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第2章 机载导弹的应用(1)

导弹的发展历程

回顾人类战争的演变史,我们会发现战场有这样一种逻辑轨迹:在车阵、刀剑拼杀的冷兵器时代,是元帅的战场;在大炮、飞机、坦克对峙的热兵器时代,是将军的战场:而在智能兵器时代,是校尉级军官的战场,车长、机长、艇长即可决定战场上的胜负,因为他们操纵着精确制导武器——导弹。

一、古代中国火箭的发展

导弹的起源与火药和火箭的发明密切相关。火药与火箭是由中国最先发明的。南宋时期,火箭技术开始应用于军事,出现了最早的军用火箭。约在13世纪,中国的火箭技术传入阿拉伯地区及欧洲国家。但19世纪火箭武器的进展不大,直到1926年,美国才第一次发射了一枚无控液体火箭。20世纪30年代,由于电子、高温材料及火箭推进剂技术的发展,为火箭武器注入了新的活力。30年代末,德国开始火箭、导弹技术的研究,并建立了较大规模的生产基地,在1939年发射了A-1、A-2、A-3导弹,并很快将研制这种小型导弹的经验应用到V-1导弹和V-2导弹上。

我们都知道,火箭是人类冲出地球进入太空的工具,可谓是人类登空的“天梯”,而火箭是中国古代劳动人民最早发明的。火箭这个名称出现在三国时期即公元220年。三国时期的魏国第一次在射出的箭上装上火把。公元229年,诸葛亮出兵攻打陈仓,魏将在普通的箭上包上引火之物,点着后射出去,以射烧蜀军云梯。就这样,火箭以此得名。据古籍《魏略辑本》记载:“诸葛亮进兵攻郝昭,起云梯衔车以临城。昭以火箭逆射其云梯。梯燃,梯上人皆烧死。”这是“火箭”一词最早的文字记载。

我国是火药的发源地。公元682年,我国药学家和炼丹师孙思邈在《丹经》一书中,第一个提出了配制火药的方法。原始火药的出现,对火箭的发展起到了划时代的作用。由于用火药取代了早期火箭使用的易燃物,迅速扩展了火箭的应用领域。它不仅被广泛应用于军事目的,而且制成火箭玩具深入到人民的娱乐活动中,隋炀帝(公元581年)时,人们就用火药制做刺花,这是世界上最早的火箭玩具,一直流传至今。唐代(公元900年)时,人们利用火药能燃烧的特性制造了火药箭、火树银花等各种火箭玩具。

总之,自火药问世后,各类火箭纷纷出现。

1.“弓火药箭”——第一枚火药火箭

唐末宋初(10世纪)已经有火药用于火箭的文字记载。北宋的军官唐福等人曾向朝廷献过火箭和火箭制作的方法。他们献上的这种火箭是世界上最早的火药火箭。它是用纸糊成筒,把火药装在筒里压实,绑在箭杆上,用弓发射出去。这是最原始的火药火箭。后来,又在原始火箭基础上做了改进,将火药直接装入杆中间,爆炸时响声很大,借以恐吓敌人。曾公亮等在《武经总要》中,对“弓火药箭”作了简要说明,并绘制出火药箭图。

2.吓破敌胆的“震天雷”

从宋代开始,火箭就被当作兵器使用,当时主要用火箭烧燎敌兵,袭击敌方军营,攻打敌方城堡。宋、金、元之间的战火连年不断。军事的需要推动了火药性能的改进和火药武器的发展。

公元1121年,金兵在战争中首次使用铁火炮,又称“震天雷炮”的火箭武器。这种火箭外形呈球状,用篾编造,直径13.5厘米。公元1232年,金、元汴京(今开封)之战,金兵再次使用震天雷来抵御元兵的进攻。由于这种武器的强大威力,元兵望而生畏,一看见府内射出的“震天雷”,就闻风丧胆,狼狈逃窜,从而解了汴京之危。13世纪,“震天雷”在战场上广为应用,如公元1274年和公元1281年元世祖进兵日本时,也曾多次使用过“震天雷”。

