很多人都知道汽車是透過使用方向盤來進行轉彎,那你們知道用來攻擊敵人飛機的導彈是怎麼做到轉彎的嗎?其實現在中國已成功地研究出了可以在空中轉彎打擊敵軍飛行器的導彈了。隨著科學技術的進步,導彈甚至可以一直追著飛機在空中跑,保證可以精準的打擊到飛機,那這到底是怎麼做到的呢?
我們都知道飛機是飛行員進行操縱駕駛的,只要飛行員注意觀察周圍的情況,一旦後面有導彈追上來,避開不就好了嗎?為什麼不躲開呢?那是因為你會發現此時的你根本無路可逃,你向左導彈也向左,你向右導彈也向右,你往哪個方向轉導彈就往哪個方向轉彎。為什麼導彈會這麼機智呢?
原來導彈上採用了非常先進的發動機,導彈的發動機使用的是向量發動機,那我們又要好奇向量發動機有什麼樣的作用呢?向量發動機其實是為了提高戰鬥機戰鬥力和空中機動性,一般常見的軍事戰鬥機採用的都是渦扇渦噴發動機,而向量發動機是一種改進的裝置,它改進了原先的噴口設計,使得發動機噴口可以多方位偏轉,最終產生不同方向的推動力,等於使得導彈在空中可以順利地完成轉向。
再具體一些就是在渦輪噴氣的排氣管上做一些設計方面的小改動。,以前的噴口是收斂型或者擴張型的尾噴口,現在的發動機是上下偏轉或者三百六十度都可以偏轉的。美國的F-22發動機就是採用典型的向量發動機的上下,可以實現三十度的偏轉,這樣就得到了額外的控制力矩,實現了F-22的空中高機動性。
另外,向量發動機的中間還有一個厚度僅為零點三毫米的隔離片,它讓工作中的發動機的溫度保持在四十度左右。在向量發動機的領域,俄羅斯要比美國要先進一些,俄羅斯的向量發動機有三維向量噴管,而美國只有二維向量噴管。
還有一個原因就是導彈採用了翼面技術,導彈是擁有翼面和舵面的,其飛行速度非常快,速度可以達到三點五馬赫,所以空氣動力強勁,因此導彈上安裝了三個氣動控制元件。導彈前段有四個鴨翼,尾部有四個主翼,還有噴口的燃氣舵。而它的控制原理是利用這三個元件進行不同的組合。比如利用鴨翼與實現偏轉,主翼負責穩定,導彈也根據自動尋找導引頭,獲得的目標方位傳到伺服系統,後者給舵機下達偏轉指令,控制舵面偏轉,使導彈能夠順利的機動轉彎。
為達到使目標方位資訊變化率儘可能少的目的,為防導彈進入複雜的狀況,一般導彈還配備了防滾轉舵面。再者為了加強導彈機動性,少數導彈還會裝載前反安定翼,向量噴口。這樣幾種技術結合在一起,導彈的安全性無形中就增加了,也同時擴充套件了自己的發揮餘地,所以導彈的技術是非常完整和系統化的。
我們知道了導彈的動力系統,導彈又是怎樣成功鎖定目標的?既然導彈可以完成轉彎,那它是如何做到在空中那麼遠的距離順利追擊到戰鬥機的呢?因為我們的導彈還有特殊的技術,就是紅外導引技術。這種技術常常是用於打擊目標距離較近的目標,這是根據紅外成像的方式鎖定了目標。
感受紅外線的是一種半導體,當紅外線照射到這個半導體上面的時候,這個半導體的化學性質就會發生變化,於是就感受到了紅外線。所以半導體只要瞭解紅外線是從何處而來的,然後就可以反饋給導彈,告知它應該往哪裡飛,從而命中目標。
導引頭是怎麼知道紅外訊號是從哪裡來的呢?紅外導引頭分為這樣幾種:紅外成像導引頭、點紅外導引頭就可以將它看作就是一個相機,它是由很多個光電感測器排列組成的,當紅外訊號透過鏡頭照射到這個底片上面的時候,哪個光電感測器接收到的光多,這個格子就會更亮;哪個感測器接收到光少,這個格子就會更暗。於是目標的影象就在底片上顯現出來,根據影象的方位就可以知道目標的方位。
這樣有光電感測器組成的陣列,就像是數碼相機背後的那個感光元件CMOS。現在感光元件已經非常常見了,手機上也有但是以前這種技術並不夠成熟,只有電紅外導引頭。電紅外導引頭只有一個感測器,它只能感受到前面紅外線的強弱,在它的感測器前面有一個調製盤,目標的紅外線經過前面光學元件的匯聚,會透過調製盤然後再傳到這個感測器上。
