CN110906795B - 一种中段拦截导弹、系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导弹拦截技术领域，具体涉及一种中段拦截导弹、系统以及方法，包括第一弹体和多个的第二弹体，所述第二弹体依次包括电磁脉冲炸弹；本发明通过第一弹体，能够在通过炸药在第一拦截区域内形成第一破坏区，对目标进行破坏，在第一弹体拦截失败的情况下，通过第二弹体在第二拦截区域内形成第二破坏区，配合本身的电磁脉冲，形成电磁脉冲冲击区域，对于弹道导弹的高精度的各种芯片具有极强的破坏力，实现导弹的拦截。

Description

一种中段拦截导弹、系统以及方法

技术领域

本发明涉及导弹拦截技术领域，具体涉及一种中段拦截导弹、系统以及方法。

背景技术

随着导弹武器技术的飞速发展，其已逐渐成为现代战争中的核心利器。可以说，导弹武器是一个国家军事实力的缩影。作为导弹家族的重要组成，弹道导弹是投放有效载荷的关键载具。为了确保弹道导弹能够到达被攻击国，弹道导弹通常具有一定的突防能力，这也是事关弹道导弹是否能够生存的重要指标。

对防守方而言，为了避免本土受到例如核武器等的毁灭性攻击，需要对攻方的弹道导弹进行有效拦截。目前，美、俄等军事强国都在加速推进导弹防御体系的建立。其中，弹道导弹的防御包括起飞段防御、上升段防御、中段防御和末段防御。

弹道导弹在中段飞行的时间相对较长，防守方采取防御措施的时机较多，因此，中段防御体系的建立也是弹道导弹防御的重点；其中中段防御体系指的是在大气层外实施拦截的技术。然而，为了确保弹道导弹的突防能力，弹道导弹(尤其是携带核武器的弹道导弹)通常情况都配备有各类突防手段。这些突防手段包括假弹头、诱饵、铝箔等，以干扰防守方的雷达探测，使防守方无法从诸多目标中识别出真弹头目标，从而真弹头可以在这些掩护装置的掩护下，突破防守方的导弹防御系统。此外，大部分发射的导弹都是弹道飞弹，特点就是速度特别快，基本都在四千公里以上的时速，而防空飞弹是属于被动拦截，很容易就会被干扰，导致失去目标。在有效载荷为多弹头的情况下，传统的撞击拦截方式几乎不可能拦截所有的导弹弹头，从而会有大量的真弹头攻击到防守方的国土，这对被攻击方的国家安全造成了严重威胁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供能够提升拦截效果的弹道导弹中段拦截导弹、系统以及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用第一种技术方案为：

一种中段拦截导弹，包括从下到上依次设置的第一级助推器、第二级助推器、拦截器和主引导控制头；所述第一级助推器、第二级助推器、拦截器分别与主引导控制头电性连接；

所述拦截器包括主框架、第一弹体和多个的第二弹体，所述第一弹体设置在主框架内，多个所述第二弹体与主框架可脱离连接；

所述第一弹体包括炸药和金属片；

所述第二弹体依次包括副助推器、电磁脉冲炸弹和副引导控制头，所述副助推器、电磁脉冲炸弹分别与副引导控制头电性连接。

为了解决上述技术问题，本发明采用第二种技术方案为：

一种中段拦截系统，包括上述的中段拦截导弹、探测模块和控制模块；

所述探测模块获取目标的实时飞行弹道和飞行速度；

所述控制模块根据探测模块获取的目标的飞行弹道和飞行速度计算中段拦截导弹的发射时间及飞行弹道；

控制所述中段拦截导弹在所述发射时间发射，并沿所述飞行弹道飞行，所述控制模块结合中段拦截导弹的回传数据以及探测模块获取目标的实时飞行弹道和飞行速度的数据计算第一拦截区域的位置、第二拦截区域的位置、第一弹体的引爆时间和第二弹体的引爆时间。

