最早的導(dǎo)彈沒有衛(wèi)星,靠什么定位?
網(wǎng)友解答: 答案很簡(jiǎn)單:壓根沒有定位。第一代彈道導(dǎo)彈(Ballistic Missile)V2壓根不需要借助任何外部信號(hào)進(jìn)行定位,通過實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)彈內(nèi)裝訂好拋物線軌跡,直接靠自身攜帶的慣性測(cè)
答案很簡(jiǎn)單:壓根沒有定位。
第一代彈道導(dǎo)彈(Ballistic Missile)V2壓根不需要借助任何外部信號(hào)進(jìn)行定位,通過實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)彈內(nèi)裝訂好拋物線軌跡,直接靠自身攜帶的慣性測(cè)量單元,即陀螺儀,加速度計(jì)等機(jī)構(gòu),將參數(shù)輸入到模擬計(jì)算機(jī)進(jìn)行誤差修正,所有的控制調(diào)整都是自封閉的,不需要外界提供任何反饋,所以是完全開環(huán)的。加上那時(shí)候純機(jī)械式的慣性測(cè)量單元和模擬計(jì)算機(jī)的精度實(shí)在感人,導(dǎo)彈只能是打到哪算哪。第一代的巡航導(dǎo)彈(Cruise Missile)V1也差不了多少,只不過它不走拋物線彈道,而是在高空用彈翼產(chǎn)生升力,巡航飛行。這貨也僅有機(jī)械式的慣性制導(dǎo)系統(tǒng),跟V2一樣,所以除了起飛重量飛行速度和彈道模式不一樣,精度和殺傷率都是令人發(fā)指的低。這兩種導(dǎo)彈只能用來實(shí)施戰(zhàn)略恐嚇,向人口稠密區(qū)發(fā)射,給盟軍平民造成一點(diǎn)恐慌。實(shí)際戰(zhàn)果寥寥,甚至平均下來一發(fā)導(dǎo)彈都炸不死一個(gè)平民。
V2火箭
V1火箭
到了冷戰(zhàn)時(shí)期,彈道導(dǎo)彈有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。首先是慣性測(cè)量單元的精度大大提升了。這時(shí)候機(jī)械加工精度又了長(zhǎng)足進(jìn)步,而且在材料上不再選用廉價(jià)的鋼鐵,鋁或是鈦,而是采用一種比較稀有的金屬:鈹。由于陀螺儀里高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生大量的熱,良好的導(dǎo)熱性能可使熱量在陀螺上均勻分布,從而降低陀螺的內(nèi)部應(yīng)力,小的熱脹系數(shù)則可以進(jìn)一步減小陀螺的形變。鈹?shù)臒釋?dǎo)率為不銹鋼的8.21倍,熱脹系數(shù)只有鎂的44.1%,是所有金屬里最適合做陀螺儀的。美國(guó)于50年代苦于大力神和民兵導(dǎo)彈的鋁陀螺儀型變量較大,導(dǎo)致精度降低的問題,率先研發(fā)出了使用鈹?shù)摹跋冗M(jìn)慣性參考球”(Advanced Inertial Reference Sphere,AIRS)。這個(gè)球體被放置在一個(gè)密閉空間中,用氟利昂將其浮起,以隔絕外界沖擊力。此外也有氣體懸浮和靜電懸浮的版本,B-52攜帶的就是一臺(tái)靜電懸浮的陀螺儀,每小時(shí)的漂移僅有70多米,也就是說B-52哪怕飛上1個(gè)小時(shí),只要事先規(guī)定好航跡嚴(yán)格按照它來飛,不借助任何外部導(dǎo)航設(shè)備的情況下,飛到一個(gè)點(diǎn)目標(biāo)頭頂上也沒有任何問題。
和平衛(wèi)士洲際導(dǎo)彈的陀螺儀,漂移只有1.5×10?5 °/h
除了陀螺儀之外,戰(zhàn)后出現(xiàn)的另一大制導(dǎo)技術(shù)星光導(dǎo)航,也極大提高了導(dǎo)彈的精度。星光導(dǎo)航使彈道導(dǎo)彈的制導(dǎo)從開環(huán)變成了閉環(huán),可以參考特定星光的位置來確定當(dāng)前所處的位置,從而使系統(tǒng)獲得一個(gè)來自外部的參數(shù)。這種導(dǎo)航方式源于古老的航海技術(shù)。古代人要想確認(rèn)方向和自己處在的位置,需要使用六分儀來測(cè)定特定星體與自己的角度,通過三角函數(shù)算出當(dāng)前船只大致的位置。這個(gè)簡(jiǎn)單的方式被洲際導(dǎo)彈沿用,在沒有GPS的年代,洲際導(dǎo)彈使用星光導(dǎo)航和慣性制導(dǎo),便可以獲得很高的精度。該技術(shù)由美國(guó)于50年代啟動(dòng)研發(fā),在65年11月最先在北極星導(dǎo)彈上進(jìn)行測(cè)試,并獲得了成功。古老的航海技術(shù),在最尖端科技上得到了沿用
