但是发动机技术还是弱项。就是因为造导弹发动机和战斗部武器很难，全世界也就只有那么几个国家才能够有自主研发导弹发动机和战斗部武器的能力。

导弹的研制过程 导弹武器系统的研制工作是一项复杂的系统工程，涉及到许多技术领域和部门，从设计方案的提出到成批生产和投入使用，要经过一个很长的过程。因此，遵循科学的研制程序，是组织型号研制工作的基本要求，也是搞好武器系统总体设计与试验工作必须遵循的客观规律。 导弹武器系统研制目的是实现使用方提出的战术技术指标要求，为此，研制前就要组织总设计师系统和行政指挥系统，建立责任制，制定研制程序和阶段计划，建立质量可靠性管理系统、标准化管理系统、经济管理系统，各司其职，密切配合，确保研制质量和合理使用研制经费。 为了能清楚地说明导弹设计这一复杂的技术过程，可把它分为若干阶段。研制阶段的划分，各国不一，但完成的技术工作内容大体上是一致的。一般来说，导弹武器系统的研制过程，大致划分为以下几个阶段：可行性论证、方案论证、初样阶段、试样阶段、设计定型、生产定型。其中，方案论证、初样阶段、试样阶段又统称为工程研制阶段。另外，在上述研制过程的首尾，还分别有战术技术指标要求的拟定和武器系统试用两个阶段，这两个阶段的工作都是以使用方为主，但研制方都有一些相应的工作，可视为研制过程的前提和继续。 一、可行性论证阶段 可行性论证是对使用方提出的战术技术要求作综合分析，论证技术上、经济上和研制周期上的可行性，它一般包括：作战使命、有效射程、导弹质量和轮廊尺寸、飞行速度、作战空域、命中概率（或命中精度），发射条件等，除此以外，有关制导方式、动力装置类型、战斗部型式和质量，导弹几何尺寸、可靠性指标、使用环境、研制周期和费用等，则应根据前述的技术要求，经论证协商后决定。 可行性论证阶段的主要任务是，根据使用方提出的战术技术要求，充分考虑预先研究成果、国家现有的技术与工业水平、经济条件、资源条件和继承性等因素，逐条分析战术技术要求在技术上、经济上和周期上实现的可能性，提出武器系统总体方案设想、可供选择的主要技术途径、可能达到的指标及必须进行的支撑性预研工作，研制周期、经费估算的建议。 该阶段结束的主要标志是，完成《导弹系统研制总要求》和《研制任务书》草稿。 二、方案阶段 方案阶段自批准和下达型号战术技术指标要求开始，是对武器系统进行全面论证、模样研制和方案性试验阶段，是型号研制的决策阶段。 该阶段的主要任务是，根据批准的型号战术技术指标要求，对型号研制做出全面的规划和部署，通过对多种方案和技术途径的论证比较，优选出性能好、使用方便、成本低、研制周期短的总体方案和分系统技术指标，并提出对分系统的初步技术要求；统筹规划大型试验项目及其保障条件，制定飞行试验的批次状态和分系统对接试验的技术状态和要求；制定型号质量与可靠性工作大纲、标准化大纲，及其他技术管理保障措施；确定研制程序和研制周期；概算研制经费。 总体方案阶段结束的标志是涉及总体方案的技术关键基本解决，技术方案得到验证，总体和分系统的主要性能参数已初步选定，保障条件已基本落实，完成并上报《武器系统研制方案报告》，提出型号初样技术状态。 三、初样阶段 武器系统总体方案确定之后，各分系统即进入按总体提出的研制任务书开展技术设计、研制初（步）样（机）的阶段。 初样阶段的主要任务是，用工程样机（初样）对设计、工艺方案进行实态验证，进一步协调技术参数和安装尺寸，完善设计方案，为飞行试验样机（试样）研制提供较准确的技术依据。 初样阶段结束的标志是完成初样实物，确定试样技术状态，总体向分系统提出试样设计任务书，提出飞行试验方案，上报初样研制报告。 四、试样阶段 试样阶段是通过飞行试验检查样机的研制工作，全面检验武器系统性能的阶段。 该阶段主要任务是，在修改初样设计和生产的基础上研制试样，进行飞行试验，全面鉴定武器系统的设计和制造工艺。主要工作是进行总体和分系统试样设计，进行模样弹、自控弹、自导弹等试样试制，完成各种状态试样的地面试验和飞行试验。地面试验一般有系统仿真和模拟试验，弹上系统地面联试、全弹强迫振动试验、火控系统联试和精度试验、武器系统对接试验及全弹环境试验等。 飞行试验包括：模样弹、自控弹、自导弹、战斗弹等阶段的飞行试验。模样弹主要考核导弹的稳定性、弹道特性、射入散布、发动机性能、弹体部分结构及两级间的分离特性等；自控弹主要考核导弹自动驾驶仪的飞行控制特性，通过飞行试验协调技术参数，完善设计方案；自导弹主要考核大回路闭合后的导弹工作性能。 试样阶段结束的标志是完成研制性飞行试验，并达到飞行试验大纲的要求，编写飞行试验结果分析报告，提出型号设计定型技术状态，提出定型申请报告。 五、设计定型阶段 定型阶段是使用方对型号的设计实施鉴定和验收，全面检验武器系统战术技术指标和维护使用性能的阶段。 该阶段的主要任务是，完成型号定型的地面试验和靶场飞行试验，根据飞行试验和各种鉴定性结果，全面检验导弹的性能指标，按照原批准的任务书评定武器系统的战术技术性能。研制单位的主要工作是参与地面试验和飞行试验、试验结果分析、整理定型设计技术资料，提出型号定型申请报告。 定型阶段完成的标志是，分别按定型试验大纲要求完成飞行试验，提出型号设计定型报告以及型号研制总结报告。 六、生产定型阶段 通过设计定型之后，武器系统即可转入批量生产并装备部队阶段。生产阶段的初期，应先经过小批量的试生产，完善稳定生产工艺，解决工程研制阶段遗留的技术问题，待产品的生产质量稳定之后，通过生产（工艺）定型，才能转入大批量生产。 该阶段的主要任务是对产品的批量生产条件进行全面考核，以确认其符合批量生产的标准，稳定质量、提高可靠性。

