洲際彈道飛彈是該國最重要的武器,具有真正的戰略威懾作用,射程遠,威力大,但為什麼當今世界各國都使用慣性制導而不是GPS衛星定位制導?
首先,什麼是洲際彈道飛彈?事實上,它是洲際彈道飛彈的縮寫。 顧名思義,只有能從乙個大陸擊中另一大洲的遠端彈道飛彈才能稱為洲際飛彈,通常射程在8000公里以上的彈道飛彈才算是洲際飛彈。 在閱兵式上,洲際彈道飛彈往往是最後乙個出現的,毫無疑問,它們是真正的壓軸重量級人物。
射程達8000公里的彈道飛彈絕對不是一般國家能擁有的,所以目前世界上只有少數幾個大國擁有。
洲際彈道飛彈是戰略核力量的重要組成部分,主要用於攻擊敵方領土上的重要軍事、政治和經濟目標。 洲際彈道飛彈的射程更大,速度更快,當然也比中程彈道飛彈和短程彈道飛彈更強大。
洲際彈道飛彈一般是核彈頭,大多使用多彈頭,如美國的“民兵3”(MK-12A)洲際彈道飛彈,每枚攜帶3枚中的3枚50,000噸核彈頭。 俄羅斯的SS-19“撒旦”洲際飛彈威力更大,可攜帶10枚核彈頭,每枚當量為150萬噸。 因此,毫無疑問,洲際飛彈是最具戰略威懾力的核武器,是真正安全的基石。
圖2:SS-19撒旦洲際彈道飛彈。
按理說,這種高精度**一定會採用最新的高階技術。 但為什麼世界上所有的洲際彈道飛彈在制導方式上都採用相對落後的慣性制導,而不是更先進的GPS衛星定位制導呢?
飛彈制導系統是飛彈的制導控制系統,是測量和計算飛彈與目標或空間基準線的相對位置,並按照預定的制導規律控制飛彈飛向目標的系統。 其作用是測量和計算飛彈實際飛行路徑與理論飛行路徑的差值,形成制導指令,經過放大和轉換後,伺服機構調整飛彈的發動機推力方向或方向舵偏轉角,控制飛彈的飛行路徑,從而在允許誤差範圍內擊中或盡可能接近目標。
飛彈制導系統大致可分為自主制導系統、制導系統、遙控制導系統和復合制導系統四大類。 洲際彈道飛彈一般採用復合制導,即多種制導方法的組合,但在洲際彈道飛彈的復合制導中,慣性制導基本上是最重要的制導方法。
飛彈制導系統是飛彈的制導和控制系統。
慣性制導是一種利用慣性原理來控制和引導飛彈飛向目標的技術。 慣性制導的原理是利用慣性測量裝置測量飛彈的運動引數,形成制導指令,通過控制發動機推力的方向、大小和作用時間,將飛彈引導到目標區域。
上世紀60年代,洲際飛彈主要採用機械慣性制導,通過將飛彈發動機的停機時間控制在百萬分之一秒以內,使飛彈進入預設彈道的精度達到分公尺級。 這樣,射程為10,000公里的洲際彈道飛彈的精度可以達到5公里以下。
進入80年代後,出現了精度更高的雷射光纖陀螺儀,再加上計算速度更快的計算機進行控制,理論上可以使射程為10000公里的洲際彈道飛彈的命中精度達到100公尺以內。
目前,GPS衛星定位制導的精度更高,採用衛星定位制導的飛彈命中精度可以達到1公尺以內,但洲際飛彈為什麼不採用衛星定位制導,精度遠高於慣性制導呢?
圖 4:PS 衛星定位制導雖然精度很高,但容易受到干擾。
主要有兩個原因,首先是洲際彈道飛彈不需要這麼高的精度,慣性制導可以達到距離目標100公尺到150公尺的命中誤差,看來誤差不小,但別忘了洲際彈道飛彈不是子彈,它們使用的是核彈頭,而且是當量幾十萬噸甚至上百萬噸的核彈頭。面對數百萬噸的核**,沒有區別,在距離核彈頭中心5公里的範圍內,同樣會被徹底摧毀!
第二個原因,也是最關鍵的,就是慣性制導雖然不如衛星定位準確,但慣性制導是自主工作的,在整個工作期間不需要與外界有任何接觸,因此抗干擾性強,隱蔽性好。
衛星定位制導工作時,需要接觸衛星不斷確定目標位置,修正自身飛行軌跡,因此容易受到干擾,飛彈飛行的軌跡也會暴露出來,這對於洲際飛彈來說,顯然遠比命中精度重要。
因此,洲際彈道飛彈的首要考慮因素是可靠性,而且是絕對可靠的,在這方面,慣性制導與衛星定位制導相比具有無可比擬的優勢。 正是基於這種考慮,洲際彈道飛彈的制導必須以慣性制導為基礎,其他制導手段再精確,最多也只能作為輔助手段使用。