通过技术升级的定向杀伤战斗装备

上述所有战斗部的杀伤破片均为向弹轴四周均匀飞散的，各方向上的破片速度也是相同的，也就是说能量均匀分布。这对于杀伤均匀分布的地面有生目标是合适的，但空中来袭的飞机或导弹目标，往往只能有效利用其某一方向上的破片，其余破片都白白浪费了。为了能使战斗部上的破片向某一指定方向集中飞散出去，充分发挥破片的作用，或者使破片飞散有所侧重，在某一特定方向速度较大、能量较多，提高其对某一方向上的威力，人们研发了下列两种定向杀伤战斗部。

图12-33　破片芯式定向杀伤战半部

1—外壳；2—炸药；3—隔板；4—破片。

（1）破片芯式定向杀伤战斗部

这种战斗部的杀伤元素被放置在中心部位，而炸药装药则被放在杀伤元素四周（图12-33）。当发现目标（飞机或导弹）在战斗部的某一方向时，逻辑起爆线路就控制战斗部的某一块（或几块）主装药起爆，将破片向目标所在方向抛出，而且在破片飞出之前，又通过辅助装药将正对目标的那部分战斗部外壳炸开，使中心破片可以毫无阻碍地飞向目标。

（2）偏心起爆式定向杀伤战斗部

一般战斗部炸药均为中心起爆式，炸药能量向四周均匀发散；而偏心起爆式的炸药装药的起爆装置是偏心安放的。起爆时由于炸药的起爆点不在中心，而在侧边处，所以爆炸后能量分布不对称，破片的杀伤威力也不对称，从而提高了在某一方向上的杀伤威力。图12-34所示为美国研究的一种偏心起爆式定向杀伤战斗部示意图。装药系统为4块瓦形药柱。起爆系统在4块药柱的边上。每个药柱有8个起爆点，按照目标的不同方向由引信逻辑控制起爆，而预制破片仍在战斗部的四周，但因爆炸能量的不对称性，在某一方向上杀伤威力将有所增大。

（3）可变形式定向杀伤战斗部

可变形式定向杀伤战斗部又称质量聚焦型战斗部，包括变形装置和战斗部，利用变形装置使战斗部发生形变后，在定向方位上实现高质量、高密度的破片流对目标进行毁伤。

①机械展开式定向杀伤战斗部。机械展开式定向杀伤战斗部在弹道末段能够将轴向对称的战斗部一侧切开并展开，使所有的破片都面向目标，并在主装药的爆轰驱动下飞向目标，从而实现高效的定向杀伤效果。机械展开式战斗部的结构及其作用过程如图12-35所示。战斗部的圆柱形部分为4个相互连接的扇形体的组合，而预制破片就排列在各扇形体的圆弧面上。各扇形体之间用隔离层分隔，而隔离层中紧靠两个铰链处各有一个小型的聚能装药，且靠中心处有与战斗部等长的片状装药。扇形体两个平面部分的中心各有一个起爆该扇形体主装药的传爆管，且两个铰链之间有一个压电晶体。

图12-34　偏心起爆式定向杀伤战斗部

图12-35　机械展开式定向杀伤战斗部

（a）结构；（b）作用原理

机械展开式定向杀伤战斗部的基本作用原理是，当确知目标方位后，远离目标一侧的小聚能装药起爆，切开相应的一对铰链；同时，此处的片状装药起爆，使4个扇形体相互推开并以剩下的3对铰链为轴展开，破片层即全部朝向目标。在扇形体展开过程中，压电晶体受压产生高电流、高电压脉冲并输送给传爆管，进而传爆管引爆主装药，使全部破片飞向目标。(www.xing528.com)

