光纤制导导弹要带10几公里长的光纤？若剧烈飞行折断了咋办？

　　这个问题问得好啊，在解答之前首先要给这位善于发现问题和思考问题的提问者点赞！欢迎关注兵器知识谱，今天我们来聊一聊关于光纤制导导弹的话题。
　　所谓的光纤制导导弹指的是利用光导纤维传输制导信息技术进行制导的导弹，即FOG-M，该技术主要应用于反坦克导弹。
　　光纤制导原理与咱们平时用的光纤网线基本相同，它的特点是信息传输速度快、信息交换过程稳定，所以采用光纤制导的导弹命中率是非常高的，理论上的命中率可达到100%！
　　比如说国产＂红箭-10＂重型反坦克导弹，导弹发射升空后弹体尾部将从发射箱中拖曳着一根光纤飞向目标，导弹的引导头可以将拍摄到的画面通过这根光纤实时传输到发射车上，操作人员则可以根据实际情况对导弹进行控制，直到命中目标，整个过程与我们在电脑上看直播是一样的。
　　可见光纤制导导弹系统本质上是一个有线遥控装置，操作人员与导弹之间通过这根光纤做为纽带进行实时互动，这也是光纤制导导弹能达到理论上100%命中的原因。
　　光导纤维的制造材料为二氧化硅，成分与玻璃相同，因此又可以称之为＂玻璃纤维＂，成品光导纤维形态细如发丝，强度很低，只要轻轻一拽就会被扯断。
　　如何在实用中避免脆弱的光导纤维出现断裂呢？民用通信光缆的做法是在加工光导纤维时附加一条钢丝，所以我们的家用光纤看起来又扁又细。
　　有兴趣的读者可以拿家里多余的光纤网线来仔细研究，当我们剥开光纤网线时，就会看到3~4条线，较粗的2~3根银色线，那就是为了加强网线强度的附加钢丝，另一条是很细很细的非金属材质细丝，而它就是光导纤维。
　　下图为三种不同规格的光导纤维通信电缆，有3条加强钢丝的是室外光缆，2条加强钢丝的是室内光缆，没有钢丝加强的那条就是导弹用的250微米制导光纤，它很又轻又细，同时也很脆弱，抗拉强度远远低于普通的通信光缆。
　　导弹的制导光线也是一样的原理，即采用钢丝进行加强，以避免在导弹发射升空和飞行过程中光纤发生断裂。
　　区别在于导弹使用的制导光纤并不是又扁又细的塑料外壳钢丝加强线，而是更细更轻的棉纶聚酰胺纤维，讲通俗一点就是尼龙套。
　　实际上尼龙套光纤的强度是不如塑料外壳钢丝加强线的，如果承受相同的拉扯力矩，必然是尼龙套光纤最先断裂。
　　无奈的是导弹的射程高达10公里，如果采用高强度的塑料外壳钢丝加强线，那么仅仅制导光纤就会占据大量的导弹发射箱空间，所以只能退而求其次，使用更轻、更细的尼龙套来制作制导光纤。
　　那么问题就来了：既然尼龙套光纤的强度较低，如果导弹在飞行过程中制导光纤发生断裂，那导弹又如何继续进行攻击呢？
　　其实光纤制导导弹并不完全依赖光导纤维进行制导，而是在制导部集成了电荷耦合（CCD）摄影机、红外线、毫米波雷达三种传感器，可以理解为这类导弹由有线制导、光线制导、雷达制导三种制导模式为导弹共同实施制导。
　　这就意味着如果其中一种制导模式失效时，其它两种制导模式仍然能确保正确指引导弹准确地向目标发起攻击，所以光纤制导导弹即便是制导光纤被拉断也不会失效。
　　那么新问题就来了：既然制导光纤被拉断也不会失效，那导弹发射后拖曳着一根脆弱的制导光纤是不是多此一举了呢？
　　制导光线的作用除了能够实现攻击过程＂直播＂以外，更重要的是它的存在让导弹具备了两个更重要的性能指标——命中率的提高以及抗干扰能力的提高。
　　命中率的提高这一指标是很好理解的，操作人员通过光纤的遥控可以实时修正导弹攻击偏差，即使目标突然做出加速机动、释放干扰弹、进入遮蔽物隐蔽等等逃逸打击行为时，导弹也能确保命中。
　　抗干扰能力的提高主要表现在高技术战争环境中，当敌我双方均对战场实施强电磁干扰时，大部分无线制导的精确打击弹药就会失效，这时候使用光纤制导的导弹就发挥出无以伦比的优势了。
