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导弹

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民兵亚尔斯,在做了许久的劳动后感到了疲惫,于是他坐在大浦洞前的白杨树下吹着东风,抬头看看天边的火星。一口布拉瓦下肚,让他想起,自己曾担任和平卫士,挥舞三叉戟掀起巨浪大战烈火中重生的侏儒撒旦的过去。
——这段话里出现了多少款来自哪几个国家的导弹?

导弹Guided Missile 是一种常见的制导武器。

概述

在英语中,“Guided Missile”一词用来指代该武器:“Guided”表“受引导的”,“Missile”表“投射物”,两个词合起来就成了“受引导的投射物”。这正好完美诠释了导弹的基本性质——它是一种投射物,而且能接受引导并对其运动方向实施控制。汉语词“导弹/飞弹”的词源则是中国“两弹一星”元勋之一的科学家钱学森(1911-2009)对“Guided Missile”的翻译“导向性飞弹”。“飞弹”一词主要在台湾一侧常用;在大陆一侧,习惯上只有一些特别古老的导弹(比如纳粹德国的V-1、V-2之类)才偶尔会被称为“飞弹”。

一般来说,导弹是有动力的精确制导武器,能依靠自身动力从一处飞到另一处,然后借助精密的制导系统准确地命中目标。依靠自身动力而不能转向和精确制导的一般称火箭,不依靠自身动力而可以转向(通过改变周围空气密度)的称为制导炸弹/炮弹。不过在某些文献中,例如SWOD Mk 9/ASM-N-2“蝙蝠”之类的制导炸弹有时也会被当做导弹来看待。

英语里可直接用“Missile”一词来称呼导弹。在日语中,则使用“Missile”的音译“ミサイル”。

导弹的分类一般有两种方法:按弹道分类和按用途分类。可通过下列模板查询相关信息:

弹道分类

根据导弹的地对地攻击弹道,可以大致分为弹道导弹巡航导弹两种。

弹道导弹(Ballistic Missile, BM)


弹道导弹的弹道与斜抛运动相似。发动机推动导弹向上爬升,赋予导弹以斜向上的加速度,燃料烧完后就像一枚斜向上射出的石头一样沿着抛物线飞行。弹道分初段、中段、末段三段,导弹发射到冲出大气层为初段,冲出大气层到再入大气层为中段,再入大气层到命中目标为末段。射程越远的导弹,爬升的高度通常也越高,总的来说通常需要穿越大气层进行亚轨道飞行。

弹道导弹以且只以液体火箭发动机或固体火箭发动机驱动。发动机工作时间很短,导弹的大部分路程都需要依靠惯性来完成。

根据射程,可分:

短程弹道导弹(Short-Range Ballistic Missile, SRBM)(≤1000km)
中程弹道导弹(Medium-Range Ballistic Missile, MRBM)(1000~3000km)
远程弹道导弹(Intermediate-Range Ballistic Missile, IRBM)(3000~5500km)
洲际弹道导弹(Intercontinental Ballistic Missile, ICBM)(≥5500km)

其中,SRBM和MRBM一般统称为战区弹道导弹(Theatre Ballistic Missile, TBM),基于空中平台和水下平台发射的则分别称为空射弹道导弹(Air-Launched Ballistic Missile, ALBM)潜射弹道导弹(Submarine-Launched Ballistic Missile, SLBM)。用于对舰攻击的弹道导弹称为反舰弹道导弹(Anti-Ship Ballistic Missile, AShBM)

一张图看清弹道导弹与巡航导弹的弹道差异。

巡航导弹(Cruise Missile, CM)


巡航导弹,或者叫飞航导弹,台湾一侧称为“巡弋飞弹”。它的飞行模式与固定翼飞机类似,根据机械能守恒原理可知,粘度可以忽略的理想流体的动能+重力势能+压力势能始终为一常数,所以使用弹翼(亚声速巡航导弹多采用一对类似固定翼飞机的狭长平直翼,超声速巡航导弹则有为了减小阻力而设计成升力体的,或采用超声速阻力较小的细长型边条翼)来改变流体所产生的压力势能差的分量,在大气中产生升力。由此,巡航导弹可以像固定翼飞机一般在大气层里平飞。发动机全程工作。导弹发射时首先在发动机推进或助推火箭推进下向上爬升获得升力,爬升到一定高度后平飞,进入巡航状态飞向目标方向(导弹便由此得名),临近目标时脱离巡航状态、下降、冲向目标。

由于在大气内飞行,巡航导弹可以采用与飞机一样更加丰富的发动机类型,如涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机和冲压喷气发动机,当然也可以采用和弹道导弹一样的火箭发动机,不过一般由于燃料消耗大射程会非常之短比如某约翰牛的蓝钢蓝钢导弹射程极短的真实原因是原始的制导系统和过氧化氢-煤油为燃料的火箭推进器

巡航导弹全程在大气层里飞行,而且速度较慢,比较容易控制,因此可以精确地打击小目标,还可以打击移动中的目标。相比之下,由于黑障、末段变轨困难、高超声速空气动力学研究尚不透彻等问题,弹道导弹要想做同等级的精确打击要难得多,而且很难打击移动中的目标。不过同样是由于全程大气内飞行且速度较慢,拦截巡航导弹也比弹道导弹要容易得多。

一般来说,我们单讲“弹道导弹”和“巡航导弹”时,指的都是对地导弹。如果不是对地导弹,比如对舰导弹、反辐射导弹等,则额外说明,比如东风-21D“反舰弹道导弹”、鹰击-91“反辐射导弹”等。

