洲際彈道導彈
通常大於8000公里遠程彈道式導彈
洲際彈道導彈(Intercontinental Ballistic Missile,縮寫ICBM)一般射程在5500公里以上,具有比中程彈道導彈、短程彈道導彈和新命名的戰區彈道導彈更長的射程和更快的速度。然而以射程來區分導彈種類總是帶有主觀性和一定的隨意性,所以上述各類型導彈的定義並沒有達到普遍接受的程度,只在一定的學術群體內部能夠達成共識。在美國,洲際彈道導彈、潛射彈道導彈和遠程轟炸機的地位大致相同,共同組成“三位一體”的戰略威懾力量。
世界上試射成功的第一枚洲際彈道導彈是蘇聯的Р-7(蘇軍的昵稱是Семёрка,意為“老七”),北約代號SS-6“警棍”。這枚導彈於1957年8月21日從位於加盟共和國哈薩克的拜科努爾航天發射場試射成功,飛行了6000公里。
截止到2012年,擁有可立即投入使用的洲際彈道導彈(包括潛射導彈)的國家有: 俄羅斯、美國、英國、法國、中國、印度。大眾普遍相信朝鮮正在研發洲際彈道導彈大浦洞-2導彈,但幾次試射未取得明顯的成功。
(圖)洲際彈道導彈
二戰結束后,馮·布勞恩和大批曾為納粹服務的德國科學家被俘,之後被秘密轉移到美國,加入了美國軍方發起的名為“文件夾行動”(Operation Paperclip)的中程彈道導彈研發計劃,在V2設計思想的基礎上研製了“紅石”(紅石)和“丘辟特”中程彈道導彈。依據《北大西洋公約》的規定,美國可以將這些導彈部署在射程可覆蓋蘇聯東歐平原地區的歐洲國家。
而蘇聯在1950年代卻沒有控制到利用中程導彈即可攻擊美國本土的地區,因此倍感威脅。在著名火箭專家謝爾蓋·科羅廖夫的主持下,蘇聯加快了她在二戰結束前就已經啟動的洲際彈道導彈研發計劃。當時科羅廖夫掌握了一批從德國繳獲的V2火箭設計資料,但他對這一設計並不滿意,於是帶領自己的隊伍另行設計了R-7彈道導彈,這就是在1957年8月人類試射成功的第一枚洲際彈道導彈。1957年10月4日,蘇聯利用R-7火箭將第一顆人造衛星“衛星一號”送上太空,開啟了人類的太空探索時代。
在同一時期的美國,洲際彈道導彈的研發卻因軍方內部不同兵種之間的競爭與各自為政導致進度減緩(當時美國陸海空三軍都試圖讓自己先掌握所謂的“軍事太空權”)。1959年,美國第一枚洲際彈道導彈“宇宙神”研製成功。但這種導彈與蘇聯的R-7都有一個嚴重的弱點——需要龐大的固定發射裝置,這使得它們面對空襲防禦力很差。進入1960年代后,在國防部長羅伯特·麥克納馬拉主持下,美國先後成功研製了“民兵”、“北極星”,和“天空閃電”等使用固體燃料火箭推進的洲際彈道導彈。與此同時英國也自行研發了“藍光”火箭,但由於無法找到一處遠離人口稠密區作為發射場,一直沒能投入使用。
早期的洲際彈道導彈的發展為人類的空間探索提供了直接而堅實的基礎,空間技術史上許多著名的運載火箭,如“宇宙神”(Atlas,美國)、“紅石”(Redstone,美國)、“大力神”系列,美國)、“衛星”(蘇聯)、“質子”(蘇聯),都是從早期洲際彈道導彈設計中移植過來的(這些設計最終都沒有在洲際導彈中使用)。隨著技術的進步,現代洲際彈道導彈的打擊精度已大為提高,不再需要攜帶破壞力巨大的彈頭即可摧毀預定目標,所以尺寸已比早期導彈大為減小,彈頭也比原來更輕,推進劑則改為固體燃料(這使得它們的運載能力要低於運載火箭),但處在洲際彈道導彈研發初期的各國一般仍採用液體燃料火箭,因為其構造比固體燃料火箭更為簡單。當今世界各國(尤其是大國)的洲際彈道導彈的部署一般遵循“相互保證毀滅”的戰略思想。