战略导弹的多弹头根据制导程度可以分为集束式、分导式和全导式。集束式多弹头是在到达预定目标点时一次性释放出所有弹头，用于攻击同一个目标。分导式多弹头是在母舱增加了分离释放机构，可根据需要分别释放母舱中的弹头，攻击一个或多个目标，各弹头落点距离最大可达数百千米。全导式多弹头不仅具有分导能力，而且每个弹头可机动飞行。集束式多弹头已经在发达国家战略导弹设计中淘汰，全导式多弹头美俄都曾进行过试验，但由于当时技术局限、效果不理想而未装备。新一代全导多弹头还处于研制期，美俄的滑翔弹头基本走的是这一思路。

分导式多弹头的组成各国曾提出多种方案。如弹簧或小发动机方案，即依靠调整弹簧或小发动机，使子弹达到击中规定目标和重建再入弹道所需的速度增量。但由于弹簧强度难以控制，而未采用。还有一种是子弹头自备发动机和制导系统，以便在从母弹中投放出来后单独进行助推和制导，这类似前面提到的全导式多弹头。这在当时技术过于复杂，难以实现，因此也未应用。最后一种是采用末助推技术，这就是前面提到的“一箭多星”技术。该技术经过实践检验，是当前分导式多弹头的主要应用技术。 从美俄公布的图片来看，分导式多弹头通常由末助推控制系统(PCBS)和再入系统(RV)组成。末助推控制系统又由末助推舱和制导舱组成，再入系统包括释放舱、整流罩、突防装置和子弹头等。其中，末助推控制系统和释放舱、整流罩也被称为母舱或母弹头，子弹头则固定在母舱的释放系统上。末助推控制系统是分导式多弹头的技术核心，其主要功能是给子弹头以必要的机动能力，并在预定的姿态和弹道上逐个释放子弹头和突防装置。

末助推舱包括主发动机、姿态控制发动机、推进剂储箱及电气系统等。主发动机用于为母舱提供动力，姿态控制发动机用于提供俯仰、偏航和滚动所需要的推力。“民兵”-3导弹的MK-12弹头有1台主发动机、10台姿控发动机，“和平卫士”MX导弹的末助推系统包括l台主发动机、8台姿控发动机。美国的潜射“海神”C-3和“三叉戟”C-4采用了几乎相同的末助推系统设计，都是有16个喷管，其中4个产生轴向正推力，4 个产生轴向负推力，8个产生使母舱偏航、俯仰或滚动所需的控制力，制导舱用于控制导弹的飞行和子弹头的释放。

