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最早的导弹没有卫星,靠什么定位?

网友解答:

答案很简单:压根没有定位。

第一代弹道导弹(ballisticmissile)v2压根不需要借助任何外部信号进行定位,通过实现在导弹内装订好抛物线轨迹,直接靠自身携带的惯性测量单元,即陀螺仪,加速度计等机构,将参数输入到模拟计算机进行误差修正,所有的控制调整都是自封闭的,不需要外界提供任何反馈,所以是完全开环的。加上那时候纯机械式的惯性测量单元和模拟计算机的精度实在感人,导弹只能是打到哪算哪。第一代的巡航导弹(cruisemissile)v1也差不了多少,只不过它不走抛物线弹道,而是在高空用弹翼产生升力,巡航飞行。这货也仅有机械式的惯性制导系统,跟v2一样,所以除了起飞重量飞行速度和弹道模式不一样,精度和杀伤率都是令人发指的低。这两种导弹只能用来实施战略恐吓,向人口稠密区发射,给盟军平民造成一点恐慌。实际战果寥寥,甚至平均下来一发导弹都炸不死一个平民。

v2火箭

v1火箭

最早的导弹没有卫星,靠什么定位?

到了冷战时期,弹道导弹有了长足的进步。首先是惯性测量单元的精度大大提升了。这时候机械加工精度又了长足进步,而且在材料上不再选用廉价的钢铁,铝或是钛,而是采用一种比较稀有的金属:铍。由于陀螺仪里高速旋转的转子会产生大量的热,良好的导热性能可使热量在陀螺上均匀分布,从而降低陀螺的内部应力,小的热胀系数则可以进一步减小陀螺的形变。铍的热导率为不锈钢的8.21倍,热胀系数只有镁的44.1%,是所有金属里最适合做陀螺仪的。美国于50年代苦于大力神和民兵导弹的铝陀螺仪型变量较大,导致精度降低的问题,率先研发出了使用铍的“先进惯性参考球”(advancedinertialreferencesphere,airs)。这个球体被放置在一个密闭空间中,用氟利昂将其浮起,以隔绝外界冲击力。此外也有气体悬浮和静电悬浮的版本,b-52携带的就是一台静电悬浮的陀螺仪,每小时的漂移仅有70多米,也就是说b-52哪怕飞上1个小时,只要事先规定好航迹严格按照它来飞,不借助任何外部导航设备的情况下,飞到一个点目标头顶上也没有任何问题。

和平卫士洲际导弹的陀螺仪,漂移只有1.5×10−5°/h

除了陀螺仪之外,战后出现的另一大制导技术星光导航,也极大提高了导弹的精度。星光导航使弹道导弹的制导从开环变成了闭环,可以参考特定星光的位置来确定当前所处的位置,从而使系统获得一个来自外部的参数。这种导航方式源于古老的航海技术。古代人要想确认方向和自己处在的位置,需要使用六分仪来测定特定星体与自己的角度,通过三角函数算出当前船只大致的位置。这个简单的方式被洲际导弹沿用,在没有gps的年代,洲际导弹使用星光导航和惯性制导,便可以获得很高的精度。该技术由美国于50年代启动研发,在65年11月最先在北极星导弹上进行测试,并获得了成功。古老的航海技术,在最尖端科技上得到了沿用

比如1986年服役的和平卫士洲际导弹,搭载了铍制的液浮陀螺仪,加上星光导航,可以获得仅90米的圆周概率误差(circleerrorpropotioncep),比50年代服役的第一款“大力神”洲际导弹的1400m圆周概率误差,缩小了快2个数量级。对于一款搭载核弹头的战略导弹而言,这个精度恐怕是点高的过头了。

和平卫士陆基洲际导弹

到了今天,弹道导弹不光有星光、惯性制导,还有卫星制导系统,这还不够,为了保证末端命中精度达到米级,还使用末端光学/雷达修正,洲际导弹打出巡航导弹的精度,不再是梦。

我国的反航母弹道导弹测试

网友解答:

二战期间德国为了跨越英吉利海峡轰炸英国本土城市,集中力量开发了v1飞航式导弹和v2式弹道导弹,这两种导弹也是日后各类型导弹的鼻祖。

在这种导弹的全程飞行中,德国人并不是通过无线电方式进行全程地面指挥引导,而实际上都是导弹自身自主飞行的,只不过发射前提前设定了目标参数,之后就不再管了。导弹这种自我引导能力其实就是当时的导航技术——惯性导航,俗称惯导。

惯导导航的基础就是各类型的陀螺仪(机械式、激光式、光纤式),二战时期的陀螺仪一般都是机械式的,在飞行过程中可以实时测量弹体的飞行方向角度、各个分量上的速度值、加速度值、角速度值等,从而完整的测量弹体空中飞行的运动参数,在此基础上,从发射点开始依靠计时器的作用,就可以进行机械式的积分运算,从而构建出弹体飞行轨迹了,依靠这种轨迹的绘制,就可以实时的控制导弹飞向指定目标。

从这种惯导原理来看就能发现这种导航方式固有的缺点:

1、需要精确测量发射点的坐标位置——这是惯导实时导航的基础,计算的原点位置,所以v1/2两种导弹一般采用发射场定点发射方式,无法装载军舰上或者飞机上进行机动式发射,那样就会影响导航精度。

2、飞行过程中需要不断的进行误差修正——机械式积分运算,随着时间的推移,误差一直在被累积放大,一旦射程过远,就会影响射击精度。

在二战时期,由于没有远程雷达,弹载雷达或者星光制导、卫星制导等技术的介入,德国人的这两款导弹射击到300km之外的目标,一般准头都比较差,实战中打的都是概率,而不是精度。

当然,这款导弹如果配置核弹头,那么精度差点也就无所谓了,可是二战德国并未完全掌握核技术。

这个问题呢就回答到这里吧。

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