曝光重要的细节内容：东风打航母基本不可行

曝光重要的细节内容：东风打航母基本不可行
时间：2010-08-30   来源：51军事观察室
核心提示: 首先打飞机的导弹飞行速度比弹道导弹小很多，弹头表面温度低很多，另外目标飞机发动机的温度很高，目标的红外线特征很大。
弹道导弹反航母作战的末端制导 (UPDATE)
弹道导弹攻击航空母舰最困难的就是末端制导，下面我简单讨论一下可能的制导方式
笔者一开始写的时候，话比较少，点到为止，但是后来笔者发现很多人还是不明白，所以笔者就根据大家问的问题，不断地增加内容，用更通俗的语言进一步说明。
1，美国的反卫星能力比中国先进几十年。80年代美国的F-15就能打下卫星。 中国也请美国击落过中国的卫星。中国在战时任何依靠卫星手段的定位，通讯，搜索都是不可靠的。即使有一些海洋监测卫星，精度高一点的主动雷达容易被干扰，精度差的被动雷达也不能起末端制导的能力。
2， 美国的TICON 舰载反导系统是按照反弹道导弹的速度打的。DF-21反航母，在末端肯定要降低速度。DF-21靠雷达搜索是自己暴露目标，给美国反导弹导弹制导。中国发 展DF-21反航母是根据美国“潘兴-II”靠雷达末制导学的。这在中国自己的科研文章也说明的来处。 PERSHING 打地面固定目标。末端不需要减速。雷达受干扰就靠 GYRO 继续引导。是离目标100米还是30米的问题。反舰导弹雷达受干扰是离目标10公里还是1公里的问题。50颗雷达制导的前苏联SS-N-2 导弹在1973年的中东战争中无一命中，就是因为雷达受到干扰。DF-21靠雷达制导肯定会受干扰。在雷达的抗干扰上，中国的技术是比美国落后很多的。 特别是弹道导弹由于尖头温度很高，雷达罩的材料要求更高，即使美国的技术，也未能完全解决。 前苏联类似的弹道导弹攻击航空母舰的设想，最后也放弃了。
3，美国的反导系统(反弹道导弹)不很成熟，试射成功的拦截都是使用欺骗手段。即让来袭导弹发出无线电信号引导反导弹导弹。这种做法被美国工程师协会和美 国物理学家协会称之为“欺骗”因为敌人的弹道导弹是不会给你发出无线电信号引导你。。。。。但是现在中国反航母导弹的雷达制导工作方式，不但用自己的雷达 信号引导敌人的导弹，而且还降低速度让敌人打得更准。
4， 有人在下面LINK分析中国导弹提高突防率，减少雷达反射面， RCS……整个一个不学无术。他知道美国预警手段吗?早期预警首先是红外和紫外。你地面一发射，美国就看见了。1991年的时候伊拉克的破弹道 导弹不好拦截，几个原因，伊拉克的导弹很多是中间据开，自己再加长，加燃料组装的。伊拉克技术很差，导弹飞着，自己就断成2-3截。弹头在前面速度不减， 目标还多了。当时的爱国者还不是垂直发射，导弹预警基本是靠地面雷达和AWACS搜索。现在主要是卫星红外，紫外搜索，传感器和石油钻井平台上用的防火警 的装置是一样的技术，当然灵敏度，距离不是ITAR 管理的。
5，还有人说导弹用光学摄像机制导。导弹再入大气层表面温度非常高，导弹的尖头根本不能用光学材料。再好的红外传感器，在弹道导弹里面也不能起作用。红外 线传感器 (IR　SENSOR)　是在弹体内部，需要透过弹体表面的光学窗口 (OPTICAL　WINDOW) 去找目标。
因为导弹弹体表面温度非常高，距离红外线传感器(IR SENSOR) 50 毫米外的光学窗口(OPTICAL WINDOW) 的500 度C甚至几千度C相当于NOISE，距离红外线传感器 (IR 　SENSOR)　5000　米外的航母的温度(30- 100 C)相当于SIGNALS
这个信号/噪声比大概是0.0000000001，根本什么也看不见
一般IR　传感器要SIGNAL/NOISE　>　2-3。
我发现大多数人还是不明白信号/噪音比例这么小是什么意思。 打个比方，用人的眼睛(红外线传感器)看5公里外的手电桶(航空母舰的相对微弱红外线信号，由温度决定)，可是你必须透过你眼前10厘米的一个1000瓦的探照灯(导弹表面温度很高，距离传感器很近，传感器要透过这个高温窗口)去看。 这时候你是不是一个睁眼瞎哪??
