图为国内公开论文中关于变质心弹头攻击航母的研究,从这篇论文中,我们大致可以了解到中国对这种技术的研究已经十分深入。 反舰弹道导弹有着用于侦察搜索突防的特殊弹道。如果使用第三级固液混合火箭发动机,可以将中段传统的抛物线弹道转变为带3个波峰的跳跃式弹道,使得探测系统在导弹再入大气层之前很难准确探测和计算导弹的落点,从而大大地提高弹道导弹的突防能力。
反舰弹道导弹应同时采用我国钱学森院土提出的"弹道一巡航弹道",在初段、中段采用弹道飞行,末端弹头为重返机动体,在弹道下降过程中通过空动舵或者可变弯尾控制导弹姿态,利用攻角和侧滑角的变化调整导弹的升力和阻力来控制速度矢量的大小和方向,从而调整弹头飞行方向并增加弹头机动范围,实现末端精确制导。
为了提高突防成功率,需要精心设计弹头形状,在确保重返后机动性的前提下尽量减小雷达反射截面积(RCS),缩短对方雷达的发现/跟踪距离。圆锥体形状的弹头在减小正面60°角范围内的RCS方面具有天然优势,可以将其降到最低,但在侧面降低雷达可探测性的能力不如球形。如果以"东风"-21改装反舰弹道导弹,那么正面90°角范围内的雷达反射截面积应该会在0.01平方米上下。目前战斗机采用的雷达隐身技术通常可以将RCS降低1-2个数量级,从10平方米降低到1~0.1平方米,导弹弹头外形本身就适合减少雷达反射面积,进一步降低的潜力比飞机小,但是弹头在大气层外的弹道中段不需要考虑气动和加热问题,直接在重返阶段将添加的隐身设备烧掉就可以,因此判定RCS降低幅度为一个数量级。通常来说战斗机的侧面RCS比正面要增加1个数量级,考虑锥体外形不利于侧面隐身,因此适当加大。这里假定弹头正面90°角范围内的雷达反射截面积为0.001平方米,侧面视角度不同为0.01~0.05平方米。不过实际中弹头的雷达反射截面积可能要比预定的数值小一个数量级,这里采用的是保守估计。
变质心机动:通过移动弹头内部质量块的位置,来改变飞行器的质心,利用气动配平力矩来改变飞行器的飞行姿态,实现有效的飞行器机动。弹道导弹引入变质心控制后,其飞行轨迹可偏离预定的弹道,不仅可再入大气层,弹头可用螺旋状或蛇形状机动,而且变质心控制还可以使弹头在再入攻击段实现小幅机动,对付慢速运动的地面或海上目标,诸如航空母舰、海上舰队等慢速目标。