調製盤會一直旋轉,燈光打到它不同的位置時,透過它照射到後面感測器的訊號就會強弱不一,從而讓導彈知道目標方位。不過導彈的視野也是有限的,這兩種紅外系統都是安裝在雲臺上的,它可以保持穩定,也可以讓目標訊號不會亂晃,雲臺也可以轉動,讓目標始終保持在視野中央,類似於人的眼球和脖子的作用。當然雲臺也會不斷調整,再根據一定的導引率去飛行,就可以一直緊隨目標。
當然有的導彈也配置了雷達,能夠迅速追擊敵人的飛機,還有的導彈綜合了多種先進技術,這樣才可以提高導彈的精確性。而我們經常提及的防空導彈主要依賴的核心是導彈制導系統,它是一種自動控制系統,可以把控導彈的飛行線路和姿態,讓導彈做出多種高難度的機動飛行,確保其準確命中敵軍飛機。
導彈制導系統分為導引系統和控制系統,導引功能是指在導彈飛向目標的時候,持續的測量位置和偏差,然後根據這些運動偏差資料生成適應的操縱指令。而控制功能是指依照這些操縱指令,導彈可以轉彎,可以改變運動形態,不斷地修正方向,讓自己與理論彈道溫和,這樣導彈就可以追著飛機跑了,最終導彈就可以成功命中目標。
大家也會擔心導彈的速度問題,其實就是沒有必要的擔心,因為導彈和飛機採取的動機系統不一樣。導彈使用的是火箭發動機,飛機使用的是噴氣式發動機,導彈的速度優勢極其明顯。現在科學技術不斷髮展,以前的紅外技術和遙感技術也不斷更新。現代制導系統原理更加複雜,型別也更加多樣,主要由遙控制導、尋的制導和複合制導組成。
各種制導系統效率不一,成本也高低不同,有的可以追擊多重目標,有的可以適應複雜環境,而制導系統的安全和效果則決定了導彈是否可以順利追擊到飛機。那對於導彈轉彎,大家還有其他的什麼看法呢?
很多人都知道汽車是透過使用方向盤來進行轉彎,那你們知道用來攻擊敵人飛機的導彈是怎麼做到轉彎的嗎?其實現在中國已成功地研究出了可以在空中轉彎打擊敵軍飛行器的導彈了。隨著科學技術的進步,導彈甚至可以一直追著飛機在空中跑,保證可以精準的打擊到飛機,那這到底是怎麼做到的呢?
我們都知道飛機是飛行員進行操縱駕駛的,只要飛行員注意觀察周圍的情況,一旦後面有導彈追上來,避開不就好了嗎?為什麼不躲開呢?那是因為你會發現此時的你根本無路可逃,你向左導彈也向左,你向右導彈也向右,你往哪個方向轉導彈就往哪個方向轉彎。為什麼導彈會這麼機智呢?
原來導彈上採用了非常先進的發動機,導彈的發動機使用的是向量發動機,那我們又要好奇向量發動機有什麼樣的作用呢?向量發動機其實是為了提高戰鬥機戰鬥力和空中機動性,一般常見的軍事戰鬥機採用的都是渦扇渦噴發動機,而向量發動機是一種改進的裝置,它改進了原先的噴口設計,使得發動機噴口可以多方位偏轉,最終產生不同方向的推動力,等於使得導彈在空中可以順利地完成轉向。
再具體一些就是在渦輪噴氣的排氣管上做一些設計方面的小改動。,以前的噴口是收斂型或者擴張型的尾噴口,現在的發動機是上下偏轉或者三百六十度都可以偏轉的。美國的F-22發動機就是採用典型的向量發動機的上下,可以實現三十度的偏轉,這樣就得到了額外的控制力矩,實現了F-22的空中高機動性。
另外,向量發動機的中間還有一個厚度僅為零點三毫米的隔離片,它讓工作中的發動機的溫度保持在四十度左右。在向量發動機的領域,俄羅斯要比美國要先進一些,俄羅斯的向量發動機有三維向量噴管,而美國只有二維向量噴管。