3.“一窝蜂”多箭齐射火箭

到了元、明两代,火箭作为兵器又有了新的发展。一方面,火箭的式样增多,箭头有刀形、枪形、燕尾形等,制成的火箭称飞刀箭、飞枪箭、飞剑箭和燕尾箭。另一方面发展了多箭齐射(少者2~3支,多者上百支齐射)的火箭。“一窝蜂”就是多箭齐射式火箭中的~种。其结构是以木桶为壳体,内装32支神机箭,使用时点燃总线,32支火箭同时引爆,箭像一窝蜂般飞出地面。由于32支火箭齐射来势凶猛,有很大的杀伤力,因此,在战争中起到了恐吓敌军和杀伤敌方人马的作用。

4.“神火飞鸦”原始的并联式火箭

公元1377年,在中国出现了最早的原始并联式火箭——“神火飞鸦”。所谓并联式火箭,其原理与电工学中并联或串联电路相近,即并联式指火箭产生推力的起火并排安装,同时起爆,而串联式指起火按序排列依次起爆。“神火飞鸦”火箭外形如乌鸦,是用细竹篾或芦苇编成的。使用时点燃引线,利用起火的推力使神火飞鸦升空,能飞行30多米远的距离。当“神火飞鸦”将落地时,鸦身内的火药点燃爆炸,火光四起,借以烧毁敌营或水面船只。

5.“飞空砂筒”原始可返回式火箭

“飞空砂筒”火箭箭身为薄竹片制成,其前端两侧各置一个药筒,一个筒口向前,一个筒口向后。在筒口向后的药筒前面安放长23厘米,直径2.3厘米的爆竹。使用时点燃引线,利用筒口向后药筒内产生的推力将火箭射出,射到敌方的营垒。当药筒内的火药燃尽后就引燃爆竹,顿时,其中的细砂四处飞溅迷人双目,同时燎伤敌人。与此同时,点燃筒口向前的药筒,产生反作用力,将火箭送回。

6.“火龙出水”原始串联式火箭

明朝(公元1368~1621年)是中国科学技术飞速发展的时代。火箭技术也得到了迅猛的发展。火箭已成为明朝军队中的重要武器。当时发明了一种主要用于水战的火箭武器“火龙出水”,它是最早的串联式原始二级火箭。发射时,先点燃“龙”身下部那4支大药筒,产生推力,使“火龙”射向天空。用于水战时如同水面腾起火龙。当起火的药筒燃尽时,点燃“龙”体内的数枚火箭,使“火龙”再次加速,同时火箭从“龙”体内飞出射向敌人。通过多枚火箭联用和“两级”火箭推力,火箭威力增大,它不仅可在水面上飞行数里,而且击中目标后,会使人船俱焚。我国古代“多级”火箭的设计思想和“火龙出水”的发明,进一步证实了中国古代火箭技术已发展到较高水平。

二、古代西方火箭的发展情况

中国古代火药的发明,火箭技术的发展,在世界上遥遥领先,比其他国家至少早3个世纪。约13世纪,我国高超的火箭技术通过丝绸之路,开始传到印度和阿拉伯国家。随着国际交往的增加,商船的往来和元军的西征,火药和火箭技术逐渐传入欧洲。火箭技术的传播引起世界的轰动,许多国家纷纷效仿中国,开始制造自己的火箭,形成席卷五洲四洋的“火箭热”。

1.阿拉伯的“燃烧弹”

13世纪,阿拉伯人设计了一种叫“燃烧弹”的火箭武器。“燃烧弹”外形呈椭圆状,用竹篾编成。前端固定一楔形杆,后端两侧连接引线,内部用层纸卷成药筒,装入火药。这种火箭武器使用时,点燃引线,利用火药燃烧产生的气体向后喷射的反作用力推动,使其沿地面滑行前进。由于与地面间的摩擦阻力,“燃烧弹”滑行的速度不快,只能用来恐吓敌人的战马。