　　这就是大国、强国都要大力研发和装备昂贵的、复杂的光纤制导导弹的原因，因为强国之间开展的战争必然是高科技武器装备的较量。
　　同时也是小国、弱国不需要或者说不大量装备光纤制导导弹的原因，因为小国、弱国之间的战争科技水平是很有限的，不管是低端的＂发射后不管＂无线制导导弹还是高端的光纤制导重型导弹，所发挥的作用都一样，完全没有必要花更多的钱去玩高端。
　　下图为红箭-10重型反坦克导弹发射瞬间，导弹尾部拖曳的白色制导光纤隐约可见，这类重型反坦克导弹系统价格非常昂贵，仅装甲车底盘的价格就接近坦克，导弹本身的单价也超过了30万元，所以即便是大国也只能装备到师级或者旅级部队，团级以下部队则只装备低端的无线制导。
　　目前，据称最牛哄哄的光纤制导的导弹，是巴西研制成功的一种反坦克导弹，弹长1.5米，弹径0.18米，最大飞行速度1.2马赫，采用空心装药战斗部，能轻松击穿1000mm的均质钢板，是当代全球主战坦克的克星。
　　在其弹的头部装有红外导引头，或者是微光电视摄像机，尾部有一卷光纤与发射控制装置相联，能够从战车、飞机、舰艇等众多平台上装备并发射。
　　巴西产的这种反坦克导弹，最大射程达到了全球反坦克导弹创纪录的20公里，必要时也能对空射击，用来拦截运输、武装等多种类型的直升机，乃至无人机等低航速空中目标。
　　所谓光纤制导，就是采用光纤传输控制指令信号的制导，发射单元可超出视线限制跟踪，且能攻击依靠地形遮蔽的低空和地面目标，一般适合用于反坦克导弹，其他种类的导弹，极少听闻采用光纤来进行制导的，这个即便军事小白可能也略知一二。
　　光纤制导的导弹，装有光缆轴以及微型摄像机等，在反坦克导弹发射后，光纤便会从其弹体尾部被释放出来，主要负责对导弹进行控制和传送目标信息；光纤制导的导弹，具备不容易受到干扰，可以传送清晰的图像信息等优点。
　　除了巴西研制成功射程20公里型号不详的反坦克导弹以外，中国的＂红箭＂-10、以色列装备的＂长钉＂-ER等反坦克导弹，也是装备光纤制导全球著名的反坦克导弹。
　　对于光纤制导的反坦克导弹来说，反坦克导弹的射程有多远，在弹体尾部的光缆轴内就将安置同样长度的光纤，比如＂红箭＂-10反坦克导弹，最大射程12公里，最起码就得装备12公里长的光纤，甚至稍微再长些。
　　为避免导弹发射时，尾部喷出的熊熊烈焰，对于尾部拖曳的光纤的损坏，此类导弹采用了中置发动机，发动机的烈焰往一侧喷，这种设计方案基本上解决了光纤不易被烧坏的问题。
　　目前，1公里的光纤重约150克左右，＂长钉＂-ER最大射程8公里，据此判断需要携带的光纤重量在1.2公斤左右；另外，再加上弹体内的放线装置，以及制导传输装置，总重量尚不足3公斤左右。
　　反坦克导弹的导线，在飞行途中一般不会轻易被折断，倘若光纤不慎真的被折断了，那么反坦克导弹就成了断线的＂风筝＂，将不再受射手的控制了。
　　由于光纤的折断，反坦克导弹头部的光学摄像机，在飞行途中弹上摄像机捕捉到的画面，就不能通过光纤实时回传到射手控制台的屏幕上，射手就无法修正指令重新规划攻击航路，反坦克导弹丧失了＂发射+观察+更新＂的能力，就难以保证命中目标。
　　一是这个玩意很结实不容易断，二是光纤制导的导弹大多是反坦克导弹，打的是固定或者移动速度不是很快的地面目标（也可以打低空慢速的直升机），所以发射出去的弹道相对固定
　　导弹上的光纤线放在弹体中的，飞行过程中不断释放的，不是拉着线头飞出去的。所以没有那么容易断。
