著名的伊斯坎德尔导弹系统已成为俄罗斯军事力量的象征之一。它并没有离开专家和媒体关注的焦点，它的战术和技术特征在有关军事主题的所有信息资源中都有给出。但数字就是数字，它们背后的是什么呢？让我们从不同的角度看一下 Iskander 的工作，以便理解操作原理和建设性解决方案的逻辑。然后，理解的深度将使您能够超越性能特征的数量，尽管它们很重要，但它们不会首先出现。我们的材料是关于 Iskander 在公共领域工作的最完整故事。

伊斯坎德尔的进化历史

弹道导弹在上个世纪作为一种武器出现，以德国 V-2 的形式出现，这是第一枚战术弹道导弹。快速可靠地将一吨炸药转移超过 300 公里，而不会对机组人员和发射机组人员造成危险，这开辟了新的战斗机会。随着弹道武器范围的迅速增加，一直到洲际，战术部分不断发展。

战术射程的界限为 500 公里。对于这样的射程，导弹可能很小。这使得它可以放置在坦克或汽车底盘类的自行式装置上，使其具有移动性和广泛使用。包括摧毁进入战术导弹射程的战略物体。

战术导弹的目标是陆基防空系统、机场、铁路枢纽、工厂、仓库、桥梁、指挥所和通信中心、发电厂和其他重要目标。数百米的失误由核装药补偿，核装药以这样的偏差可靠地击中目标。事实证明，机动性和有吸引力的射程的结合是有效的，并出现了一条进化的战术导弹系列。

该综合体配备 R-11 导弹，射程为 270 公里，于 1955 年投入使用。在国外，它被称为 Scud-A（“Squall”）。1962 年，带有 R-17 导弹的厄尔布鲁士战术导弹系统，即著名的飞毛腿-B 投入使用。这些导弹有一个液体推进剂发动机，仅在其运行过程中受到控制，直到加速部分结束，然后自由下落。

后来，固体推进剂战术导弹的时代到来了，可以沿整个轨迹进行飞行控制。1975 年，Tochka-U 投入使用，在船体中间配备了短机翼。为此，1980 年，部队收到了带有导弹格子船尾舵的 Oka 导弹系统。最后，在 2006 年，伊斯坎德尔导弹系统投入使用。

弹道飞行

弹道轨迹是由重力和空气阻力作用形成的轨迹。这是古代弩炮投掷机投掷的石头的轨迹。对于短距离，地球的引力场是非中心且均匀的：由于引力场的减弱，50 公里高空的质量仅损失了其重量的百分之一，准确地说是 1.24%。地球的曲率尚未被感觉到，被一个水平面所取代。在这些条件下，没有空气的弹道轨迹将在对称的凸山中通过——一条顶点位于轨迹最高点的抛物线。

空气阻力会改变轨迹的形状，不断降低速度并使轨迹向下倾斜。弹道滑行的对称性消失了，这在以与地平线略微成角度发射的子弹的飞行中清晰可见。到弹道的最高点，子弹空心而平滑地上升，高初速使弹道的曲率几乎难以察觉。但是速度的连续损失增加了轨迹的曲率，下降部分比爬升到最高点时下降得更陡，入射角迅速增加。以及飞行距离的减少。

您可以类似地加速导弹，而不是子弹，它将沿着类似的轨迹飞行，只是规模要大得多。通过加速火箭制造出巨大的弹道子弹。火箭通常比子弹长（尽管有很长的子弹和短的火箭），但具有相同的尖头。空气同样会带走导弹的速度并缩小飞行距离，使弹道更加向下倾斜。

稳定器盖将其固定，尖端向前。稳定器上的尾舵可以可控地转动，在流线型流中获得所需的迎角。这导致暴露在流动中的方向舵表面对空气进行超音速压缩，在这里出现高压区。方向舵上的压力在导弹的尾部产生横向力。它将迎角处的物体转向迎面而来的水流。

空气动力学部件

通过抑制弹道学的空气作用，可以显着延长路径。我们谈论的是火箭能够产生的空气动力学升力。它是如此之大，以至于它可以超过重力数十倍。因此，从原则上讲，改变逃亡是很强大的。

