潜射弹道导弹发射装置发展及启示
2017-12-12周献刚
周献刚
摘 要:分析了潜射弹道导弹水下发射技术的必备条件,梳理了潜射弹道导弹发射装置的发展历程,剖析了“三叉戟Ⅱ”D5导弹MK46型发射装置结构特点,得到了潜射弹道导弹发射装置发展的几点启示。
关键词:潜射;弹道导弹;发射装置
中图分类号:TJ762.4 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)21-0069-02
潜射弹道导弹由于其得天独厚的生存概率高、攻击突然性强、打击范围广、突防能力强、作战效能高等优势,越来越受到各有核国家的重视。美国、俄罗斯的海上核力量占其全部战略核力量的50%以上,法国、英国的核打击力量则全部由潜射弹道导弹构成[1],印度、朝鲜也在大力发展其潜射弹道导弹,1982年10月12日,巨浪-1潜射弹道导弹发射成功,标志着我国具备了海基核打击能力。
1 水下发射技术
然而,由于潜射弹道导弹武器系统技术复杂,特别是其水下发射技术,目前只有美国、俄罗斯、法国、中国等少数几个国家掌握。一般潜艇实施潜射弹道导弹水下发射必须具备以下四个条件。
第一要有能载运和水下发射潜射弹道导弹的潜艇。
第二要有尺寸适当的潜射弹道导弹。
第三要有技术先进的导航和水下定位系统。
第四要有能够艇上贮存和水下发射潜射弹道导弹的发射装置。
2 潜射弹道导弹发射装置的发展
由上面的分析可以看出,发射装置是潜射弹道导弹的必要技术、关键设备,如果没有一套与之相配套的发射装置,潜射弹道导弹也不能有效地形成战斗力。
2.1 俄罗斯/前苏联[2]
1955年9月,一枚由陆基弹道导弹改进而来的“斯科达-A”导彈在一艘W级潜艇上首次成功地发射了,射程150公里。该种型号导弹在水面实施发射,其发射装置主要由发射筒、发射筒盖和提升机构等组成。导弹放置在发射筒内,当导弹发射时,首先潜艇上浮至水面状态,然后打开发射筒盖,接着由提升机构将导弹提升至发射筒口,最后导弹点火发射。虽然该型导弹射程较短,称不上战略导弹,而且因需要潜艇浮出水面发射,破坏了潜艇隐蔽性,被很快地淘汰了,却从此开启了潜射弹道导弹的发展历史。
2.2 美国[2]
1960年11月服役的“北极星”A1导弹是美国第一种潜射弹道导弹,射程2200公里,配套的导弹发射装置是MK15型发射装置。该装置主要由发射动力系统、筒盖系统和筒体三大部分组成,主要技术特点有:筒口水密隔膜为自裂式平板隔膜;弹射动力为MK1型压缩空气弹射系统,其体积庞大,结构复杂。
1962年6月,射程为2800公里的“北极星”A2导弹服役,配套的潜射弹道导弹发射装置为MK17型发射装置,其主要结构组成和技术性能同MK15型基本相近。
1964年9月,射程为4600公里的“北极星”A3导弹服役,配套的潜射弹道导弹发射装置为MK21型发射装置,相比于MK15型发射装置,主要改进为两个方面,一是用泡沫塑料代替了横向液体弹簧减震器,减震效果更好,而且结构简单,方便安装;二是用MK7型燃气-蒸汽发射动力系统代替了原来的压缩空气系统,从而取消了复杂的管路、阀门系统以及体积较大的压缩气瓶,并提高了弹射动力。
1971年3月,射程为4600公里的“海神”C3导弹服役,配套的潜射弹道导弹发射装置为MK24型发射装置,相比于MK21型发射装置,主要改进了三个方面,一是用装配在内筒内壁上的舌瓣形密封环取代了适配器;二是用粘贴在内筒内壁上的弹性体衬垫取代了内外筒之间的泡沫塑料减震装置;三是用球壳形筒口水密隔膜代替了平板形筒口水密隔膜。通过上述改进,MK24型发射装置明显提高了发射筒空间利用率。更值得一提的是,“海神”C3导弹的直径由“北极星”A3导弹的1.37米增至1.88米,长度也由9.85米增至10.39米。但由于极大地提高了MK24型发射装置的空间利用率,“海神”C3导弹仍能装填到“北极星”潜艇的16个发射筒内。
1978年,射程为7400公里的“三叉戟Ⅰ”C4导弹服役。虽然性能有了较大改进,但由于导弹的直径和长度没有变化,导弹的起飞重量也仅由29.5吨增加至31.5吨,因此,相比于MK24,其配套的MK27型发射装置没有明显的改进。