其他弹道类型


当然,也有一些比较特别的弹道,和传统的弹道导弹、巡航导弹不一样。比如常见的空对空导弹,走的是滑翔弹道,跟弹道导弹和巡航导弹都不一样。

又如钱学森弹道,它是在沿较小的抛物线弹道飞行,再入大气层时拉起在“临近空间”的高层稀薄大气内进行增程滑翔再进入稠密大气。但高层稀薄大气分子间距明显增大,粘度不能忽视,因此传统的流体力学的理想气体方程不起作用。它兼具弹道导弹和巡航导弹的弹道特征,因此一般划分在二者之外。同时由于它处在电离层的时间更长,相比与之类似的另一种著名的助推-滑翔弹道即桑格尔弹道它更平稳,不会因为多次改变弹道而丢失目标,并且短波防空雷达基本没有发现的可能,即便被其他武器装备发现,但在没有超算的支持下也很难短时间内准确地计算出弹道,而这类导弹一般都要求具备极高的末端速度(20km的距离末端10倍音速垂直打击只要5秒,实际从加速到命中只有十几秒的时间),即便能计算出弹道也没有足够的时间反应。

和传统弹道不同,钱学森弹道再入大气层后会迅速改平,在超高空做无动力滑翔,像巡航导弹一样平飞一段距离后再俯冲向下打击目标。桑格尔弹道则是和钱学森同一年代的德国人欧根·桑格尔(此人提出了著名的“银鸟”空天轰炸机设想)在同一年代提出的,这种弹道再入大气层后会迅速拉起,导弹仿佛是在大气层边界打水漂。在分类上,钱学森弹道和桑格尔弹道被归类为“助推-滑翔弹道”。图中做了简化处理,实际上桑格尔弹道会打不止一次水漂。
一张极有名的老照片:钱学森在黑板上描绘出钱学森弹道的样貌。由于自2019年中旬兴起的辱法风潮,加上我国在70周年阅兵上展出的东风-17导弹的影响,这张老照片不幸被附加了“我们能制造出赶在法国投降之前就命中巴黎的导弹”的含义。

平台与用途分类

对地攻击导弹(Anti-Surface(Ground) Missile, ASM(AGM) )


对地攻击导弹是最传统也是最古老的导弹类型,世界上最早投入实战的导弹就是对地攻击导弹。它们负责打击地面目标,可以搭载对付脆弱目标的高爆战斗部,也可以搭载针对装甲单位的聚能破甲战斗部、自锻破片战斗部,以及针对坚固工事的钻地战斗部等。当然了,核战斗部也包括在内,不过并没有人希望它们真的被使用。

绝大多数的导弹都属于对地攻击导弹,小到反坦克导弹,大到洲际弹道导弹,均属此类。根据平台,地面平台发射的对地攻击导弹称为地对地导弹(Surface-to-Surface Missile),相应地,水面平台、水下平台、空中平台发射的对地攻击导弹则分别称为舰对地导弹(Ship-to-Surface Missile)潜对地导弹(Submarine-to-Surface Missile)空对地导弹(Air-to-Surface Missile)

对地攻击巡航导弹多为亚音速,和民航客机差不多的速度。

但由于防空导弹技术的迅猛发展,相对应的,为了更加有效地突破敌方防空导弹的拦截,超声速巡航导弹目前也已经有多种型号开发和服役。

对空导弹(Anti-Air Missile, AAM)


对空导弹的作用是打击空中目标,多搭载破片战斗部、连续杆战斗部等具备大范围面杀伤的战斗部,极少数对空导弹(如AIM-26核猎鹰奈基-大力神)使用核战斗部,但也仅限冷战时期使用。部分对空导弹具备拦截来袭导弹的能力,是为对空反导两用弹。

对空导弹的弹道可以是末段无动力的滑翔弹道,也可以是和弹道导弹类似的抛物线弹道。根据平台,地面平台发射的对空导弹称地对空导弹(Surface-to-Air Missile),相应地,水面平台、水下平台、空中平台发射的对空导弹则分别称舰对空导弹(Ship-to-Air Missile)潜对空导弹(Submarine-to-Air Missile)空对空导弹(Air-to-Air Missile)。通常把地对空导弹和舰对空导弹统称为面对空导弹,除空对空导弹以外所有的对空导弹一般则统称为防空导弹

除了少数奇葩比如像约翰牛的海猫和海参那样的丢人玩意儿和部分早期探索性产品之外,所有对空导弹都是超音速。制导方式一般随射程而定,需要超视距打击的采用主动、半主动或被动雷达制导,现代陆基或海基远程防空导弹系统采用的则是以无线电指令制导为主的复合制导(组成基本为初段惯性制导+中段指令制导+末段半主动/主动雷达制导);而在近距离拦截高机动性空中目标的则一般采用红外或紫外成像制导(紫外制导目前极为少见),以及由制导雷达计算目标信息并辅助制导的无线电指令制导和激光驾束制导等。早期制导技术不成熟的时期还有采用有线指令制导的,如德国的X-4和莱茵女儿为了避免操作手看不见自己的导弹飞到哪这玩意甚至还会在翼尖拉烟来帮助操作手观察导弹弹道……毫无悬念地实战战果为零不过——如果根据中国某位总工所言,能制造出长度数百公里、质量不超过2公斤且足以承受导弹过载水平的导线,那么有线指令制导反而会成为对空导弹最理想的制导方式。

反舰导弹(Anti-Ship Missile, AShM)


一枚“飞鱼”反舰导弹击中船体的特写。
“飞鱼”是北欧航空公司(Nord Aviation)在1967年开始研发的亚音速反舰导弹,有空射、舰射、潜射等多个版本,目前仍有包括法国在内的多个国家装备使用。
让“飞鱼”声名大噪的事件出自马岛战争。1982年5月4日,阿根廷海军航空兵使用跟法国购买的“超级军旗”舰载战斗机向英国皇家海军42型驱逐舰“谢菲尔德”号发射两枚“飞鱼”,其中一枚击中了“谢菲尔德”的电子火控室使得船内发生严重火灾,“谢菲尔德”因火灾无法扑救而烧了几天几夜,最终在拖行回港时沉没。这一损失给英国公众和政府带来了巨大的冲击。

反舰导弹专门用来打击水面舰船。主流的反舰导弹搭载的是半穿甲战斗部,导弹击中目标时,弹头前面的钝头钢撞穿舰体,等导弹的战斗部完全进入船体之后,延时引信起爆,用装药爆炸的气浪和破片杀伤船只。除半穿甲战斗部外,一些反舰导弹也会使用其他种类的战斗部,例如苏联的P-15“白蚁”(SS-N-2“冥河”)反舰导弹,它搭载的是原理与破甲弹有点类似的定向爆破战斗部,将炸药爆炸产生的能量尽可能的向前释放,以此炸穿舰船的装甲(尽管实验证明它虽然破甲深度大,但后效不足,实际的作战效能不尽人意)。

