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毒刺导弹的工作原理

 道2和 2023-11-14 发布于河北

当俄乌战争时,乌克兰就使用了毒刺防空导弹对抗直升机。

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正如退役陆军中将吉姆·杜比克(Jim Dubik)告诉《陆军时报》杂志的那样,“毒刺”是一种有可能成为“游戏规则改变者”的武器,使地面士兵能够争夺空域,并阻碍敌人进行行动的能力。这种武器的有效性早在 1980 年代中期就得到了证明,当时阿富汗抵抗力量使用中央情报局提供给他们的毒刺导弹击落了苏联直升机。一些专家认为毒刺改变了这场冲突的进程,并且是苏联最终失败的重要因素。

毒刺如此有效的一个原因是它非常便携,可以由士兵或训练有素的平民将其扛在肩上发射。毒刺也被用于美国陆军的AH-64阿帕奇战斗直升机上,作为空对空武器[来源:雷神导弹与防御]。它们也可以安装在地面车辆上。

除了用途广泛之外,毒刺导弹还具有很高的精度,因为它使用红外导引头来锁定发动机排气中的热量,几乎可以击中任何飞行在11,000英尺(3,352米)以下的物体。

Stinger 是在 1970 年代初期开发的 [来源:Trimble]。但它仍然很可怕。多年来,毒刺在几次冲突中都经过了实战考验,如今它们已进入19个国家的武器库,并被美国四个军事部门使用[来源:雷神导弹与国防]。

毒刺导弹的基础知识

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毒刺导弹之所以如此成功,是因为它被称为便携式防空系统(MANPADS),这意味着它几乎可以从任何地方发射。

毒刺导弹,正式名称为FIM-92A,旨在为地面部队提供一种对付低空飞行的飞机和直升机的方法。从地面士兵的角度来看,低空飞行的敌机通常是一个问题,因为它们要么轰炸,要么扫射(用炸弹或机枪射击反复攻击),要么进行监视工作,要么插入、撤离和补给敌军。击落这些飞机是消除这些威胁的最简单方法。

有几件事使毒刺成为地面部队使用的有效武器

  • 它轻巧便携。导弹及其发射器重约 35 磅(15 公斤)。启动器是可重复使用的。每枚导弹都是一个密封装置,重量仅为 22 磅(10 公斤)。

  • 它是一种肩扛式武器,一个人可以发射毒刺导弹(尽管你通常会看到一个两人团队操作导弹)。

  • 它使用被动红外导引头。红外导引头可以锁定目标产生的热量。它被称为“被动”导引头,因为与雷达制导导弹不同,它不会发射无线电波来“看到”目标。

  • 它是一种“即发即弃”的武器,这意味着一旦发射,它就不需要炮手的输入。这使他们能够掩护、移动到另一个位置或与新目标交战。

发射导弹

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为了发射毒刺导弹,士兵基本上只是将其指向目标,当导引头锁定时,他们就会扣动扳机。

毒刺导弹包括制导、尾翼、推进和弹头系统。尾部有四个折叠鳍,可在导弹飞行时提供侧倾和稳定性。制导部分包括导引头组件,制导组件,控制组件,导弹电池和四个机翼,提供飞行机动性。弹头相当于 1 磅(0.45 公斤)包裹在自燃钛中的炸药。推进部分包括发射马达和双推力飞行马达。

为了发射武器,士兵将导弹对准目标。当导引头锁定时,它会发出独特的声音。士兵扣动扳机,发生了两件事:

  1. 一枚小型发射火箭将导弹从发射管中射出,并远离发射它的士兵。

  2. 发射发动机脱落,主固体火箭发动机亮起。这枚火箭将毒刺推进到每小时约1,500英里(每小时2,400公里,2马赫)。

然后导弹自动飞向目标并爆炸。

毒刺导弹可以击中高达11,500英尺(3,500米)的目标,射程约为5英里(8公里)。这意味着目标是一架不到 2 英里(3.21 公里)高的飞机,并且它以形状(而不是点)可见,那么毒刺导弹很可能会击中它。它们非常准确。

毒刺导弹使用无源红外/紫外线传感器来跟踪目标。导弹寻找目标飞机发动机产生的红外光(热量),并通过跟踪该光来跟踪飞机。导弹还可以识别目标的紫外线“阴影”,并使用该识别将目标与其他发热物体区分开来。

运动感应灯使用被动红外传感器。运动感应灯中的传感器会根据人体温度进行调整。当传感器看到红外光量突然变化时,它们会打开灯。

运动感应灯只需要一个传感器。但是毒刺导弹需要一整套,因为它的工作是在飞行时跟踪目标。毒刺导弹的机头基本上有一个红外数码相机。该摄像机可能具有从 2x2(在旧设计中)到 128x128(在响尾蛇设计中)的红外传感器阵列,这些传感器接收场景的红外图像。当士兵准备发射导弹时,导弹必须在该传感器的大致中心看到目标。

当导弹飞行时,它试图击中的飞机的图像可能会在图像传感器上偏离中心。当它这样做时,这告诉导弹它偏离了航向,导弹中的制导系统必须决定如何回到航向。这就是比例导航的用武之地。

导弹着眼于偏心角度并按比例改变其飞行角度。换句话说,它使用乘数。如果乘数为 2,那么如果制导系统认为它偏离航向 10 度,它将改变其飞行方向 20 度。然后,十分之一秒后,它会再次查看角度,并再次改变。通过这种过度校正,它让导弹预测移动飞机的路径,就像你预测移动物体的路径一样。

如果你是一名四分卫,试图将球扔给跑过球场的接球手,你不会把球扔向接球手所在的地方——你会把球扔向球到达时他会所在的地方。

虽然毒刺在过去几十年中已被证明是有效的,但美国陆军已经在寻找下一代武器来取代它。

改进毒刺

2019年,美国陆军开始用近炸引信改装其毒刺导弹。该技术使导弹能够通过直接命中或在无人机附近引爆来摧毁无人机,这种能力在2017年的陆军测试中得到了证明。改进后的导弹为地面部队提供了更好的防御能力,以应对小而敏捷的威胁.

Stinger FIM-92 规格

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以下是毒刺导弹的统计数据:

  • 长度:5英尺(1.5米)

  • 直径:2 厘米 (75.7 英寸)

  • 重量:22 千克 (10 磅)

  • 发射器重量:34.5千克(15.2磅)

  • 导弹:22磅(10.1千克)

  • 弹头:6.6磅(3千克)

  • 速度:飞行中的超音速

  • 海拔范围:约 11,000 英尺(3 公里)

  • 射程:2.4 至 5 英里(4 t0 8 公里)

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