九乡新闻网行业协会在法律上:爱国者导弹工作原理
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/28 05:23:08
爱国者导弹系统有一个了不起的功能：它用于探测、瞄准并最终击中以音速3到5倍的速度飞行的来袭导弹（长度不超过3到6米）。升级后的爱国者导弹系统也可以拦截来袭的飞机和巡航导弹。
因为爱国者导弹系统可以击落敌方导弹（如飞毛腿导弹）并保护士兵和平民不受导弹袭击，所以在很多情况下它都被派上了用场。在伊拉克战争中爱国者导弹连曾多次出动。1991年海湾战争也曾大规模使用。
在本文中，我们将考察一番爱国者导弹之所以如此强大的技术基础。
基本原理
同毒刺导弹和响尾蛇导弹一样，爱国者导弹也是制导导弹。然而，爱国者导弹要更高级一些。毒刺导弹和响尾蛇导弹内置的红外线探测器对发动机温度很敏感。它们是人为地寻找、识别目标并大致瞄准导弹，之后它们的温度探测器才能锁定目标，然后发射导弹。
但是爱国者导弹依靠的是雷达。爱国者导弹系统使用其地面雷达来寻找、识别和跟踪目标。来袭导弹在80.5公里之外就会被爱国者导弹的雷达锁定。这么远的距离人根本看不见来袭导弹，更不要说识别了。来袭导弹以5马赫（即大约每秒1.6公里）的速度飞行，爱国者导弹系统的优点就进一步体现出来了。它的探测和发射甚至可以在全自动模式下运行而无需人的介入，因此导弹被探测到之后系统有足够的时间来做出反应。
毒刺导弹是肩射武器，响尾蛇导弹从飞机上发射，而爱国者导弹则从地面的爱国者导弹连发射。一个典型的导弹连由以下五部分组成：
导弹本身（MIM-104）。 导弹发射车，用以承载、运输、瞄准和发射导弹（M-901）。由于每枚导弹几乎重达一吨，因此这一部分是必需的。 雷达天线（MPQ-53或者MPQ-65），用以探测来袭导弹。 一个名为指挥控制中心（简称指控中心）的装备车，配备有控制导弹连的计算机和操作台（MSQ-104）。 发电车，装备有两部150千瓦的发电机，为雷达天线和指控中心提供电源。
©2008 HowStuffWork
雷声公司供图。版权所有2002
点击此处查看大图。
部署一个爱国者导弹连并非小事一桩。例如，爱国者导弹连最多可以装备16辆发射车，导弹发射后怎样给这么多发射机补给导弹就很不容易。发射车和指控中心及供电卡车都约有拖拉机大小。还要有操作人员、技术人员、支持人员、发电机燃料和保卫导弹连的卫队等。一篇文章曾描述了“一场动用300辆交通工具（包括步兵、坦克和海军）的护航”，这还只是把一个爱国者导弹连运送到前线并调试完毕。部署爱国者导弹不是一个轻易做出的决定。
美国国防部供图
爱国者导弹是一种单级固体火箭，目前有两种型号。一种是旧式的PAC-2导弹，另一种是2002年部署的新型PAC-3导弹，后者体积小，威力大。
美国国防部供图
PAC-2导弹：
长5.2米 直径41厘米 翼展41厘米 重约900千克 挂载90千克的近发引信杀伤炸弹 发射一秒后以5马赫、超音速飞行
每辆发射车装备4枚PAC-2导弹。
PAC-2导弹的设计思想是，径直飞向来袭导弹并在最近点爆炸。利用爆炸冲击波和带杀伤力的碎片破坏来袭导弹，或者迫使来袭导弹偏离预定路线而错失预定目标。
PAC-3导弹与PAC-2导弹一样长，但重量只有后者的三分之一，即312千克。其直径仅25厘米。更小的体积意味着一辆发射车可以装备16枚PAC-3导弹。PAC-3导弹的弹头仅重73千克。
