導彈技術系統包括哪些

導彈自其概念化以來，一直是國家權力的一種強有力的、受人追捧的工具。盡管在第二次世界大戰中開發和使用的彈道導彈和巡航導彈大多未能實現其最早的操作者的目標，但將這些系統用作針對平民的恐怖武器還是顯示了它們作為脅迫和威懾工具的潛在應用。

早期類型的制導武器的有限使用也顯示了使用無人平臺在不危及操作人員或平臺的距離上瞄準對手的軍事力量的優勢。由于早期制導系統的局限性，1945年至1980年代中期設計的彈道導彈和巡航導彈大多被用于反價值作用，以生物、化學或核彈頭（也稱為大規模殺傷性武器）瞄準平民人口。彈道導彈和巡航導彈與大規模殺傷性武器之間的聯系特別強烈，因為鑒于這些系統的早期類型的準確性很差，只有大規模殺傷性武器造成的大規模破壞才使操作者對摧毀目標有合理的信心。這種聯系通過冷戰后期建立的許多多邊軍備控制和不擴散機制的理由得到了體現，包括導彈技術控制制度（MTCR）、海牙行為準則（HCoC）和聯合國安全理事會第1540號決議。盡管仍有意義，但由于技術和導航革命極大地提高了可能的準確性，這反過來又增加了這些武器類型作為常規戰爭工具的效用，導彈和大規模毀滅性武器之間的聯系已被削弱。

在2002年，全球有42種類型的彈道導彈在運行；到2022年，這一數字已躍升至83種。造成這種趨勢的部分原因是，一些運營商，如伊朗和朝鮮，已經開發并部署了類似系統的多個變種。這一數字也反映了各國對開發可用于常規作戰的系統的興趣。此外，能夠投送彈頭的無人駕駛飛行器（UAVs）在精確度、射程、速度和普遍性方面也有所提高。最令人不安的是，巡航導彈--一種單向的彈頭投送系統--和無人機之間的界限– 其中一些可以釋放武器并返回基地，一些可以像導彈那樣打擊目標– 已經變得模糊不清，而且在未來可能會繼續變得更加模糊。

這種對制導武器類別的模糊化是技術革新、模仿和改造的更廣泛趨勢的一部分。在所有類型的導彈中，通過出口和軍備控制框架施加的限制，使購買者和生產者產生了避免這些限制的不確定性。在高端領域，最先進的國家可以通過各種類型的先進研究，推動尖端技術和新技術的發展，以提高彈頭投送和準確性，以及導彈的速度、生存能力、準備程度、整合和射程。其中一些改進可能是商業努力的結果，如開發新的推進手段以加快民用運輸。在頻譜的中間部分，缺乏進入頻譜高端的途徑和資源的較不先進的國家對這些新技術進行改造，以創造類似但不太精致的系統，或開發適應性的技術。然后，技術能力較弱的國家和非國家行為者（NSA）在光譜的低端對這些替代品和適應性進行進一步修改，以尋求在戰場上創造新的或戰略效果。因此，技術創新推動了新武器的發展，而新武器又能適應新的戰術，這反過來又推低了成本，擴大了使用范圍，導致軍備競賽。所謂的 "神風無人機 "就是這種新動態的一個例子，因為它們基本上是作為低預算的陸地攻擊巡航導彈。

現有的武器和出口管制制度適應這些新動態的能力是有限的。它們反而側重于中遠程能力，如傳統的無人機和彈道導彈和巡航導彈。它們沒有解決快速的技術創新問題，實際上是在激勵創新，使國家和國家安全局能夠獲得遠程運載系統的好處，而這些系統對操作者的風險很小。武器和出口控制方面的創新差距和時間滯后正變得越來越明顯和嚴重，因為所有技術領域的國家都在開發新型制導武器，以及調整和模仿系統和技術，以更低的風險和成本實現其政治和軍事目標。武器和出口管制也沒有考慮到這種運輸不是單向的：例如，作為俄羅斯對烏克蘭戰爭的一部分，我們看到一個技術先進的國家（俄羅斯）從一個較不發達的國家（伊朗）采購和采用低端技術，以增強其現有的精確打擊能力，并試圖壓倒其對手的空中和導彈防御。MTCR通過設定射程和有效載荷門檻（以及其他限制）來防止先進類型的制導武器從技術先進國家向欠發達國家擴散的努力，在發生相反情況時基本上是無效的，因為生產者不是成員國，或者因為設備不符合出口限制門檻，或者具有軍事和民用雙重用途，因此沒有受到嚴格的限制。顯然，需要改革現有的全球和區域武器擴散限制制度，以考慮到這些新的動態。

