近日，大国战略重剑DF-41导弹再度亮相荧屏，这一次官方很大方地公开了该弹1.4万公里的洲际射程，甚至确认其命中精度为100米，做到了全球现役同类导弹的世界第一，此前最高精度纪录保持者是大洋彼岸三叉戟Ⅱ-D5潜射洲际导弹的120米。

官方公开DF-41命中精度

命中精度也被称为“圆概率偏差”，是指同一型导弹在发射阵位、射向、距离等一系列相同要素条件下向同一瞄准点连续实施多次发射，由于客观存在制导系统误差、瞄准误差，以及气象干扰，最终计算50%弹着点与瞄准点距离的均值就是衡量导弹命中精度的圆概率偏差数值。

弹道导弹打击原理很简单，其飞行轨迹就是一条抛物线，然而随着射程不断延伸由此带来的弹体结构、机动、点火、制导、控制、防热等一系列难题使得拥有洲际弹道导弹的玩家屈指可数，而掌握类似DF-41这种具备高端战力导弹的玩家更是凤毛麟角。

DF-41可携带多枚分导式战斗部

上世纪七八十年代以DF-5导弹为开端我国初步具备了洲际距离战斗部投送能力，上世纪90年代以来公开的洲际核导弹又增加了DF-31、DF-31A、DF-31AG、DF-5B等一系列洲际投送载具，导弹命中精度也从早期的数千米提高至具有全球领先水平的100米。

制约洲际弹道导弹命中精度的因素有很多，有人认为DF-41命中精度之所以高是因为应用了先进的惯性制导系统，这个观点是犯了只见树木不见森林的错误。

贮存、测试、发射一体化导弹发射筒

弹道导弹飞行就像是一场接力赛，从导弹点火前的作战数据包注入以及射前瞄准工作就已经在影响着导弹飞行末段的命中精度，可以将弹道导弹作战全程归纳为4大阶段，分别是瞄准段、助推段、自由飞行段、再入段。

洲际导弹飞行时序

瞄准段需要解决发射点精确定位问题，这是导弹建立射向与瞄准点实施精确打击的首要条件。

不同的发射阵地使得发射点定位工作有很大差异性，比如DF-5主要以防护能力较强的地下井式发射为主，发射阵地恒定不变，不存在发射点定位难题。

为了增强机动防护力，早期DF-3、DF-4采用的则是山体坑道与地面发射阵位相结合的部署发射模式，发射点定位相对容易。

采用井式发射的DF-5

DF-21、DF-31属于我国第一代陆基机动发射的固体燃料导弹，快速机动、快速发射等核心能力相较于上一代液体燃料弹道导弹都有了较大提升，但对比国际同行仍然差距不小。

为了获得较高命中精度，DF-21、DF-31仍然依赖固定发射阵地，得益于机动能力提升，可以设置多个预设阵地，原因是固定发射阵地拥有承压能力较强的路面，可以满足导弹点火起飞需要，同时发射点定位也更容易。然而战时一旦预设阵地被毁，如果没有野战条件发射能力是不可想象的。

DF-21垂直起竖在预设阵地上

2017年6月DF-21C型导弹某旅向外界首次展示了应急发射能力，当时一支导弹分队正在向预设阵地机动转移，导演部突然告知阵地遭袭，指挥员当机立断就地选取公路发射点位进行应急发射，公路优势在于路面平坦，承压力强，适合大冲击力的火箭发射。

DF-21C公路机动

导弹完成起竖后需要解决发射点测量问题，测绘兵迅速行动，使用全站仪、棱镜等设备进行大地测量，以获取厘米级发射点定位数据。

发射点测绘定位

上述弹道导弹都诞生于2010年以前，彼时北斗卫星导航系统不仅没有实现全球覆盖甚至连亚太地区都还没覆盖，所以陆基机动导弹难以立足卫星导航系统进行发射点定位。

这一被动局面很快到2012年就结束了，当年北斗二号实现了包括我国在内的亚太覆盖，而这一优势完全能够在2010年后列装的DF-21D、DF-26、DF-41等新一代陆基导弹身上加以体现。

导弹机动发射车可以基于车载惯性导航设备、北斗二号卫星导航数据实现发射点的快速定位，智能化信息化水平的提升也使得伴随保障车辆大为减少，甚至具备了单车作战能力。

北斗二号卫星导航系统2012年覆盖亚太

DF-41采用8轴高机动越野底盘，有了跑起来的功能，具备多样化地理环境适应力，该型武器最具标志性的特征是大尺寸导弹悬垂发射筒与自适应橡胶延伸底座。

以往DF-31发射阵地都是平整的具有较强承压能力的混泥土路面，而DF-41追求无依托随机发射能力，该弹发射筒起竖后悬空，尔后自适应橡胶延伸底座在气体作用下接触地面，导弹弹射出筒时可起到气体缓冲功效，这样一来就具备了进行无依托发射的物理条件。