　　坦克被誉为＂陆战之王＂，凭借的就是其在火力、机动性、防护性三大方面的综合表现，但是有矛就有盾，各种对付坦克的武器也在层出不穷的出现之中，其中除了同类型的主战坦克外，各种类型的反坦克导弹也在不断涌现。在反坦克导弹的发展历程中为了增强其对付主战坦克的穿甲能力，不光在战斗部上采用了串联装甲战斗部设计，更是在制导方式上也越来越先进，其中现阶段主流也是最先进的制导模式就是＂人在回路中＂，这后方发射人员可以更为随意的选择攻击目标、选择攻击方位，继而大幅提升反坦克导弹的穿甲深度。
　　而为了实现人在回路中就要使用光纤制导模式。光纤制导导弹虽然早在三十年前的90年代就已经开始出现，但是时至今日能够叫得上名字的光纤制导导弹型号却不多，究其原因就在于光纤制导的制导模式实现上往往困难重重，比如我们能够叫得上名字的也就只有以色列的长钉系列、我国的红箭10系列等几款为数不多的光纤制导导弹。
　　所谓的光纤制导导弹在导弹发射过程中，不同于其他制导模式的导弹可以随意飞行，在光纤制导导弹飞行的过程中，从导弹发射伊始发射管和导弹之间就有一根细细的光纤连接着两端，使得导弹飞行路程中的信息能够实时的传递到后方，方便后方的发射操作人员也能够实时的对导弹提供更新的制导信息。但是这样设计下的光纤制导导弹就会有一个很大的问题就是，这么细的光纤在导弹飞行的过程中会不会断掉，继而严重影响到导弹的正常飞行和后续的人在回路制导实施，毕竟光纤直径不到一毫米、而且还是玻璃材质的。
　　其实细看光纤制导的反坦克导弹弹体结构的话就会发现，不同于其他类型的反坦克导弹发动机喷口往往设计在弹体末端，光纤制导的反坦克导弹的末端是光纤线圈，导弹发动机喷口设计在光纤盘纤圈前面，喷流都是从两侧喷出的，这样在反坦克导弹高速飞行的过程中，发动机喷出的高温燃气都是朝向导弹两侧喷出，并不会对弹体尾部的光纤产生高温影响，这样首先就避免了导弹在飞行过程中发动机喷出的高温燃气造成光纤的损坏问题。
　　当然除了导弹自身发动机对光纤的影响外，还有一个问题不知道大家是否猜到，就是反坦克导弹在飞行攻击敌方装甲目标的时候，导弹的飞行路线并非永远都是一条非常平稳的直线，反而是一条变化莫测的曲线，那么在这么剧烈的飞行过程中，直径不到一毫米的光纤又如何保证不会折断呢？
　　其实针对这个问题研发人员不是没有这方面的考虑，关于细细的光纤如何保护其不会受外界应力影响而损坏的问题，其实这一点可以参考民用光缆是如何防护的来一探究竟，见过光缆的朋友都知道光纤虽然直径不到一毫米，但是在光纤外面首先会喷涂一层塑料喷膜，这层薄薄的喷膜虽然很薄，但是韧性非常好，其可以保证细细的光纤在受到外界小幅度应力拉扯的过程中光纤自身不会出现断裂问题。
　　当然相比民用光缆在喷膜外面还有塑料管路、金属屏蔽层、橡胶外层保护而言，反坦克导弹使用的光纤受限于自身重量限制因素影响，在光纤的保护上根本无法和民用光缆拥有多层防护层相比。比如我国的红箭10反坦克导弹最大射程超过10公里，那么对于红箭10反坦克导弹而言，其弹体尾部的光纤盘所盘的光纤长度就要超过10公里以上，如果有多层防护层的话，别说重量得多重了，就是体积都超大的根本不能在直径只有十几厘米、长度不到20厘米的光纤盘上留存。所以反坦克导弹使用的光纤外层所喷涂的喷膜都是一种特殊合成的塑料材质，其最大的特点就是韧性特别好，不管是十几公里的光纤紧密盘在一起还是在导弹飞行过程中，都可以很好的保护细细的光纤不受损害，而这种保护涂层技术也是为什么光纤制导导弹出现三十年了，全球范围内使用光纤制导技术的导弹型号并不多的原因所在。
　　当然使用光纤制导的反坦克导弹虽然使得后方发射人员具备＂人在回路中＂可以更为方便的选择攻击目标、攻击方位，但是由于发射管和弹体之间存在一根细细的光纤，所以反坦克导弹自身很多优势也被迫限制掉了，比如使用其他制导的反坦克导弹飞行速度越快、更大的动能能够提供更大的穿甲深度，光纤制导导弹因为要不断释放光纤，如果飞行速度太快光纤很容易被扯断，所以使用光纤知道的导弹飞行速度有一定上限是其缺点之一。
