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北极星论文范文

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  1. “北极星”导弹历史
  2. “北极星”2导弹

《朝鲜北极星系列导弹(1)》

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2019年10月2日上午07:11(格林尼治标准时间周二22:11),在朝鲜江原道元山北部一带的东海元山湾水域,朝鲜国防科学院成功试射新型“北极星”3潜射弹道导弹.这是朝鲜自2016年8月以来首次发射潜射导弹,也是自2019年5月以来发射的第11枚导弹,此前10次发射的都是近程导弹.

据韩联社报道,韩国国防安全论坛(KODEF)首席分析员申钟宇(音)表示,“北极星”3与前两个型号完全不同,最大射程可达5000千米.从外观看,“北极星”3的设计与中国、俄罗斯、美国拥有的潜射导弹相仿.

韩国军方宣布,导弹飞行距离约450千米,最高高度约910千米.这次用比通常更高角度的“高弹道”发射,射程相当于能到达日本的中程弹道导弹.

日本首相安倍晋三表示,日本政府对朝鲜10月2日所进行的导弹发射表示强烈和强烈谴责,这次发射活动违反了联合国安理会的决议.军事專家说,这枚弹丸以“俯仰轨道”飞行,表明它的发射角度可以达到高空,但限制了它的飞行距离.如果按照正常方式发射的话,这枚导弹可能会飞行2000千米以上——能到达日本所有地区.

美国国务院周三在华盛顿敦促朝鲜不要进行“挑衅”,但没有强烈谴责其最近发射潜射弹道导弹.

法国外交部谴责平壤一再发射导弹,并表示最近的试射“无助于恢复严肃的谈判”.上图:“北极星”3导弹发射;中图:朝鲜人民军将领观看发射场景;右下图:军方将领向金正恩介绍“北极星”3导弹发射情况 (图自朝中社)

今年7月,朝鲜媒体刊登了金正恩视察新型潜艇的照片,加剧了外界对平壤推进潜射弹道导弹计划的担忧.确信的潜射导弹能力将使朝鲜的核武库达到一个新的水平,允许在朝鲜半岛以外的地区部署导弹,并在其军事基地受到攻击时提供第二次打击能力.

“北极星”导弹历史

朝鲜的潜射弹道导弹源于现已退役的苏联R-27弹道导弹(北约代号是SS-N-6).1968年开始,R-27在苏联海军服役.它是单级液体燃料的潜射弹道导弹,长8.98米,直径1.5米,起飞重量14.2吨,载荷能力650千克,采用单级液体火箭发动机,有3种型号,基本型(一型)射程达2400千米,二、三型射程达3000千米.基本型只能携载1枚头,但到R-27U的时候就能携带3枚头.该导弹原本装备于苏联的Y-I型核潜艇,技术已得到充分验证.1970年代后,R-27被更现代的设计所取代.但是,许多未使用的R-27导弹在1990年代前被回收,用于科学研究.大约有500枚R-27导弹被发射,成功率87%.上世纪90年代,至少有1枚导弹的全部或大部分零件被当做“废品”非法销往朝鲜.1991年苏联解体后,朝鲜购买了很多被当做废品的俄制武器,有些被他们再次军事化.朝鲜《劳动新闻》头版刊发的“北极星”3试射成功的报道韩国首尔民众在观看朝鲜“北极星”3导弹发射的报道

2016年,朝鲜曾三次从潜艇发射“北极星”1导弹,并于2017年从陆地发射“北极星”2导弹.随后,发展出了“北极星”3潜射导弹.

“北极星”1潜射弹道导弹源自R-27导弹的“舞水端”导弹美国情报人员绘制的KN-11草图,几乎和R-27一模一样R-27导弹(左)与“北极星”1导弹(右)2015年5月, 朝鲜进行第四次潜射弹道导弹发射试验,尾焰狭窄且有2~3米的长度几乎透明,这是典型的液体火箭发动机的尾焰特征

西方情报机构认定上世纪80年代末的戈尔巴乔夫时期,苏联马卡耶夫设计局直接向朝鲜转让了R-27弹道导弹的制造技术,甚至还包括MAZ-547导弹运输、起竖和发射三用车.在上世纪90年代初期,朝鲜从俄罗斯招揽了一批导弹专家,开始研制自己的潜射导弹和陆基中程导弹,其中潜射型就是“北极星”1,陆基型号是“火星”10,即西方所谓的“舞水端”.R-27导弹最大的技术难点就是潜入式液体火箭发动机,采用分级燃烧循环技术.经过二三十年的技术摸索,2015年,朝鲜成功推出“北极星”1潜射弹道导弹,美韩方面以KN-11代称.