還有一個原因就是導彈採用了翼面技術,導彈是擁有翼面和舵面的,其飛行速度非常快,速度可以達到三點五馬赫,所以空氣動力強勁,因此導彈上安裝了三個氣動控制元件。導彈前段有四個鴨翼,尾部有四個主翼,還有噴口的燃氣舵。而它的控制原理是利用這三個元件進行不同的組合。比如利用鴨翼與實現偏轉,主翼負責穩定,導彈也根據自動尋找導引頭,獲得的目標方位傳到伺服系統,後者給舵機下達偏轉指令,控制舵面偏轉,使導彈能夠順利的機動轉彎。
為達到使目標方位資訊變化率儘可能少的目的,為防導彈進入複雜的狀況,一般導彈還配備了防滾轉舵面。再者為了加強導彈機動性,少數導彈還會裝載前反安定翼,向量噴口。這樣幾種技術結合在一起,導彈的安全性無形中就增加了,也同時擴充套件了自己的發揮餘地,所以導彈的技術是非常完整和系統化的。
我們知道了導彈的動力系統,導彈又是怎樣成功鎖定目標的?既然導彈可以完成轉彎,那它是如何做到在空中那麼遠的距離順利追擊到戰鬥機的呢?因為我們的導彈還有特殊的技術,就是紅外導引技術。這種技術常常是用於打擊目標距離較近的目標,這是根據紅外成像的方式鎖定了目標。
感受紅外線的是一種半導體,當紅外線照射到這個半導體上面的時候,這個半導體的化學性質就會發生變化,於是就感受到了紅外線。所以半導體只要瞭解紅外線是從何處而來的,然後就可以反饋給導彈,告知它應該往哪裡飛,從而命中目標。
導引頭是怎麼知道紅外訊號是從哪裡來的呢?紅外導引頭分為這樣幾種:紅外成像導引頭、點紅外導引頭就可以將它看作就是一個相機,它是由很多個光電感測器排列組成的,當紅外訊號透過鏡頭照射到這個底片上面的時候,哪個光電感測器接收到的光多,這個格子就會更亮;哪個感測器接收到光少,這個格子就會更暗。於是目標的影象就在底片上顯現出來,根據影象的方位就可以知道目標的方位。
這樣有光電感測器組成的陣列,就像是數碼相機背後的那個感光元件CMOS。現在感光元件已經非常常見了,手機上也有但是以前這種技術並不夠成熟,只有電紅外導引頭。電紅外導引頭只有一個感測器,它只能感受到前面紅外線的強弱,在它的感測器前面有一個調製盤,目標的紅外線經過前面光學元件的匯聚,會透過調製盤然後再傳到這個感測器上。
調製盤會一直旋轉,燈光打到它不同的位置時,透過它照射到後面感測器的訊號就會強弱不一,從而讓導彈知道目標方位。不過導彈的視野也是有限的,這兩種紅外系統都是安裝在雲臺上的,它可以保持穩定,也可以讓目標訊號不會亂晃,雲臺也可以轉動,讓目標始終保持在視野中央,類似於人的眼球和脖子的作用。當然雲臺也會不斷調整,再根據一定的導引率去飛行,就可以一直緊隨目標。
當然有的導彈也配置了雷達,能夠迅速追擊敵人的飛機,還有的導彈綜合了多種先進技術,這樣才可以提高導彈的精確性。而我們經常提及的防空導彈主要依賴的核心是導彈制導系統,它是一種自動控制系統,可以把控導彈的飛行線路和姿態,讓導彈做出多種高難度的機動飛行,確保其準確命中敵軍飛機。
導彈制導系統分為導引系統和控制系統,導引功能是指在導彈飛向目標的時候,持續的測量位置和偏差,然後根據這些運動偏差資料生成適應的操縱指令。而控制功能是指依照這些操縱指令,導彈可以轉彎,可以改變運動形態,不斷地修正方向,讓自己與理論彈道溫和,這樣導彈就可以追著飛機跑了,最終導彈就可以成功命中目標。
大家也會擔心導彈的速度問題,其實就是沒有必要的擔心,因為導彈和飛機採取的動機系統不一樣。導彈使用的是火箭發動機,飛機使用的是噴氣式發動機,導彈的速度優勢極其明顯。現在科學技術不斷髮展,以前的紅外技術和遙感技術也不斷更新。現代制導系統原理更加複雜,型別也更加多樣,主要由遙控制導、尋的制導和複合制導組成。
各種制導系統效率不一,成本也高低不同,有的可以追擊多重目標,有的可以適應複雜環境,而制導系統的安全和效果則決定了導彈是否可以順利追擊到飛機。那對於導彈轉彎,大家還有其他的什麼看法呢?