反舰导弹通过弹体内的导引段来锁定攻击船只,常见的导引方式包括驾束制导、主动雷达制导与红外制导等。根据制导方式的不同,导弹也具有不同的弹道。目前最常用的是惯性+末段主动雷达的复合制导,其弹道一般由计算机根据导弹上的电子海区图预设,发射之后的飞行模式与巡航导弹相同。当接近目标时,雷达开机锁定目标,同时导弹进入攻击状态,攻击状态的弹道有两种:一种是导弹贴近海平面后加速飞行,以躲避雷达侦测和近防炮的拦截;另一种则是接近目标舰船后导弹突然加速爬升,到达一定高度后掉头下落,在拦截火力的死角对目标舰船进行打击。

由于反舰导弹需要高速突防的能力,许多国家都曾对超音速反舰导弹进行过研究。但是为了研发超音速反舰导弹需要投入大量的资金,一些国家难以承受这笔支出从而不得不放弃研发计划;并且一些西方军备公司认为如果要将反舰导弹做成超音速会带来如导弹体积过大、机动不灵活、抗干扰能力差等问题,性价比远不如相对小型的亚音速导弹,所以目前的反舰导弹多为亚音速设计。

现在只有俄罗斯仍坚持以大型的超音速反舰导弹为主力,制造并列装了多种超音速反舰导弹;除此之外,中国海峡两岸也都还继续制造并列装了自己的超音速反舰导弹——鹰击-12和雄风-3(大陆一侧还有从俄罗斯购买的P-270“蚊子”(它还有一个更有名的称呼:SS-N-22“日炙”)以及早已下马的早期作品海鹰-3/鹰击-1等);另外主流观点都认为,大陆的鹰击-18和俄罗斯的P-900反舰型是构型类似的、亚音速巡航加超音速末端突防的“亚超结合”反舰导弹。

反舰导弹可以从发射平台来进行种类细分,从地面平台发射的反舰导弹称为岸对舰导弹(Surface-to-Ship Missile),相应地,水面平台、水下平台、空中平台发射的则分别称为舰对舰导弹(Ship-to-Ship Missile)潜对舰导弹(Submarine-to-Ship Missile)空对舰导弹(Air-to-Ship Missile)

另外,还有极为罕见的反舰弹道导弹(Anti-Ship Ballistic Missile, AShBM),这种导弹的技术难度极高,目前存世的除了中国列装的东风-21D和东风-26C外,仅有美国的标准-6反舰型和伊朗的“波斯湾”等少数几种。

反辐射导弹(Anti-Radiation Missile,ARM)


所谓“辐射”,即发出强烈电磁辐射的目标,例如雷达/预警机。反辐射导弹可以追踪到这些单位的电磁辐射,对其实施精准打击。其针对的目标一般不会覆盖厚重的装甲,所以为了保证杀伤最大化,多数反辐射导弹搭载的是带有激光近炸引信的高爆破片战斗部。

由于反辐射导弹需要追踪目标发出的电磁辐射,目标在侦测到来袭导弹时会以暂时关闭雷达为反制措施,早期的反辐射导弹会因为丢失信号而乱飞导致无法命中。后期的反辐射导弹为此特别进行了改进,一些型号在丢失信号后一段时间内不启动自毁程序,计算机按照目标信号未消失前的方向控制导弹直线飞行,意图实现“盲炸”;以“阿拉姆”为代表的另一些型号则增设了待机功能,目标的雷达信号消失后导弹进入待机模式,在空中关闭火箭发动机并打开降落伞慢速滑行一定时间,等目标雷达重新开机后再继续锁定信号,脱离降落伞并重新启动发动机攻击信号源。

一般不分平台,但相当一部分都是由空中平台搭载。

常见型号:

KH-25MP/AGM-122(轻型空射);
AGM-88“哈姆”/雷电10/KH31P(中型空射);
KH-58/KH-28/鹰击91(重型空射);
FT-2000(陆基反预警机);
R-27EP(空射反预警机);
P-700/P-500(地对地反雷达);

反坦克导弹(Anti-Tank Guided Missile, ATGM)


专门用来针对坦克等装甲目标的导弹,是一类高度特化的对地攻击导弹。一般搭载聚能破甲战斗部,但由于战场环境复杂的缘故,有时反坦克导弹也会担任其他导弹的工作,用来攻击防御工事或其他软目标,为此一些型号的反坦克导弹使用的则是如多功能破甲战斗部等可以造成范围杀伤的弹头(例如9M120“突击”,F型使用的是温压弹头,可对轻装甲以及掩体工事造成毁灭性的杀伤)。

一般不分平台,但多为地面单位或空中单位发射。地面发射时,可通过步兵战车坦克(通常是由主炮发射,但也有极少数坦克是将导弹挂在车体外部发射的)、反坦克导弹运载车或者固定阵地等进行操作;而至于空射,几乎所有的可执行对地反装甲任务的空中单位都能发射ATGM,目前由攻击直升机使用居多。此外黄水海军的突击巡逻艇也可以发射反坦克导弹。

由于导弹无论飞得再慢也不可能比坦克慢,而超声速会带来较多的控制和设计上的困难,因此多数反坦克导弹均为亚声速导弹。不过也有例外,一些型号的ATGM可以超音速飞行,比如“地狱火/海尔法”,其平均飞行速度约为1.3马赫,苏联Ka-50武装直升机所挂载的9K127反坦克导弹飞行速度可达600m/s;更有甚者,如美国已下马的紧凑型动能导弹(CKEM),其杀伤机制和穿甲弹一样是纯粹靠动能穿甲,而其速度更是达到了恐怖的6.5马赫以上。