二戰期間，德國的V-2彈道導彈的明顯軍事用途激發了蘇聯和美國的努力，在戰后不久就加快了各自新生的彈道導彈計劃。盡管早期蘇聯和美國的努力最初集中在復制和改進繳獲的德國設計上，但一旦這兩個國家掌握并完善了彈道導彈技術的基本原理，它們就會尋求開發射程越來越大的系統。在1948年研制出蘇聯第一枚彈道導彈--射程300公里的R-1（RS-SS1 Scunner）后的十年內，蘇聯就生產了第一枚洲際彈道導彈（ICBM），射程7000公里的R-7 Semyorka（RS-SS-6 Sapwood）。設計能夠遠距離飛行的彈道導彈（在這里指的是幾千公里）的挑戰意味著射程經常被用作衡量一個國家的導彈計劃的標準。因此，射程往往是政策制定者最大--如果不是最大--的擔憂來源之一。例如，伊朗和朝鮮系統射程的逐步增加，有時會成為實施多邊制裁的催化劑，努力收緊出口管制，或部署防御性導彈系統作為回應。雖然擁有彈道導彈計劃的國家似乎不可避免地會連續開發更遠距離的系統，但情況并非總是如此。一些國家出于經濟、政治和安全的考慮，已經單方面決定或雙邊同意限制這些武器的射程。例如，伊斯蘭堡不太可能增加其最遠射程的彈道導彈--沙欣-III的射程，因為其2750公里的射程使巴基斯坦軍隊可以打擊印度各地的目標。

彈道導彈為其操作者提供了一種遠距離投射力量的手段。這些系統的發展和部署歷來與生物、化學和核有效載荷有關，因為早期彈道導彈的不精確性意味著它們不適合用常規彈頭進行精確打擊。彈道導彈和大規模殺傷性武器之間的歷史聯系，意味著多邊出口管制和規范制定機制繼續將這兩個要素內在地聯系在一起。例如，《海牙行為準則》要求簽署國認識到有必要 "防止和遏制能夠運載大規模毀滅性武器的彈道導彈系統的擴散"，并 "在開發、測試和部署方面盡可能地保持克制"。 ?

技術的進步--特別是制導技術的進步--意味著彈道導彈也越來越多地被用作

常規武器。盡管將現有的中程彈道導彈（IRBM）和洲際彈道導彈設計用于常規任務的效用值得懷疑，但在過去十年中，近程、短程和中程彈道導彈（分別為CRBMs、SRBMs和MRBMs）出現了顯著的縱向和橫向擴散。這扭轉了2002年至2012年期間的擴散趨勢，當時彈道導彈運營商的數量有所減少，部分原因是有志于加入北約的東歐成員國退役了蘇聯設備。

由于在更遠的距離上難以實現精確性，所有洲際彈道導彈運營商都用核彈頭武裝這些系統。在另一端，估計有27個國家和兩個非國家行為體（NSA）--安薩爾拉和真主黨--至少操作一種地面發射的常規CRBM、SRBM或MRBM，鑒于計劃的采購，操作者的數量在未來十年內可能會進一步增加。令人震驚的是，從2002-22年，在全球范圍內服役的不同類型的彈道導彈的數量幾乎翻了一番，從42枚增至83枚。雖然這些新生產的系統中有些是專門設計來運載核彈頭的，但大多數是通常的短程彈道導彈。鑒于發展和部署的趨勢，彈道導彈可能會越來越多地用于常規戰爭，就像巡航導彈從核任務發展到常規任務一樣.

從傳統意義上講，彈道導彈是按照可預測的拋物線彈道軌跡飛向目標的，由三個不同的序列組成。

1. 助推階段，在此階段，彈道導彈使用火箭推進器將火箭推進到通常在地球大氣層之外的高度，并為其提供到達預定目標所需的速度。

2. 中程階段，導彈在耗盡其燃料后，在地球大氣層外沿著預定的軌道向其目標飛行。

3. 終點階段，導彈在重力作用下重新進入地球大氣層，并擊中其目標。

雖然現代彈道導彈在外觀上可能與早期的運載工具相似，但許多類型的較新（和一些較舊）的設計并不使用包括這三個階段的傳統的拋物線彈道軌跡。關鍵技術領域的進步，包括空氣動力學、機體、制導、運載工具和推進，已經使新的飛行路徑成為可能，從而使這一順序變得越來越脆弱。例如，盡管可再入飛行器（MaRVs）在助推階段利用火箭推進，在中途階段在大氣層外軌道上飛行，但利用配備控制面的錐形彈頭，使彈頭有能力在地球大氣層內進行跨程機動。