该战斗部的特点是破片密度增益很大，作用时间很长，但关键是时间响应问题。机械展开式定向杀伤战斗部是靠爆炸作用展开并朝向目标的，由于辅装药引爆后，从切断连接装置到整个战斗部完全展开是机械变形过程，故需要10 ms左右的时间。在这么长的时间内，要使展开的战斗部平面在起爆时正好对准高速飞行的目标是比较困难的，且可靠性较差，不利于引战配合，因而机械展开式定向杀伤战斗部不适合作为防空导弹战斗部，但适合作为对地导弹战斗部。

②爆炸变形式定向杀伤战斗部。爆炸变形式定向杀伤战斗部主要由可变形主装药、辅装药、壳体、预制破片层、隔爆机构、起爆装置、安全执行结构，以及前、后端盖等组成。其典型的结构和破片飞散如图12-36所示。

图12-36　爆炸变形式定向杀伤战斗部结构和破片飞散效果

（a）结构；（b）破片飞散

爆炸变形式定向杀伤战斗部的作用原理是，当导弹与目标遭遇时，导弹上的目标方位探测设备与引信测知目标的相对方位和运动状态，通过起爆控制系统确定起爆顺序。起爆网络首先选择引爆目标方向上的一条或几条相邻的辅装药［图12-37（b）］，而其他辅装药在隔爆设计下不被引爆。弹体在辅装药的爆轰加载下在目标方向上形成一个变形面，如类似D形的结构，如图12-37（c）所示。经过短暂延时后，安全执行机构给出可变形主装药的起爆信号，内凹的可变形主装药爆轰，并利用爆轰波的可叠加特性，驱动已变形的破片体高速运动；同时，破片体内凹，使得其具有聚焦效应，可在目标方位形成很高密度的破片群［图12-37（d）］，从而实现毁伤元素密度增益和速度增益，达到高效毁伤的目的。

与偏心起爆式战斗部相比，爆炸变形式定向杀伤战斗部主要提高了目标定向方向上的破片密度，且它的瞄准攻击方式只需要1 ms左右，利于引战配合。该战斗部的特点是结构比较简单、作用时间短、破片密度增益明显、速度略有增益，并且可通过改变装药结构和调整起爆延时等实现大小不同的定向杀伤区域，使导弹根据目标特性进行定向区域的选择，进而实现不同的毁伤效果，达到既能反飞机，又能反导弹的目的，增强导弹的作战功能。

图12-37　爆炸变形式定向杀伤战斗部作用原理

（a）初始结构；（b）选择起爆辅装药；（c）弹体变形；（d）破片定向抛射

（4）随动式定向杀伤战斗部

该种战斗部主要由伺服机构和战斗部组成，按照定向方向又可分为径向随动式和轴向随动式（前向）。其作用原理是破片体呈轴向或径向预置，而战斗部在导弹内可由伺服机构控制其做轴向或径向转动。导弹在交会前一段时间给出脱靶方位，伺服机构动作，动力来源或为电机，或为微型火箭发动机，将战斗部装填的破片体对准与目标交会方位，实现对目标的高效拦截。随动式定向战斗部的关键技术在于复杂力学环境下伺服机构对战斗部的方向控制技术。

径向随动式定向战斗部中的随动系统可以有两种方式：一种是由电池提供动力的电机驱动旋转机构的机电控制随动旋转系统；另一种是动力型火工品随动旋转系统。后者是利用火工品燃烧驱动效应，在极短时间内产生很大的驱动力，将战斗部旋转到目标方向上。电机驱动的随动控制系统方案要达到弹目交会条件下的响应时间很困难，不能满足交会时战斗部控制旋转的指标要求。利用火工品燃烧驱动，能够在极短的时间内产生足够大的推力，使战斗部杀伤方向旋转到目标方向上。

轴向随动式（前向）定向战斗部的优点在于可以利用弹目交会速度和破片自身速度的叠加形成对目标的高毁伤。其不足之处在于爆轰能量很难集中于战斗部轴线方向，炸药能量利用率低；由于战斗部通常布置于导弹的中段，破片飞散会受到前舱的巨大影响，通常需要采用提前抛掉前舱的应对措施。