超音速流的压缩模式在整个火箭体中重复出现。在高超音速下，即使是 1 或 2 度的小迎角也会在导弹与气流相遇的一侧产生较大的气体动力压缩。在这里，一个高压区会落在身体上。分布不均匀，中心较强，侧面较弱，空气流向船体上部。总之（或者更确切地说，整个身体）压力合并成身体的提升力。它可以在飞行中支撑火箭，防止下降。或者它可以显着超过导弹的重量，造成横向过载 - 这将通过飞行速度、空气密度和攻角的组合来解决。

升降机不仅可以向上引导，还可以倾斜并放置在地平线上。然后它会将导弹向侧面拖动，向左或向右弯曲弹道。通过控制升力的大小和方向，可以以所需的方式快速弯曲导弹的轨迹，进行空中机动。

有趣的是，以尽可能延长火箭的飞行时间，延迟火箭的下降方式。然后弹道轨迹将向导弹飞行的方向拉伸。成为半弹道，因为整个曲线的弹道基础将被保留，上升部分平缓，顶点的顶部和下降部分。同时，半空气动力学，因为空气动力学升力正在大气部分积极工作，在空中支撑火箭并减慢其下降速度。下降轨迹减小了它的倾斜度，变得更平坦，并将弹着点从纯弹道弹道向前移动了很远，从而增加了射程。这种具有大型空气动力学分量的弹道轨迹称为航空弹道。

航空弹道轨迹不同

航空弹道路径非常多样化，分为两个基本选项：完全穿过大气层的轨迹，以及中间部分位于大气层后面的低空轨迹。火箭中使用的装置的选择取决于路径中重要空间部分的存在。

在从大气中传出的弹道弧中，空气动力学区域保持在底部 - 这些是起始区域和下降区域。空气的提升力用于两者。在发射阶段，空气升力可以减少推力的反作用垂直分量，增加火箭的倾斜度及其水平加速度，这是射程的增加，其中节省的发动机垂直冲量将重新沉积。我们可以回想一下飞马号巡航太空运载火箭，它有一个三角形的超音速机翼，在发射到太空时用于垂直加速。火箭的主体可以代替机翼，但也有攻角，可以工作，产生升力。

在轨迹的下降部分，当空气动力出现时，它们可以将轨迹拉直为更平坦的轨迹，从而移动下降点。并利用飞行的动能进行反导弹机动。

如果由喷气机动发动机提供，也可以在太空部分进行机动。当这样的机动很多时，人们会说准弹道轨迹;然而，这个新发明的准概念没有确切的定义。太空部分还有效地利用了火箭发射的假目标。在这种情况下，不使用机动，它通过相对于假目标移动来释放导弹。

可以完全在大气中沿着其所有高空梯队绘制轨迹。这将减少最大航程，但将允许使用空气动力进行连续机动。这将提高将有效负载传送到目标的可靠性。

伊斯坎德尔导弹的弹道是什么？可能同时提供了两个选项。弹道跨大气轨道总是近在咫尺，它将提供最长的射程。特别是随着飞行在秋季大气部分的空气动力学延伸。在飞行的大气层外部分，可以使用多个不同类型的诱饵。猎人看到的不是一只肥鸭，而是一大群模糊的麻雀。太空部分的策略是使弹道情况复杂化。

完全在大气层中飞行“吃”得比导弹的速度还多。因此，大气轨迹将变得比大气外轨迹短，最大射程更短。但另一方面，由于大气层的原因，连续机动是可能的，因此它非常有能量。机动也会降低速度，但会增加向目标投递的可靠性。这个选项也适用于 Iskander。通常他的火箭的高度是 - 50 公里。没有具体说明最大高度是非常平缓的航空弹道弧还是导弹几乎水平飞行 50 公里的高度，轻轻滑行并耗尽速度储备并略微降低。

伊斯坎德尔导弹的速度：

• 在活动部分的末尾 — 每秒 2100 米;

• 最后一部分开始时的最大值为每秒 2600 米;