在飛行的最后階段在地球大氣層內進行跨距機動。其他類型的彈道導彈，如HGVs，使這一概念更進一步，因為幾乎整個飛行路線都在地球大氣層內進行。氫彈也能夠在更大的范圍內進行與所謂的 "傳統 "彈道導彈相比，HGV還能夠進行更廣泛的垂直和橫向機動。由于在大氣層內花費了大量時間，這些飛行路徑在某些方面更像是巡航導彈所使用的大氣層內的飛行路徑。這一特點并不完全被HGVs所利用，因為一些短程系統，如俄羅斯的Iskander-M（RS-SS-26 Stone）SRBM和美國的MGM-140A陸軍戰術導彈系統（ATACMS），在其整個飛行路徑中完全處于地球大氣層內。航空彈道導彈也可以橫向和縱向機動，盡管這種能力可能比HGV更有限。3其他遠程系統，如俄羅斯的Kinzhal (RS-AS-24 Killjoy)空射航空彈道導彈也被認為是利用純粹的大氣層內飛行軌跡。

早期的彈道導彈依靠外部操縱面，如尾翼、機翼和鴨翼，以及慣性導航系統(INSs ),通常以機械陀螺儀的形式，來保持導彈在計劃的彈道上朝著預定的目標前進。5在這些系統中，陀螺儀和橫向加速度計為導彈提供了一種測量其方位和加速度的方法，內部計算機使用這種方法向操縱面和噴氣葉片提供指令，以引導導彈朝著目標前進。早期制導設備的局限性意味著在長距離上保持精度特別具有挑戰性，許多早期蘇聯和美國的圓誤差概率(CEP)彈道導彈通常以公里而不是米來計量。這就把潛在目標的數量限制在大型固定地點，如城市地區、港口和機場。這也需要為許多導彈裝備核彈頭，以確保摧毀目標。早期制導技術的限制也為修正外部影響提供了有限的資源，這些影響可能會影響導彈的遠程精度，如大氣變化(包括風和大氣密度)、不精確的發動機關斷(可能導致導彈低于或超過目標)和不對稱燒蝕引起的飛行器不對稱，其結果是可能在很遠的距離錯過目標現代彈道導彈利用far與這些早期的導彈設計相比，更復雜的導航系統。除此之外，中段和末段制導技術的進步也提高了許多現代系統的精度。在用于常規戰爭的更精確的短程系統中，一些，如美國的SRBM反坦克導彈系統，可用于打擊小型固定目標，如單個建筑物和軍事裝備。

達到這種精度要求設計者在導彈設計中加入多種類型的制導組件，以及用于目標識別的主動和被動導引頭。全球導航衛星系統(GNSSs ),如美國的全球定位系統(GPS)或俄國的全球導航衛星系統(GLONASS ),為彈道導彈操作員提供了寶貴的輔助導航手段。GNSS可以通過允許INS交叉檢查其關于導彈位置的數據并在必要時進行調整來提高導彈的精確度。全球導航衛星系統還可以提高發射前的生存能力，因為它減少了耗時的下列校準工作導彈發射前的慣性測量裝置。11由于全球導航衛星系統可能被阻斷或干擾，對移動目標的作用有限，開發者可能還會采用其他形式的終端制導，如光電、雷達和紅外導引頭，可用于在末段跟蹤和瞄準移動目標。在更遠的距離上，已經開發了專門類型的制導設備來利用大氣層外的飛行軌跡。恒星導航最初由美國航空制造商諾斯羅普公司在20世紀50年代用于美國空軍(USAF)的SM-62 Snark上，這是一種洲際巡航導彈，在20世紀50年代和60年代短暫服役。

恒星導航通過在任何給定時間鎖定恒星相對于地球表面位置的位置來引導導彈飛向目標。通過將這種測量與導彈的內部制導系統進行比較，天文導航可以提供校正調整，以確保提高精度。雖然Snark已經退役，但stellar輔助的INSs隨后被應用于彈道導彈，例如美國/英國的Trident I (C4)/II (D5)潛射彈道導彈(SLBM)等。Stellar導航還為操作員提供了一種不會受到攻擊或干擾的無懈可擊的導航手段，這在競爭環境中特別有用。

不像機械陀螺儀對外力很敏感——例如會干擾組件和測量精度的振動–光學陀螺儀和氣體軸承陀螺儀等現代元件更加緊湊、可靠和精確。因此，這些已經被納入一些現代彈道系統。小而輕的部件還具有減輕重量的額外好處，這可以允許安裝更大的燃料箱或更重的彈頭，從而提高導彈的射程或其破壞力。