PAC-3导弹的设计思想是，直接击中来袭目标并爆炸以彻底销毁来袭导弹。这个优点使它在对付生化弹头时威力更大——在很远的距离它就能把生化弹头炸毁。
PAC-2导弹和PAC-3导弹的最大区别（这也是PAC-3导弹可以直接击中目标的原因）是：PAC-3导弹拥有它自己的内置雷达发射器和导航计算机。PAC-2导弹和PAC-3导弹在操作方面的区别将在后文中加以探讨。
PAC-3导弹目前每枚售价两三百万美元。
发射车
一个爱国者导弹连最多可以配备16辆发射车。导弹连中的所有发射车通过光纤或无线电与唯一的指控中心通讯。指控车向发射车下达发射导弹的命令。
美国国防部供图
发射车约有拖拉机大小。一辆发射车可以装备4枚PAC-2导弹或者16枚PAC-3导弹。导弹发射后，带有起重机的补给卡车开到发射车附近给它装备新导弹。
美国国防部供图
每辆发射车有其自己的电力供应，为其电子装备充电并将导弹瞄准，但是爱国者导弹不必在发射时直接瞄准目标。
雷达
每个爱国者导弹连都有一个多用途高功率雷达天线。该天线可以：
扫描天空，搜索来袭目标。 探测潜在目标。 确定来袭目标的弹道、速度和航向。 提供信息以识别目标。理论上，雷达可以提供足够信息以分清目标是敌是友。 为发射后的爱国者导弹导航，帮助导弹瞄准目标。 照亮目标，这对PAC-2导弹所使用的“通过导弹跟踪”导航系统是很重要的。
美国国防部供图
传统雷达天线的形象是我们在机场控制塔和航空母舰上看到的旋转的抛物面形的天线。而爱国者系统使用的却是一种相控阵天线。这种天线包含5,000个移相器，使得天线可以发射复合狭长且定位精确的雷达波来扫描天空。爱国者雷达通过这些雷达波可以跟踪100个潜在目标和9个已发射的爱国者导弹。
这种雷达天线可以覆盖100公里的范围。
指控中心
指控车是爱国者导弹连的命令中心。指控中心包括三位操作员的操作台及控制导弹连的计算机。导弹连的雷达天线和所有发射车都与指控中心相连，飞行中的爱国者导弹也要与指控中心通讯。
指控车里有两个雷达控制台。操作人员可以查看系统正在跟踪的所有目标的状态。操作人员可以使系统在全自动模式下运行，也可以介入来选择或放弃目标。还有一个通讯站使导弹连与其他导弹连及地区命令中心通讯。
美国国防部供图
发射PAC-2导弹和发射PAC-3导弹的爱国者导弹连的工作原理稍有不同。由于PAC-2导弹目前部署得更多，我们首先来考察它的工作原理。
雷达天线扫描天空，寻找来袭目标。一旦找到目标，就更集中地扫描，并与指控中心通讯。扫描的目的是确定目标的速度和航向，并识别它是敌是友。当操作人员或者计算机确认它是一个来袭敌弹时，指控中心就会计算爱国者导弹的初始航向。它选择将要发射的爱国者导弹，下载初始导航信息到该导弹并发射之。
美国国防部供图
三秒钟之内导弹就会以5马赫的速度飞向大致的目标方位。地面雷达天线此时有以下三个作用：
继续跟踪来袭导弹。 搜寻、跟踪已发射的爱国者导弹，向指控中心提供其航向与速度信息。 照亮来袭目标。
照明信号从目标反射回来，被安装在按航向飞行的PAC-2导弹前端的天线所接收。PAC-2导弹将此信号传送回指控中心。指控中心根据照明信号信息与雷达对来袭目标和已发射爱国者导弹的跟踪信息来调整爱国者导弹的航向。指控中心向爱国者导弹发送引导命令以调整其航道。当爱国者导弹到达离目标最近的点时，其杀伤炸弹将爆炸。
