奇妙的导弹弹道

李梅 耿彤

西方军事情报人员发现，在近期朝鲜进行的几次近程弹道导弹试验中，导弹均在弹道末段出现变轨的情况，这引起韩日等国的恐慌。因为这种弹道改变可能废掉这些国家千辛万苦建立起来的对朝导弹防御体系。那么，究竟什么是弹道，又能有哪些变换呢？

什么是弹道？

弹道，就是导弹质心在空间的运动轨迹，表现为连接发射点到目标点的空间曲线。最大高度大于正常弹道最大高度的为高弹道，最大高度低于正常弹道最大高度的为低弹道。这两种弹道通常在飞行试验时使用。使用高弹道的目的是在比较小的靶场条件下，试验大射程导弹各系统的协调性，评定导弹射击精度和最大射程，考核弹头的突防系统和姿态系统等的工作情况。使用低弹道的目的是在较小靶场条件下，试验大射程导弹的协调性和再入性能，模拟弹头的力学环境和再入热环境等。

根据导弹弹道形成的特点，一般可以把弹道分为弹道导弹弹道、巡航导弹弹道和有翼导弹弹道三类。每一类导弹因任务使命不尽相同，其飞行弹道也各有奥妙。

弹道导弹的飞行弹道

弹道导弹飞行弹道示意图

弹道导弹弹道

弹道导弹弹道也称自主弹道。这类弹道在导弹发射前是预先规定的，适用于攻击固定目标，导弹发射后一般不能随意改变，只能沿预定曲线飞向目标。弹道导弹弹道通常分为主动段和被动段两部分。

主动段弹道

主动段弹道是从导弹离开发射台，到弹头与弹体分离为止的一段弹道，也称为动力飞行段弹道。下达导弹发射命令后，导弹的主发动机点火工作，其提供的推力超过导弹所承受的重力后，导弹起飞并在控制系统作用下按预设程序转弯，飞向目标点。导弹的飞行速度、高程和射程随着时间增加而加大。当主发动机关机时，亦即主动段终点。导弹在主动段的飞行时间不长，一般约在几十至几百秒的范围内。

在主动段弹道，导弹的飞行是有控的。作用在导弹上的力有发动机推力、控制力、地球引力、空气动力。发动机推力是导弹发动机喷流产生的反作用力，是导弹飞行的主动力，用来克服地球引力和空气阻力并使导弹作加速运动。

控制力是为了改变导弹的飞行姿态而需要的力，可通过摆动发动机、燃气舵、空气舵等方式产生，确保导弹按预定的弹道飞向目标。

地球引力是地心引力和因地球自转所产生的离心惯性力的合力。空气动力是空气对在其中运动物体的作用力。

被动段弹道

从导弹的弹头与弹体分离，到弹头落地的一段弹道，称为被动段。导弹在被动段弹道推力为零，在无控制的情况下，弹头依靠在主动段终点所获得的能量作惯性飞行。虽然在此段不对弹头进行控制，但作用在它上面的力可以精确计算出来，因而基本上可较准确掌握弹头的运动，确保在一定的射击精度要求下命中目标。若在弹头上安装控制系统，即设有末制导时，则导弹的射击精度可大大提高。

根据弹头在运动中所受的空气动力大小，被动段弹道可分为不计大气影响的自由段和计大气影响的再入段两部分。自由段为弹头由主动段终点飞行至重新进入稠密大气层起点的一段弹道。由于主动段弹道终点高度较高，而大气密度又随着高度的增加而迅速降低，这样可以认为，在自由段弹道上，弹头是在相当稀薄的大气中飞行，作用在弹头上的地球引力、地球惯性力等远远大于空气动力，可近似略去空气动力，即认为弹头是在真空中飞行，故自由段弹道也称真空段弹道。