也许有人要问，打飞机的红外线制导的导弹为什么能有光学窗口?
首先打飞机的导弹飞行速度比弹道导弹小很多，弹头表面温度低很多，另外目标飞机发动机的温度很高，目标的红外线特征很大。
降低箭头温度，只能降低弹道导弹的速度。 如果你降低弹道导弹速度，那么弹道导弹比巡行导弹的优势就没有了。 弹道导弹目标又大，那么用弹道导弹攻击航空母舰的想法有什么意义哪?
还有人问，IR 导弹内部有制冷装置，那就能在弹道导弹内部发现航母吗?
首先防空导弹的IR 制冷装置是只针对小小的IR 传感器的基板。 目的是为了降低传感器本身的噪音，从而增加对目标的检测能力，降低反映时间，增加灵敏度。 液体N2 可以降低传感器基板温度200度左右。
The response time and sensitivity of photonic detectors can be much higher，but usually these have to be cooled to cut thermal noise。 The materials in these are semiconductors with narrow band gaps。 Incident IR photons can cause electronic excitations。 In photoconductive detectors，the resistivity of the detector element is monitored。 Photovoltaic detectors contain a p-n junction on which photoelectric current appears upon illumination。 A few detector materials:
所以有人认为在弹道导弹里面也可行。但是降低传感器基板的温度的液体N2 并不能解决导弹表面的高温的问题。
前面说过，IR 传感器在弹道导弹内部不能起作用是因为无法降低导弹外表面OPTICAL WINDOW 的温度。液体N2 也解决不了问题，因为导弹尖头内外的温度差要几千度。 而且导弹尖头的材料是很弱的热导体。即使把液体N2 靠在导弹的尖头内侧，有一个连续的温度梯度，也会造成材料的CRACK，
导弹表面耐高温材料，导热性非常不好，因为如果导热性好，导弹内部也几千度，电子元件全完了，炸药也保不住。 因为导热性非常不好，从里面用液体N2 制冷也只是局限弹道导弹的内部，不能降低弹道导弹表面的温度。 这就又回到我说的，S/N = 0。00001 的问题。
你说的这些防空导弹尖头是什么形状的? 象球型的光学镜头。因为他们的速度小。
弹道导弹的尖头是什么形状的? 你知道你要用液氮冷却弹道导弹箭头，你知道内外温度差有多大? 这些耐高温的材料要破碎。
美国航天飞机虽然有玻璃窗，但是航天飞机返回地球的时候是高攻角，机头昂首，是飞机下面的黑色耐高温材料朝下。 玻璃窗户不是象弹道导弹那样直向下。
这么做的目的是避免玻璃耐不了高温的事实。 高攻角降落也是为了降低速度。
还有人问了下面这样的问题，显然是把降低小小传感器基板温度的事情，混淆成降低导弹整体温度，特别是导弹外表面的温度。 对航天飞机的降落过程也不理解。
"我考，你究竟懂不懂啊?红外线制导的弹头都是液氮冷却的，就是姥姥年间用约当扫描 的响尾蛇导弹也是要液氮冷却的，你难道没看见塔利班发射毒刺的发射管头部下面都有 一个球状容器么?这些弹道导弹其实都可以做。神州飞船回收舱上，美国航天飞机上都 有对外观察用的玻璃窗?"
