虹攝庫爾斯克2018-03-04 22:09:46
再入彈頭（再入飛行器）再入大氣層時，由於空氣密度較大，彈頭與空氣劇烈摩擦，進而在彈頭的鼻錐部形成激波，導致氣體溫度和壓力急劇升高而產生電離，在彈頭周圍形成等離子鞘套。等離子鞘套對電磁波具有強烈的反射、折射和吸收作用，從而對彈頭的測控、通訊、導航、制導等產生嚴重的制約，嚴重時甚至可能導致出現”黑障“現象，彈頭完全失去控制。一般來說，等離子鞘套的形狀和大小，與彈頭的形狀、大小、再入速度、再入角、周圍大氣密度等有關。
在20世紀50年代末60年代初的美蘇爭霸中，美國空軍開始大力發展可以打擊蘇聯本土及其東歐衛星國的陸基洲際彈道導彈，在發展初期，美國空軍主要採用的是重阻比較小的鈍頭單彈頭，再入”黑障“現象主要出現在高空（80-40公里），影響較為有限；到1960年代後期，美國空軍開始主要採用集束式多彈頭，而且子彈頭的再入角較大，重阻比較大，子彈頭在高空不減速，這就導致”黑障“現象大多在低空（30-10公里）出現，這就對再入彈頭的測控、通訊、導航、制導等產生了嚴重的影響。為此，美國NASA於20世紀60年代開展RAM-B和RAM-C系列試驗，試圖透過大量的實際飛行試驗來尋求減輕或者消除再入彈頭”黑障“現象的技術手段和辦法（整個試驗進行了8次實際飛行，其中成功7次，4次的再入速度是5。5千米/秒，3次的再入速度是7。5千米/秒）。
從實際的飛行試驗來看，透過向再入彈頭的天線上遊等離子流場中施加或者使用親電物質燒蝕層（氟利昂、泰氟隆）可以使得再入彈頭的天線上遊等離子流場中的電子密度下降2-3個數量級，有效減輕了”黑障“現象對無線電訊號的吸收和折射。此外，透過修改再入彈頭的氣動外形、改進再入彈頭的防熱端頭帽、選擇較高頻率的測控波段、在再入彈頭的天線附近施加適當的靜磁場以約束自由電子的運動（俗稱的”磁窗“）以形成便於無線電透過的”視窗“等技術手段和辦法，都獲得了較為滿意的效果。
隨後，美國空軍藉助這些技術手段和辦法，利用民兵III型洲際彈道導彈先後發射了TDV（技術發展彈頭）、ABRV（高階彈道式彈頭）等，特別是在1975年發射的NRV（端頭回收彈頭），實現了測控、通訊訊號中斷少於1秒；1979年發射的AMARV（高階機動彈頭），再入彈頭在等離子鞘套中持續了11秒，測控、通訊訊號沒有中斷。這一系列的技術成果，都為美國空軍發展”潘興“II型中程彈道導彈、MK-12A型核彈頭、MX”和平衛士“洲際彈道導彈以及美國海軍發展”三叉戟“系列潛射彈道導彈奠定了深厚的技術基礎，在工程上較為妥善的解決了再入彈頭的”黑障“難題。
至於量子通訊，在當前的技術條件下，其通訊方式還是光通訊，還是藉助經典光通訊技術來實現的，主要包括使用有線通道的光纖量子通訊和利用無線通道的自由空間光量子通訊。
其中的自由空間光量子通訊需要藉助鐳射器產生量子資訊所用的物理載體-單光子，但是這樣產生的單光子在無線通道中的損耗較大，傳輸距離較近（自由空間中存在大量的塵埃粒子、尤其是在電離環境下更容易形成帶電塵埃，並且在等離子體中成為塵埃等離子體），從目前的地-星自由空間量子通訊試驗來看，還只能在晴朗的夜空環境下進行（地面接收站一般都設在空氣稀薄的高海拔地區）。
此外，由於自由空間光量子通訊主要依賴鐳射通道，因此需要較為複雜和精密的ATP光學系統（截獲、跟蹤、瞄準），其量子光發散角接近衍射極限，因此鐳射光束的對準精度要求極高。再入彈頭的體積、尺寸、質量以及彈載電源顯然無法支援，而且其高動態、高速、高振動環境也無法滿足APT系統的工作要求。