注重陆基力量的苏联在冷战时期也发展出了众多类型的反坦克导弹,其特点是绝大多数型号的飞行速度都超过一倍音速,且尤其偏爱采用炮射式导弹,如T-55和T-64/72/80/90系列主战坦克所发射的9M112和9M119系列反坦克导弹(主战坦克发射时,通常采用炮管发射式),由炮手通过瞄准镜配合激光辅助装置引导导弹攻击目标。

早期无线制导反坦克导弹技术不成熟时,采用有线指令制导模式,反坦克导弹尾部有一根用于引导导弹的传输线,发射时线跟随导弹一起飞向目标。这种制导模式虽然可靠性高,但受限于导线强度以及长度导致导弹飞行速度和射程受到很大限制,如日本的60式ATM(反坦克导弹运载车)所搭载的64式反坦克导弹,其最大射程只有1800米,而飞行速度更是只有可怜的85m/s。线控制导的飞行慢问题使得其在战场上容易丢失目标和被躲避,同时会在战场上留下大量制导线,甚至出现有大量士兵被遗留在地上的制导线割断了腿的恶评。

射后不理(Fire-and-forget)反坦克导弹的制导方式一般使用红外制导、主动雷达制导等;半主动反坦克导弹的制导方式一般为半主动雷达/激光制导、驾束制导、指令制导等。由于较低的飞行速度,以陶式为代表的部分ATGM仍使用着相对可靠的有线指令制导,而德国发展出的PARS长程型反坦克导弹即是射后不理型,可挂载于“虎”式武装直升机上

反卫星导弹(Anti-Satellite Weapons, ASAT)


这些导弹需要飞出大气层,打掉轨道上的卫星,由于作战高度和速度远远超过其他对空导弹,其体积和重量也要大很多,有一些的尺寸甚至与弹道导弹不相上下。由于星际空间的爆炸很难产生足够强的破坏力,这些导弹一般搭载动能拦截器或杀伤机制类似的战斗部,并有很强的末端机动和制导能力,通过高精度的直接撞击来摧毁目标。由于卫星的体积一般很小,雷达信号不强,而且打击距离非常遥远,雷达制导很难发挥作用,因此大多数都是采用红外制导,因在宇宙3K背景辐射的近乎纯净背景下基本上任何人造物体的红外辐射信号都会非常明显。一般不分平台。

反导导弹(Anti-Ballistic Missile, ABM)


反导导弹用来拦截来袭导弹,自然地,对不同高度、弹道和速度的来袭导弹有不同的反导导弹应对。部分反导导弹也可客串防空导弹的位置,或反之。事实上目前大多数大型防空导弹都兼修反导能力,比如著名的爱国者PAC-3、S-300/400/500等。

根据拦截对象反导导弹也可分为战术反导系统和战略反导系统,后者一般是用来拦截洲际弹道导弹的。由于洲际弹道导弹再入速度快,弹头数量多,因此战略反导系统需要具备很强的多目标杀伤能力和很快的反应速度才能避免己方重要战略目标免遭摧毁。

美军镜头下一枚SPRINT拦截弹直冲云霄。此种导弹有40公里的作战半径,可以把一枚1千吨TNT当量的W-66核弹头打到最高3万米的地方。

大部分战略反导系统都是在冷战期间研发,在冷战的大背景下这些导弹即便以现在的角度来看都显得非常疯狂。前苏联的A-35/A-135系列战略反导系统和同时期的美国奈基-宙斯系统以其简单粗暴的“以核制核”思路而闻名,通过将一颗百万吨级氢弹头直接送到来袭导弹旁引爆而摧毁方圆数千米之内的所有来袭导弹及其分弹头;而美国的SPRINT近距离拦截弹为了在弹道导弹进入大气层即将到达地面的短短数十秒内将其拦截而被硬生生逼成了很可能是世界上抗垂直过载性最强的导弹,起飞加速度高达惊人的300G,从发射井口被弹射出时导弹就已经突破声障,主发动机点火后一秒就能将导弹加速到5马赫,而整个拦截过程只有15秒,平均速度高达12马赫。

反潜导弹(Anti-Submarine Missile, ASM)


反潜导弹比较奇特,它的战斗部一般选择反潜鱼雷。相对于一般所讨论的弹道导弹和巡航导弹,也可以根据弹道分为弹道式反潜导弹和飞航式反潜导弹,前者一般也称为火箭助飞鱼雷(一般专指美军的火箭助飞鱼雷即“阿斯洛克”)。反潜导弹实质上是一种会飞的反潜鱼雷,能从平台上飞到距离较远的目标附近,然后鱼雷与弹体分离,减速入水,按照预设的程序开始机动搜寻目标、将其歼灭。

反潜导弹相当于会飞的深水炸弹或者反潜鱼雷,它依靠简单的导航系统来确定航向,可以让反潜舰摸到更远处的目标。照片中是法国海军在1966~1997年间使用的马拉丰反潜导弹,它可以把一枚直径533毫米的L4鱼雷投射到最远13公里的地方。

极少数反潜导弹以深水核弹为战斗部。这种导弹比前面所说的要简单粗暴许多,不需要太高的精准度,一旦被投下,方圆数公里内所有水下目标都难逃一死。所幸,从未有人在实战中发射这种霸道无比的武器。

战略导弹(Strategic Missile, SM)


战略导弹,即射程在1000公里以上的一切类型导弹,多用来进攻战略目标比如敌方的政治中心、经济中心、军事基地等目标的导弹,搭载核战斗部的被称为战略核导弹。由于单一弹头很难把杀伤力扩大到足以覆盖全部重要目标的程度,此类导弹普遍搭载分导式多弹头(MIRV),每一枚弹头各自锁定一个目标,在预定的位置四散开来,实现单枚导弹对多个目标的同时打击。(实际上考虑到对方不可能不设防,往往需要投入更多的MIRV导弹才能有效地清除所有指定目标)

一般来说只要是大规模杀伤性武器都可以用于战略目标,因此如果使用生化弹头,也可以称为战略导弹。

战术导弹(Tactical Missile, TM)


射程一般在1000公里以内的一切类型导弹被统称为战术导弹,再搭载小当量的核战斗部就是战术核导弹。一般来说用法比较多样,典例如防空核导弹、反潜核导弹(前面在“反潜导弹”一节所提及的)等。这个射程范围内的大多数为巡航导弹,但是也有相当数量是弹道导弹。