比如1986年服役的和平衛(wèi)士洲際導(dǎo)彈,搭載了鈹制的液浮陀螺儀,加上星光導(dǎo)航,可以獲得僅90米的圓周概率誤差(Circle Error Propotion CEP),比50年代服役的第一款“大力神”洲際導(dǎo)彈的1400m圓周概率誤差,縮小了快2個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)于一款搭載核彈頭的戰(zhàn)略導(dǎo)彈而言,這個(gè)精度恐怕是點(diǎn)高的過頭了。
和平衛(wèi)士陸基洲際導(dǎo)彈
到了今天,彈道導(dǎo)彈不光有星光、慣性制導(dǎo),還有衛(wèi)星制導(dǎo)系統(tǒng),這還不夠,為了保證末端命中精度達(dá)到米級(jí),還使用末端光學(xué)/雷達(dá)修正,洲際導(dǎo)彈打出巡航導(dǎo)彈的精度,不再是夢(mèng)。
我國(guó)的反航母彈道導(dǎo)彈測(cè)試
網(wǎng)友解答:二戰(zhàn)期間德國(guó)為了跨越英吉利海峽轟炸英國(guó)本土城市,集中力量開發(fā)了V1飛航式導(dǎo)彈和V2式彈道導(dǎo)彈,這兩種導(dǎo)彈也是日后各類型導(dǎo)彈的鼻祖。
在這種導(dǎo)彈的全程飛行中,德國(guó)人并不是通過無線電方式進(jìn)行全程地面指揮引導(dǎo),而實(shí)際上都是導(dǎo)彈自身自主飛行的,只不過發(fā)射前提前設(shè)定了目標(biāo)參數(shù),之后就不再管了。導(dǎo)彈這種自我引導(dǎo)能力其實(shí)就是當(dāng)時(shí)的導(dǎo)航技術(shù)——慣性導(dǎo)航,俗稱慣導(dǎo)。
慣導(dǎo)導(dǎo)航的基礎(chǔ)就是各類型的陀螺儀(機(jī)械式、激光式、光纖式),二戰(zhàn)時(shí)期的陀螺儀一般都是機(jī)械式的,在飛行過程中可以實(shí)時(shí)測(cè)量彈體的飛行方向角度、各個(gè)分量上的速度值、加速度值、角速度值等,從而完整的測(cè)量彈體空中飛行的運(yùn)動(dòng)參數(shù),在此基礎(chǔ)上,從發(fā)射點(diǎn)開始依靠計(jì)時(shí)器的作用,就可以進(jìn)行機(jī)械式的積分運(yùn)算,從而構(gòu)建出彈體飛行軌跡了,依靠這種軌跡的繪制,就可以實(shí)時(shí)的控制導(dǎo)彈飛向指定目標(biāo)。
從這種慣導(dǎo)原理來看就能發(fā)現(xiàn)這種導(dǎo)航方式固有的缺點(diǎn):
1、需要精確測(cè)量發(fā)射點(diǎn)的坐標(biāo)位置——這是慣導(dǎo)實(shí)時(shí)導(dǎo)航的基礎(chǔ),計(jì)算的原點(diǎn)位置,所以V1/2兩種導(dǎo)彈一般采用發(fā)射場(chǎng)定點(diǎn)發(fā)射方式,無法裝載軍艦上或者飛機(jī)上進(jìn)行機(jī)動(dòng)式發(fā)射,那樣就會(huì)影響導(dǎo)航精度。
2、飛行過程中需要不斷的進(jìn)行誤差修正——機(jī)械式積分運(yùn)算,隨著時(shí)間的推移,誤差一直在被累積放大,一旦射程過遠(yuǎn),就會(huì)影響射擊精度。
在二戰(zhàn)時(shí)期,由于沒有遠(yuǎn)程雷達(dá),彈載雷達(dá)或者星光制導(dǎo)、衛(wèi)星制導(dǎo)等技術(shù)的介入,德國(guó)人的這兩款導(dǎo)彈射擊到300km之外的目標(biāo),一般準(zhǔn)頭都比較差,實(shí)戰(zhàn)中打的都是概率,而不是精度。
當(dāng)然,這款導(dǎo)彈如果配置核彈頭,那么精度差點(diǎn)也就無所謂了,可是二戰(zhàn)德國(guó)并未完全掌握核技術(shù)。
這個(gè)問題呢就回答到這里吧。
如想了解更多軍事、航空知識(shí),請(qǐng)關(guān)注“老鷹航空”,老鷹航空?qǐng)?jiān)持原創(chuàng)回答,不做任何文字性抄襲;回答中引用的部分圖片素材來自互聯(lián)網(wǎng),如侵則刪;他人請(qǐng)勿抄襲,發(fā)現(xiàn)必舉報(bào)。