武器性能
简介
固体导弹有战术导弹，也有战略导弹。固体战略导弹都携带核弹头。固体战术导弹多数携带常规弹头，少数携带核弹头；有的既可携带常规弹头，又可携带核弹头。固体导弹的火箭发动机结构简单，推进剂贮存在燃烧室常备待用 ，能适应自旋状态下工作，失重状态下点火容易，地面设备较少。因此，维护使用方便，发射准备时间较短，便于携载和机动，被各国广泛采用。 固体推进剂导弹
但固体推进剂药柱通常受环境温度和湿度影响比较大，比冲较低，发动机的推力调节和多次 启动困难。
未来战争的模式将是高新技术条件下的武器较量。海空武器性能的提高和发展与导弹技术的进步是密不可分的,而导弹技术的长足进步在很大程度上又是固体推进剂性能和装药制造技术巨大发展的必然结果。综观国外战略、战术导弹用固体推进剂的发展可以看出,国外现役战略、战术导弹用固体推进剂主要是复合固体推进剂、双基推进剂、改性双基推进剂。固体推进剂总的发展趋势是:1)进一步提高推进剂的能量; 2)扩大燃速可调范围; 3)少烟或无烟化。
战术动能导弹和超高速导弹发射推进剂的性能特点是高能、少烟、速燃和低特征信号,另外高压燃烧稳定性和高机械强度正成为未来动能导弹和超高速导弹推进系统对固体推进剂性能要求。
国外
国外在海空军导弹型号上应用的固体推进剂主要是：HTPB,，XLDB,，NEPE推进剂。
国外选用HTPB推进剂的导弹型号有:高级小猎犬舰空导弹、近程攻击导弹(空地弹)、幼畜(AGM-65B)空地导弹、高速反辐射导弹、响尾蛇(AIM-9J/9P)空空导弹和超响尾蛇(AIM-9L)空空导弹等。HTPB推进剂的最突出优点是:在惰性粘结剂/AP/AL系统中,它的能量最高,力学性能优异,老化性能好,生产重现性佳,价格便宜。因而是一种综合性能优良的复合固体推进剂。在一定意义上讲, HTPB推进剂的综合性能高于XLDB和NEPE推进剂,各国武器专家预测:HTPB推进剂的应用将不限于90年代。
NEPE推进剂是美国80年代发展起来的新型固体推进剂,在美国现役导弹使用的推进剂中是能量最高,低温力学性能最好的一种推进剂。NEPE推进剂集双基推进剂和复合推进剂精华于一体,代表当代固体推进剂的最高性能水平。NEPE推进剂既可用于战略导弹,也可用于战术导弹。美国在其三叉戟Ⅱ(D-5)潜地战略导弹的第一、二、三级发动机和面空战术导弹小树中采用NEPE推进剂。NEPE推进剂的出现标志着新一代推进剂的问世,加速了高性能固体推进剂的发展。
美国将GAP正式列入“1991国防部关键技术计划”,计划在1993— 1995财年间,对GAP推进剂的配方应用进行评定,其目标是到2001年,将GAP推进剂应用于高性能、低特征信号的中距空-空导弹。英、法、德、日等国都在进行GAP推进剂配方研究,准备制造高能推进剂,低特征信号推进剂,高燃速推进剂,高能燃气发生剂和冲压式发动机的高能固体燃料。
CL-20推进剂可用于战术、战略武器系统中(可使火箭的助推力增加17%,冲压式巡航导弹射程增加50%),用以替代海尔法、陶、响尾蛇以及其它导弹用的高易燃性含RDX和HMX的固体推进剂。
美国是世界上研制动能拦截导弹技术最成熟的国家,目前已研制和实验了包括PAC-3在内的4种动能拦截导弹,这些动能拦截导弹的助推推进剂主要为含铝HTPB推进剂。有文献报道了美国两种拦截导弹助推用含铝HTPB固体推进剂,其配方是固含量达89%左右的HTPB四组元推进剂。些以含能增塑剂增塑非结晶聚醚为黏合剂的新型高能推进剂是NEPE类推进剂的进一步发展,也具有应用于动能拦截导弹发射、助推发动机的巨大潜力,这类推进剂目前尚处于发展之中。
目前国外在研或已少量装备部队的战术动能导弹和超高速导弹主要有: LOSAT动能导弹、紧凑型动能导弹(CKEM)、小型低成本拦截器(SLID)、德国研制的超高速导弹(HVM)、加拿大研制的高动能导弹(HEMi)。LOSAT动能导弹推进系统的特点为: (1)单推力助推/续航推进剂药柱一体化设计;(2)低特征信号(微烟)XLDB推进剂;(3)壳体粘结装药设计使推进剂装填系数最大;(4)绝热层为R196 EPDM。
KEM导弹推进系统采用了ATK公司研制的GIB高能低特征信号推进剂和复合材料发动机壳体,测试表明,该推进剂的能量性能较当前广泛应用的低特征信号推进剂高8% ,而且力学性能和工艺性能非常优异,推进剂具有在高压下稳定燃烧的特性。
导弹发射推进剂装药性能必须同时满足下列要求:高比冲,68.9∶ 1膨胀比时比冲大于250 s;高燃速,10 MPa下大于30 mm/s;压力指数低于0.5;在整个使用温度范围(-54～ 72℃ )内具有高的机械强度,同时具有满足壳体粘接装药要求的力学性能;好的热稳定性和服役寿命;爆轰、撞击感度低。总之,高能高燃速是这类推进剂基本性能要求;另外,考虑到推进剂高压燃烧对发动机性能的显著提升,推进剂的高压燃烧稳定性也是未来高速动能导弹推进系统设计对发射装药的性能要求;为保证精确制导和隐蔽发射,对推进剂也有低特征信号的要求。
对于高速动能导弹KKV控制用推进剂方面,高燃速、快速点火响应的固体推进剂技术是当前应用和开发的主要内容,凝胶推进剂KKV控制技术具有显著的理论优势,尽管目前尚不成熟,但将是未来的发展方向。
为适应未来高技术局部战争的需要,世界各军事大国一方面正在利用高新技术改造现役海空武器,另一方面都在研制新型武器系统。高性能固体推进剂的研制和装药技术的改进极大地促进了海空武器的发展。高性能、低特征信号推进剂成为当今国际上固体推进剂研究和发展的必然趋势。多种新材料和新技术的开发和研究,形成了一系列新型推进剂品种, GAP、CL-20、ADN和PSAN等高性能、低特征信号推进剂可望在本世纪末和下一世纪初陆续装备导弹系统。
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