国际上规定的战术导弹出口型号射程不得超过300千米尽管这并不能阻止某些国家在出口型导弹上通过多加配重来缩短射程,并告诉客户如何在交付之后把配重拆掉

战区导弹(Theatre Ballistic Missile,TBM)


广义上讲只要是用于应对战区内目标的导弹,都可以统称为战区导弹。一般多指短程弹道导弹和中程弹道导弹。

发射机制

导弹的发射机制根据任务和平台的不同而不同,并没有特别明确的分类,常有交叉。简单来说一般有以下几种:

  • 发射台

打开电视看看诸如酒泉、西昌、文昌这样的航天基地,往往可以看到运载火箭的发射台。早期有不少弹道导弹就是使用类似这样的发射台发射的后来这些发射台和导弹没有被拆掉的大多都金盆洗手复员当了运载火箭。发射台很脆弱,极易被摧毁,随技术发展很快就被弃用。但相比发射井,发射台对于导弹(火箭)的后勤支持能力相对要好一些,因此在民用航天领域仍然非常常用。

位于今哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场的19号发射台。早年这里还是苏联领土的时候,它也可以用于发射R-7洲际弹道导弹,但考虑到R-7在核打击下生存能力太弱,苏联只象征性地服役了少量的R-7,而直接把发射场用作航天事业。因此,拜科努尔没能成为导弹基地,反而成为了航天科技的开拓之地。事实上,当年在这里发射的多数运载火箭都是拿R-7改出来的。

适用于各种战略弹道导弹。

  • 发射井

大约也可以看成埋入地下的发射台,是由超强建筑材料打造的三防工事,抗打击能力比发射台好很多,在敌方先手攻击时能尽可能保住我方的反击力量。目前美帝民兵III洲际弹道导弹的发射井可以抵挡住在发射井周围方圆100米的核弹头直接命中而不会被摧毁。不过代价就是空间相对局促,并且导弹平时的维护和加注作业也因狭小的空间而相对麻烦一些。

1980年9月19日,美帝在发射井维护“大力神”导弹时,因空间狭小缺乏操作平台,维护人员不得不探出身子努力用扳手去够弹体上的阀门,结果扳手失手掉落,砸穿燃料箱引发爆炸引起一死数重伤的严重安全事故,爆炸将发射井重达500吨的混凝土井盖整个掀飞,并将导弹的1千万吨当量核弹头炸飞到了距离一百多米外的地方,幸运的是弹头没有出现意外。至于为什么一柄扳手会砸穿燃料箱,因为那柄扳手是用来拧开燃料加注阀的,足足有1.35千克重,跌落高度整整20米,然鹅却没有一根安全带。

适用于各种战略弹道导弹。

  • 吊臂式发射器

运作起来有点像起重机的吊臂,可以回旋和俯仰,和火炮如出一辙,甚至可以多联装。把导弹挂在吊臂上,转向目标所在的方向即可发射。

S-75“德维纳河”(SA-2)在上世纪五十年代还是一种强大的防空武器,它能够击落当时任何一种高空飞行的固定翼飞机(最大打击高度为海拔22千米)。中国在1959年凭着苏联援助组建了4个S-75导弹营,而且就在当年的10月7日成功击落了一架台湾飞来的侦察机,拿下了地对空导弹在实战中的第一滴血。战斗中,6枚S-75分别由6台吊臂式发射器承载,以一间雷达站为中心作六芒星阵型布置,通过增加辅助车辆进行装填作业。照片中是红旗-2防空导弹,即红旗-1(S-75国产版本)的电子战特化改进型号。照片于原深圳明斯克航母世界拍摄(该主题公园现已迁址至南通市)。

完整的吊臂式发射器一般配有巨大的备弹、装填和动作机构,结构复杂且体积巨大,一具大型的吊臂式发射器的尺寸和复杂度完全可以和火炮巡洋舰的炮塔相提并论。这使得吊臂式发射器在小平台上很难施展开手脚。

  • 发射筒/箱

有各种各样的,有圆的也有方的,有些是和平台一体化的,还有的是可以转的,有些则是将导弹包装筒当做发射筒、仅在平台上搭载可连接包装筒的架子。很多反舰导弹和反坦克导弹都是使用这样的发射器。

国际上最常见的反舰导弹发射器是一个放在甲板上的简单的架子,事先用发射筒包装好的导弹直接吊放到架子上。照片中是美军驱逐舰上用于发射鱼叉反舰导弹的Mk.141发射器正在进行装填作业。
中国军工的杰作之一——一枚红箭-10反坦克导弹发射瞬间。红箭-10是一种尺寸较大的有线指令制导反坦克导弹,通常需要以导弹发射车为平台,每辆车可携带8个发射箱,且支持回旋俯仰。注意导弹的火箭发动机是向两侧喷气,这么做的目的是为了避免破坏导弹尾端拖曳的制导光纤。
  • 垂直发射系统

广义上讲,只要是以90°仰角向上发射导弹就可以称之为垂直发射,而我们一般讨论的狭义上的垂直发射,必须是使用垂直发射系统的前提下进行的垂直发射。

这种发射器由若干个垂直发射单元组成,可以近似地看做是密集布置的发射井,有极高的空间利用率。它多用于舰对空导弹和弹道导弹,因此一般在大中型防空舰和战略核潜艇上比较容易见到。由于对于中远程导弹而言垂直发射单元的反应速率远高于其他发射器,且垂直发射单元具有很强的通用化扩展能力,非常适合用在通用型的大中型战斗舰艇上。

公开展出的美军MK41垂直发射单元。与游客一对比,可见其口径之巨大。

不过由于这种发射器的导弹在离开发射平台之后需要一定的时间来机动转向目标方向,在近距离接战时反应时间略慢,而吊臂式发射器或是发射箱可以直接倾斜指向目标方向,因此大部分舰载近程防空导弹还是会选择传统的发射箱或吊臂式发射器,以尽可能提高拦截速度。举个栗子,使用垂直发射系统的以色列海铁穹近程拦截导弹的最小拦截半径为1,000米,而采用发射箱式倾斜发射的美国海拉姆近程防空导弹,其最小拦截半径只有前者的一半,为500米。