为了解决上述技术问题，本发明采用第三种技术方案为：

一种中段拦截方法，包括如下步骤：

步骤一、通过探测模块获取目标的实时飞行弹道和飞行速度；

步骤二、控制模块根据目标的飞行弹道和飞行速度计算中段拦截导弹的预设发射时间及预设飞行弹道；

步骤三、控制模块控制发射中段拦截导弹，并通过中段拦截导弹实时获取目标的实时飞行弹道和飞行速度；

步骤四、控制模块结合探测模块与中段拦截导弹获取目标的实时飞行弹道和飞行速度实时设置第一拦截区域和第二拦截区域；

步骤五、所述中段拦截导弹到达第二拦截区域之前，所述第二弹体脱离主框架，并均匀分散飞行至第二拦截区域内；

步骤六、所述第一弹体朝向第一拦截区域持续飞行；所述第一弹体距离目标小于30米或到达第一拦截区域时引爆第一弹体，控制第二弹体摧毁目标或者延后引爆第二弹体。

本发明的有益效果在于：通过第一弹体，能够通过炸药在第一拦截区域内形成第一破坏区，对目标进行破坏，在第一弹体拦截失败的情况下，通过第二弹体在第二拦截区域内形成第二破坏区，配合本身的电磁脉冲，形成电磁脉冲冲击区域，对于弹道导弹的高精度的各种芯片具有极强的破坏力，实现导弹的拦截；同时，由于金属片作用，即使金属片未能对目标拦截成功，也能够对目标的表面进行破坏，提升第二弹体产生的电磁脉冲的冲击效果，破坏目标表面，也可以提升其在雷达等探测器下的有效反射面积进而提升显示效果，即使拦截失败，也能够对目标进行高精度追踪，方便进行第二次拦截或者末端拦截；通过第一助推器、第二助推器以及第二弹体的可分离的设置，在第一助推器分离以及第二弹体的脱离，能够使得剩余的部分的飞行速度更快的到达第一拦截区域，进而在第一弹体爆破时金属片的速度更快，破坏力更强；而多个的第二弹体产生的电磁脉冲具有扩散的效果，能够使得第二拦截区域极大，保证拦截效果。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的一种中段拦截导弹的结构简图；

图2为本发明具体实施方式的一种中段拦截导弹的挂接体的结构示意图；

图3为本发明具体实施方式的一种中段拦截方法的示意图；

标号说明：1、中段拦截导弹；2、主框架；3、第二弹体；4、挂接体；41、圆柱体；42、V型箭头；5、探测模块；6、目标；7、第一拦截区域；8、第二拦截区域。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图3，一种中段拦截导弹1，包括从下到上依次设置的第一级助推器、第二级助推器、拦截器和主引导控制头；所述第一级助推器、第二级助推器、拦截器分别与主引导控制头电性连接；

所述拦截器包括主框架2、第一弹体和多个的第二弹体3，所述第一弹体设置在主框架2内，多个所述第二弹体3与主框架2可脱离连接；

所述第一弹体包括炸药和金属片；

所述第二弹体3依次包括副助推器、电磁脉冲炸弹和副引导控制头，所述副助推器、电磁脉冲炸弹分别与副引导控制头电性连接。

从上述描述可知，通过第一弹体，能够在通过炸药在第一拦截区域7内形成第一破坏区，对目标6进行破坏，在第一弹体拦截失败的情况下，通过第二弹体3在第二拦截区域8内形成第二破坏区，配合本身的电磁脉冲，形成电磁脉冲冲击区域，对于弹道导弹的高精度的各种芯片具有极强的破坏力，实现导弹的拦截；同时，由于金属片作用，即使金属片未能对目标6拦截成功，也能够对目标6的表面进行破坏，提升第二弹体3产生的电磁脉冲的冲击效果，破坏目标6表面，也可以提升其在雷达等探测器下的有效反射面积进而提升显示效果，即使拦截失败，也能够对目标6进行高精度追踪，方便进行第二次拦截或者末端拦截；通过第一助推器、第二助推器以及第二弹体3的可分离的设置，在第一助推器分离以及第二弹体3的脱离，能够使得剩余的部分的飞行速度更快的到达第一拦截区域7，进而在第一弹体爆破时金属片的速度更快，破坏力更强；而多个的第二弹体3产生的电磁脉冲具有扩散的效果，能够使得第二拦截区域8极大，保证拦截效果。

所述电磁脉冲炸弹其他名称为电磁炸弹、电磁脉冲武器等，是一种利用炸药爆炸压缩磁通量的方法产生高功率微波的电磁脉冲武器。

进一步的，所述第一弹体内还设置有多个挂接体4，所述挂接体4包括四个的圆柱体41，四个所述圆柱体41的一端相互连接，相邻所述圆柱体41的中心轴的夹角相等，所述挂接体4的四个角端上设置有V型箭头42。

从上述描述可知，通过V型箭头42的设置，能够方便炸药爆破时，对目标6进行破坏，对于导弹表面进行加固或者设置屏蔽层的目标6的外层进行破坏，或者直接勾接在目标6的表面上，增大目标6的表面反射面积，方便第二弹体3或者雷达的锁定。

