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俄式導彈的彈頭上,都有一根“針”?為啥中國和美國從不使用?

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央視軍事美女記者莊曉瑩,在訓練場體驗我軍的“低空殺手”前衛-2單兵便攜式防空導彈。瑩瑩大呼,這導彈太重了。前衛-2導彈的武器系統總重18公斤,其中導彈本體重為11.32公斤。


前衛-2導彈是我國第三代單兵便攜式防空導彈,具有全向攻擊能力,打擊高度在10米~3500米,距離在500米~6000米的空中目標,前衛-2導彈的飛行速度可達600米/秒,具有極高的毀傷概率和抗干擾能力,性能超越著名的美式“毒刺”導彈。

由于射程比較遠,前衛-2導彈很重,全重達到了18公斤。相比較,美國毒刺重量為15公斤,國產FN-6導彈重量為16公斤。俄羅斯針-1導彈的重量為17.8公斤。


很多網友很不以為然,認為18公斤的單兵防空導彈并不重,其實,你去扛個十分鐘也要叫苦。36斤重的導彈,在穩定肩抗同時還要迅速準確地瞄準,這對于導彈射手的臂力是很大的考驗。因此便攜式地空導彈射手需要比較強壯的士兵,并加強上肢和軀干的力量鍛煉。


細心的網友發現,俄羅斯“針-S”(薩姆-18)便攜式地空導彈的頭部有一個很奇怪的“探針”。央視軍事美女記者,鐵翼飛旋莊曉瑩小姐姐在體驗國產前衛-2導彈時,大家發展這款導彈的頭部也有一個凸出的像探針一樣的部件。


按道理,便攜式單兵防空導彈是采用紅外制導的,導彈頭部應該安裝著紅外導引頭。在人們印象里,帶有紅外導引頭的導彈的頭部形狀應該是半圓形的才對。例如美國的響尾蛇空空導彈,中國的霹靂-8空空導彈,其頭部都是半圓形的。美國的毒刺等典型的單兵便攜式防空導彈的頭部也是半圓形的。

那么,俄羅斯“針-S”和中國“前衛-2”導彈頭部的“探針”是做什么用的呢?

原來,這個“探針”叫做激波針,是俄羅斯的“針-1”和“針-S”防空導彈的特有設備。主要用于減少阻力,增加速度,加大射程。


針-1式9K310地空導彈系統,導彈型號為9M313,導彈長1.57米,系統總重17.8公斤,采用固體燃料火箭發動機,導彈飛行速度平均570米/秒 , 最大速度880米/秒,有效射程5200米,制導方式采用雙色紅外導引頭,戰斗部裝填390克高能炸藥。“針”式導彈的頭部裝有整流錐,由一個椎體頭部和三根支撐桿組成,可以增大導彈的速度和射程。“針”-S導彈是是“針”式便攜式防空導彈的增程改進版,頭部的整流錐改進為一根激波針。

通常情況下,便攜式防空導彈采用紅外導引頭,最理想的彈頭形狀應該是一個標準的半球形,而球形的鈍頭的空氣阻力比較大,在數倍音速飛行的情況下會產生弓形激波,進而帶來較大的波阻,嚴重影響飛行器的氣動性能。所以超音速飛行器在理論上需要采用非常尖銳的頭部。因此這里存在著一個設計上的矛盾。


俄國人比較心靈手巧,他們直接為導彈頭部加上一個細長的“探針”來解決。鈍形彈頭安裝激波針可以將激波推離,從而減小頭部氣動壓力,降低阻力。從而使“針-1”導彈的最大飛行速度達到了880米/秒(2.6馬赫)。

那么問題又來了,中美的便攜式導彈為何不用這個激波針?


因為,鈍頭體的飛行器在超聲速特別是高超聲速條件下,其前緣會形成頭部弓形激波,進而帶來較大的波阻,嚴重影響飛行器的氣動性能。相關研究表明,高超聲速條件下,鈍前緣安裝激波針可以將激波推離物面,從而減小頭部表面壓力,是減小超聲速鈍體阻力的有效方法。但在低超聲速,特別是一些巡航速度不高(馬赫數 Ma=1.5 左右)的導彈中,為滿足射程等相關要求,對激波針減阻的使用價值還有待進行驗證。

也就是說,激波針對于高馬赫飛行體的減阻效果明顯,例如很多潛射彈道導彈都在頭部安裝減阻桿,其實就是激波針。但在低馬赫(1.5~2.5)導彈上是否要安裝激波針,還存有爭議,因為這玩意會影響紅外導引頭的性能發揮。


因此,中美的導彈索性不用激波針,無非就是速度比俄式導彈低一些,但導引頭性能大增。美國毒刺導彈的命中率極高,但飛行速度沒有俄式導彈快。此外,法國西北風和中國FN-6導彈則采用了很尖銳的金字塔形的菱形頭罩,同樣是大幅度提高了飛行速度。

中國前衛系列導彈比較特殊,一開始也采用了激波錐,但后期就取消了。當初,中國借鑒俄式9K38“針-1”導彈研制成功了“前衛-1”導彈,隨后又研制出了改進型的“前衛-2”導彈,由于是借鑒俄羅斯“針-1”導彈技術,因此也跟俄羅斯導彈一樣安裝了一個“探針”。


本文開頭央視鐵翼飛旋莊曉瑩小姐姐扛的那枚前衛-2導彈,就有一個探針。這枚導彈應該是早期出品并裝備部隊的,而近幾年珠海航展上展出的新型前衛-2/前衛-18導彈,就取消了激波針,但作戰性能照樣壓倒了俄羅斯的“針”系列導彈。

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