• 靠近目标 - 每秒 700-800 米。

飞行是由速度形成的。它决定了大气机动的范围和情况。确保所需的速度是发动机的主要任务。

伊斯坎德尔的固体推进剂心脏

任何轨迹都由发动机的运行设置。正是他创造了弹道推进的基础，积累了火箭的速度。但对发动机的要求不仅限于弹道学。

第一个战术导弹发动机是液体推进剂。它们能量效率高，推力控制相对容易，需要液体燃料组件。带有液体推进剂火箭的复合体是一列漫长的公路列车，燃料和氧化剂油罐车、压缩机站和许多其他辅助和技术车辆在其中行驶。发射的准备工作包括加油，这需要时间。固体推进剂导弹在发射方面更容易操作和更快，这一优势超过了固体燃料的较低能量。但事实证明，制造可靠的、经过计算燃烧的大型固体推进剂阵列在技术上并不那么简单。

难点在于制造大型且均匀的燃料阵列。它们的任何部件都必须具有相同的成分和密度，在长期储存期间不会漂浮，不会开裂和分层，并在高达 30 个单位的过载条件下保持其形状和均匀性。

为了不无意中说出伊斯坎德尔发动机燃料的确切数字，让我们来看看今天的固体燃料。通常是粉碎的结晶氧化剂（即高氯酸铵 NH4ClO4）和两种燃料的混合物：精细分散的铝和弹性烃。一个高氯酸铵分子是四个氧原子。它们在加热时释放出来，在这种氧气中，铝在非常高的温度下燃烧，大约 3300°C，将能量泵入气态燃烧产物中。它们由第二种燃料碳氢化合物聚丁二烯丙烯腈或丁腈橡胶 （BNK） 生产。这种合成橡胶除了作为燃料成分燃烧外，还同时充当其他成分的粘合剂，将它们粘合在一起形成单一的固体燃料。

除了氧化剂和两种燃料外，燃料中还引入了许多添加剂。增塑剂，用于在配备发动机时在螺丝机中保持燃料质量。环氧固化剂。催化剂和阻燃剂、氧化抑制剂、降低燃料对摩擦敏感性的痰剂和许多其他调味料。完成的火箭燃料类似于铅笔橡皮擦，具有近似的成分：

• 69.6% 高氯酸铵NH4ClO4;

• 16% 金属色铝;

• 12% 聚丁二烯丙烯腈;

• 1.96% 环氧固化剂;

• 以 0.4% 铁为催化剂。

最后，燃料必须正确燃烧。固体燃料燃烧是众多相互交织的过程。它很复杂，无法通过分析模型准确描述。以计算的方式燃烧燃料很重要。无加速进入爆震，无高频声学燃烧不稳定性，无发动机气体动力学不稳定性。

伊斯坎德尔导弹的发动机工作时间很短，在此期间导弹的射程不超过 12-15 公里，具体取决于形成的轨迹。其余部分，火箭靠惯性飞行。这表明发动机的加速度非常高，推力很大。而且发动机是单段式的：一个燃料阵列燃烧，一次燃烧。开源中没有给出有关燃料重量、发动机推力及其运行时间的确切数据。

火箭设计

火箭体伊斯坎德尔在几何上由两部分组成：后圆柱形部分，由发动机占据，前锥形部分（容纳弹头、诱饵和其他设备），末端是尖头整流罩。这种形状将所谓的压力中心向后移动 - 火箭纵轴上的一个点，所有空气动力的合力都通过该点。这个压力中心离船尾越远，它从质心向后移动的次数就越大，空气的稳定力矩就越大，导弹就越稳定——这样的船体在迎面而来的气流中稳定下来。

高超音速飞行速度，最高可达马赫 M = 7 的高超音速，将导弹压缩的气流加热到 1000°C 以上。因此，空气动力学方向舵由耐热金属制成。为了保护外壳免受加热，它完全覆盖了一层厚厚的聚合物隔热涂层。它还起到雷达吸收涂层的作用，降低导弹的雷达特征。非常注重减少导弹的有效散射面积和隐身性。车身上几乎没有突出的部分、明显的接头和孔洞。

