准确制导-奇妙的电与磁
看过《大闹天宫》的人,一定对孙悟空大战二郎神的场面记忆犹新!孙悟空的金箍棒和二郎神的三尖两刃刀都能远离主人,自己在空中打斗,好像它们都长上了眼睛。在古代,这种神奇的场面只能出现在神话传说中。随着时代的前进和科学技术的发展,人们已经将神话变成了现实,这就是现代战争中制导技术的出现和制导武器的问世。
制导技术就是用电磁波信号对远程高速运动物体的运动方向进行控制和导引技术的简称。
制导技术最先应用于炸弹上,装有制导装置的炸弹,叫做制导炸弹。它与普通炸弹相比,具有很多独特的优点:其一,轰炸精度高,与普通炸弹相比,轰炸精度提高了十多倍;其二,直接命中目标率高,有的实战命中率可高达80%以上。
制导技术的进一步应用是在现代导弹技术上。1944年6月13日,一架不明国籍的“飞机”撞人英国伦敦,发出一阵猛烈的爆炸声后,楼房倒塌很多,市民死亡无数。这是什么“飞机”呢?英国空军经过侦察,终于发现:它是一种外形很像飞机,无人驾驶、能自控飞行和导向目标的新型秘密武器。这就是世界上第一枚制导导弹,即纳粹德国于1942年研制成功的V-I型导弹。
那么,人们是如何使武器达到制导效果的呢?具体的办法很多,比如,有雷达制导、红外制导、电视制导、激光制导等等。相比之下,激光制导的优点更多一些,它在制导技术中占据着主导地位。有的制导武器采用高精度制导系统,直接命中率很高,我们称其为精确制导武器。已经投入使用和正在研制的激光制导武器有激光制导炸弹、空对地导弹、空对地反坦克导弹、火箭弹、防低空导弹等,这些都属于精确制导武器系列。下面我们以激光制导为例,扼要介绍一下精确制导的原理和方法。
激光制导,通俗地说就是利用激光来控制导弹的飞行并导向目标。具体有三种方式:激光波束制导、半主动式激光制导、全主动式激光制导。
激光波束制导,是由激光照射器发射激光束对准并跟踪目标,导弹在飞向目标的过程中始终保持在激光束中心。如果导弹偏离了这个中心,安装在弹体尾部的激光接收器便会发出偏差信号,然后通过控制系统来纠正弹道偏差。这种制导方式要求激光束和导弹发射方向严格配合,技术难度较大,但整个系统小巧轻便,适合单兵使用。这是目前研制较成功的一种制导方式,主要用于防低空导弹。
半主动式激光制导,是利用装在地面或飞机上的激光照射器,向目标发射激光束(指示目标),目标表面反射的激光信号由安装在弹体头部的目标寻的器(即激光接收器)接收,然后通过控制系统将导弹或弹丸引向目标。这种制导方式多用于对付地面目标的激光制导系统中,如激光制导炸弹、空对地导弹、空对地反坦克导弹、激光制导炮弹等等。半主动式激光制导方式的机动性和灵活性都比较大,它也是目前研制较成功的一种激光制导方式。
全主动式激光制导;是将激光照射器和目标寻的器都装在弹上。由激光照射器向目标发射激光,目标寻的器接收目标反射回来的激光信号,再通过弹上的控制系统将导弹引向目标。这是一种比较理想的制导方式,特别适用于末制导,但目前发展尚不成熟。
以上三种激光制导方式,它们共同的优点是:命中精度高、抗干扰能力强、结构简单、成本低。未来战术武器都将沿着普遍采用精确制导的方向发展,而激光制导由于具有上述优点,因此是一种非常有效的精确制导手段。原有的各种制导方式(光学制导、红外制导、无线电制导等)的近程武器,都可以辅之以或改换成激光制导。
先进的制导武器是取得战争胜利的一个重要条件。1991年海湾战争中,美国“爱国者”导弹成功地拦截并摧毁伊拉克的“飞毛腿”导弹就是一个典型的例子。“爱国者”导弹是美国地空导弹的第四代,1980年服役,海湾战争中首次实战应用。它的制导体制先进,采用了指令与半主动寻的复合制导方法,提高了制导精度和抗干扰能力,同时又有一个先进的预警和引导系统,实战中单发命中率在90%以上。而伊拉克的“飞毛腿”则是前苏联20世纪60年代研制的第二代出口型地对地中程技术导弹,制导及其他技术都比“爱国者”落后了整整两代,而且抗干扰能力差,体积大,速度慢。因此,虽然伊拉克先后发射了80多枚“飞毛腿”导弹,但有60多枚被“爱国者”导弹摧毁。最后伊拉克以失败告终自然也就在情理之中。
战争促进了制导武器的发展,而和平将在更大程度上促进制导武器的完善与更新。因为爱好和平的人们,要想制止战争也必须掌握现代化的精确制导武器。人类渴望和平,世界需要和平,但愿天下永远和平。
当今,制导技术的应用已不仅仅限于武器方面,一切空间技术都离不开对飞行器的制导。比如,人造卫星、宇宙飞船等等,都必须运用现代化的制导技术,才能使它们正常运行。人类已经实现了用制导雷达控制宇宙飞船在星球上完成着陆飞行,对人造卫星,不仅能控制它的发射和运行,而且还能回收。可以想像这是何等复杂的控制和导引技术呀!然而,如今都已经变成了现实。由此可见,电磁波被人类所掌握,就能发挥出神奇的威力!我们称“制导”是“空中舵手”,这是再恰当不过了。