燃料推進

由于可供設計者選擇的推進劑有限，火箭推進技術的進步沒有彈道導彈設計的其他領域那么引人注目。盡管如此，設計師們還是努力完善現有技術，并在可能的情況下進行調整?；鸺七M劑的進步——特別是從20世紀中期開始固體燃料越來越廣泛的使用——通過減少發射準備時間，提高了彈道導彈作為核武器和常規武器的效用。一些早期系統，如R-17 Elbrus (RS-SS-1C飛毛腿-B)可能需要大約一個小時和多輛支援車來準備導彈發射，而一些現代系統，如俄國的Iskander-M SRBM，只需三個人就可以在四分鐘內發射。幾乎所有的彈道導彈都使用液體或固體燃料，盡管有一些混合設計同時使用這兩種燃料。液體燃料系統的推進劑由一種單獨的燃料和一種氧化劑組成。燃料通常是煤油、酒精或一種肼。與燃料一樣，適用的氧化劑數量有限，設計者最常選擇硝酸和四氧化二氮。

因為燃料和氧化劑混合時會發生反應，所以在導彈發射前，它們被儲存在單獨的加壓罐中。在發射期間和導彈飛行的燃料部分，它們被用大功率渦輪泵輸送到燃燒室，在那里，根據所選擇的推進劑類型，它們或者在接觸時自發點燃，或者通過點火器點燃。這產生的能量以高速從燃燒室中噴出，從而產生推力。由于各種材料科學問題(如燃料箱腐蝕)導致在燃料箱中長時間儲存液體推進劑很困難，因此大多數液體燃料彈道導彈只能在發射前立即加注燃料.

固體燃料導彈比液體燃料導彈相對簡單，因為固體推進劑更容易儲存，發動機的機械結構也不太復雜。在固體燃料系統中，燃料和氧化劑被預先混合，并倒入帶有粘合劑的腔室中，在那里它們形成固體樹脂。固體燃料系統大多限于使用兩種類型的推進劑:硝化纖維和硝化甘油，或由高氯酸銨、鋁粉和使樹脂變硬的粘合劑組成的復合推進劑。一旦固體推進劑凝固，裝有燃料的導彈就可以儲存起來，直到發射?；旌?、鑄造和固化推進劑是一項艱巨的任務，因此，盡管有發射時間長的缺點，但液體燃料技術最初往往被有國內彈道導彈愿望的國家所追求。由于一旦固體燃料發動機被點燃，控制其燃燒速度的選擇有限，對導彈進行節流的選擇也很有限。

盡管在進一步完善這兩種推進劑方面存在限制盡管在進一步改進這兩種推進劑方面存在局限性，但設計者還是在可能的情況下尋求改進。盡管在進一步改進這兩種推進劑方面存在局限性，但設計者還是試圖在可能的情況下進行改進，特別是如果這將減少導彈的發射準備時間?？s短這一過程對操作者來說是有利的，因為它減少了對手在導彈發射前可能發現和可能摧毀它的機會?？s短發射準備時間也為用戶提供了在短時間內發射導彈的能力，這對于以發射井為基礎的核力量是很有價值的，因為它們可能需要在很少的預警時間內被發射。在液體燃料系統中，有一個領域發展的一個領域是使用某些氧化劑。液氧被用于幾個早期的導彈設計，如德國的V-2和蘇聯的R-Z，因為它能產生高比沖。然而，它的化學特性意味著它需要在低溫下儲存，這使得它難以處理、儲存和維護。?因此，設計者開始使用可以在室溫下儲存的更穩定的氧化劑。燃料安瓿提供了另一種手段以減少發射時間。蘇聯在設計1966年部署的以發射井為基礎的RS-10（RS-SS-11 Sego）洲 際 彈 道 導 彈 時 ， 首 次 使 用 了Ampoulisation。安定性包括一些設計和技術措施，如密封燃料箱和管道，等等。

一些俄羅斯系統，如基于發射井的RS-20（ RS-SS-18 Satan ） 和 RS-18 （ RS-SS-19Stiletto），繼續利用這種燃料供應過程，一些較早的俄羅斯潛射導彈也是如此，包括R29RMU2 Layner（RS-SS-N-23 Skiff）。然而，俄羅斯較新的潛射導彈RSM-56 "布拉瓦"（SS-N-32）則使用固體燃料。這表明，一旦俄羅斯海軍的老式系統退役，俄羅斯海軍使用氨化液體燃料導彈的情況可能即將結束。關于固體燃料系統，開發新的氧化劑的努力正在努力開發新的氧化劑，如二硝基銨（ADN）。然而，ADN的吸濕性、儲存問題以及與常用結合劑的不相容性帶來了巨大的技術挑戰。

編輯：黃飛

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