朝鲜在潜射弹道导弹发展过程中,没有如西方推测的那样,以R-27导弹技术为基础,采用液体燃料发动机、水下点火热发射方式,而是进行了较大改动,采用固体火箭发动机、水上点火冷发射方式.所谓“冷”发射,是指潜射弹道导弹离开发射筒,出水并到一定高度后,才启动火箭发动机完成发射,这有利于提高弹道导弹发射成功率.2015年5月首次公开试射时,采用的是液体燃料发动机,因为那时朝鲜同级别的固体火箭发动机还没有试验.

由于潜射弹道导弹对空间的把握、精密器件、加工工艺和精度有着很高的要求,因此即便有样品和图纸,制造R-27导弹对朝鲜来说仍是一个很大的挑战.所以,朝鲜起初以R-27为基础,把导弹从海上搬到陆上,适当增长弹体以增大内部空间和射程,这便是朝鲜近年大力试验的中程导弹——“舞水端”导弹.尽管就技术含量而言,“舞水端”导弹仍比不上它的母型R-27,但这让朝鲜得到了可靠的中程打击能力,也积累了必需的技术经验,对发展真正的潜射导弹大有裨益.

在研制“舞水端”导弹的基础上,朝鲜技术人员近年来成功“临摹”出了“北极星”1海基弹道导弹,并且装备在试验潜艇上,说明朝鲜的弹道导弹制造能

力已大致相当于苏联1960年代水平,这对于一个小国而言已是不俗的成就.

2016年4月24日,“北极星”1进行了水下发射试验,朝鲜通讯社报道了金正恩在现场亲自指导试射的消息.“此次试射,目的在于确证导弹冷发射系统在最低发射深度的稳定性,新研制大功率固体发动机的导弹垂直飞行体系的动力学特点,弹体热分离的可靠性以及战斗部核引爆装置在预定高度的工作精确度.”这是朝鲜方面首次确认其“北极星”1潜射弹道导弹使用固体燃料发动机推进.2016年8月24日,朝鲜在日本海水下再次成功发射“北极星”1潜射弹道导弹.这次试验中,导弹飞行了500千米,考虑到采用高弹道试射,导弹实际射程应该比这次飞行得要远.曾是韩国海军首位潜艇战队队长的预备役军官金赫秀說:“‘北极星’1导弹一口气飞了500千米,这意味着朝鲜从东海岸潜艇基地发射导弹后,能够攻击韩国全境.”

2015年5月,朝鲜首次公开试射“北极星”1时就采用冷发射+水上点火技术.该导弹和同名的美国第一代潜射弹道导弹“北极星”A1类似,都是两级固体燃料发动机、燃气舵控制、冷发射出水后点火.冷发射的“北极星”1具备足够的打击突然性(这也是美国潜射导弹坚持使用冷发射的一大动因).考虑到朝鲜的加工工艺水平,保守估计“北极星”1应当拥有不低于2000千米的射程,其余参数应当与R-27一型基本相同.在载荷能力上,“北极星”1可能和R-27大致相当,在500-650千克之间.就总体性能而言,“北极星”1并不算差,一些性能甚至已经达到中国第一代潜射导弹“巨浪”1的水平.另有军事专家估计,“北极星”1导弹可携带约500千克重的常规弹头.即便是这样一枚导弹,也足以破坏钢筋混凝土结构的地下指挥所.如果携带一颗重约700千克的头,“北极星”1将具备至少1000千米的射程.尽管其命中精度不会很高(特别在使用突防概率更高的低弹道发射时),但如果导弹携带了头,这种几乎没有预警时间的打击,对于韩国和日本来说足以致命,驻日美军基地都会被夷为平地.在目前已知的朝鲜所有弹道导弹中,“北极星”1的总体性能也许不是最出色,但却是生存能力最强、打击突然性最高的导弹.

根据朝鲜《劳动新闻》公开的试射照片,“北极星”1导弹可以集成到朝鲜自行建造的“新浦”级潜艇上.发动机喷嘴周围安装8个格栅空气舵,目的是克服导弹上升时发动机产生的巨大震动,以及以超过10马赫速度飞行时产生的震动,保证弹体飞行姿态稳定.

“北极星”1潜射弹道导弹试验分析

发动机方面,在2015年5月的试验中,“北极星”1导弹尾焰狭窄且有2~3米的长度是几乎透明的状态,然后延伸发展为典型的橘尾焰流,羽状尾焰在大约20米后才扩散.这是典型的液体火箭发动机的尾焰特征.

而从2016年8月24日试验的照片可以发现,在导弹的根部出现了几乎炽热明亮的白色尾焰,然后很快扩散,变为明亮的灰色烟雾,而且导弹助推段尾迹明显为较长的深色烟雾带,这表明采用了固体火箭发动机.