2.意大利的火箭车

15世纪时,意大利人设计出一种专门攻打敌人工事的火箭车。车前端装有尖楔,车身内装大量火药,车尾固定火药筒。当点燃药筒内火药时,火药车直冲敌方阵地,撞到敌方工事上,立刻起火爆炸。当时,在欧洲这算比较先进的武器,意大利人用它攻破敌工事、烧伤敌人,打了不少胜仗。

3.艺术大师达·芬奇的“火轮”

达·芬奇作为艺术大师人们是很熟悉的,同时他还是一个著名的学者,航空科学的先驱者。他观察分析鸟类翅膀的运动,应用解剖学和数学物理方面的渊博知识撰写了《论鸟的飞行》一文,并绘制出扑翼飞行机构草图。他还亲手设计了一种火箭武器——“火轮”。它由一组径向排列的火箭组成。每一支火箭以不同角度依序安装,形成向外辐射状。由于各火箭安装角度不同,当点燃火药时,整个“火轮”一边喷射燃烧,一边滚动前进使敌人望而生畏,闻风败退。这种武器主要用于扫荡敌人,焚烧军营。

4.印度的军用火箭

中国火箭技术在13世纪传到印度后,开始他们沿用中国原始火箭工艺用层纸卷成药筒,内装火药,并靠点燃药筒的引线发射,直到18世纪后期,火箭技术才取得了较大的进步。印度人将军用火箭的药筒改用铁皮制造,这大大提高了药筒承受燃烧压力的能力,也促进了火药性能的改善,从而使火箭本身的性能有了明显的提高,火箭的射程已可超过1千米。这时,火箭作为真正的武器开始用于战争中。1799年开始,印度军队在抗击英国和法国军队侵略的多次战争中,曾大量使用了这种火箭武器,取得了良好的战果。

5.英国的木尾火箭

1800年前后,英国人康格里夫在实践中为改进火箭的性能,在火箭上安装了木制的尾巴,这大大增加了火箭飞行的平稳性,提高了火箭的工作性能,这种火箭质量19千克,能飞行3千米。这在当时是个不小的改进。

1807年,英国进攻丹麦的哥本哈根时,据说发射了4万枚火箭,历史上称之为“火箭焚烧哥本哈根”。

6.秘鲁的液体推进剂火箭

1895年,秘鲁人鲍莱设计了第一个液体推进剂火箭,直径100毫米,质量90千克,采用氧化氮和汽油做摧进剂,但其成果多年后才被世人公认。

三、导弹的发展

导弹是20世纪40年代开始出现的武器。第二次世界大战后期,德国首先在实战中使用了V-1和V-2导弹,从欧洲西岸隔海轰炸英国。V-1导弹是一种亚音速的无人驾驶武器,射程为300多千米,很容易用歼击机及其他防空措施来对付。V-2导弹是最大射程约320千米的液体导弹,由于可靠性差及弹着点的散布度太大,对英国只起到骚扰的作用,作战效果不大。但V-2导弹对以后导弹技术的发展起到了重要的先驱作用。

弹道式地地导弹是发展最迅速的一类导弹,20世纪40年代后期,美国和前苏联分别用德国的器材装配了一批V-2导弹做试验,并着手提高它的射程和制导精度。50年代出现了一批中程和远程液体导弹,这批导弹的特点是采用了大推力发动机,多级火箭,使射程增加到几千千米,核战斗部的威力达到几百万甚至上千万吨梯恩梯(TNT)当量,已成为一种极具威慑力的武器。但其氧化剂仍是液氧,制导系统的精度还不很高,导弹还是在地面发射的,地面设备复杂,发射准备时间长,生存能力不高。所以,这批导弹只解决了有无问题,还不是有效的作战武器。60年代改用了可贮存的自燃液体推进剂或固体推进剂,制导系统使用了较高精度的惯性器件,发射方式改为地下井发射或潜艇发射。这些变动简化了武器系统,缩短了反应时间,提高了生存能力,使导弹成为可用于实战的武器。此后,导弹技术集中到多弹头导弹的发展,一个导弹运载几个甚至十几个子弹头,每个子弹头可以瞄准各自的目标。这样,不增加导弹的数量,就能大幅度增加弹头的数量,提高了突破反导弹防御体系的概率,增加了受到一次打击以后生存下来的弹头数,也给打击更多的目标提供了可能。多弹头分导的技术基础是高精度制导系统和小型核装置的研制成功。美国首先于1970年在“民兵”Ⅲ导弹上实现了带3个子弹头,随后美国、前苏联在新研制的远程导弹上都采用了这项技术。随着进攻性导弹精度的提高和侦察能力的完善,从固定基地发射的导弹越来越难以保证自身的安全,采用加固的办法可以在一定程度上解决其生存能力低的问题。一些较小的导弹多采用机动发射。大型多弹头导弹比较笨重,陆地机动发射会遇到许多困难,一些国家转而研制便于机动发射的小型单弹头洲际导弹。