与PAC-2导弹不同，PAC-3导弹有自己的雷达发射器和计算机，这使得它可以引导自己。它一旦发射就打开雷达，寻找目标并瞄准之。这可以用子弹打中子弹来类比。区别是来袭导弹与已发射的爱国者导弹的飞行速度都要比一般的子弹快五倍，且以10马赫（每秒3.2公里）的速度互相靠近。在这一速度下，没有犯错误的机会——如果导弹算错了1/100秒，它就会飞错30.5米。
因为爱国者导弹系统可以击落敌方导弹（如飞毛腿导弹）并保护士兵和平民不受导弹袭击，所以在很多情况下它都被派上了用场。在伊拉克战争中爱国者导弹连曾多次出动。1991年海湾战争也曾大规模使用。
在本文中，我们将考察一番爱国者导弹之所以如此强大的技术基础。
基本原理
同毒刺导弹和响尾蛇导弹一样，爱国者导弹也是制导导弹。然而，爱国者导弹要更高级一些。毒刺导弹和响尾蛇导弹内置的红外线探测器对发动机温度很敏感。它们是人为地寻找、识别目标并大致瞄准导弹，之后它们的温度探测器才能锁定目标，然后发射导弹。
但是爱国者导弹依靠的是雷达。爱国者导弹系统使用其地面雷达来寻找、识别和跟踪目标。来袭导弹在80.5公里之外就会被爱国者导弹的雷达锁定。这么远的距离人根本看不见来袭导弹，更不要说识别了。来袭导弹以5马赫（即大约每秒1.6公里）的速度飞行，爱国者导弹系统的优点就进一步体现出来了。它的探测和发射甚至可以在全自动模式下运行而无需人的介入，因此导弹被探测到之后系统有足够的时间来做出反应。
毒刺导弹是肩射武器，响尾蛇导弹从飞机上发射，而爱国者导弹则从地面的爱国者导弹连发射。一个典型的导弹连由以下五部分组成：
导弹本身（MIM-104）。 导弹发射车，用以承载、运输、瞄准和发射导弹（M-901）。由于每枚导弹几乎重达一吨，因此这一部分是必需的。 雷达天线（MPQ-53或者MPQ-65），用以探测来袭导弹。 一个名为指挥控制中心（简称指控中心）的装备车，配备有控制导弹连的计算机和操作台（MSQ-104）。 发电车，装备有两部150千瓦的发电机，为雷达天线和指控中心提供电源。
©2008 HowStuffWork
雷声公司供图。版权所有2002
点击此处查看大图。
部署一个爱国者导弹连并非小事一桩。例如，爱国者导弹连最多可以装备16辆发射车，导弹发射后怎样给这么多发射机补给导弹就很不容易。发射车和指控中心及供电卡车都约有拖拉机大小。还要有操作人员、技术人员、支持人员、发电机燃料和保卫导弹连的卫队等。一篇文章曾描述了“一场动用300辆交通工具（包括步兵、坦克和海军）的护航”，这还只是把一个爱国者导弹连运送到前线并调试完毕。部署爱国者导弹不是一个轻易做出的决定。
美国国防部供图
爱国者导弹是一种单级固体火箭，目前有两种型号。一种是旧式的PAC-2导弹，另一种是2002年部署的新型PAC-3导弹，后者体积小，威力大。
美国国防部供图
PAC-2导弹：
长5.2米 直径41厘米 翼展41厘米 重约900千克 挂载90千克的近发引信杀伤炸弹 发射一秒后以5马赫、超音速飞行
每辆发射车装备4枚PAC-2导弹。
PAC-2导弹的设计思想是，径直飞向来袭导弹并在最近点爆炸。利用爆炸冲击波和带杀伤力的碎片破坏来袭导弹，或者迫使来袭导弹偏离预定路线而错失预定目标。
PAC-3导弹与PAC-2导弹一样长，但重量只有后者的三分之一，即312千克。其直径仅25厘米。更小的体积意味着一辆发射车可以装备16枚PAC-3导弹。PAC-3导弹的弹头仅重73千克。
PAC-3导弹的设计思想是，直接击中来袭目标并爆炸以彻底销毁来袭导弹。这个优点使它在对付生化弹头时威力更大——在很远的距离它就能把生化弹头炸毁。