  • 空射

空中平台特有的发射机制。导弹由机身或机翼上的挂架(外挂)或弹舱内挂架(内挂)挂载,在空中投射。有的是在挂架上直接点火发射,一般只限外挂导弹,但内挂导弹也可以通过将挂架从机内伸出做到这一点,如中国歼20的侧弹舱发射PL-10近距格斗弹以及美国F-16战斗机的翼尖挂架(一般携带AIM-9近距格斗弹)就采用这种方式以缩短反应时间;有的则是从挂架上抛出去再点火发射,多见于内挂导弹,当然也适用于外挂导弹,目前大多数战斗机都采用这种方式发射导弹。

  • 潜射

水下平台特有的发射机制,可选择通过水下垂直发射单元或通过鱼雷发射管发射。前者在早期需要浮出水面发射,实际上和发射台或舰载垂发类似,而后期即“真正的潜射”则在水下进行,依靠压缩空气动力或其他作用力将导弹送出水面再点火发射,一般只用于弹道导弹,但也有用于巡航导弹的;后者一般需要将导弹装入运载器,运载器从鱼雷发射管像鱼雷那样发射出去,将导弹送出水面,然后导弹点火发射,一般只适用于巡航导弹。运载器有的是无动力上浮到水面(如中国CM-708UN出口型潜射反舰导弹),也有的是使用火箭发动机助推将导弹送出水面(如法国MdCN潜射巡航导弹)。前者因为是无动力上浮,所以最大发射深度有限制,一般不能低于潜望镜深度,这对于潜艇在发射时的隐蔽性有一定的牺牲。

当然水下平台也可仅搭载水面平台的发射器,如同前面所说的早期潜射弹道导弹发射器,这样就只有唯一一个选择即上浮发射,而这对于水下平台而言是种很危险的举动。

1956年,一枚SSM-N-8“天狮星”巡航导弹在美国海军282号潜艇上发射升空。

引导机制

导弹之所以称之为导弹,是因为它可以被引导且能十分精确地追踪目标。试问,不能制导的导弹跟只能两点一线飞行的火箭弹有什么区别?

由于战场的复杂性,一种导弹可能同时使用两种或两种以上的引导机制,这种机制被称为复合制导。以下列举一些常见的引导机制。

  • 惯性制导(Inertial guidance)

最古老的引导机制,几乎是一切类型制导武器最基本的引导机制,时至今日许多飞机也配备这种引导机制用于导航。这种技术的应用最早可以追溯到一战时美国的“凯特琳飞虫Kettering Bug ”自杀式无人机,不过第一次让这种引导机制为世人所铭记的,还是纳粹德国的V-1巡航导弹和V-2弹道导弹。

现代的惯性制导需要用到惯性测量仪器、计算机和控制/显示器三个部分。置于导弹上的惯性测量仪器向计算机传输对导弹惯性的动态测量结果,计算机将其处理得出导弹的速度和位置并反馈到控制/显示器上,这时控制者或自动驾驶仪即可根据这些反馈对导弹的飞行状态加以修正。

随着卫星定位技术的进步,现在的惯性制导系统会使用天上的数颗卫星来辅助定位(即惯性-卫星复合制导),通过结合卫星定位的长期高精度性能特性和惯性制导的短期高精度性能特性,导弹打击的精确度得到了极大提升。

  • 雷达制导(Radar guidance)

利用导弹内的元件接收雷达信号并控制导弹走向的制导方式。可分为两类:雷达驾束制导(详见下面的驾束制导一节)和雷达归向制导。

雷达归向制导(Radar homing)又称雷达寻的制导,导引系统由装在导弹内的雷达导引头、计算机和自动驾驶仪等元件组成。有主动式、半主动式、被动式三种导引方式。

主动式(Active radar homing):由发射载具给与导弹要攻击的目标的信息,导弹发射后根据从载具上得到的信息,导引头内的微型雷达会在合适的情况下开机发射照射目标的电磁波并接收从目标反射的回波,跟踪装置根据回波信号使导引头跟踪目标,同时这个回波信号还形成控制导弹的信号,通过自动驾驶仪控制导弹飞向目标,达成射后不理的效果。这种制导方式可以追溯到二战时期,美国海航的“蝙蝠”滑翔制导炸弹是首个使用主动雷达制导的制导武器。
半主动式(Semi-active radar homing):原理与主动式基本相似,但导引头不能发射照明波束,发射电磁波的工作完全是由发射载具上的雷达担任,在导弹命中目标前需要照明波束对目标持续照射,否则导弹就会因丢失信号而在短时间后不稳定飞行并启动自毁功能。不过由于结构相对简单,制造成本比主动制导系统要低,因此冷战时期不少的中程空空导弹以及美国早期的防空导弹都使用这种制导手段。其同样可以追溯到二战时期,1942年诞生的SWOD Mk 7“鹈鹕”滑翔制导炸弹使用的就是这种方式。
被动式(Passive radar homing):与上面两种导引方式不同,被动式导引的导引头追踪的是目标自身辐射出的电磁波信号,因此非常适合用来针对如雷达站等高辐射目标,反辐射导弹使用的就是这种导引方式。
  • 指令制导(Command guidance)

指令制导通过从制导站即控制平台向导弹发送指令来控制导弹的走向,运作起来就像你遥控一架无人机去撞破某个倒霉鬼的头一样。

可细分为:

手动瞄准线指令(Manual Command to Line-Of-Sight (MCLOS) ):即俗称的“人工制导”。索敌和导弹的追踪及控制都需要人工操作,操作人员观察导弹飞行轨迹,并使用操纵系统命令导弹向操作人员预想的方位飞行。这是最早诞生的指令制导方式之一,纳粹德国的弗里兹-X制导炸弹使用的就是MCLOS,直到冷战时期依然有一些导弹(例如SS.10)使用这种方法。但随着目标速度的越来越快,这种制导方式很快就被淘汰。
半手动瞄准线指令(Semi-Manual Command to Line-Of-Sight (SMCLOS) ):自动索敌,但导弹的追踪和操控跟MCLOS一样,仍需要人工操作。
半自动瞄准线指令(Semi-Automatic Command to Line-Of-Sight (SACLOS) ):手动索敌,导弹的追踪和操控的流程则是交由制导站处理,意味着制导站的操纵员只需要将瞄准器的准星指向目标,导弹便能自行飞向准星指定的位置。SACLOS是现如今最为常见的对地导引方式,多数短程ATGM都是这种制导手段。
驾束制导其实也是指令制导的其中一种,属于SACLOS,但与传统的SACLOS有些许不同。(详见下面的驾束制导一节)
自动瞄准线指令(Automatic Command to Line-Of-Sight (ACLOS) ):在SACLOS的基础上增设了火控雷达,因此索敌、导弹跟踪和控制都能全自动执行。多见于如“罗兰”及“通古斯卡”等伴随防空导弹系统。
视距外指令(Command Off Line-Of-Sight (COLOS) ):同样是最早诞生的制导系统之一,但至今仍在使用,主要用于重型防空导弹系统(典型代表就是S-75,目前越南等国家仍在装备这套系统)。通过制导站的大功率雷达来分别获取目标和导弹的方位,并通过计算机和制导站操作人员来计算目标和导弹两者间的相对位置,按照计算得出的信息向导弹发送运动指令。为了让制导过程顺利执行,作为唯一制导系统的雷达站必须持续处于活动状态,因此极易受到反辐射武器以及电子欺骗设备的针对。此外这种方式也具有导弹命中率随着目标距离增大而降低的缺点。
经由导弹的制导(Track-via-missile (TVM) ):一种将无线电视距外指令与半主动雷达归向结合的制导手段,多数现代的远程防空导弹系统都在使用。与半主动雷达归向类似,导弹同样需要侦测照明波束的回波,但不同的是这套制导系统在导弹内不设有计算运动轨迹的装置,取而代之的是导弹将回波信号通过数据链传到制导站,制导站计算出运动轨迹后再通过数据链将运动指令传输给导弹。这种制导方式的信息加密度较高,因此相比单纯的视距外指令制导来说抗干扰能力得到了极大增强,并且导弹的射程也更远、命中率更高。

另外根据制导线的有无,也可分有线指令制导和无线指令制导两种。

有线指令制导需要在导弹和制导站之间拉一条导线来传输信号,由于线不能做得太长,此类导弹一般只有几公里射程,但它抗干扰能力极强,因此至今仍在使用。
无线指令制导不用拉线,改用无线电或雷达波等介质传输信号,因此可以用在射程更远的导弹上。
  • 驾束制导(Beam riding)

又叫瞄准线驾束制导(Line-Of-Sight Beam Riding Guidance (LOSBR) ),是使用某种“束”——如雷达波或激光束——控制导弹走向的制导方式。

想象一下生活中,你在一条单车道上开车,此时你必须要按照道路规划来行驶否则就会撞上路边的障碍或是掉进路边的深沟。这就可以联想到驾束制导,你开的车就是那枚导弹,而这条单车道就是引导导弹行进方向的“束”。

以雷达驾束制导为例,就是从制导站的雷达发射一束很窄的电磁波,导弹发射后会逐渐飞进这束电磁波的覆盖范围内,此时导弹尾部的接收装置开机接收雷达信号并由计算机测量导弹与导引束两者轴线的偏差,根据这个偏差信号控制导弹走向,导弹在飞行途中会尽可能的保持自身轴线与导引束轴线重合,射手只需要将电磁波指向目标,即可把导弹引向目标。由于导弹在飞行途中就像是骑在导引束轴线上滑行一般,故这种制导方式便得名“驾束”。

雷达驾束制导是结构最简单的雷达制导方法,在二战结束后就开始大量使用,多见于防空导弹系统(如英国的Brakemine)。早期的雷达驾束制导只有一台发射导引束的雷达,仍需要人眼来获取目标的具体信息以及人工调整导引束指向,攻击高速飞行的空中目标的话会有点力不从心。于是后来增设了火控雷达,用来探测目标的具体方位并计算导弹与目标间的相对位置,根据获取的信息持续修正导引束的指向直到导弹命中。

随着使用时间的推移,这种制导方式暴露出了如远距离精度不佳等缺点(由于雷达波为扇形发射,不管导引束做的有多细,只要距离一远都会散开,导弹测量的难度也就增加),因此雷达驾束制导很快就被半主动雷达制导取代,1960年后这种制导方式已经很少见了。后来低成本和高度便携的激光指示器推出,由于激光束的指向性远比电磁波优异,再加上激光器不像雷达那样需要大量的电能来维持运作,驾束制导便因此得到了重新应用。现在一些射程较短的导弹使用的就是激光驾束制导,例如对空的“星光”(英国),对地的9M133“短号”(苏/俄),以及对空对地两用的ADATS(美国)。

  • 红外制导(Infrared homing)

即通过跟踪物体发出的红外辐射来进行制导,属于被动制导。最早可以追溯到二战,美国陆航的VB-6以及GB-6制导炸弹都是使用了红外追踪装置,目的是能让轰炸机在夜间准确轰炸如高炉和工厂等高热目标。

众所周知热力学第三定律决定了世界上没有物体能达到绝对零度,而只要一个物体没达到绝对零度它就会以红外辐射的形式向外散发自己的热量,因此红外制导可以说是一种几乎万能的制导手段。不过当然,既然万物都有红外辐射,红外制导也因此成为非常容易受到干扰的制导手段,尤其在远距离上目标的红外信号可能被淹没在背景的红外辐射中发现不了,因此红外制导导弹的射程一般都比较近。

在空空导弹发展的早期,由于雷达还不可能小型化到塞进导弹里,而战斗机本身散发高温的发动机又显然是一个强烈的红外辐射源,红外制导就理所当然地成为了早期空空导弹的一大选项。著名的AIM-9响尾蛇导弹就是由此而生,响尾蛇的名字得于响尾蛇通过脸上颊窝来感受红外信号的方向从而寻找猎物,早期响尾蛇导弹的导引头原理与此相同,传感器通过感受红外信号的强度,引导导弹飞向所锁定的红外信号最强的方向。