制导系统的任务是控制导弹的飞行、级间分离、推力终止、解除保险、释放子弹头和突防装置以及其它飞行功能。制导舱下端与推进舱连接，上端与释放舱相连。

释放舱是子弹头的分离释放机构，位于制导舱的上方，用于在导弹贮存或飞行期间支承并固定子弹头。分离释放机构的支座用爆炸螺栓将子弹头固紧，释放子弹头时炸开爆炸螺栓。突防装置(诱饵和金属箔条)也固定在释放舱内，和子弹头伴随释放。

分导式多弹头的布局子弹头在母舱中的安装布局根据子弹头的多少和导弹的总体要求不尽相同。例如，陆基导弹对总体长度要求不高，因此，子弹头的排列较为规律，子弹头释放装置与末助推发动机呈串联方式布局，这使母舱释放子弹头的过程简单化。从美国MX和“民兵”导弹的子弹头排列可以看出，它们较为均匀地排列在末助推控制系统之上，苏联的SS-24导弹的10个子弹头也是排列在一层中。而潜射导弹由于高度限制，大多短而粗，因此母舱空间较为局促，子弹头释放装置与末助推发动机呈并联方式布局。美国“三叉戟2D5导弹的末助推发动机被子弹头包围。

苏联/俄罗斯导弹的子弹头排列根据导弹类型不同而不同，较具特色。其SS-18的8个子弹头底对底两两相对地配置在制导舱的上下两面。其潜射导弹为解决母舱狭小的问题，多将子弹头反向倒悬于制导舱下，这种设计虽然使每次释放过程变得复杂，但减少了整流罩，简化了结构，例如，SS-N-18和 SS-N-20潜射导弹均采用了这种布局。其困难之处是每次子弹头释放时，末助推都要翻转一次，并调整姿态。最值得一提的是，SS-20的3个子弹头虽然正向设置，但其没有整流罩，这减少了导弹的整体长度和质量，在导弹设计中非常少见。

分导式多弹头的工作过程多弹头导弹的飞行过程比单弹头要多一个释放子弹头的过程。其最初的助推段与一般弹道导弹一样，依次启动第一级及第二级火箭发动机，使导弹持续加速，直到获得足以飞完全程所需的速度。助推段结束后头体分离，分导式多弹头导弹在第二级或第三级火箭后还设置有小型火箭的平台，即末助推控制系统，实际上构成三级或四级火箭。该系统是区别分导式多弹头导弹与其它导弹的关键，也是其技术核心。

战略导弹的主火箭发动机把弹头母舱投送到预定的弹道点后，最后一级火箭发动机燃料耗尽，弹头母舱与主火箭分离，作弹道飞行。此后，母舱由末段助推系统提供推进及制导控制。母舱上的惯性制导系统控制多个小火箭或燃气喷管工作，不断修正母舱的速度和姿态。当速度和角度达到预定弹道值时，释放机构释放第一个子弹头。此后可以有以下几种控制方式：一是母舱沿原目标方向加速，使得第二个弹头的落地射向距离增大：二是弹头落在原目标侧向扇区内，以扩大弹头打击散布面积；三是给母舱一个在原弹道平面内，且基本垂直于其运动方向的推力，使第二个弹头将从较高或较低的角度接近目标，比第一个弹头滞后数分钟，以躲避前一弹头爆炸的毁伤效应，避免“自我摧毁”。原则上所有弹头共用l套制导及推进系统控制母舱，并按一定顺序弹射弹头，每弹射一个弹头后，母舱就调整一次速度及方向，这样每个弹头就可以指向不同的目标。美国在发展“三叉戟”1C-4的多弹头系统时，除MK4分导式弹头外，还发展了一种具备机动功能的 MK500子弹头，它在与母舱分离后，子弹头自身还携带有末助推控制系统。这两种子弹头可以混合装配在“三叉戟”1C-4的母舱中，但由于当时技术局限，MK500弹头的机动能力有限，打击精度也差，因此没有实际部署。 打击效率高分导式弹头作为多弹头技术的一种，具有用1枚导弹攻击多个目标的显著特点，使导弹的投送效率大为提高，在相同核导弹数量的情况下，可大大增加核打击能力，使打击效率大为提高。

