欢呼声中谈导弹

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今年十月二十七日,我国成功地进行了导弹核武器的试验。导弹飞行正常,核弹头在预定的距离,精确地命中目标,实现核爆炸。这是战无不胜的毛泽东思想的新的伟大胜利。喜讯传来,举国欢腾,亿万军民热烈欢呼:伟大的胜利归功于伟大的领袖毛主席。

毛主席教导说:“我们必须打破常规,尽量采用先进技术,在一个不太长的历史时期内,把我国建设成为一个社会主义的现代化的强国。”我们正是沿着这个方向胜利前进的。这次导弹核武器的发射,标志着我国的科学技术和国防力量,在毛泽东思想的光辉照耀下,正以更大的速度向前发展;再一次证明用毛泽东思想武装起来的中国人民最勇敢最聪明,能创造出一切人间奇迹;同时也雄辩地证明了只要我们遵循毛主席的教导,就能在三大革命运动中永远立于不败之地,就能够在短时期内赶上和超过世界先进水平,永远无故于天下。

在胜利的欢呼声中,不少读者提出了一些有关导弹的问题。这里我们就来谈谈导弹的一般知识以及它与无线电电子学的关系。

什么是“导弹”?

我们知道火炮射击不论用何种精确方法瞄准,只要炮弹一出炮口,就只能听任炮弹自由飞行,如发射时有偏差或飞行中由于空气等影响产生偏差,都无法再纠正,利用喷气的反作用而飞行的普通火箭也是如此。导弹则是一种可以控制的高速飞行火箭,它能靠装在弹体内或发射地点的控制导引设备(或简称“制导设备”),在发射及飞行中,连续不断地进行“瞄准”,修正偏差,直到击中目标为止。这种制导设备就好象是给火箭装上了眼睛,主动地去寻找目标。因此,导弹有很高的命中率,但这也还要看制导设备工作是否可靠和精确度高低如何而定。

导弹一般装有爆炸力强的炸药或原子、热核爆炸材料,有的装有探测侦察仪器等,称为“弹头”(或“战斗部”)。“导弹核武器”就是装有核弹头的导弹。

导弹的种类很多,一般按射程远近可分为远程导弹(包括所谓“洲际导弹”)、中程导弹和近程导弹。按发射点和攻击目标位置的关系(见图1),又可分为地对地、地对空、空对空、空对水下、水下对水下导弹。这里所谓“地”指陆地或海面,有时也指舰上,“空”据空中飞机。“水下”指潜艇。按导弹飞行状况又可分为飞航式和弹道式导弹。飞航式导弹是装有机翼的导弹,飞行状态如飞机;弹道式导弹,即无机翼的导弹,飞行的轨迹类似炮弹飞行的弹道曲线。在军事用途上还有开多别的分类。

图1
图1 🔍原图 (917×634)

导弹一般都由以下几个主要部分组成:弹体、发动机、弹头、制导设备(弹上的)、控制稳定设备(如舵机)、电源等(见图2)。导弹核武器是许多现代尖端技术综合的产物。例如,由于导弹需要高速飞行,就需要使用强大的动力,高级的燃料,耐高温而又十分坚固的材料,而对这些材料的加工又需要采用特种工艺。核弹头的制造需要解决一系列有关原子能方面的问题。导弹的制导,则需要采用大量精密可靠的小型电子仪器,利用无线电电子学中的许多原理和新成就。制造一个导弹所花的力量,很大的一部分是集中在电子设备上。下面我们就来简单地谈谈导弹的制导问题。

图2
图2 🔍原图 (730×599)

导弹的制导

导弹的制导设备,是一个复杂的自动遥控调节系统。导弹飞行速度很高,飞行距离大,飞行中受到风力、气温等自然条件的影响,常会偏离正确飞行路线,不易命中目标,需要在发射后设法连续不断地测量和计算飞行的偏差,以导引导弹正确飞行。但所有这些动作,都要求在极短时间内连续地进行,这就需要利用一系列的无线电电子学自动化遥控设备。一般是由地面或导弹上装置的观测仪器自动连续测量目标(活动的,例如飞机等)或导弹本身位置和飞行状态,把观察结果,经电子计算机解算,不断产生修正飞行误差的信号,使控制机构动作(如转动导弹体上的舵面)以修正航向。导弹的实际制导方法很多,这里只谈谈几类主要的制导方法。

