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分导式多弹头,是现代弹道导弹大国(尤其是洲际弹道导弹)必备技能之一。首先,“多弹头”能够提高导弹的投送效率,提高导弹的多目标摧毁能力。然而各国早期技术能力有限,只能发展出“霰弹式多弹头(也叫集束式多弹头),这种弹头是在母弹舱内装置多枚子弹头,但是母弹舱和子弹头均没有制导装置,当母弹与导弹分离飞至预定地点后,同时释放出子弹头;后来,随着技术进步逐渐发展出”分导式多弹头“,这样在保持”多弹头提高投送效率“优点的同时,克服了”霰弹式多弹头“无制导能力、精度差、同时释放子弹头的飞行弹道和落点分离距离过小等缺点,并且有效提高了弹道导弹的突防能力。
▲多弹头布置示意及母弹舱
分导式多弹头弹道导弹的工作过程
“分导式多弹头”简单点说就是“弹道导弹依靠一个带有多枚弹头、动力装置及制导装置的分导级(母弹舱),将各弹头从分导级上沿着预定飞行路径逐个释放,使各个弹头分别飞向各自目标。
▲美国”民兵“洲际弹道导弹的打击工作过程示意
如上图所示,多弹头洲际导弹发射时:①导弹的第一级助推发动机(上图A)点火,将导弹从陆基发射井中发射出去;②经过大约60秒后,第一级发动机分离,第二级发动机(上图B)点火,母舱整流罩(上图E)脱落;③发射大约120秒后,第三级发动机(上图C)点火并与第二级分离;④发射大约180秒后,三级发动机推力终止,携带动力装置和制导装置的母弹舱分离;⑤母弹舱末助推系统(上图D)点火做机动飞行,并根据制导装置做精确弹道修正,这一过程依靠末助推装置完成(民兵III具备本条能力);
▲美国”民兵III“洲际导弹的Mk-12末助推舱及多弹头
”民兵III“的Mk-12末助推舱包括1台主发动机和10台姿态控制发动机,其中主发动机为母弹舱提供机动的主动力,姿态控制发动机则配合提供供其滚动、偏航及俯仰动作所需的动力。⑥当母弹舱的速度和角度到达预定弹道值时,关闭发动机并启动释放装置释放第一枚子弹头(早期民兵导弹时同时释放,相当于集束式多弹头),然后母弹舱发动机再次点火,调整速度和姿态、校正弹道,导弹预定位置关闭发动机并释放第二枚子弹头,如此循环往复直到全部弹头释放完毕。
▲美国”三叉戟II D5"潜射弹道导弹分导式多弹头释放
分导式多弹头有多可怕?
其实,目前的分导式多弹头技术是美俄在上世纪70年代提出的,几经发展已经成为技术成熟、可靠性高的远程弹道导弹基本技术之一(只是对于某些大国来说是这样)。这种多弹头技术可以使一枚导弹携带的多个弹头分别打击不同的目标,大幅提升了弹头的突防概率,为敌方反导技术带来巨大压力。
▲分导式多弹头结构示意
以苏联的SS-18“撒旦”弹道导弹为例,其分导式弹头内可携带10个小型核弹头和干扰诱饵,倘若10发撒旦射向某国目标,将会在一个较大空域内散布100枚核弹头和数百个干扰诱饵,并且弹头再入段的速度非常快,现有各国的反导技术想要进行末端拦截几乎是不可能的。但是我们也看到,现有大多数弹道导弹的分导式弹头内的子弹头都没有机动自控能力,所以其释放后的飞行轨迹还是可以预测的(至少理论上存在拦截可能)。那么就需要机动式多弹头,在子弹头内也设计安装动力装置和程序控制系统,使其与母弹舱分离后在弹道末端可以依据程序预定轨迹做机动飞行(个别国家已经掌握该技术)。
目前掌握了机动式多弹头技术的国家,都还是“主动多弹头机动”,也就是说无论对方有没有拦截弹过来,其多个弹头都会依据预设程序做预定轨迹的机动,这样就可能造成无效机动或盲目机动,这些机动对于导弹的精度、最大射程、弹头速度都有不利影响。因此,我们还需要研制智能规避机动多弹头,也就是弹头可以对面临威胁进行自主评估以决定是否启动规避机动动作,总之技术难度和要求是越来越高了。
分导式多弹头技术是指在洲际导弹弹头上装一个母舱,母舱内部有多个具备制导能力的弹头,可以在不同高度向不同目标发射子弹头。分导式多弹头技术不仅可以对一定距离范围内的多个目标进行打击,也可以集中攻击同一个目标,从而大幅度提高了导弹的突防能力和杀伤效果。
(分导式多弹头技术)
分导式多弹头技术起源于在冷战时期,当时美苏两国为提高核威慑能力,都在想办法提高核弹头的打击能力。最早的洲际导弹只能携带一枚弹头进行攻击,突防能力不强,很容易遭到拦截,因为只能对一个目标进行打击,所以打击效果也不佳。如果一枚弹头可以携带多个子弹头,这不是 既可以提升打击能力,又可以提高突防能力?于是美苏两国便开始了多弹头技术的研究。早期的多弹头技术并不具备自主制导能力,只能根据设定好的目标进行打击,后来随着一箭多星技术和制导技术的发展,才逐渐发展成为具备自主制导能力的分导式多弹头技术。
(洲际导弹)
分导式多弹头技术在导弹飞行过程中比单弹头导弹多了一个释放子弹头的过程。在导弹助推飞行阶段,它与一般弹道导弹一样,但是助推阶段结束后,母舱会逐步释放子弹头,子弹头的制导系统随即开启,然后向着不同的目标飞去。分导式多弹头技术的优势在于具备强大的打击能力和突防能力。首先,分导式多弹头可以打击一定范围内的多个目标。子弹头的打击间距可达60-90公里以上,相比单弹头导弹,分导式多弹头技术可以一次打击多个点状目标,从而形成一个巨大的打击面,给敌方造成巨大的威胁。其次,由于导弹拦截技术的发展,洲际导弹的突防能力对提升 战略威慑能力和打击能力就非常重要。单弹头的导弹很容易遭到拦截,而多弹头技术就可以有效避免这种情况。即便部分子弹头被拦截,漏网之鱼还能对目标造成杀伤。分导式多弹头的数量少则3、5枚,多则10余枚。要想将其全部拦截,显然不太可能,所以分导式多弹头技术极大地提升了导弹的突防能力和生存能力。
(分导式多弹头技术可以大大提高导弹的突防概率)
(分导式多弹头技术可以大幅度降低拦截概率)
最新的分导式多弹头技术不仅具备极高的命中精度,还将具备机动变轨能力,这让导弹的突防打击能力变得更强,拦截难度也更大。随着分导式多弹头技术的发展,洲际导弹的打击能力成倍提升,反导防御系统受到了很大挑战,这就是分导式多弹头技术的可怕之处。
(分导式多弹头技术)
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