什么是弹道导弹拦截段?有何特点?

    
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  助推段有什么特点?比如受力、控制方面有什么特殊性?是无控飞行吗?地地弹的助推段呢?

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  展开全部弹道导弹是指在火箭发动机作用下按预定程序飞行,关机后按自由抛物体轨迹飞行的导弹。这种导弹的整个弹道分为主动段和被动段,主动段弹道在火箭发动机推力和制导系统作用下,导弹按预定弹道飞行;被动段弹道按照在主动段终点获得的给定速度和弹道倾角作惯性飞行。

  为了对付弹道导弹的威胁, 美、俄等军事强国先后加强了对弹道导弹防御系统的研究, 尤其是美国, 迫切希望建立起一个反导体系, 以拥有对抗弹道导弹袭击的能力。1999年3月, 美国通过了建立NMD的方案, 它将与TMD系统一起构成美国导弹防御系统的支柱。之后, 美国又进行了诸多分析, 并于2002年9月提出将原有的TMD以及NMD合并, 统称为导弹防御系统。

  导弹防御系统中的一个重要组成部分是拦截导弹,它被用于拦截来袭的弹道导弹。拦截导弹通常分为两类:一类为高空拦截导弹,又称被动段拦截导弹,一般用于在大气层外拦截来袭弹道导弹;另一类为低空拦截导弹,又称再入段拦截导弹或近程拦截导弹,用于在目标上空拦截来袭弹道导弹。

  问题1:在来袭弹道导弹不具有末端机动的条件下,构造单枚弹道导弹的拦截模型,并通过仿真分析防御系统的拦截能力;

  问题2:在来袭弹道导弹做某种末端机动的条件下,通过仿真分析此时防御系统的拦截能力,并尝试对防御策略进行改进,来提高防御系统的拦截能力;

  NMD( National Missile Defense):国家导弹防御系统,它是美国为保护本土免遭战略导弹攻击而构建的一套武器系统。

  TMD(Theater of operations Missile Defense):战区导弹防御系统。

  第一阶段称为助推阶段。当指挥员“点火”的命令下达后,处于地下的导弹发射井盖打开,导弹底部火药弹爆炸,推动导弹缓缓地从井下升起,在离开地面15米到20米的高度后导弹的第一级发动机启动,速度也开始加快。大约1分钟后,第一级发动机燃料耗尽,与火箭脱离,随即第二级发动机开始运转,直到第三级发动机脱离,导弹飞行的助推段结束。导弹在这一飞行阶段的特点是:飞行高度在200千米到300千米之间,对于使用固体燃料的导弹来说持续飞行时间接近3分钟,对于使用液体燃料的导弹持续飞行时间大约需要5分钟。

  随后导弹进入飞行的第二阶段。在这一阶段,所有的弹头按照设定的目标依次分离。导弹上只留下所谓“自动车”。在该车舱含有核弹头、控制系统、矫正发动机和反导弹设备。在反导弹设备中(比如美国的MX导弹)包含10个很重的假弹、超过100个涂有铝粉的超薄树脂球体、上千个用来散射反导系统雷达信号的金属丝状两极反射物质和能够发出长波的无线电干扰站,以及能够释放红外线的烟雾剂。按照控制系统的指令,“自动车”首先向1号目标发射第一个弹头和一些反导设备;接着发射第二个弹头,直到按照计划发射完所有的弹头。每发射一个弹头需要30秒到40秒时间。一般情况下,导弹第二阶段的持续飞行时间达68分钟,弹头发射形成的区域达到了400千米宽800千米深(如MX导弹)。

  第三阶段为目标弹群在高空中的自由飞行阶段。这是导弹飞行的最长阶段,持续飞行时间在15分钟到20分钟之间,飞行最高点可达1200千米。

  在第四阶段,目标弹群以每秒7千米的速度进入110千米到120千米的稠密大气层。随着目标弹群在大气层中的移动,大气层的密度在增加,空气动力学阻力逐渐产生,在大气层的作用下轻的假弹和重弹相继与目标弹群分离,轻的假弹和重的假弹也相继分离。这是飞行的最短阶段,持续时间小于1分钟。

  美国NMD导弹防御系统主要由陆基拦截导弹、雷达、空基传感器和改进型预警雷达,以及作战、管理、指挥和通信系统等组成,主要的拦截对象是从陆基发射的洲际弹道导弹。

  美国军事专家在研究了弹道导弹飞行的四个阶段后一致认为,助推阶段是进行拦截的关键,助推阶段拦截不成功,任何反导系统的效率将是不高的。在助推阶段能将发射火箭摧毁,就能将所有弹头和防反导设备一起彻底摧毁。助推阶段进行拦截的有利条件是:可以利用火箭发动机火焰发出的红外线进行发现和瞄准,火箭主体的大尺寸和箭体的强度和热稳定性:弹道洲际弹道导弹纵向截面大,达50-60平方米,而弹头的截面则要小10倍,火箭躯体的物理性能又比弹头弱10倍。

  陆基拦截从上面可以看出,导弹飞行的持续时间、拦截导弹的速度及其与发射位置是助推阶段进行拦截的关键要素。如果在助推阶段陆基拦截导弹的速度高于打击导弹的速度,拦截导弹可能成功。这就要求拦截火箭的性能比打击导弹的性能要高,特别是要完成拦截固体燃料的打击导弹时性能更高。因为液体燃料的导弹助推阶段持续飞行时间大约需要5分钟,固体燃料火箭助推阶段的持续时间不到3分钟。

  另外,拦截导弹的发射点离打击火箭的轨道距离对于液体燃料火箭需要500千米,对于固体燃料导弹需要300千米。因此,俄罗斯军事专家认为,NMD对从俄罗斯境内深处发出的导弹进行成功拦截的可能性很小。

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