发射方式方面,从2016年的照片看,朝鲜水下发射的导弹出水后,空中存在深色烟雾,而出水处并没有较大烟雾累积,可以判断导弹是在出水后大约20余米高度空中点火,也就是导弹采用了水下燃气弹射方式,出水后空中点火启动火箭发动机,即“冷发射”.这种方式多为固体燃料导弹采用,与“热发射”相比发射系统更复杂.在“北极星”1导弹发射筒筒盖下方有一个水密隔膜,潜艇进入发射深度时,先打开筒盖让海水涌入发射筒,使得隔膜上部到发射筒盖之间充满海水,发射时必须根据深度调节水密隔膜下的气压,保持与膜外水压一致,使得导弹在冲破隔膜时不会因压力剧烈变化而导致弹体失控达不到预定高度.

另外,从朝鲜公布的2016年8月试验照片可以发现,这次“北极星”1导弹采用了和先前试射的“舞水端”导弹类似的折叠式栅格尾翼.这在以往的“北极星”潜射导弹试验中均未发现.外界基本认为,“北极星”1导弹栅格尾翼的作用与此前“舞水端”导弹类似,主要解决导弹发射初期弹体的稳定问题,而这可能是“北极星”1导弹此前一再发射失败的原因.

导弹结构参数方面,从朝鲜试验的照片来看,“北极星”1潜射导弹的直径大约1.5米,而且长度超过了9米,可能的重量也有15吨,有效载荷在600千克左右.

发动机基本性能方面,“北纬38度”网站发表了美国专家对朝鲜新型固体发动机的分析报告.该发动机直径约1.25~1.5米,长约3米,可以用作“北极星”1导弹的第二级.试验现场的显示屏显示该发动机工作了57秒.根据美国专家计算,如果采用钢制壳体,发动机的空重为800千克,可以携带约4吨的固体燃料,提供15~20吨的推力.

射程方面,考虑导弹结构参数、发动机基本性能,可估算得出该导弹射程约1700千米,低于采用液体燃料的R-27潜射导弹.其固体发动机的海平面比冲为220(S),第二级真空比冲250(S),而R-27导弹的发动机比冲达到海平面274(S),真空比冲290(S),可以把650千克导弹投送至2400~2500千米之外,再入速度达4.4千米/秒.美国军事专家认为,“北极星”1导弹的射程在900-1250千米,韩国专家则推测该导弹的射程在2000-2500千米.如果减轻结构重量,能提高主发动机推力、射程,增加到3000千米的潜力.在R-27导弹基础上,通过并联发动机,扩大导弹弹体直径,增加燃料携带量,采用两级分离设计,也可以开发出射程更远的潜射导弹.

在制导系统和气动布局方面,为了提高打击精度,“北极星”1潜射导弹采用了捷联惯导系统,包括环形激光陀螺仪和加速度计,来控制导弹的飞行和导航,其火控计算机能在飞行末端快速修正,从而简化导弹发射前的风力修正等程序.考虑到朝鲜已有从俄罗斯引进卫星导航设备的经验,“北极星”1潜射导弹也可能集成了俄罗斯“格洛纳斯”卫星定位系统来进行定位和确定飞行方向.

“北极星”1潜射导弹的气动外形和再入飞行器设计与R-27导弹非常相似.其弹头为三锥头式设计,分为“锥一柱一尾”3部分,即头部为钝锥形,弹头体呈圆柱形,尾部为裙形,仪器舱为截锥形结构.此外,导弹的导航、引导和控制系统也被整合进弹头内部.这样设计的好处是再入速度快,并且留出了安装火箭推力矢量喷管系统的地方,可以实现全程制导.不仅减小了雷达的有效反射截面,增强了导弹的突防能力,而且这种外形再入时形成的弓形激波可以带走较多的热流,有利于缓解再入大气层时的高温烧蚀,裙形的设计则让弹头在再入大气层时保持飞行稳定.

“北极星”2导弹

“北极星”2(美国称之为KN-15)是朝鲜第一型采用固体火箭发动机的中远程战略弹道导弹,在“北极星”1潜射弹道导弹的基础上改进而来,增加了射程.这相当于把潜射导彈改进为陆基导弹,类似于中国“东风”21中程弹道导弹是从“巨浪”1潜射导弹改进而未,都属于“由海上陆”.“北极星”2导弹采用冷发射方式,即先用压力把导弹从发射筒内弹射出去,到达一定高度后再点燃发动机.

2017年2月12日7时55分,“北极星”2型导弹成功发射,发射地点在朝鲜西北部平安北道龟城市芳岘一带,朝鲜最高领导人金正恩在现场进行指导.考虑到周边国家安全,此次发射调高了发射高度,以高发射角进行发射,飞行高度约为550千米,射程大约500千米.

