[科普中国]-导弹弹头

历史

导弹弹头最早出现在第二次世界大战后期。德国研制的 V-2导弹，是采用普通装药的不分离单弹头。20世纪50年代初，美国和苏联等国开始研制分离单弹头。由于中程以远弹道导弹弹头再入大气层时，速度高达十几倍音速，气动加热使弹头表面产生3000℃以上的温度，热流量每平方米·秒高达几万千卡。为解决弹头再入大气层时的防热问题，早期曾采用热沉式弹头。它是在弹头顶端装上一个用热容量较大的金属(如钨、钼、铜等)制成的钝头形吸热帽，利用吸热的方法来达到防热目的。如美国的“宇宙神”、“雷神”等导弹都是采用这种弹头。但其吸热量有限，又较笨重，后来被烧蚀式弹头所取代。烧蚀式弹头是在金属壳体外表覆盖一层防热材料，通过防热材料的烧蚀带走热量，既较好地解决了弹头的再入防热问题，还减轻了弹头重量。

60年代初，美国和苏联为对付来袭战略弹道导弹的威胁,先后研制成功第一代反导弹系统,促使战略弹道导弹采用诱饵和干扰丝等单弹头突防手段。60年代末，反导弹系统采用相控阵雷达，高空、低空双层拦截和借助大气过滤等措施，使单弹头突防手段的有效性大大降低，这就促进了多弹头技术的发展，出现了集束式多弹头和分导式多弹头。为提高弹头在核环境下的生存和突防能力，还采取了抗核加固措施。

70年代初，为进一步解决战略弹道导弹的突防问题，美国研制了不带末制导系统的机动式多弹头。70年代中期，美国又开始研制带末制导系统的机动式弹头。在这个时期，美苏两国还改进了分导式多弹头，增加了弹头数量，提高了命中的精度。法国也研制成功分导式多弹头。1

组成导弹弹头主要由壳体、战斗装药、引爆装置和保险装置组成。战略弹道导弹弹头有的还装有制导系统和突防装置。

壳体壳体是放置战斗装药等的构件，一般为尖锥或钝锥形。由于弹头的使命和承受高温、高压气流的要求不同,壳体的材料也不同。战术导弹多为杀伤爆破弹头,其壳体一般用钢材制成。战略弹道导弹弹头的壳体，为减轻重量和增加强度，通常选用铝合金。战略弹道导弹弹头，为适应再入大气层时，在高温、高压气流烧蚀和粒子云（如雨、雪、冰晶或其他物质微粒）侵蚀的情况下，要求能继续飞行，各种装置和系统能正常工作，必须解决弹头防热问题。因此，除选择合理外形外，还必须选用优质防热材料。早期多采用石棉或玻璃布增强的酚醛塑料，后来为减少烧蚀量和提高抗粒子云性能，采用了高应变石墨、高硅氧/酚醛、碳/酚醛、三向碳/碳等复合材料。

战斗装药导弹毁伤目标的能源。采用核装药、普通装药、化学战剂、生物战剂或其他预制杀伤件。战略导弹弹头采用核装药;战术导弹弹头多采用普通装药,有的也采用核装药。核弹头威力用梯恩梯当量表示，分为千吨级、万吨级、十万吨级、百万吨级和千万吨级。

引爆装置引爆装置用于适时引爆战斗部，主要由信号接收、传递和执行机构组成，通常分为触发引信和非触发引信两大类。触发引信须与目标实体直接接触或碰撞才能引爆，有瞬时引爆和延期引爆两种，非触发引信是在进入目标适当高度或距离的范围即能引爆,有气压、无线电、磁、光、声、电容和电感引信,以及时间和过载引信等，分别属于主动式、半主动式、被动式。现代导弹弹头一般采用复合引信。

