最近整理了我的硬盘碎片,发现了一部很久以前下载但没看过的电影——《通缉令》,安吉丽娜·朱莉一甩手,子弹飞过障碍物。
精彩吗?更神奇的是!
你没看错,摩根弗里曼让男主拍了垃圾桶里苍蝇的翅膀!
被枪指着脑袋的男主费了好大劲,终于真的射出了苍蝇的翅膀。摩根弗里曼解释了男主的能力:
有了这样的设定,剧情中出现什么样的场景也就不足为奇了。比如:子弹一发,一般电影里不开的主角都是象征性的逃跑,但这部剧里的反应是:
“通缉犯”亮点(约 3M 大小)
所以在这个节目中,你不会看到挡子弹救你爱人的情节。一颗子弹就够了,何必用生命?
如果现实中有这样的能力拦截飞行中的子弹,世界上最危险最致命的子弹就不会那么可怕了,但我们还不能拦截子弹。
在百度输入“拦截”一词,“拦截广告软件”、“拦截导弹”等关键词会自动出现。与拦截相匹配的词往往是导弹,导弹是可以拦截的。
我们目前的技术水平能够拦截飞机和导弹,但对小子弹却束手无策。那么为什么不能拦截子弹,却可以拦截10倍子弹速度的导弹呢?下面的幻想将为你解答这个问题。
导弹是如何拦截的?
在解释为什么子弹不能被拦截之前,我们先来说说导弹是如何被拦截的。了解了导弹的拦截过程之后,自然就明白为什么子弹无法拦截了。
下面以美国陆基中段导弹防御系统(GMD)的拦截过程为例,说明导弹是如何被拦截的。
陆基中段导弹防御,即在来袭洲际弹道导弹飞行中途拦截导弹的陆基拦截导弹。洲际弹道导弹射程超过8000公里,弹道可分为上升、中段和末段。
上升段主要是发动机点火助推,使导弹加速,类似于电视直播中的长征火箭发射;中间阶段为大气层外无动力自由飞行阶段;吹。
俄罗斯白杨-M导弹
导弹防御一般选择中途拦截洲际弹道导弹。飞行中段几乎占整个飞行过程的80%到90%,时长20多分钟。中段拦截时间充裕,可多次拦截;同时,中段飞行的导弹仅受地球重力影响,弹道易于预测。
防守过程类似于我们平时打羽毛球的方式。首先,眼睛看到飞过来的目标,信息被送到大脑。大脑处理信息并预测目标的飞行轨迹。然后指示运动员接近目标,最后挥动球拍击中目标。打。
对于拦截系统,预警系统(卫星、雷达等)相当于眼睛,负责看到目标;指挥控制系统相当于大脑,处理预警信息,然后做出决策;拦截系统相当于运动员的身体,负责将“球拍”送到预定位置;拦截器的弹头相当于球拍,拦截目标。
陆基中段导弹防御系统的具体拦截过程如下:
当敌人向美国本土发射导弹时,由于导弹助推器燃料的燃烧,会释放出大量热能,与周围环境形成鲜明对比。 , SBIRS) 可以通过助推器尾焰的红外辐射发现目标,并通过目标的速度倾角判断是发射火箭还是发射导弹。大脑,提供目标的预警信息。
预警卫星通过导弹发动机尾焰的红外辐射探测导弹威胁并监测威胁目标
洲际弹道导弹是一种多级助推器。助推器将弹头送至预定高度,然后与弹头分离。同时释放诱饵等装备,与真弹头形成目标群,覆盖弹头的突防能力,增加拦截系统的识别度。难度。
弹头分离和诱饵释放:红色锥体为真弹头,球体为金属涂层气球或轻型充气诱饵,白色锥体为刚性复制诱饵,与真弹头形状相同,其他是分离后的Boosters和Fragments
C2BMC系统是一个集成的智能系统,具有自动处理预警信息和指挥决策的能力。接收到预警信息后,根据预警卫星提供的发射地点、助推时间、来袭弹道初步弹道参数等信息,形成预警文件和预警雷达(UEWR)制导信息。导弹。
预警雷达也是预警系统的一部分。接收到C2BMC系统的制导信息后,对目标进行探测、捕获和威胁评估,并将跟踪数据传回C2BMC系统。
改进的预警雷达用于检测和跟踪目标群体