朝中社说,在最恶劣条件下试验和完成新设计制造的自行发射架得到检验.从朝方发布的照片看,这是指履带式导弹发射车.军事分析师说,履带式发射车适用于山地多、路况差的朝鲜,而且便于导弹发射前校准水平,可以缩短发射准备时间.朝方称,试射还验证了弹道导弹战斗部再入大气层后的制导和反拦截机动能力.朝鲜又增加了一个具有威力的核攻击手段.

这次朝鲜试射弹道导弹包括三大突破:一是首次在陆基导弹上采用固体燃料发动机:二是成功测试了飞行段制导性能和级间分离技术:三是试验了“为弹道导弹装载头和躲避拦截”的能力.朝鲜在此次发射中验证了冷发射系统和大推力燃料弹道导弹发动机的可靠性和稳定性,确定了大功率发动机在预定高度的启动特点,重新确认了主动飞行时段弹道导弹的制导及操纵特性、发动机的工作特点和多级导弹弹体分离特性.此次试射还使用了高弹道飞行,验证了主动段制导和控制能力,以及再入控制和热防护系统的可靠性.在这次试射中,这个导弹在发动机关机的时候,其竖直方向的速度达到大约3200米/秒,水平方向速度仅约800米/秒,总速度约3300米/秒.发动机关机点的导弹飞行仰角为76度,确实是非常陡的高轨道.如果将关机点的仰角下调到大约45度,这个导弹能够达到其最大射程1100千米.单就其“固体燃料”、“机动发射”,以及其弹体直径超过1.5米三大特点来看,该导弹技术水平已经接近我国早期的“东风”21导弹.

2017年5月21日下午,朝鲜再度发射了一枚“北极星”2型导弹.据韩美日各方的消息称,这枚导弹试射成功,飞行距离大约为500千米.此番“北极星”2的试射不是一次简单的试射,而是给“北极星”2定型的关键性试射.用朝鲜的话讲,即“目的是最终确认‘北极星’2型地地中远程战略弹道导弹武器系统的全盘技术指标,充分考核在各种战斗环境中的适用可能性,以在部队实战部署”.现场观摩试射的金正恩称赞此次试射“完美无瑕”,而且当场下令尽快量产列装战略军.

“北极星”2导弹长度8.8米,弹径1.5米,其中第一级长度4.25米,第二级长度2.5米,弹头2.05米,射程约为2 000千米,发射重量与我国“巨浪”1导弹相当.“北极星”2导弹没有采用常规的气动弹翼,而是栅格式尾翼,因为其结构形状和小弦长,可以紧贴弹体折叠,这样导弹结构更加紧凑,易于存储和运输.“北极星”2导弹采用双锥形弹头,而不是R-27潜射导弹的“锥一柱一裙”式,因此弹头长度缩短了约0.5米.在减轻弹头重量的同时,导弹第二级的长度得以增加.

“北极星”2导弹配备的履带式运输一起竖一发射车改进自“风暴虎”主战坦克的履带式底盘,车体被拉长,有8对负重轮,外观设计上借鉴了俄罗斯SS-14导弹的15U59发射车.发射筒长12.5米,筒径1.6米.导弹发射筒两侧还增加了设备箱,集成化程度很高,可见“北极星”2导弹已经向实战化方向迈出重大一步.该导弹采用了先进的悬垂发射筒和自适应延伸橡胶底座技术,这是野外机动发射的核心技术之一.

导弹弹射出筒后,在距离发射筒约20米的空中点火.这个距离暗示潜射型号最大的发射深度也是20米左右,与美国人此前的报道相符.

朝鲜发布的视频显示了从导弹点火后到一二级分离、头体分离的主动段飞行画面,时长约2分钟,显示一二级发动机都工作了将近60秒.与2016年3月24日朝鲜“新研制大功率固体发动机”的燃烧时间相比,第二级固体发动机的燃烧时间吻合.当时试验现场的电脑显示屏显示这段长约3米的固体发动机工作了57秒.根据美国专家计算,如果采用钢制壳体,发动机的空重为800千克,可以携带约4吨的固体燃料,提供15~20吨的推力.视频中还能看到导弹一二级的组装画面.导弹第一级顶部正好在弹体书写的“北极星”3个朝鲜文的“星”字中间,根据长径比可以推算出一级长度约为4~5米.结合第一级飞行时间,可以推算出导弹一级的重量和推力大概为二级的两倍.

朝鲜目前中远程导弹多数采用坑道隐蔽、开出坑道即可发射的部署方式.“北极星”2导弹是目前朝鲜已经的弹道导弹中,具备一定的机动性,且最接近实战能力的型号.

(未完待续)

【编辑/何懿】

上文评论:此文为一篇关于朝鲜和北极星和系列和导弹和(和1和)方面的北极星论文题目、论文提纲、北极星论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.

北极星引用文献:

[1] 北极星论文范文 北极星类有关论文范文数据库2万字
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