1987年1月开始研制性飞行试验的“三叉戟Ⅱ”D5导弹,射程可达12000公里,是目前世界上现役技术性能最先进、稳定性最好的潜射弹道导弹,已连续成功试射150余次,与其配套的MK46型发射装置也代表了当今潜射弹道导弹发射装置的先进水平。本文后续将对其进行具体分析。
2.3 法国
法国共发展了M1、M2等五代6型潜射弹道导弹,目前装备的最新型M51潜射弹道导弹的发射装置同美国的“三叉戟Ⅱ”D5导弹发射装置基本相同[2]。
3 “三叉戟Ⅱ”D5导弹MK46型发射装置结构分析
美国现役“三叉戟Ⅱ”D5导弹配套的MK46型导弹发射装置代表了潜射战略导弹发射装置的先进水平。该发射装置布置于“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇导弹舱内,主要由发射筒组件、筒口水密凸膜、垂直支撑组件、电插头回收装置和发射动力系统等部分组成。
发射筒组件由发射筒、气密环、换热板和减震垫组成。发射筒有内筒和外筒,内筒安装在外筒内,两筒之间的间隙用泡沫填充,为导弹提供贮存空间和弹射通道及抗冲击保护和横向支撑,同时为提高横向支撑强度,内外筒之间填充胶泥,使两筒结为一体。减震垫布置在内筒的内壁上,为导弹提供抗冲击保护和侧向支撑。6个气密环布置在内筒不同高度上。3套换热板的作用是通过循环流动的水来维持导弹周围环境温度在允许范围内。
筒口水密凸膜保证发射筒盖打开后、导弹发射前,发射筒密封,没有海水进入。导弹发射时,激发点火布置在凸膜上的切割药条,凸膜被分裂为10块,为导弹出筒让出通道。凸膜内粘贴有能量吸收装置,吸收凸膜爆炸自裂时的能量,从而缩短弹头于凸膜之间的距离,有利于导弹长度的增加。endprint
垂直支撑组件布置在发射筒底部,也由原来的液体弹簧改进为整体式导弹支座,主要由垂直减震器、支撑环、信号开关等组成,既提高了稳定性,也压缩了轴向尺寸,利于导弹长度的增加。
电插头回收装置在导弹发射时,从导弹上拔下相关的电缆插头。
4 几点启示
通过对俄罗斯/前苏联、美国、法国、中国潜射弹道导弹发射装置发展历程的梳理,我们可以发现俄罗斯/前苏联潜射弹道发射方式由水上发展到水下,由热发射转变为冷发射,技术水平不断提高;美国潜射弹道导弹发展起步虽然略晚于前苏联,却后来居上,与之配套的潜射弹道导弹发射装置更具有系统性、继承性,性能更先进,更有代表性,其现役“三叉戟Ⅱ”D5导弹配套的MK46型导弹发射装置代表了潜射弹道导弹发射装置的先进水平。
通过仔细分析潜射弹道导弹发射装置的发展过程及MK46型导弹发射装置,能够得到以下几点启示。
4.1 最大限度挖掘发射装置空间
潜射弹道导弹由于射程的增加,载荷重量的提高,其尺寸不断增大,但潜艇由于制造技术的限制及水下航行隐蔽性的要求,其空间往往跟不上潜射弹道导弹的需求。为解决这一矛盾,就要最大限度地挖掘使用发射装置空间,提高发射装置空间利用率,适应导弹尺寸不断增大的需求。
4.2 注重提高潜艇作战效能
潜射弹道导弹最大的优势是隐蔽性好,生存能力强,攻击突然性大。因此,发射装置要改进发射方式,由水面发射改为水下发射,由自推力发射改为弹射动力发射,用蒸汽-燃气代替压力空气,增加弹射推力,实现水下发射,變深度发射和大深度发射,从而保证潜艇能够隐蔽、突然、快速地实施潜射弹道导弹攻击,实现潜艇最大的作战效能。
4.3 模块化设计提高通用性与继承性
潜射弹道导弹服役周期一般比战略导弹核潜艇要短,更新速度要快。如果像前苏联那样一型艇配一型弹,将造成潜艇的较大浪费。因此要将模块化设计思想融入到潜射弹道导弹发射装置的设计、生产中去,注重提高发射装置的通用性、继承性,预留一定的设计冗余,努力实现通过较小的改进,一套发射装置就能够配套新型潜射弹道导弹。
参考文献
[1]李剑博.浅论潜射战略导弹发展趋势[J].潜艇学术研究,2004,(6),76-77.
[2]倪火才.潜射弹道导弹发射装置构造[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,1998.endprint