C2BMC 系统处理目标弹道数据并将其从预警雷达传输到 X 波段雷达。
X波段雷达可以通过回波信号获取目标的微动(姿态变化,为了提高弹头命中精度,通常需要进行姿态控制)特性等信息,并识别并准确跟踪目标。该功能是雷达不具备的预警功能。 X波段雷达有两种类型:陆基和海基。 Fantsey第一篇文章中介绍的THAAD系统的雷达是陆基X波段雷达。
海基X波段雷达是安装在改进的海上石油钻井平台上的雷达。它具有一定的机动性,并在美国多次弹道导弹拦截试验中证明了其各种探测能力
X波段雷达接收到制导信息后,对来袭目标进行搜索、捕捉和精确跟踪,估计其轨迹,并与数据库中的相关数据进行智能匹配,识别诱饵和真正的弹头,并在同时将目标的弹道数据和特征数据传给C2BMC系统。
X波段雷达跟踪识别目标群
任何单一的传感器或技术都无法满足弹道导弹预警和探测的要求。弹道导弹预警探测需要建立在多阶段、多方法、多特征的基础上。为快速有效地开展弹道导弹预警探测,需要跨时域、跨区域整合预警卫星、预警雷达等各种传感器获取的目标观测信息。
对分布在地球多地的UEWR雷达、宙斯盾雷达、TPY-2雷达、海基X波段雷达等进行网络探测,可实现来袭中途全程跟踪目标,以及多雷达的信息网络融合检测也可以提高雷达的目标捕获概率和预测精度
C2BMC系统处理X波段雷达的探测信息。如果确定导弹可能威胁美国本土并可以拦截,则制定作战计划并选择预测命中点(拦截导弹发射后可能与目标弹道相撞的空间位置),并指定用于拦截行动的陆基拦截器 (GBI) 并加载目标数据。
拦截系统根据收到的C2BMC指令信息,发射拦截导弹,在助推器的作用下加速到预计命中点。
GBI 拦截器发射
当拦截器达到所需的关闭速度时,助推器关闭,拦截器的弹头,即大气层外杀伤车辆 (EKV),与助推器分离并单独与目标直接碰撞。拦截任务。
EKV与助推器分离,未来GBI拦截器将发展MOKV模式,即一个拦截器携带多个EKV
EKV通过直接碰撞拦截目标,即利用高速飞行的巨大动能碰撞并摧毁目标。
传统的破片破坏多用于拦截战术导弹和飞机。对于洲际弹道导弹的高强度弹头来说,破片破坏力不足以对其构成威胁,而EKV的速度可以达到7km/s,一次小小的质量碰撞就能造成巨大的动能破坏,远远超过TNT炸药的威力。
EKV结构示意图
这就要求EKV具有较高的制导和控制精度。 EKV有自己的制导和控制系统,包括4个轨控发动机,通过侧推力控制EKV轨道接近目标导弹轨道; 6个姿态控制引擎确保EKV的姿态定向,使目标始终在红外导引头的视野内。场内。红外导引头获取目标红外图像,引导EKV接近目标群,识别真实目标。
EKV 拦截目标的弹道机动分为三个部分。
第一段是基于预测拦截点的远程机动。目的是让EKV靠近目标群体,捕获目标群体。
第二部分是基于目标群跟踪的引导机动。目的是使 EKV 搜索器跟踪包含真实目标的目标组。
EKV红外导引头对目标群体的检测与识别
第三段是基于实弹头的末制导控制。目的是使EKV接近目标群,识别真实目标,并以真实目标为基准,引导EKV对目标进行碰撞和破坏。
EKV对目标的碰撞拦截:第一次拦截诱饵,第二次拦截真弹头
拦截器发射到EKV与目标相撞的飞行时间取决于发射点与碰撞点的相对位置、拦截时间的相对速度要求、以及探测车的探测要求。 EKV 导引头指向目标。当推进器分离速度为7km/s时,该时间最大值约为12min。此时碰撞点到发射点的水平距离约为3500km,高度约为1800km。
导弹的拦截过程一目了然,我们来分析一下为什么子弹无法拦截。
为什么我不能拦截子弹?
