計算機繪圖

[拼音]:daodan dantou

[英文]:missile warhead

毀傷目標的專用裝置,又稱導彈戰鬥部。彈道導彈頭部殼體及其內部安裝的各種裝置和系統統稱為彈頭。在許多戰術導彈上,毀傷目標的專用裝置通常叫戰鬥部。

發展簡況

導彈彈頭最早出現在第二次世界大戰後期。戰後許多國家開始研製各類導彈,常規彈頭和核彈頭也相應得到發展。50年代主要發展遠端和洲際導彈的單彈頭,著重解決彈頭的再入防熱問題。60年代是各類導彈大發展的時期,各種常規彈頭提高了效能,戰略導彈的彈頭著重解決核彈頭的小型化、較強的突防能力,從採用突防裝置的單彈頭進展到多彈頭(集束式多彈頭和分導式多彈頭)。自70年代以來,彈頭的毀傷能力、抗干擾能力和精度有了提高,機動式多彈頭獲得發展。

分類

彈頭可按多種方法分類。按作戰任務分為戰術導彈彈頭和戰略導彈彈頭。按彈頭數量分為單彈頭和多彈頭,多彈頭又有集束式、分導式和機動式3種類型。按彈頭和彈體分離後的彈道可控性分為無控彈頭和有控彈頭。按戰鬥裝藥的種類分為普通裝藥彈頭、核彈頭、化學彈頭和生物彈頭。普通裝藥彈頭又分為爆破彈頭、殺傷彈頭、聚能穿甲彈頭、燃燒彈頭、子母彈頭等。核彈頭可以裝原子彈、氫彈或中子彈。核彈頭的威力通常用梯恩梯當量表示,可從千噸級到千萬噸級。威力大的常用於戰略導彈;威力小的多用於戰術導彈。

組成

彈頭主要由殼體、戰鬥裝藥和保證彈頭在貯存、運輸、發射、飛行、引爆過程中完成其功能的各種裝置和系統組成(圖1 )。彈頭的組成隨導彈及其打擊目標的不同而有很大差別。打擊重要戰略目標的戰略導彈彈頭要比打擊戰術目標的彈頭複雜得多。

戰術導彈彈頭

反坦克導彈、地空導彈、空空導彈等戰術導彈大都採用普通裝藥戰鬥部。彈頭或戰鬥部一般由殼體、戰鬥裝藥、引信裝置和保險裝置組成。殼體將各個組成部分連線在一起。引信裝置能在最佳瞬間引爆裝藥。引信分為觸發和非觸發兩種。觸發引信在與目標接觸的瞬間或以後引爆裝藥,它又包括瞬發引信、慣性引信和延時引信。非觸發引信在對目標破壞最有利的距離上引爆裝藥,它又包括利用目標資訊的近炸引信和利用目標周圍環境資訊的引信。資訊有電磁輻射(無線電波和紅外線)、靜電、磁場、聲響、氣壓、時間、過載等多種形式。彈頭常採用多種引信或一種引信多套並聯的方法來提高引爆的可靠性。保險裝置用於保證彈頭裝藥在使用過程中的安全,是導彈安全系統的一個組成部分。現代導彈往往將引信、保險裝置、電源用程式機構連成一個功能完善的系統,稱引爆控制系統。這個系統可以獨立,也可以部分或大部與制導系統相結合,複雜程度有很大的不同。

彈頭的裝藥型別根據導彈的使命而定。爆破彈頭利用裝藥爆炸時產生的衝擊波毀傷目標。它可以在目標外爆炸,利用外部超壓毀傷目標,也可在穿入目標後利用內部超壓將目標炸燬。殺傷彈頭利用爆炸時形成的高速破片毀傷目標,有殼體破片和預製殺傷體兩類,前者可使殼體在爆炸時產生最大數量的殺傷破片,後者將預製殺傷體按一定部位和順序裝在殼體內。聚能穿甲彈頭可以使裝藥爆炸時形成的定向聚能射流穿透裝甲或混凝土目標。它常用於反坦克導彈,穿甲能力可達450~600毫米。