当然,这也就意味着早期响尾蛇导弹极其无比容易被干扰,因为这玩意只会跟踪最强的那个红外信号,而不管自己跟踪的到底是啥。且不说丢热焰弹这种常见的干扰手段,对付早期响尾蛇屡试不爽的一招就是对着太阳飞——太阳很明显是一个巨大无比的红外辐射源,比任何飞机或者人类造出来的东西都要更大更热。(注:被引爆的氢弹与我国的全超导托卡马克核聚变实验装置(简称EAST)除外;但是鉴于红外制导的格斗弹射程因素,所以不可能有人对着氢弹发射;在国际法框架约束下正常军队也不会朝着民用的EAST发射导弹)

此后的改进手段也层出不穷,最简单的就是更换了新的传感器材料和结构,直接避开了太阳和热焰弹燃烧的主要红外辐射波段,以及在制造导弹的时候加入程序预判太阳的方位,以免被太阳干扰。

  • 激光制导(Laser guidance)

利用激光获得制导信息或传输制导指令使导弹按一定导引规律飞向目标的制导方法。由于激光束的方向性极好而且发散角极小,因此激光制导武器的命中率非常高。制导方式可以分为以下几种:激光驾束制导(详见上文的驾束制导一节)以及激光归向制导。

激光归向制导(Laser homing)可以分类为主动式和半主动式两种,它们和雷达归向制导相似,都是利用自身或外界发射的导引信号来识别并追踪目标,只是这个导引信号被替换成了激光束,导弹内部的光学元件追踪的是激光指示器发射的导引激光照射在目标上漫反射出的光信号。

现在“激光制导”一般指的都是半主动激光归向制导。因为用雷达波作为导引媒介的驾束方式日渐式微,仅余少量反坦克导弹使用毫米波驾束制导,激光驾束已经成为驾束制导的主要种类;而主动归向制导目前则极为少见,其中的理由与雷达制导大致相同:成本过于高昂以及技术难度过高。虽然主动式的自主性较高,但是由于导引光束是由导弹内部发射,意味着发射一枚导弹就要损失一台激光器,并且多数导弹内部也没有足够的空间来容纳指示目标的激光器,另外想让导弹自行追踪目标就需要使用更精密的导引系统。

目前激光制导多见于空对地武器,典型的有使用激光导引头的“地狱火”导弹以及“宝石路”激光制导炸弹等。除此之外,地面的火炮部队也有使用激光制导,例如“铜斑蛇”精确制导炮弹,其为末段半主动激光制导。

顺带一提,激光指示器发射的激光束属于红外激光,波长为1064nm或1550nm,人类的肉眼是无法观测到的。所以电影和游戏里面步兵或载具发射一道红色或绿色的激光束来引导导弹攻击目标的场面纯粹就是为了视觉效果,真实世界里是根本不可能出现的。

  • 电视制导(TV guidance)

是光电制导这一大类的其中一种,依靠闭路电视系统来对导弹实行控制。按照所摄取目标辐射或反射光的波长,电视制导可分为可见光电视制导和红外电视制导。

说简单点就是操纵一个会飞的闭路电视摄像头去撞击目标。载具的操控系统接入后导弹的摄像头开启,摄像头持续摄取图像并使用无线电向操控系统发送图像信号,操控员便能从系统界面中得到实时图像。导弹发射后,操控员可以根据反馈的图像信号,使用操控系统对导弹发送指令,导弹上的自动驾驶仪接收从操控系统发出的无线电信号后控制导弹飞向指定的目标。

闭路电视系统自从1927年由苏联物理学家莱昂·特里敏开发出来后,各国便开始研究如何将其运用在军事领域上。第一个考虑将其使用在制导领域的国家是纳粹德国,Hs 293制导炸弹就有使用电视制导的改型,但这种炸弹的产量极少,并且有种说法是电视制导的Hs 293直到二战结束都未使用过。美国在二战末期也制造了几款电视制导武器,产物就是在1944年研制出的VB-10制导炸弹和GB-4滑翔制导炸弹。直到现在,电视制导仍在活跃,如Kh-59以及AGM-130等对地导弹都有使用这种制导手段。

这里顺便提一下,有一种制导系统叫做光对比导引器(Optical contrast seekers),也是通过电视摄像机来进行制导,但它严格来说并不属于电视制导一类。其为被动制导,工作流程大致如下:导弹前段的摄像机扫描光信号,发现目标后停止扫描并给出目标方位与光学系统轴线之间的偏差信号,跟踪伺服机构根据偏差信号调整光学系统,使光轴对准并跟踪目标,自动驾驶仪再根据传入的偏差信号控制导弹朝目标飞行。这种制导方式最先由二战中美国的GB-5和GB-12制导炸弹使用这就能看出来美畜在二战时的科技水平有多高了,黑科技数量他称第二没人敢称第一,直到冷战时期,部分“小牛”反坦克导弹仍在使用这种方式,但随着激光指示器的诞生,它就开始逐渐被激光制导等更精准的制导方式取代,目前这种系统并未被广泛采用。

在ACGN作品中的出现

导弹是一种典型的充满“二战后时代”特征的武器装备,因此一般也都出现在“二战后时代”背景下,比如以后冷战时代为背景的《使命召唤:现代战争2》中出现了毒刺导弹和标枪导弹。

当然,一些穿越题材的作品中,也会让这些装备来到“二战后时代”之前,《次元舰队》是典例;而且少数在二战时代出现的早期导弹也是部分在这个允许范围之内的。

由于导弹一般都是大块头,因此除了肩扛反坦克导弹/防空导弹的用户可以为轻步兵外,大多数导弹都选择较大的平台作为主要用户。这些平台可以是真实存在的类型,比如步兵战车战斗机、驱逐舰等;也可以是幻想的类型,比如机甲太空战舰等。

一些不特别考虑时代和军事的题材里也可能出现,比如《工作细胞》中就用分导式多弹头(MIRV)导弹代表喷嚏。

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注释

参考资料