俄“白杨”M 洲际弹道导弹的飞行弹道，发射点位于普列谢茨克航天发射场，目标位于远东库拉靶场

具备末段机动变轨能力的美国“潘兴”2导弹，其通过变轨实现目标瞄准修正

再入段弹道就是指弹头重新进入稠密大气层后飞行的一段弹道。当弹头高速进入大气层时，将受到巨大的空气动力作用。由于空气动力的作用远远大于重力的影响，弹头不仅要承受空气动力加热产生的高温，也要承受巨大的空气动力阻力，从而使其速度迅速降低。随着精确制导技术的发展，弹道导弹的弹头在再入段飞行时通常具有机动变轨的能力，比如俄罗斯的“白杨”M和“亚尔斯”洲际弹道导弹的弹头，在再入段飞行时就可实施机动变轨，其弹道被形象地描绘成“蛇形”或者“M形”，大大提高了导弹的突防能力。

此外，在弹道导弹中有一类特殊的导弹，即俄罗斯/ 苏联战略核力量指挥系统装备的指挥导弹。指挥导弹在SS-17、SS-25和RS-24等彈道导弹基础上研制，装备“周长”自动化核反击作战指挥系统。在指挥系统和人员被敌方首轮核打击消灭、无法进行核作战指挥条件下，指挥导弹自动起飞，向己方洲际弹道导弹、战略核潜艇转发导弹发射命令，确保在任何条件都能实施核反击作战。这类导弹不是用来向敌方目标投掷核弹头，而是要在己方导弹阵地和战略核潜艇藏身之处的上空飞行，向其发送核作战指令和发射密码，因而它的飞行弹道不同于常规意义上的弹道导弹弹道。但俄/ 苏对于“周长”系统的情况一直严格保密，披露的指挥导弹试验数据和实际情况的信息极少，指挥导弹也几乎不参加战略导弹部队的演训活动，这导致了我们对其实际情况了解掌握有限，真实情况有待进一步核查研究。有国外军事专家推测，指挥导弹弹头装载无线转发设备，沿低弹道飞行，确保核作战指挥命令的可靠送达。

“战斧”巡航导弹的飞行弹道示意

苏联SS-N-7巡航导弹的飞行弹道

SS-N-26导弹发射后，助推器将导弹推到巡航高度，冲压发动机开始工作。当距离目标50～75千米处时，导引头开机，导弹下降。捕获目标后导引头关闭。导弹下降到掠海飞行高度后，再次打开导引头，引导导弹飞向目标

“战斧”反舰巡航导弹BGM-109B/E/Block3的飞行弹道

巡航导弹弹道

巡航导弹弹道也称复合弹道。巡航导弹是指依靠喷气发动机的推力和弹翼的气动升力，主要以巡航状态在稠密大气层内飞行的导弹。这类导弹既适用于攻击固定目标，又适用于攻击活动目标。巡航导弹的飞行弹道分为初始段、水平飞行段和最终段3 段。从地面爬升到足够高度，转为水平飞行时的这段弹道为初始段。水平飞行段占全部弹道的大部分，这时发动机的推力大致刚好克服迎面阻力，而弹翼的升力刚好克服重力，导弹以近于恒速、等高的状态飞行。在这种状态下，单位航程的耗油量最少。当接近目标上空时，从水平飞行转入俯冲到命中目标的这段弹道为最终段。

有翼导弹弹道

有翼导弹弹道也称导引弹道。这类弹道是一种随机弹道，在导弹发射前不能预先规定，须视目标的活动情况而定，一般适用于攻击活动目标。大部分有翼导弹（如地空导弹、空空导弹等）的弹道属于这一类。有翼导弹弹道是根据导弹与目标的相对运动关系进行控制的，所以目标的运动总是直接或间接地决定着导弹的弹道。不同的导引方式使弹道形状各不相同。常用的导引方式有追踪法、前置角法和三点法等。

可以看出，弹道导弹虽然速度较高，但其弹道在发射后基本是固定的，因此也是可以預测的，这是现代弹道导弹防御系统工作的基础。而巡航导弹和有翼导弹弹道虽然弹道可变，难以预测，但其飞行速度较低。如果能让弹道导弹在飞行末段像巡航和有翼导弹那样轨道可变，则可破坏现代大部分导弹防御系统的工作基础，实现高效突防。我国的“东风”17和俄罗斯的“先锋”等高超声速导弹正是因为具备固定弹道和机动弹道变换的能力，而成为美国导弹防御系统的噩梦。