6-7，惯性制导和激光制导
弹道导弹只有具有末端制导能力的才可能攻击运动中的军舰。 最近在网上看见很多人评论弹道导弹攻击航母的末端制导的问题，我针对这些”专家”的观点一一分析。
末端制导的弹道导弹威力几乎已经远胜巡航导弹了，在这里，为了方便大家清楚，还必须解释一下制导，否则很多人不明白。导弹制导方法很多，包括激光制导、惯 性制导、复合制导等，但是原理其实如出一辙，都是类似于pid控制的修正程序控制。制导的精度与导弹的速度、发动机的反应灵敏度、制导的类型、 cpu的运算速度等均有关。cpu的运算在目前已经非常快，它是根据外界或内部提供的自己坐标和敌方坐标，从而计算出最优的攻击角度和速度，结果输给发动 机，而且不断修正。好多场合已经不影响制导的精度了，而激光制导与惯性制导分辨率不同，所以惯性制导精度远差于激光或电视制导。这里关键要说的是速度。"
6，惯性指导是使用GYRO，利用事先了解的发射地点和目标地点方位进行攻击引导。这GYRO显然是弹道导弹攻击航空母舰的控制飞行姿态的方式，不可能引导导弹攻击航空母舰。
7，激光制导的局限性
激光制导的炮弹现在普遍存在。 工作的方式是需要从空中或者从地面对准目标进行激光照射超过5秒钟左右。 (根据距离和炮弹，导弹的速度和距离)
美国在几十年前的越战中第一次使用飞机投掷的激光制导炸弹，一架飞机用激光持续照射桥梁，另外一架飞机扔炸弹。 首先，2架飞机都知道桥梁的位置。 激光制导起的是提高精度的作用。
一般激光照射距离可以从距离目标5-7 公里远。(无云，无粉尘，无雨，低湿度等等)。 首先激光照射是非常小的区域。在这种应用中，激光在目标上的大小只有几个到十几个厘米的斑点。 导弹传感器接受从目标反射回来的光线，沿着反射光线攻击目标
如果弹道导弹末制导想用激光制导，首先需要有其他制导方法发现目标，告诉激光向哪里照射。 其次，对目标的激光照射要非常稳定，持续。再次，弹道导弹弹头要有光学窗口能接受反射回来的激光信号。
那么这个稳定，持续的激光照射源从哪里来哪? 谁来发现航空母舰，谁来照射一个运动中的航空母舰? 即使有，弹道导弹接受反射回来的目标也是不容易的。 因为导弹再入大气层表面温度很高，材料不允许有光学窗口透过航空母舰反射回来的信号。
卫星是运动的，装有被动雷达的卫星可以发现航空母舰，但是对于航空母舰的定位误差是4-10公里。 对于这么大的范围，你如何用激光照射? 即使精度能够提高，卫星也无法持续用激光照射运动中的航空母舰，距离太远。 再者，激光照射航空母舰，会给航空母舰发出警报。 连坦克那么便宜的武器系统都有被激光照射的警报装置。 对于被激光照射的干扰也是非常简单的，发射烟雾，因为粉尘颗粒会阻塞激光。没有反射回波，幻想用激光制导的弹道导弹就是睁眼瞎，和没有制导是一样的。
8，弹道导弹使用无线电指令制导的局限性。
首先这个无线电指令技术极其容易被干扰，误差大。。弹道导弹在攻击航空母舰的时候，必须还有自己的末端传感器。
无线电指令制导是指使用地面站或空中飞行器把指令信号传发给导弹，指示导弹向哪里攻击。 通常无线电指令制导通过地面或者空中雷达同时跟踪目标和导弹。 雷达计算目标的位置和速度以及导弹的位置和速度。 显然这种技术只能用在距离相对比较短的防空导弹(400公里以内)，反舰导弹等等。
地面雷达对于1000公里以外的航空母舰的精度是非常低的，是不可能打中的。
空中的飞机如果距离近，有可能精度能比较高。 AWACS (预警飞机)精度比较高，但是目标大，容易被干扰。
那么UAV (无人驾驶飞机)行不行哪? UAV 都很小，没有够大的雷达。
一般无线电指令的导弹，如果末端没有自己的雷达，红外线传感器，只能依赖PROX (近距离传感器，一般指INDUCTIVE，ULTRASONIC 等等)
9，卫星末制导
首先卫星上的雷达，主动的雷达精度高，但是需要大功率的发电设施。 前苏联曾经有核动力的海洋监视卫星。 但是主动雷达相对容易被干扰，而且卫星本身容易被攻击。
被动的卫星雷达，雷达网可以发现航母，但是误差是5-10 公里，不能达到引导弹道导弹打航空母舰。
卫星的光学监测系统，也可以发现地面，海洋上的固定或者移动目标。 但是由于卫星速度快，航空母舰也是运动的。卫星发现的航空母舰信息需要转化成坐标告诉没有末制导的弹道导弹。 但是这个坐标的信息误差很大。
弹道导弹由于速度快，进入大气层后温度极高，电离的气体会阻拦导弹接受信号。即使导弹能够稳定地接受卫星的信号，卫星即使在航空母舰的头上，看见航空母舰，卫星对航空母舰的定位的误差也很大，无法引导弹道导弹准确攻击航空母舰。