插入发动机喷射流中的气体动力方向舵也具有耐热性。它们在空气动力较低时工作良好 - 在加速的最初几秒钟内，或者随着高度和空气稀薄而减弱。气体动力方向舵是插入发动机喷射流中的四个小翅片。它们固定在喷嘴切口上，并与空气动力学方向舵协同工作。他们从 V-2 上爱上了它，并在伊斯坎德尔火箭中正常工作。在接收到喷嘴超音速喷气机的攻角后，它们产生作用在导弹底部并将其转动的力。

这是将飞行轨迹与目标点组合的名称。控制系统的导航段包含一个惯性测量单元。它基于三个加速度计，这些设备可以沿垂直于它们的三个空间轴连续准确地测量电流加速度。积分器将沿三个轴的速度加速度转换为两个积分后，在空间中转换为三个坐标。因此，控制系统的惯性单元知道导弹的当前空间速度、它在太空中的大小和方向，以及导弹的当前坐标。火箭在太空中的角度位置是使用陀螺仪测量的。

控制系统比较当前秒的测量数据和程序数据（速度和坐标），确定差异的大小。它还为方向舵开发命令：如何使火箭相对于质心和流心转动，如何在太空中移动火箭以使其位置到达计算出的位置。此外，导航信息来自其他渠道 - 来自 GLONASS 系统、雷达或光学寻的头。

伊斯坎德尔综合体的 9M723 航空弹道导弹具有以下主要参数：

• 导弹的长度为 7.3 米;

• 本体直径为 0.92 米;

• 重量 - 3.8 吨;

• 飞行距离为 400 公里。

• 准确性 （圆概率偏差）：

• 没有归位系统 - 30-70 米;

• 带有归位系统 - 5 到 7 米。

反导弹机动

通过升力，导弹执行小规模的反导弹机动。小的偏差不太明显，并且是从远处确定的。变成难以与测量噪声区分开来的波动模糊性。小闪避会消耗更少的速度。同时，机动越用力，过载越大，拦截就越困难，这需要反导弹产生数倍以上的过载。伊斯坎德尔导弹的反导弹机动过载高达 30 g，旨在平衡反导弹的有效性和推进能量损失。

反导在自动寻的时需要看到目标。目标越近，离开反导弹视野的速度就越快。因此，反导会为自己造成横向过载，将其弹道弯曲到目标，同时目标返回视野。反导弹的工作横向过载是巨大的，高达 30-40 g。但需要更多的过载才能拦截密集机动的目标。如果过载超过反导的极限值，它可以摧毁它。如果它更少，目标就会消失，因为指导过程会受到干扰。结果是一样的：拦截被停止。这就是反导弹机动所达到的。

例如，可以通过这种方式构建机动算法。飞行控制系统在计算的轨迹上绘制前方几公里的点。此时，控制系统将垂直于轨迹的平面正方形的中心放置。该方块被划分为相等的单元格，如“井字棋”。飞行控制系统使用随机数生成器，在其中一个单元中放置一个瞄准十字。然后他向那里发射了一枚导弹。

一旦进入带有十字的方格，从而偏离计算出的轨迹，控制系统就会在计算出的轨迹之前放置一个新的点，然后重复游戏。在新点，再次绘制横向“井字棋”，并随机放置一个瞄准十字。

交叉的选择总是严格随机的。如果它有一个系统，它就可以被强大的计算工具和算法 “解开”。并通过将反导弹引导到导弹上来正确预测导弹的下一次机动。而随机选择则无法预测。

控制系统的逻辑块将沿“井字棋”的运动与目标的一般方向进行比较，它们不允许导弹与轨迹有很大的偏差飞走。结果，运动变成了介于石头掉落和枫叶摇曳之间的东西。该运动的混乱部分使导弹的拦截变得非常复杂。当然，给定的反导弹机动算法示例是示意图和简化的，但在实际实现中，一切都要复杂得多。机动的确切架构及其算法的细节是一个谜。