进一步的，所述V型箭头42和金属片的材质为碳化钨合金。

从上述描述可知，通过采用碳化钨合金的V型箭头42和金属片，由于其硬度与金刚石相近，能够对目标6进行有效的破坏，避免由于目标6具有专门防护电磁脉冲的防护层造成第二弹体3的作用差的情况发生；同时碳化钨合金具为电、热的良好导体，能够方便第二弹体3的电磁脉冲起作用。

进一步的，所述主引导控制头和副引导控制头均包括红外探测器、通讯器、成像器和控制器，所述红外探测器、通讯器、成像器分别与控制器电性连接。

从上述描述可知，通过红外探测器，能够对目标6的热红外特征进行锁定；通过成像器，能够通过图像识别的方式对目标6进行锁定，或者配合通讯器将实时画面传递给底面进行人工识别，也能够通过人工远程控制的方法对第一弹体和第二弹体3进行控制；通过控制器，能够实现第一弹体和第二弹体3的自动控制或者远程控制；通过红外探测器也能够记录目标6发动机关机点的红外参数，方便对目标6的飞行轨迹进行预测。

一种中段拦截系统，包括上述的中段拦截导弹1、探测模块5和控制模块；

所述探测模块5获取目标6的实时飞行弹道和飞行速度；

所述控制模块根据探测模块5获取的目标6的飞行弹道和飞行速度计算中段拦截导弹1的发射时间及飞行弹道；

控制所述中段拦截导弹1在所述发射时间发射，并沿所述飞行弹道飞行，所述控制模块结合中段拦截导弹1的回传数据以及探测模块5获取目标6的实时飞行弹道和飞行速度的数据计算第一拦截区域7的位置、第二拦截区域8的位置、第一弹体的引爆时间和第二弹体3的引爆时间。

进一步的，所述第一拦截区域7和第二拦截区域8之间间隔为8公里至15公里。

从上述描述可知，通过第一拦截区域7和第二拦截区域8区域间隔为8公里至15公里，能够为第二弹体3的反应时间以及调节时间预留空间，保证拦截效果。

一种中段拦截方法，包括如下步骤：

步骤一、通过探测模块5获取目标6的实时飞行弹道和飞行速度；

步骤二、控制模块根据目标6的飞行弹道和飞行速度计算中段拦截导弹1的预设发射时间及预设飞行弹道；

步骤三、控制模块控制发射中段拦截导弹1，并通过中段拦截导弹1实时获取目标6的实时飞行弹道和飞行速度；

步骤四、控制模块结合探测模块5与中段拦截导弹1获取目标6的实时飞行弹道和飞行速度实时设置第一拦截区域7和第二拦截区域8；

步骤五、所述中段拦截导弹1到达第二拦截区域8之前，所述第二弹体3脱离主框架2，并均匀分散飞行至第二拦截区域8内；

步骤六、所述第一弹体朝向第一拦截区域7持续飞行；所述第一弹体距离目标6小于30米或到达第一拦截区域7时引爆第一弹体，控制第二弹体3摧毁目标6或者延后引爆第二弹体3。

进一步的，所述步骤五还包括：所述中段拦截导弹1到达第二拦截区域8之前，所述第二弹体3脱离主框架2，并通过副引导控制头控制副助推器均匀分散飞行至第二拦截区域8内；通过副引导控制头对目标6实时监控，并将数据传输给主控制头和控制模块用于第一拦截区域7矫正，同时根据目标6的飞行弹道和飞行速度对第二拦截区域8进行矫正与缩小。

从上述描述可知，通过多个的第二弹体3的副引导头对目标6进行多重锁定，避免失去对目标6的监控，同时对第一拦截区域7的矫正和第二拦截区域8进行矫正和缩小，提升拦截的成功率。

进一步的，所述延后引爆第二弹体3钟的“延后”时间为：

第一拦截区域7与第二拦截区域8的间距除以目标6的飞行速度所获得的时间。

进一步的，所述控制第二弹体3摧毁目标6包括：

通过副引导控制头对目标6实时监控，若目标6穿过第一拦截区域7后为单独个体，则第二拦截区域8内的第二弹体3朝向该个体飞去，当最接近目标6的第二弹体3在距离目标6小于100米时引爆所有第二弹体3；若目标6穿过第一拦截区域7后为多个个体，则第二拦截区域8内的第二弹体3选择规则形状的个体飞去，当50％以上的第二弹体3在距离各自选择的规则形状的个体距离小于100米时引爆所有第二弹体3；若不存在规则形状的个体，则第二拦截区域8内的第二弹体3选择体型从大到小的个体飞去并同时引爆。

