导弹试验弹道

导弹工程
2016-05-08
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导弹是依靠自身推进控制其飞行弹道,将弹头导向并毁伤目标的武器。下面针对战略地,地型弹道式导弹,介绍导弹的飞行试验弹道,包括正常飞行弹道和特殊试验弹道
1、正常飞行弹道
  导弹在空中飞行时,作用在其上的有三个力,即重力、空气动力和发动机推力,按照导弹受力情况,战略地-地型弹道式导弹的飞行弹道分为三大段,即主动段、自由段和再入段。如图1所示。


(图1-弹道导弹飞行的弹道)


(1)主动段

  主动段是发动机工作的动力飞行段,它又分为发射段、转弯段和瞄准段。


  发射段:又称为垂直上升段,导弹在垂直飞行段的速度较小,易于被测控设备捕获和跟踪,但近地段的杂波干扰严重,无线电测量设备测量数据质量较差。


  转弯段:发射段结束后,导弹在弹上控制系统作用下,按程序缓慢转弯,并逐渐加速,当导弹达到预定的速度,并转到规定的方向后,转弯段结束。


  瞄准段:转弯段结束到发动机关机称为瞄准段。这一段的弹道近似一条直线,弹轴的方向基本保持不变,速度则逐渐增大。速度达到设计值后,控制发动机关机即可控制导弹的射程。为了减少剩余燃料造成的后效作用,常采用两次关机,即预令关机和主令关机,以保证落点的准确度。

(2)自由段

  从发动机主令关机时刻到导弹再次进入大气层时刻所对应的飞行段称为自由段,导弹在自由段的部分轨迹可近似看作与地球相交的椭圆轨道的部分弧段,只要知道主动段终点时刻导弹的位置和速度,就可求得自由段的弹道,在自由飞行段,导弹主要受重力的作用。

(3)再入段

  从弹头进入大气层至弹头落地为导弹再入飞行段,再入段起始点的弹道高度,即再入点高度,一般定义为70千米或80千米,在这一高度,大气分子密度明显开始影响再入飞行弹道。


  在再入飞行段,空气越来越稠密,弹头飞行速度也越来越大。当弹头飞行速度和空气密度大到一定程度,会使弹头周围产生等离子鞘套。这种等离子体会严重吸收和散射电磁波,给外弹道测量和遥测信号的传播带来严重影响,这就是测控系统需要解决的再入黑障问题。


  弹头再入大气层后由于受到风和空气动力以及弹头本身构成的影响,将产生再入散布。因此,仅仅依据主令关机点的导弹位置和速度,预计再入点位置,估计弹头落点,会出现较大的误差;必须要求测控系统精确测量再入点附近的弹道参数和低高度的弹道参数,才能精确计算弹头落点。

2、特殊试验弹道

  上面简要介绍了导弹的正常飞行弹道。但是对远程导弹来说,要按这种弹道进行全程试验,落点将位于公海上,耗资也较大,并要顾及国际政治、军事、外交等方面的影响。因此导弹试验的变通作法是,先在国土内进行若干次特殊弹道(即低弹道和高弹道)试验,以分别模拟部分弹道的飞行特征,然后进行极少量的正常弹道全程飞行试验,以验证特殊弹道飞行试验分析的结果。


  所谓低弹道,是在导弹转弯时较正常弹道压低弹道倾角,降低弹道高度,缩短射程,主要模拟正常弹道的再入段特性,一般采用射程关机。


 所谓高弹道,是在导弹转弯时较正常弹道抬高弹道倾角,升高弹道高度,缩短射程,主要模拟正常弹道的主动段性能,一般采用第一级耗尽关机,第二级射程关机。


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