PAC-2导弹和PAC-3导弹的最大区别（这也是PAC-3导弹可以直接击中目标的原因）是：PAC-3导弹拥有它自己的内置雷达发射器和导航计算机。PAC-2导弹和PAC-3导弹在操作方面的区别将在后文中加以探讨。
PAC-3导弹目前每枚售价两三百万美元。
发射车
一个爱国者导弹连最多可以配备16辆发射车。导弹连中的所有发射车通过光纤或无线电与唯一的指控中心通讯。指控车向发射车下达发射导弹的命令。
美国国防部供图
发射车约有拖拉机大小。一辆发射车可以装备4枚PAC-2导弹或者16枚PAC-3导弹。导弹发射后，带有起重机的补给卡车开到发射车附近给它装备新导弹。
美国国防部供图
每辆发射车有其自己的电力供应，为其电子装备充电并将导弹瞄准，但是爱国者导弹不必在发射时直接瞄准目标。
雷达
每个爱国者导弹连都有一个多用途高功率雷达天线。该天线可以：
扫描天空，搜索来袭目标。 探测潜在目标。 确定来袭目标的弹道、速度和航向。 提供信息以识别目标。理论上，雷达可以提供足够信息以分清目标是敌是友。 为发射后的爱国者导弹导航，帮助导弹瞄准目标。 照亮目标，这对PAC-2导弹所使用的“通过导弹跟踪”导航系统是很重要的。
美国国防部供图
传统雷达天线的形象是我们在机场控制塔和航空母舰上看到的旋转的抛物面形的天线。而爱国者系统使用的却是一种相控阵天线。这种天线包含5,000个移相器，使得天线可以发射复合狭长且定位精确的雷达波来扫描天空。爱国者雷达通过这些雷达波可以跟踪100个潜在目标和9个已发射的爱国者导弹。
这种雷达天线可以覆盖100公里的范围。
指控中心
指控车是爱国者导弹连的命令中心。指控中心包括三位操作员的操作台及控制导弹连的计算机。导弹连的雷达天线和所有发射车都与指控中心相连，飞行中的爱国者导弹也要与指控中心通讯。
指控车里有两个雷达控制台。操作人员可以查看系统正在跟踪的所有目标的状态。操作人员可以使系统在全自动模式下运行，也可以介入来选择或放弃目标。还有一个通讯站使导弹连与其他导弹连及地区命令中心通讯。
美国国防部供图
发射PAC-2导弹和发射PAC-3导弹的爱国者导弹连的工作原理稍有不同。由于PAC-2导弹目前部署得更多，我们首先来考察它的工作原理。
雷达天线扫描天空，寻找来袭目标。一旦找到目标，就更集中地扫描，并与指控中心通讯。扫描的目的是确定目标的速度和航向，并识别它是敌是友。当操作人员或者计算机确认它是一个来袭敌弹时，指控中心就会计算爱国者导弹的初始航向。它选择将要发射的爱国者导弹，下载初始导航信息到该导弹并发射之。
美国国防部供图
三秒钟之内导弹就会以5马赫的速度飞向大致的目标方位。地面雷达天线此时有以下三个作用：
继续跟踪来袭导弹。 搜寻、跟踪已发射的爱国者导弹，向指控中心提供其航向与速度信息。 照亮来袭目标。
照明信号从目标反射回来，被安装在按航向飞行的PAC-2导弹前端的天线所接收。PAC-2导弹将此信号传送回指控中心。指控中心根据照明信号信息与雷达对来袭目标和已发射爱国者导弹的跟踪信息来调整爱国者导弹的航向。指控中心向爱国者导弹发送引导命令以调整其航道。当爱国者导弹到达离目标最近的点时，其杀伤炸弹将爆炸。
与PAC-2导弹不同，PAC-3导弹有自己的雷达发射器和计算机，这使得它可以引导自己。它一旦发射就打开雷达，寻找目标并瞄准之。这可以用子弹打中子弹来类比。区别是来袭导弹与已发射的爱国者导弹的飞行速度都要比一般的子弹快五倍，且以10马赫（每秒3.2公里）的速度互相靠近。在这一速度下，没有犯错误的机会——如果导弹算错了1/100秒，它就会飞错30.5米。