从上述描述可知，通过第二弹体3的副引导控制头对目标6实时监控，能够在第一拦截区域7拦截失败的情况下进行补救，提升目标6的摧毁概率；即使第一弹体拦截成功，也要引爆所有的第二弹体3，即使面对目标6存在多个弹头的情况，则第二拦截区域8内的第二弹体3选择规则形状的个体飞去，当50％以上的第二弹体3在距离各自选择的规则形状的个体距离小于100米时引爆所有第二弹体3；选择规则形状的个体是由于现有的所有导弹必须要符合空气动力学，才能够达到设计的飞行速度，若设计为不规则的形状，则其飞行能力就会大大削弱；多个的第二弹体3，能够形成第二拦截区域8内的全面破坏，防止错失目标6；通过100米间距引爆，能够在满足破坏的情况下，防止目标突围。

实施例一

一种中段拦截导弹，包括从下到上依次设置的第一级助推器、第二级助推器、拦截器和主引导控制头；所述第一级助推器、第二级助推器、拦截器分别与主引导控制头电性连接；

所述拦截器包括主框架、第一弹体和多个的第二弹体，所述第一弹体设置在主框架内，多个所述第二弹体与主框架可脱离连接；

所述第一弹体包括炸药和金属片；

所述第二弹体依次包括副助推器、电磁脉冲炸弹和副引导控制头，所述副助推器、电磁脉冲炸弹分别与副引导控制头电性连接。

所述第一弹体内还设置有多个挂接体，所述挂接体包括四个的圆柱体，四个所述圆柱体的一端相互连接，相邻所述圆柱体的中心轴的夹角相等，所述挂接体的四个角端上设置有V型箭头。

所述V型箭头和金属片的材质为碳化钨合金。

所述主引导控制头和副引导控制头均包括红外探测器、通讯器、成像器和控制器，所述红外探测器、通讯器、成像器分别与控制器电性连接。

实施例二

一种中段拦截系统，包括实施例一所述的中段拦截导弹、探测模块和控制模块；

所述探测模块获取目标的实时飞行弹道和飞行速度；

所述控制模块根据探测模块获取的目标的飞行弹道和飞行速度计算中段拦截导弹的发射时间及飞行弹道；

控制所述中段拦截导弹在所述发射时间发射，并沿所述飞行弹道飞行，所述控制模块结合中段拦截导弹的回传数据以及探测模块获取目标的实时飞行弹道和飞行速度的数据计算第一拦截区域的位置、第二拦截区域的位置、第一弹体的引爆时间和第二弹体的引爆时间。

所述第一拦截区域和第二拦截区域之间间隔为8公里至15公里。

实施例三

一种中段拦截系统的拦截方法，包括如下步骤：

步骤一、通过探测模块获取目标的实时飞行弹道和飞行速度；

步骤二、控制模块根据目标的飞行弹道和飞行速度计算中段拦截导弹的预设发射时间及预设飞行弹道；

步骤三、控制模块控制发射中段拦截导弹，并通过中段拦截导弹实时获取目标的实时飞行弹道和飞行速度；

步骤四、控制模块结合探测模块与中段拦截导弹获取目标的实时飞行弹道和飞行速度实时设置第一拦截区域和第二拦截区域；

步骤五、所述中段拦截导弹到达第二拦截区域之前，所述第二弹体脱离主框架，并通过副引导控制头控制副助推器均匀分散飞行至第二拦截区域内；通过副引导控制头对目标实时监控，并将数据传输给主控制头和控制模块用于第一拦截区域矫正，同时根据目标的飞行弹道和飞行速度对第二拦截区域进行矫正与缩小；

步骤六、所述第一弹体朝向第一拦截区域持续飞行；所述第一弹体距离目标小于30米或到达第一拦截区域时引爆第一弹体，通过副引导控制头对目标实时监控，若目标穿过第一拦截区域后为单独个体，则第二拦截区域内的第二弹体朝向该个体飞去，当最接近目标的第二弹体在距离目标小于100米时引爆所有第二弹体；若目标穿过第一拦截区域后为多个个体，则第二拦截区域内的第二弹体选择规则形状的个体飞去，当50％以上的第二弹体在距离各自选择的规则形状的个体距离小于100米时引爆所有第二弹体；若不存在规则形状的个体，则第二拦截区域内的第二弹体选择体型从大到小的个体飞去并同时引爆；或者在第一拦截区域与第二拦截区域的间距除以目标的飞行速度所获得的时间后引爆第二弹体。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种中段拦截导弹，其特征在于，包括从下到上依次设置的第一级助推器、第二级助推器、拦截器和主引导控制头；所述第一级助推器、第二级助推器、拦截器分别与主引导控制头电性连接；