DF-41自适应延伸橡胶底座

与DF-41一样具备无依托发射能力的DF-26曾在一次实弹演习中向我们展示了其彪悍的野战发射能力，它比DF-21C的公路选点发射更进一步，在高机动越野底盘支持下DF-26通过性极强，而且也不再需要测绘兵进行发射点定位，具备了“进驻就打、快打快撤”的实战能力。

DF-26无依托发射

为了解决实战环境适应力问题东风快递在起飞前解决了三大难题：高机动越野载车、快速定位、多样化地形适应力的导弹发射筒。

完成发射点定位、弹道定向、瞄准点建设等发射前工作后接下来就是点火起飞了，世界上绝大多数陆基机动洲际弹道导弹都不约而同选择了冷发射技术路线，因为只有冷发射对发射支持系统的要求才能降至最低。

发射质量约52吨的DF-41弹体如果采用热发射那么对燃气导流设备的依赖性就很大，同时也难以依托自适应橡胶延伸底座实现无依托发射。

长征11号火箭冷发射

冷发射也被称为“外推力发射”，不是由导弹点火自力飞行出筒，而是发射筒内部的压缩气体将导弹弹射出筒，导弹在半空中点火，火箭尾焰无需导流，同时对路面承载力要求也较小。

DF-41助推段主要由三级固体火箭接力加速完成，这一飞行段对导弹命中精度的影响权重至少有40%，该飞行段主要由官方披露的“先进惯性导航系统”发挥制导作用。

惯性导航系统是通过测量导弹在坐标系中的加速度，并对时间进行积分，进而将其引入导航坐标系中获得速度、偏航角和位置等信息，从而解算导弹飞行弹道。

官方公开的国产某型惯性导航系统

陀螺仪是惯性导航系统的核心部件，主要有绕线陀螺、静电陀螺、激光陀螺、光纤陀螺、微机械陀螺等种类，其中激光陀螺一直占据着高精度控制领域里的主导地位。

讲到激光陀螺就不得不提到为此付出一生心血的工程院院士高伯龙教授，他曾经甘坐冷板凳20年研制出“全内腔四频差动激光陀螺工程样机”，又用将近十年时间力排众议研制出国内精度第一的基于激光陀螺仪的“旋转式惯性导航系统”，并大规模应用于现役武器系统，令人感慨的是直到高伯龙院士去世前他还在向后人嘱咐激光陀螺的未尽事业。

激光陀螺仪转动部件少

一定要满足武器型号需求，这是高伯龙院士时刻铭记于心的原则，激光陀螺仪核心优势是精度高，且转动机构少不易受震动与冲击的影响，为了发扬这种技术优势，每一型产品研发成功后他都要组织实施一系列的高震动强冲击试验，确保产品在各种恶劣条件下都能发挥出最高精度性能。

DF-41究竟采用了何种惯性导航系统我们不得而知，但是今年5月5日海南文昌的一次航天发射则证明了国产惯性导航系统无与伦比的技术实力。

一级半构型的长征五号B

当天服务载人登月用途的新一代载人飞船试验船搭乘长征五号B遥一运载火箭发射升空，该型火箭是世界现役火箭中唯一一款一级半构型运载火箭，其芯级火箭从地面点火到进入轨道要全程使用，飞行末段还要进行精确的速度调整，以确保飞船准确入轨。

长征五号B芯级YF-77氢氧发动机作为一款海平面起飞发动机，要实施长达480多秒的超长待机工作，同时还要经历更为复杂的空间环境，而且飞行末段发动机关机刹车对速度的控制要求更为精细，犹如让一个壮汉去绣花一样，推力大了不行，小了也不行，必须是刚刚好。

长征5号B起飞级直接入轨

长征五号B还有一对高达20.5米相当于6层楼房高度的超大尺寸整流罩，其分离时产生的震动必然对飞行安全产生影响。

大尺寸整流罩分离试验

船箭分离也不同于寻常发射，火箭芯级与二十余吨的飞船同属大质量载荷，二者分离时的震动控制也是瓶颈。

还有更重要的一点，长征五号B需要具备零窗口发射能力，因为届时在天宫空间站任务中它有太空对接需求，不夸张地说这是要让发射质量837.5吨的大胖子拥有中段反导级别的轨道精确控制能力。

长征五号B船箭分离

纵然如此，最终事实告诉我们长征五号B遥一火箭完成了人类前所未有的依靠起飞级精确入轨的壮举，新飞船实现了高精度入轨。

该火箭与DF-41一样都应用了基于激光陀螺仪的惯性导航系统，同时又结合了卫星导航、摄动和迭代的接力式制导方案，使得火箭可以精确感知自身姿态、实际飞行弹道、速度等信息，从而助力箭载计算机做出正确决策。

长征五号B表现依然如此优秀，那么系出同门的DF-41入轨精度自然会更令人信服。

DF-41三级火箭完成接力式助飞后战斗部将进入自由飞行段，该飞行段处于太空空间，干扰因素较少，战斗部将结合多种制导手段进行轨道修正，为再入大气层做准备。

战斗部再入大气层

再入段对导弹命中精度将起着最后的决定性作用，DF-41诞生于本世纪第二个十年，作为重要的撒手锏武器需要创新，但更多的还是继承成熟技术，例如神舟载人飞船的标称轨迹制导系统。