特别是，从前面的介绍可以看出，与简单的集束式多弹头相比，分导式多弹头可以根据作战意图不同，在较大区域内选择要打击的独立目标，并可调节打击次序和一定的时间间隔，满足不同的战术需要。美国“海神”潜射导弹子弹头的纵向分导距离为480～640千米，横向分导距离约为纵向分导距离的一半。 “民兵”-3导弹的子弹头落点间距离可达60～90千米，3个弹头的覆盖距离就可达到270千米。法国潜射M4A导弹的最大目标范围达150×350平方千米，这么大的布撤范围足以覆盖一个经济区内的所有目标。

突防能力强分导式多弹头是改进突防技术的重要措施，因为分导式多弹头的轨道几乎各不相同，且弹头数量较多。当子弹头增加到一定程度时，就可使敌方的防御系统处于“饱和”状态，而无法拦截或全部拦截来袭弹头。如果防御系统的拦截概率是50%，则单个弹头到达目标的概率是50%，而对于有10个子弹头的多弹头导弹来说，10个子弹头都被拦截的概率是0.001，而至少有一个子弹头到达目标的概率是99.9%。可见，对于同样的防御系统、同样的攻防模式，多弹头导弹可有效提高突防能力。而且多个弹头的投送能力还可用于轻、重诱饵的投放。例如，美国“民兵”-3导弹的弹头母舱每次释放子弹头几乎都是将子弹头或诱饵置于金属箔条云团之中，最终在弹道上分别形成围绕3个子弹头的3个由真、假弹头和金属箔条云团组成的目标群，使敌方的导弹防御系统真假难辨，无所适从。

破坏威力大落点和时间规划合理的多弹头对地面目标，特别是地下工程目标的破坏并不单纯是破坏效应累加的结果，会产生聚焦作用，成倍地增大破坏效应。冷战时期，国外科研人员就发现，将多枚钻地核弹头投送到目标区同时爆炸，利用多弹爆炸所产生的聚集效应，可在地下一定深度处形成高应力叠加区，这对深地下工程破坏十分大。美国通过大量化爆模拟试验得出：7枚500千吨钻地核弹呈六角形布置，钻深12米，相互距离400米时，爆炸的聚集地冲击效应比单弹爆炸所产生的地冲击效应，即爆炸效应提高了5～6倍。 此外，多弹头的均匀散布远比等当量威力弹头的累加破坏要均匀，这是因为单弹头的破坏效应随着距离的增大而削弱，而均匀散布的多个弹头可以在更大面积范围内均匀破坏。冷战时期，美苏均利用这种效果，计划将多弹头导弹用于“弹幕式”打击地面机动的战略导弹发射车等在一定区域内高速机动的目标，以提高杀伤概率。

核威慑能力灵活分导式多弹头技术可以使国家决策者根据战略需要在现有导弹上分别部署不同数量的子弹头，从而使战略核力量的威慑能力变得更加灵活。例如，美国为应对美俄《战略武器削减条约》的要求，曾将3个子弹头的“民兵”-3导弹改为单弹头，以后又部分恢复了3弹头部署；其“三叉戟”2D5导弹设计可装10枚子弹头，后为满足条约要求，将子弹头数削减到6枚以下，而为满足最近签署的《战略武器削减条约》要求，可能将子弹头数减少到3枚。此外，英国和法国的“三叉戟”和M4多弹头导弹有部分仅装有单弹头，以执行打击恐怖集团或应对战区冲突的“亚战略”任务。可见，灵活的子弹头组合可使战略核力量的威慑能力更加灵活。

打击精度高分导式多弹头比典型的单弹头导弹多了一个末助推控制装置，当分导式多弹头的母弹头与导弹火箭主发动机分离后不久，末助推控制系统就按制导计算机的指令开始工作，对弹头的飞行速度和方位进行调整，以修正主动段的发射误差。这实际比一般单弹头多了一级控制系统和一次精度校准，弹头的命中精度必然会得到提高。 此外，分导式多弹头导弹只需发展弹头数量，而无需投资运载工具和发射阵地，也就是说，维护几乎相同的导弹，也可成倍增加打击能力，这无疑使核力量的效费比保持在较高水平。