20世纪60年代初到70年代中期,由于科学技术的进步和现代战争的需要,导弹进入了改进性能、提高质量的全面发展时期。战略弹道导弹采用了较高精度的惯性器件,使用了可贮存的自燃液体推进剂和固体推进剂,采用地下井发射和潜艇发射,发展了集束式多弹头和分导式多弹头,大大提高了导弹的性能。巡航导弹采用了惯性制导、惯性一地形匹配制导和电视制导及红外制导等末制导技术,采用效率高的涡轮风扇喷气发动机和小型核弹头,大大提高了巡航导弹的作战能力。战术导弹采用了无线电制导、红外制导、激光制导和惯性制导,发射方式也发展为车载、机载、舰载等多种,提高了导弹的命中精度、生存能力、机动能力、低空作战性能和抗干扰能力。

20世纪70年代中期以来,导弹进入了全面更新阶段。为提高战略导弹的生存能力,一些国家着手研究小型单弹头陆基机动战略导弹和大型多弹头铁路机动战略导弹,增大潜地导弹的射程,加强战略巡航导弹的研制;发展应用“高级惯性参考球”制导系统,进一步提高导弹的命中精度,研制机动式多弹头。以陆基洲际弹道导弹为例,从1957年8月21日前苏联发射世界第一枚SS-6洲际弹道导弹以来,世界上一些大国研制了许多种型号的陆基洲际弹道导弹。在此期间,战术导弹的发展出现了大范围更新换代的新局面。其中几种以攻击活动目标为主的导弹,如反舰导弹、反坦克导弹和反飞机导弹,发展更为迅速,约占70年代以来装备和研制的各类战术导弹的80%以上。

面对竞争激烈的国际环境,为了维护国家的独立与领土完整,我国自20世纪50年代末开始研制导弹。经过近20年的努力,1976年1月27日我国进行了首次导弹核武器试验,1980年5月成功地发射了洲际弹道导弹,1982年10月成功地发射了潜地导弹,1999年8月2日发射了新型车载远程地地战略弹道导弹。我国已经研制并装备了不同类型的中远程、洲际战略弹道导弹,以及其他多种类型的战术导弹。

四、导弹的分类

导弹有大有小,大的有十几层楼高,比如洲际弹道导弹;小的不足一米,比如单兵防空导弹。导弹在军事上应用广泛,它的种类繁多,形式各异,分类方法也不尽相同。根据使用目的不同,可按导弹的用途、射程、飞行方式、战斗部类型、弹道形式和气动外形等特征进行分类,那样就可以分成几百种。为便于研究和使用,将主要分类方法介绍如下。

按军事用途分:

人们通常把能运载核战斗部、射程在几千千米以上,在战争的全局能起一定作用的导弹叫战略导弹,其他统称为战术导弹。

按导弹与目标的相对位置分:

从地面或舰面上发射,攻击地面或海上目标的导弹,叫地地导弹;从地面或舰面上发射,攻击空中目标(飞机或导弹)的导弹,叫面空导弹;从飞机上发射,攻击地面或海上目标的导弹叫叫空地导弹;从飞机上发射,攻击空中目标(飞机)的导弹叫空空导弹。

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