在弹道的最后一部分，导弹对目标进行垂直俯冲。这也使它的拦截复杂化，使其尽快靠近目标，并且在导弹配备光学制导头的情况下，简化了导弹的制导。

精确命中法或极端相关法

可以安装光学制导头，而不是惯性制导导弹的尖头。具有这种头部的导弹的精度达到 5 到 7 米，使其能够击中点目标。光学归位头基于使用相关极值方法工作。其精髓如下。

导弹的内存存储了目标周围地形的图像，该图像在发射前下载。它是在光学范围内较早地从上方（通过卫星、飞机或无人机）拍摄的。飞到目标附近后，导弹开始搜索它，最后被发现。这意味着导弹使用其光学寻的头接收到目标周围地形的图像，并在生成的图片中识别出目标周围的地形。

控制系统将目标周围地形的存储图像与归航头的观察结果进行比较。它们是不同的，因为地形和目标可以从当前的某个任意角度以平滑变化的角度看到。这两张图像的特征的重合称为相关性，它们的重合程度表征了相关性程度或相关系数。

当接近目标时，控制系统会不断计算存储图像和观察图像之间的当前相关性。随着目标的接近，地形会看得更清楚、更正确，两张图像的相关性会增强，直接在目标处达到最大值。最大值和最小值在数学中称为极值。特殊的机载数学（例如，基于卡尔曼滤波器）预测火箭飞行中的什么变化将增加相关性，以及如何最终使火箭达到最大相关性。因此，朝着目标前进。

简单来说，相关性极值方法是指搜索和预测地形和目标的观测图像和参考图像的最大重合度。根据对电流相关性的分析，控制系统生成命令，将它们发送到执行器 - 上面提到的空气动力学方向舵。它们以预定的角度旋转，并且发生上述影响的所有飞行空气气体动力学。

相关极值方法并不新鲜：在雷达版本中，它已经在 1980 年代初期用于中程弹道潘兴 2 轰炸机，它们的三个校正区域基于地形的雷达图像。笔者有机会抽到一张考试券，聊了聊潘兴 2 号的极相关制导系统。这种方法被当今大多数巡航导弹使用。在伊斯坎德尔导弹中，可以同时使用雷达和光学制导头。索引为 9B918 的雷达头于 2009 年推出，用于 9M723-1F 导弹的改装。由于目标的速度降低到每秒 700-800 米的超音速值，因此可以使用光学制导头（索引 9E436），此时不会形成使制导头失明的热等离子体层。

弹头

导弹的弹头重 480 公斤，可以以多种选项的形式实现，总共多达十种。除了热核版本制造的特殊弹头（其威力估计约为 50 千吨）外，非核弹头几乎涵盖了所有爆炸效果。

首先，这些是高爆弹头，主要用爆炸的冲击波击中目标。在高爆炸作用中加入破片或燃烧作用。在高爆的基础上开发了三种类型的弹头：高爆破片、高爆燃烧弹和穿透式，其穿透天花板的强度增加，并在穿透目标后延迟引爆。高爆弹头旨在摧毁点物体。

高爆炸性案件是无限多样的。从装药附近的 brisance 到大体积的气溶胶爆炸。粉碎和撒布 - 这是高爆炸和高爆炸的工作。如果有厚壳体，可以粉碎成碎片。为什么是胖子？– 更多的碎片质量和它的伤害。然后效果将是高爆破片。现成的打击元件将节省粉碎的能量，“溢出”到投掷的能量中。它的效果在远距离会很强，在停滞的大气中迅速蔓延的高爆波已经减弱了。碎片会飞到那里，就扔掉它们就好了。因此，以波（冲击波）形式释放的地雷爆炸能量通过抛出的破片物质的动能传递到更远的距离。

除了高爆种类外，还使用了几种集束弹头，旨在打击大面积的多个目标。在一到一公里半的高度打开带有非接触式爆炸破片子弹药（子弹药）的集束弹头，以实现最佳散布密度。这些元件在空中稳定下来后下降到破坏区域，在那里它们在无线电引信的命令下被炸到 6 到 10 米的高度，从上方用弹片流击中敌人的人力，类似于弹片的爆炸。