有些戰術導彈裝備有核彈頭,核彈頭的組成和戰略導彈的核彈頭相似,但附加的裝置和系統較少,沒有戰略導彈核彈頭那樣複雜。

戰略導彈彈頭

戰略導彈通常都採用核彈頭。核彈頭由殼體、核裝置及比較完善和比較可靠的引爆控制系統組成。在戰略彈道導彈彈頭上還可根據需要安裝加溫系統、慢旋定向系統、姿態控制系統、制導系統和各種突防裝置。

戰略彈道導彈的彈頭系統最複雜,工作條件最嚴酷。它要能滿足防熱效果好、精度高、重量輕、尺寸小、威力大和突防能力強的要求。

(1)防熱:彈頭再入大氣層時速度高達10~25倍聲速,須承受自身重力30~50倍的空氣動力載荷和幾到十幾兆帕(數十到上百個大氣壓)的區域性壓力以及上萬攝氏度的氣動加熱,因此在殼體承力結構外面需要覆蓋防熱層,以保證承力結構及其內部裝置處在給定的溫度範圍內。防熱層可以用像銅這樣的吸熱材料,也可以用各種燒蝕材料如玻璃纖維、高矽氧纖維、碳纖維增強的酚醛塑料等。還可以用各種自發汗或強迫發汗材料。以幾千米每秒高速再入大氣層的彈頭與目標區的雨、雹、冰晶撞擊時會遭到損傷或破壞,因此還需要解決彈頭抗粒子侵蝕的問題。

(2)小型化:彈頭的重量和尺寸嚴重地影響導彈的重量和尺寸。50年代洲際導彈的彈頭重約3噸,導彈重267噸。80年代的彈頭重量可以降到約200公斤,而導彈只重15噸。減小彈頭重量和尺寸的主要途徑有:提高核裝置的比威力;儘量採用小型化或微型化的電子元、器件;選用重量輕、防熱效果好的材料;殼體承力結構用複合材料取代鋁合金;彈頭及其內部裝置和系統的合理佈局等。

(3)精度:彈頭毀傷目標的效果取決於精度和威力。威力大,精度要求可低一些;威力小,精度要求就高。隨著彈道導彈精度的顯著提高,彈頭的威力要求已從早期的千萬噸級降至10萬噸級,甚至萬噸級。這就為彈頭的小型化提供了方便,使得一枚導彈可以攜帶幾個乃至十幾個小彈頭。反彈道導彈導彈的出現、需要打擊的目標增多,又直接促使多彈頭導彈,特別是能分別打擊多個目標的分導式多彈頭導彈的出現(圖2)。導彈精度的進一步提高使得彈頭本身的偏差和目標區大氣引數變化造成的散佈成為不可忽視的誤差源。因此需要選擇合理的彈頭氣動外形和效能更好的防熱材料,特別是端頭防熱材料以及在彈頭上裝慢旋定向系統、姿態控制系統甚至末制導系統來減小再入散佈。

(4)突防:戰略導彈彈頭要能突破目標區的反導彈防禦系統。採用的方法主要是騙、抗、拚和躲。騙就是欺騙彈道導彈防禦系統的雷達,不讓雷達發現或儘可能推遲雷達發現彈頭的時間,縮短反導彈導彈的作戰反應時間。欺騙的手段有:發展隱身技術,選用雷達反射截面小的彈頭氣動外形;殼體表面塗吸波和降溫塗料以減小雷達和光學可見度;用干擾機或大量干擾絲擾亂雷達,使雷達分辨不出真彈頭;用與彈頭有相似雷達和紅外輻射特性的輕誘餌迷惑雷達,使雷達難以跟蹤和識別真彈頭。抗就是加固彈頭,使彈頭及彈頭內安放的裝置與系統能夠抵抗反導彈導彈攔截造成的核爆炸環境(主要是電磁脈衝、X射線、γ射線和中子流)以及其他攔截武器產生的環境(如粒子云、鐳射等)。彈頭進行加固可以在一定的距離內有較高的生存能力。拚就是用許多真彈頭攻擊目標,真彈頭在數量上超過反導彈導彈就能確保突防。採用多彈頭導彈實施攻擊效果更好,可以使運載工具和相應的地面裝置大大減少。躲就是發展機動彈頭,這種彈頭能夠在再入段作程式機動飛行,使反導彈系統無法預測彈頭的真實軌道,從而使彈頭免遭攔截。為了提高命中精度,機動彈頭通常裝有制導系統。機動彈頭的技術難度很大,成本十分昂貴。