洲际导弹是怎么导航的?
洲际弹道导弹射程至少要8000公里,有的能达到14000公里甚至更远。这么远的飞行距离,洲际导弹是如何击中目标的呢?有人说这还不简单,不是有GPS吗?
如果GPS可以,咱们国家的北斗也行,但用GPS或北斗给洲际导弹导航是一件不现实的事情。洲际导弹飞行可像我们平时开车,开着导航基本哪都能找到。那洲际导弹是如何进行导航定位目标的呢?
为什么洲际导弹一般不用GPS或北斗导航?看看洲际导弹的飞行过程就知道了洲际导弹是国之重器,也是一个国家三位一体战略核力量的重要组成之一。洲际导弹主要用于攻击敌国领土上的重要军事、政治和经济目标。
目前,只有美国、俄罗斯、中国、英国和法国拥有洲际导弹,印度导弹射程有点短,严格意义上不属于洲际导弹。
洲际导弹对制导系统的稳定性和抗干扰能力有着很高要求,不然随随便便就被干扰,那就失去了震慑作用。
虽然卫星导航非常准确方便,但缺点是非常容易被干扰,战时一旦遭到地方强电磁干扰或者己方卫星遭到打击就无法使用。
此外,洲际导弹需要先用火箭发动机将导弹运送至太空近地轨道,箭弹分离后,导弹将在近地轨道上运行并根据导航参数进行变轨,待导弹姿态调整准确以后重返大气层进入末端攻击阶段。
洲际导弹一旦飞离地球表面,就脱离了卫星导航的覆盖范围,并且重返大气层之后的导弹由于运行速度高达8-10倍音速,与大气摩擦产生的高温会引发热障,导致卫星无法接收卫星信号,卫星导航也就成了摆设。
卫星导航不行,那洲际导弹是如何导航的呢?洲际导弹采用的是惯性制导的方式,其原理是利用惯性测量装置测出洲际导弹的运动参数,形成制导指令,把导弹自动引导到目标区。由于惯性制导利用的是纯粹的物理定律,因此抗干扰能力非常强。
现在的洲际导弹制导方式是在德国的V-2导弹制导系统基础上发展起来,惯性制导的核心部件是名为陀螺仪的装置。冷战时期,美国 “和平卫士”洲际弹道导弹圆概率误差(CEP)仅40米,这一精度即使放在今天也非常高。
如此高的精度就得益于一个高精密的陀螺仪,也被称为高级惯性参考球(AIRS)制导系统。AIRS有多精密呢?整个AIRS由19000个独立部件组成,1个加速度计就需要耗时6个月才能制造完成,制造难度可想而知。
为了提高洲际弹道导弹的入轨精度,美国还曾使用了星光辅助制导技术,就是在弹头上安装恒星敏感器,通过测定一些恒星的位置来获取位置信息,修正偏移误差。除了星光辅助制导,美国还使用过GPS辅助制导。
43年磨一剑,激光陀螺仪助力我国洲际导弹打击精度的飞跃据相关报道披露,我国射程14000公里的洲际导弹的,圆概率误差(CEP)可以达到50米内。能有这样的精度,得益于我国激光陀螺仪的研制成功。
美国早在上世纪60年代就开始了对激光陀螺仪的研究,并于70年代将其用于制导武器上。1971年,我国开始着手研制激光陀螺仪。
在西方国家的技术封锁,各种基础设备及技术手段都是相当落后的情况下。在高伯龙院士等一大批专家的带领下,经过43年的不懈努力,我国的激光陀螺仪终于研制成功。
我国也成为继美、俄、法之后,世界上第四个可独立研制激光陀螺仪的国家。激光陀螺仪的研制成功,对于我国航空航天以及军事领域有着非常深远的影响,不仅使我国洲际导弹的精度大大提升,也培养积累了一大批优秀的科研人才。
写在最后洲际导弹导航可不想我们开车,GPS一开想去哪去哪。目前,惯性制导是洲际导弹最可靠的制导方式,在可见的未来惯性制导的地位也不能被动摇,GPS制导、星光制导等只能作为辅助制导手段。
最后,向我国研制激光陀螺仪的专家致敬!
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