所述拦截器包括主框架、第一弹体和多个的第二弹体，所述第一弹体设置在主框架内，多个所述第二弹体与主框架可脱离连接；

所述第一弹体包括炸药和金属片；

所述第二弹体依次包括副助推器、电磁脉冲炸弹和副引导控制头，所述副助推器、电磁脉冲炸弹分别与副引导控制头电性连接；

所述第一弹体内还设置有多个挂接体，所述挂接体包括四个的圆柱体，四个所述圆柱体的一端相互连接，相邻所述圆柱体的中心轴的夹角相等，所述挂接体的四个角端上设置有V型箭头。

2.根据权利要求1所述的中段拦截导弹，其特征在于，所述V型箭头和金属片的材质为碳化钨合金。

3.根据权利要求1所述的中段拦截导弹，其特征在于，所述主引导控制头和副引导控制头均包括红外探测器、通讯器、成像器和控制器，所述红外探测器、通讯器、成像器分别与控制器电性连接。

4.一种中段拦截系统，其特征在于，包括权利要求1-3任意一项所述的中段拦截导弹、探测模块和控制模块；

所述探测模块获取目标的实时飞行弹道和飞行速度；

所述控制模块根据探测模块获取的目标的飞行弹道和飞行速度计算中段拦截导弹的发射时间及飞行弹道；

控制所述中段拦截导弹在所述发射时间发射，并沿所述飞行弹道飞行，所述控制模块结合中段拦截导弹的回传数据以及探测模块获取目标的实时飞行弹道和飞行速度的数据计算第一拦截区域的位置、第二拦截区域的位置、第一弹体的引爆时间和第二弹体的引爆时间。

5.根据权利要求4所述的中段拦截系统，其特征在于，所述第一拦截区域和第二拦截区域之间间隔为8公里至15公里。

6.一种中段拦截方法，基于如权利要求4-5中任一项的中段拦截系统，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、通过探测模块获取目标的实时飞行弹道和飞行速度；

步骤二、控制模块根据目标的飞行弹道和飞行速度计算中段拦截导弹的预设发射时间及预设飞行弹道；

步骤三、控制模块控制发射中段拦截导弹，并通过中段拦截导弹实时获取目标的实时飞行弹道和飞行速度；

步骤四、控制模块结合探测模块与中段拦截导弹获取目标的实时飞行弹道和飞行速度实时设置第一拦截区域和第二拦截区域；

步骤五、所述中段拦截导弹到达第二拦截区域之前，所述第二弹体脱离主框架，并均匀分散飞行至第二拦截区域内；

步骤六、第一弹体朝向第一拦截区域持续飞行；第一弹体距离目标小于30米或到达第一拦截区域时引爆第一弹体，控制第二弹体摧毁目标或者延后引爆第二弹体；

所述步骤五还包括：所述中段拦截导弹到达第二拦截区域之前，所述第二弹体脱离主框架，并通过副引导控制头控制副助推器均匀分散飞行至第二拦截区域内；通过副引导控制头对目标实时监控，并将数据传输给主控制头和控制模块用于第一拦截区域矫正，同时根据目标的飞行弹道和飞行速度对第二拦截区域进行矫正与缩小。

7.根据权利要求6所述的中段拦截方法，其特征在于，所述延后引爆第二弹体钟的“延后”时间为：

第一拦截区域与第二拦截区域的间距除以目标的飞行速度所获得的时间。

8.根据权利要求6所述的中段拦截方法，其特征在于，所述控制第二弹体摧毁目标包括：

通过副引导控制头对目标实时监控，若目标穿过第一拦截区域后为单独个体，则第二拦截区域内的第二弹体朝向该个体飞去，当最接近目标的第二弹体在距离目标小于100米时引爆所有第二弹体；若目标穿过第一拦截区域后为多个个体，则第二拦截区域内的第二弹体选择规则形状的个体飞去，当50％以上的第二弹体在距离各自选择的规则形状的个体距离小于100米时引爆所有第二弹体；若不存在规则形状的个体，则第二拦截区域内的第二弹体选择体型从大到小的个体飞去并同时引爆。

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