保险装置保险装置用于保证弹头在运输、贮存、发射和飞行时的安全，通常采用多级保险装置。

制导系统用于战略弹道导弹弹头，以提高其突防能力、命中精度和摧毁目标的能力。其中，分导式多弹头采用末助推制导系统，该系统在多弹头母舱释放弹头时，能修正弹道在主动段产生的误差，调整母舱的速度、方向和姿态，使其按预定程序释放弹头，分别沿不同轨道命中目标；机动式多弹头的制导系统，能使弹头机动、变轨，以躲避反导弹系统的拦截，并修正由于机动飞行等因素引起的误差，使其较准确地命中目标。

突防装置为使战略弹道导弹具有突破敌方反导弹系统的能力，采用的突防装置和突防技术主要有：释放的诱饵,采用隐身技术以减少弹头的雷达有效反射面,提高弹头的再入大气层速度，增大再入角度；采用多弹头和机动弹头，对弹头进行抗核加固等。

分类按每枚导弹所携带的弹头数量，可分为单弹头和多弹头。其中，单弹头，可分为在整个飞行过程中与弹体呈刚性连接的不分离弹头（如反坦克导弹弹头）和只在弹道主动段与弹体相连的分离弹头（如战略弹道导弹弹头）。多弹头，可分为集束式多弹头、分导式多弹头和机动式弹头。按弹头在弹道被动段的可控性，可分为有控弹头和无控弹头。按作战任务，可分为战术导弹弹头和战略导弹弹头，有的国家还有战役战术导弹弹头。按战斗装药，可分为核弹头、普通装药弹头、化学战剂弹头和生物战剂弹头。其中，核弹头有原子弹头、氢弹头和中子弹头等。普通装药弹头主要有：利用爆炸时的破片和预制件杀伤目标的杀伤弹头；利用爆炸时产生的冲击波摧毁目标的爆破弹头；利用聚能效应穿透装甲和混凝土建筑物的聚能弹头，以及燃烧弹头等。

损伤机理损伤机理是对目标造成损伤的弹头的输出。它是对用于损伤目标的有形设备或可计量的量的物理描述。常规的损伤机理是穿透物、碎片、燃烧粒子和爆炸冲击波。穿透物和碎片间的差异在于相对大小、形状和产生的数目。与定向高能武器有关的损伤机理是连贯的电磁流、电磁脉冲和填料核粒子。为了摧毁目标，某些威胁类型可能利用一种以上的损伤机理。2

穿透物穿透物可以是穿甲弹的芯或棒，或填料形成的喷射物。与穿透物有关的损伤过程是冲击性撞击、穿透、液压冲击和燃烧。当高速金属穿透物击中金属表面时可能有燃烧闪光产生，因而能发生燃烧。当穿透物通过液体容器时液压冲击发生，穿透物对飞机结构、附件和流体的穿透量与它的冲量成比例，所以穿透物的速度和重量是重要的参数。

碎片碎片是一种损伤机理，是一种重量、形状和速度均可变的不规则的金属粒子，它们的重量一般用克来表示。它们可能通过可爆性弹头的爆炸或通过冲击性撞击而产生。

燃烧粒子损伤机理包括用于产生燃烧的化学试剂，作为填充剂加到某些射弹或导弹弹头内。在小口径武器射弹中，燃烧材料位于钝态芯的前面，靠与目标接触启动。在高爆弹头中，当弹头引爆和爆炸分散时，任何燃烧材料均被点火。燃烧粒子也可能由金属穿透物或碎片高速撞击目标金属表面产生，与燃烧有关的损伤过程是起火或爆炸形成的燃烧.

爆炸冲击波爆炸冲击波是离开高压中心的球形压力波的迅速运动。和在爆炸中一样，是一种用于导弹和大干20mm口径的防空火炮有关的损伤机理之一。爆炸冲击波超过周围大气压力的那部分压力称为超压，并在波的前沿出现峰值超压。峰值超压和爆炸的正超压期的持续时间是描述爆炸渡的重要参数。

展望战略弹道导弹将进一步改进分导式多弹头和发展机动式弹头，以提高弹头的命中精度和突防能力。战术导弹将发展新型普通装药弹头和中子弹头等特种核弹头，进一步提高命中精度和毁伤目标的能力。 3