其他集束弹药子弹药是众所周知的，长期以来一直被自我瞄准子炸药使用，这些子炸药通过从设备上保护最少的上方引爆机动车辆（车辆和装甲车）来摧毁它们。但它也可能是飞机和直升机在停车场的失败。集束体积引爆弹头也是众所周知的，它随后的体积爆炸会形成广泛的气溶胶云。

弹头和子弹药引爆的可靠性基于使用精心设计的引信和引爆系统，所用炸药的威力以及弹头和子弹药设计方案的合理性确保了伊斯坎德尔的高破坏效率和广泛的作战能力。

导弹系统由什么组成？

导弹系统不仅仅是导弹本身。这是 8x8 越野车底盘 MZKT-7930 上的自行式发射器，带有两枚导弹，因此能够每隔一分钟用双倍发射它们。这是一辆位于同一底盘上的运输装载车，配备一个旋臂起重机并携带两枚导弹。从空中或太空获得的目标图像被传输到信息准备点的飞行器。在这里，计算导弹的飞行任务并准备目标的参考图像。这些发射数据通过无线电频道传输到指挥和参谋车辆，并从它传输到发射器。发射导弹的命令由指挥和参谋车辆或上级控制部门下达。

过程的高度自动化减少了准备时间，提高了启动的可靠性。从行军开始发射导弹的时间只有 16 分钟。自行式发射器的机组人员从任意停止点发射导弹，无需离开自行式发射器的驾驶舱，无需对发射场进行工程准备，也无需地形和气象支持（发射器将自行确定其坐标）。

除了列出的车辆外，伊斯坎德尔综合体还包括一个自动控制和测试车，用于监控所有导弹系统并排除故障单元并指示故障单元，一个用于发射器设备以及检查和维修仪器的例行维护车，以及一个用于容纳战斗机组人员（最多 8 人）、他们的休息和膳食的生命支持车。

自行式发射器

运输装载车

指挥参谋车

导弹和复合体的变体

Iskander 是由机械工程设计局 Kolomna KBM 开发的，该局继续开发这个综合体。在其存在期间，伊斯坎德尔已经形成了一个完整的变体家族。它们的主要区别在于为改善导弹和复合体特性而开发的导弹改装的参数。

Iskander-M 使用的导弹射程超过 450 公里。2019 年，这个版本的建筑群的部队重整工作完成。Iskander-K 收到了一枚完全不同类型的导弹——不是航空弹道导弹，而是一枚射程为 9 公里的 728M500 巡航导弹。这个射程反映在导弹的另一个名称 R-500 中。许多消息来源称，为了遵守国际武器限制条约，R-500 的射程被低估了很多倍，导弹的实际射程为 2000-2500 公里。后来，出现了这种导弹的现代化版本，索引为 9M729。

应与其他巡航导弹进行比较，分析巡航导弹的参数和能力。请注意，亚音速允许在接近目标时进行低空飞行剖面，并且光学制导头使用已经熟悉的相关极端制导方法，使导弹非常准确。这种巡航导弹的使用显着扩展了用伊斯坎德尔复合体打击目标的能力。

为了向其他国家供应伊斯坎德尔，创建了一个名为 Iskander-E 的简化出口版本。飞行距离已减少到 280 公里，战斗设备选项不包括集束弹头。出口版本射程的缩小与国际条约禁止出程超过 300 公里的导弹有关。迄今为止，伊斯坎德尔-E 仅提供给一个国家 - 亚美尼亚，数量为 4 到 8 个综合体。

伊斯坎德尔是一种正在服役的现代作战战术导弹系统。因此，它的确切参数和详细结构被分类，设计数据作为估计值给出，仍然是讨论的主题。所提供的数字和数据可能存在的差异是很自然的：军事机密必须保密。然而，伊斯坎德尔的操作原理、导弹飞行的逻辑和轨迹的选择都是清晰有趣的。作为世界上最有效的战术和导弹系统之一，伊斯坎德尔继续其战斗服务和发展其能力。

使用的资源：

• www.kbm.ru — 机械工程设计局;

• missilery.info — 波罗的海国立技术大学 VOENMEH 以 D.F. Ustinov 命名。

• militaryrussia.ru 是一种在线信息资源。

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