第一类常用的叫“自动寻的”制导。这种制导方法,主要是用弹体内装的雷达、红外线等观测设备使导弹瞄准目标飞行(参阅图3),或按预先计算好的一个截击点(与运动目标的相遇点)使导弹以一定角度成直线飞行以击中目标。这种制导方式主要是利用目标能反射或自己辐射某种类型能量(如热能、光能、声能、电磁波等)的特性。例如飞机的金属机壳就是反射电磁波的好目标,飞机的发动机就是一个辐射红外线和热无线电波的好热源。导弹接收到这些能量后,就自动调整自己的航向,瞄准目标飞去。

图3
图3 🔍原图 (795×409)

第二类制导方式称为“遥控制导”。这种制导方式,是用地面观测设备将导弹应取的飞行路径连续测量计算,用无线电或其他方法把命令传给导弹,不断修正飞行方向位击中目标;或者由地面发射一定的无线电波束对准目标(参阅图4),使导弹在波束内飞行,当导弹偏离波束中心线时,弹上的制导设备自动修正偏差,而导引导弹飞向目标;或者由地面导引站连续发送导航信号,导弹的自动设备接收这个导航信号而自动采取应取的航向,飞向目标。

图4
图4 🔍原图 (932×352)

第三类是自动制导系统(或称“自主制导”)。这种制导方式常用在远程导弹的制导上,主要是根据预先计算好的飞行路线和飞行程序等,储存在弹上的电子计算机中。导弹飞行中将飞行状况不断用仪器测定,与原定程序进行比较计算。若有飞行偏差时,则产生修正信号而控制导弹不断调整飞行方向。这类制导,常利用地球的磁场变化、陀螺仪的惯性(陀螺旋转轴常保持在空间中的一定位置),以及天文上星体的恒定位置(参阅图5)等以随时测定弹体本身的位置(飞行状况),从而决定飞行偏差,修正航向。

图5
图5 🔍原图 (723×517)

各种不同制导方式根据导弹的射程、类型等而选定,有时联合采用几种制导方式。例如近程的空对空导弹常采取单一的雷达或红外线自动寻的制导;不少防空用地空导弹常采用雷达遥控制导或并用“自动寻的”制导;而对远程导弹,则在弹道的起始段用波束制导等、中段用天文或惯性的自动制导,在终段用雷达或红外线的“自动寻的”制导(如图6)。

图6
图6 🔍原图 (867×598)

现代无线电电子学的发展与导弹

导弹是一种高速飞行的复杂的自动遥控调节系统。导弹技术与无线电电子学的发展有极为密切的关系。例如从制导的需要看,发现追踪目标、测定目标或弹体位置及飞行状态,要用各式各样的雷达。这主要是利用脉冲技术和微波技术发展的成果。今天许多无线电导航方法也能用于导弹的制导。射电天文学的发展、热辐射无线电技术、电视、激射光技术的发展,都给导弹的制导提供了新的方法。

导弹中要采用各式各样的电子管与半导体器件,尤其是半导体器件的许多特点更是导弹上小巧设备必需的。今天微电子学、半导体固体电路等的采用,能做成更小的弹上设备,对导弹性能的提高有很大作用。电子计算机的采用在导弹技术上有决定的意义,许多类型的导弹部少不了电子计算机。由于利用了固体电路、超小型元件等,过去一些体积庞大的高速电子计算机已能缩得很小,因而能装入导弹中去。

导弹中还广泛采用红外线技术、液声学(水下导弹的制导)、遥控、自动控制技术、陀螺仪技术等。

导弹制导用的设备是高度精确的电子设备,要求使用的电子元件和部件轻小,有高度的可靠性与抗干扰性,大的机械强度(能耐震、耐大的加速变化),在高温与低温下均能工作。此外,为供给弹上仪器正常可靠工作,必须有特殊的极可靠的小型电源设备。以上所谈各种问题,都和今天电子学领域内许多分枝的发展有关。

导弹是一种新式的武器。导弹技术确是一种近代先进的复杂技术。掌握了毛泽东思想这个精神原子弹的中国人民,是什么人间奇迹都能创造出来的,我们终于在不长的时期内最迅速地掌握了导弹核武器。这是毛泽东思想的伟大胜利,是无产阶级文化大革命的辉煌成果。