普通手枪子弹的初速与音速相近,一般为300~500m/s。步枪的子弹速度高于手枪,可以达到900~1000m/s,相当于3Ma。对于一些特殊的步枪,子弹速度可以达到4Ma。
导弹方面,除亚音速巡航导弹(如战斧)外,其他导弹大部分速度都在2Ma以上,拦截弹的飞行速度可以达到4Ma左右,部分超音速巡航导弹可以达到5Ma以上飞行速度。
现在,世界上最快的导弹是洲际弹道导弹没用卫星的导弹怎么打,它可以在大气层外以3km/s以上的速度飞行,甚至可以达到6km/s。美国在十多次试射中拦截了此类导弹,今年5月30日,真正实现了拦截洲际导弹的成功。
从上面介绍的地基中段导弹防御系统的拦截过程可以看出,拦截的前提是看到目标,然后再考虑能不能拿到。看到目标后,通过目标已有的轨迹预测后续轨迹,加上足够的拦截时间,形成拦截条件。
生活中的各种球类运动,偷足球偷篮球,捕捉科技含量更高的卫星,与空间站对接,大多都是基于这个原理。
天宫一号与天宫二号对接
子弹和导弹都具有高速飞行的特点,导弹的速度远高于子弹。导弹可以拦截,但子弹不能拦截,原因有二:一是子弹飞行时间短,二是子弹体积小。
由于子弹在飞行过程中没有动力,空气阻力会使它减速,动能会逐渐减少,加上重力的影响,飞行时间由发射的方向和高度决定。一般子弹的飞行时间都在几秒之内,很难在短时间内采取拦截措施。
子弹的长度一般在几毫米到十厘米之间,直径多在1厘米以内。这么小的体积,即使飞行时间足够长没用卫星的导弹怎么打,也无法被雷达捕捉到,也无法获取和预测其飞行轨迹。没什么好说的。
那么,可以拦截子弹吗?
洛克希德马丁桑迪亚国家实验室宣布开发出一种类似于飞镖的激光制导子弹。这种激光制导子弹长 4 英寸(约 10.16 厘米),可以在飞行过程中自动调整方向,像微型导弹一样击中 1 英里(约 1.6 公里)外的目标。
激光制导子弹的结构
激光制导子弹内部有一个微控制系统,主要由两部分组成:一是制导系统。子弹前端有一个光学传感器,用于搜索和跟踪激光制导点到目标。内部传感器可以将目标不断变化的信息实时传递给制导和指挥元件,后者计算出所需的飞行路径,并对电磁执行器进行指挥。二是传动系统,主要是驱动电机和类似“鳍”的微型弹尾。驱动电机可为传动系统提供持续动力,微型弹尾可连续旋转、调整方向,控制子弹打回旋处和曲折。目标。
由于机动性有限,目前制导子弹无法击中高速移动的物体。同时,如何用光学传感器捕捉高速运动的子弹也是一个难题。因此,目前还无法拦截子弹。
但随着信息技术、激光制导技术和人工智能技术的飞速发展,相信未来更先进的智能子弹的出现将实现对子弹的拦截。
“天下武功,唯快不破”,在新技术突破之前,要想拦截子弹,除非你有他这么快!
电影《功夫》中的火云邪神徒手夹子弹