　　其次光纤制导的导弹由于弹体尾部需要布设光纤线圈，同时为了避免发动机喷出的高温燃气对后方的光纤产生高温影响，所以导弹的发动机喷口和弹体中轴线之间存在着大于30度以上的夹角，这样发动机喷出的高温燃气就会朝弹体两侧喷出，这样虽然不会影响到后面面的光纤，但是也因为喷流和弹体存在一定夹角。有一定的动力损失。
　　再一个光纤虽然很细、而且外部的防护层重量和体积也很轻，但是终究存在一定的上限，比如射程超过10公里的反坦克导弹整个导弹重量不过50千克左右，其中大部分重量都是串联的穿甲战斗部，留给尾部动力和光纤线圈的重量空间并不大，所以能够缠绕的光纤长度也有一定上限；外加上导弹在飞行过程中，后面不断伸长的光纤也会受到重力的影响下垂，如果射程设计的过大的话，释放出的光纤很可能会发生缠绕、扯断等影响。
　　所以使用光纤制导的反坦克导弹也存在射程上限的问题，这也是为什么射程十几公里的反坦克导弹有采用光纤制导的型号存在，但是射程更远达到25公里的超远程长钉ER反坦克导弹放弃光纤制导，改为无线电加密数据链传输的原因所在。
　　光纤的韧性断线率比较低的，一般的导弹都有概率，真的断了没办法，复合制导的话，会打开雷达同步锁定攻击
　　光纤制导导弹其实是惯性制导的一种，只不过用的是光纤陀螺这种惯性制导方式。
　　大家都知道陀螺很重要，所有的飞行器必备之物，无论是飞机还是火箭、卫星，陀螺都用来作为惯性导航与制导。
　　陀螺分很多种，如机械陀螺、静电陀螺、
　　光学陀螺等。光纤陀螺就是光学陀螺的一种，分别为干涉式光纤陀螺、谐振腔式光纤陀螺以及布里渊散射式光纤陀螺三种。
　　题问中光纤制导所指的就是干涉式光纤陀螺。
　　干涉式光纤陀螺利用的是sagnac (萨格奈克）效应。为了增强这种效应，需要采用很长的光纤，一个陀螺一般为1000 2000米长。而一个导弹需要用到一个陀螺组合（惯性测量组合，IMU，由3个或者4个陀螺组成，再加上加速度计），因此总的算下来，一个导弹需要用到接近10千米（公里）的光纤。
　　那么这些光纤是怎么摆放的？又是怎样安装固定的？
　　这些光纤被绕在一个圆环上，圆环的直径大概在10厘米到20厘米，一圈又一圈，大概几千圈，然后被灌胶固定，后这个圆环可以被机械固定在结构上。
　　这些灌胶固定的光纤环会被拿去做振动筛选试验，通过一定量级的振动才能进行下一步的与电路部分装配。之后最终完成的光纤陀螺还要进行验收级或者鉴定级试验，通过这些试验，光纤陀螺才能交付导弹使用。
　　所以导弹并没有拖着10公里的光纤，光纤是以光纤环的形式装配在机械结构中，并且满足一定振动量级的。除非是导弹失控爆炸或者是导弹最终击中目标，正常飞行里面的光纤都是安然无恙的。
　　那要看导弹是不是用的复合制导方式，比如激光或者是毫米波、红外主动或镜成像技术等。如果都没有，那么光纤断了导弹就会彻底失控，成为无头苍蝇乱飞。
　　光纤制导作为第二代反坦克导弹常用的制导方式具有精度高、抗干扰能力强等特点，但是由于线导导弹发射后任然需要发射平台通过导弹光纤传输回来是视频信号修正导弹航向提高精度。这个时候如果发射断线导弹就会失去控制，但是并不会坠毁，例如大名鼎鼎的陶氏反坦克导弹只有光纤制导这一个制导模式，如果断线则会任然按照断线前的航向飞行直到击中目标或者燃料耗尽。而类似德国开发的独眼巨人这种复合制导方式的导弹如果断线则导弹会自动转入自动模式，自主攻击之前锁定的目标。
　　光纤制导用的光纤是经过环境试验、剪断试验的，确认了技术规范才生产的。耽心实战中各种扯断是杞人忧天。