神舟载人飞船曾创造过距离理论落点仅100米的实际落点精度，这一数值与DF-41命中精度不谋而合。

载人飞船有降落伞减速带来的干扰，而导弹战斗部无需考虑降落伞飞行控制难题，因此如果沿用神舟飞船的标称轨迹制导系统，实际命中精度完全能够控制在百米量级以内。

神舟九号返回舱着陆

1.4万公里射程实现百米级命中精度在全世界是独一家，然而这就是DF-41的性能终点吗？显然不是。

上世纪九十年代至本世纪初，我们是军工反哺航天，以DF-5号为原型的各型火箭相继问世，太阳同步轨道有长征四号系列，近地轨道长征二号丙，载人火箭有长征2F，地球同步轨道有长三甲系列，随着载人航天工程、高分工程、嫦娥工程等重大航天工程深入推进，由此孵化的一系列尖端技术也将反哺军工。

这还得说到由长征五号B发射的新一代载人飞船试验船，该船应用了一系列具有世界领先水平的航天技术，新飞船返回舱最终落点精度用总师张柏楠的话说是比10环还多0.8环的超优异成绩，比神舟飞船提升了几个数量级。

新一代载人飞船试验船

正如前文所述，火箭起飞前的准备工作就已经开始影响着飞船返回舱的再入精度，由于长征五号B火箭的零窗口发射、高精度入轨为新飞船实现高精度返回奠定了坚实基础。

入轨后新飞船又应用了两项具有世界领先水平的控制技术，首先飞船要从近地轨道通过7次轨道提升进入距离地面约8000公里的高轨轨道，从而模拟近第二宇宙速度的再入热流烧蚀环境。

新飞船自主变轨

以往飞船变轨飞行需要地面测控站提供数据支持，属于半自动系统，而新飞船应用的是自主轨道控制技术，GNC分系统可以自主对飞船实时定轨、导航，而且它还可以分析飞船的发动机推力、轨道、速度等条件自主实施轨道变轨，是完全自动化、智能化的轨道控制技术，该技术可在洲际导弹自由飞行段加以应用，进一步提高中段控制精度。

返回舱处于理论瞄准点上方

新飞船取得10.8环高精度落点成绩的条件非常苛刻，除了自主导航变轨，它还要承受近第二宇宙速度的再入热流烧蚀，为此新飞船返回舱应用了“全数字全系数自适应预测校正制导”，该技术由我国独创，2010年以来世界其他航天强国也曾在自适应预测校正制导领域进行研究，但至今无一成功应用案例。

神舟飞船的标称轨迹制导是世界各国广为应用的制导方法，它需要给出一条理论假定轨迹，然后火箭基于实际飞行轨迹与理论轨迹比对进行制导控制，实时制导计算量小结构简单容易实现，但它对初始飞行偏差要求高，且不稳定，这也是为什么世界绝大多数洲际导弹精度难以突破100米的根源。

高速半弹道跳跃式再入返回轨道

新飞船为了抵御第二宇宙速度再入热流烧蚀，采用了高速半弹道跳跃式再入轨道，就像太空打水漂一样，整个再入航程5100至7000公里左右，因此实现高精度落点控制的难度更高。

自适应预测制导可以结合导弹状态、飞行运动约束、飞行控制约束在线解算制导修正量，使得命中精度相较于传统方案提高了几个数量级。

光学设备跟踪新飞船返回舱再入大气层

该系统是空间技术研究院历时20年攻克的世界级轨道控制技术，而这也并非第一次工程应用，早在2014年嫦娥五号T1任务中就首次应用了自适应预测制导技术，当年就刷新了返回舱开伞点精度的世界纪录。

连续两次工程任务的成功应用足以证明此项技术的先进性与高可靠性，此项技术也将应用于天问一号飞船的火星进入任务。

天问一号也已应用自适应预测制导技术

自适应预测制导技术不仅适用于月地轨道跳跃式再入返回、火星进入、火星大气捕获，也适用于地球轨道直接再入、大升力体初始再入，这意味着DF-41类型的洲际快递打击精度有望由100米提升至10米以内。

想象一下一枚导弹跨越一万四千公里距离，以25马赫速度从天而降，并且打出巡航导弹级精度，这将是多么摄人心魄的画面。

大升力体初始再入也能应用自适应预测制导技术，意味着以DF-41为投送载具的洲际乘波体导弹命中精度将更高。

DF-41是反超大洋彼岸的分水岭

自适应预测制导技术率先由我国掌握是具有战略意义的突破，它将使我们牢牢确立在空天技术领域里的优势地位，相较于技术优势，时间优势更关键，大洋彼岸自此又多了一项追赶我方步伐的科目，而他们并没有时间优势。

DF41命中精度凭啥第一？激光陀螺冰山一角，太空水漂冠绝全球