到了1970年代,美蘇都開研製反彈道導彈系統,這使得上述“相互確保毀滅”原則的基礎受到威脅。為避免軍備競賽加劇,1972年5月26日,美蘇簽署了《反彈道導彈條約》(Anti-Ballistic Missile Treaty),以保存現有洲際彈道導彈的威脅力,保證冷戰雙方的平衡。然而這一平衡在1980年代美國總統羅納德·里根啟動星球大戰計劃,發展新一代的“和平衛士”和“侏儒”洲際彈道導彈后再次受到威脅。這些舉動導致了後來的各次《削減戰略武器條約》談判。
至2009年,聯合國安理會五個常任理事國國都具有洲際彈道導彈系統:所有國家都有潛射導彈,俄羅斯,美國和中國還有陸基洲際彈道導彈。此外,俄羅斯和中國還有移動式陸基導彈。
1957年8月前蘇聯首次試射成功第一枚SS-6洲際彈道導彈,美國第一枚洲際彈道導彈“宇宙神”於1959年開始裝備。兩國都擁有一批火箭發展的先驅,其中著名的有前蘇聯的齊奧爾科夫斯和美國的戈達德。
前蘇聯研製的第一種洲際導彈是SS-6。美國的第一代洲際彈道導彈是“宇宙神”導彈。
前蘇聯研製的第二代遠程導彈是SS-7和SS-8洲際彈道導彈。美國在“宇宙神”系列導彈完全退役以前,先後推出了D型、E型和F型。全新的固體燃料導彈系列“民兵Ⅰ”A型和B型推出之後,又推出了“民兵Ⅱ”型導彈。
SS-9、SS-11和SS-13等3種型號是蘇聯研製和部署的第三代洲際彈道導彈。“北極星”A-3和“民兵Ⅱ”導彈是美國第二代導彈向第三代的過渡型。裝備有分導式再入飛行器的“民兵Ⅲ”導彈則是美國戰略導彈系統中的第三代導彈。
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前蘇聯第四代洲際導彈裝備了分導式多彈頭,如SS-17導彈有4個彈頭,SS-18導彈有10個以上彈頭,SS-19導彈有6個彈頭,SS-20中程彈道導彈有3個彈頭,從而使一枚洲際導彈可以攻擊多個目標。美國第四代洲際導彈的特點是可以打擊導彈發射井和堅固目標,如“和平衛士”導彈和“民兵Ⅲ”導彈。
之後,俄羅斯研製和部署了第五代洲際彈道導彈,如單彈頭的SS-25公路機動洲際彈道導彈;能突破攔截系統的“白楊-M”洲際彈道導彈和RS-24多彈頭洲際彈道導彈。而美國也發展出鐵路機動“和平衛士”洲際導彈和另一種小型公路機動導彈系統。隨著俄羅斯導彈命中精度和當量的進一步提高,美國的洲際導彈部隊可能還要增加機動彈道導彈力量。
美國民兵III型洲際彈道導彈
1、美蘇之間在1972年和1979年先後簽訂了兩個階段的《削減戰略武器條約》,其中對兩大國各自的戰略運載火箭(launch vehicle)數量作出了限制;顯然發展分導式多彈頭技術就可以在不增加運載火箭總數的基礎上提高自身的實際戰略打擊能力;
2、分導式多彈頭技術對當時研製反彈道導彈系統的努力無疑是一個巨大的打擊——要研製一個能同時攔截數枚甚至數十枚彈頭的反導彈系統的難度是巨大的。事實上,MIRV的出現使當時世界範圍內正在研製中的絕大多數反導彈系統方案紛紛被廢棄。美國的第一個反導系統——位於北達科他州的“衛兵”反彈道導彈設施於1975年投入使用,但僅一年之後就被廢棄;蘇聯於1970年代建成的負責防衛莫斯科周邊地區的“橡皮套鞋”(galosh)反彈道導彈系統則一直服役到今天。以色列建成的基於“天箭”(Arrow)導彈的ABM系統於1998年投入使用,但只能攔截短程的戰區彈道導彈,而不是洲際彈道導彈。直到2004年,美國部署在阿拉斯加的國家導彈防禦系統才具備初步的作戰能力。
具體種類的彈道導彈潛艇包括:
喬治·華盛頓級(美) ─已退役
伊桑·艾倫級(美) ─已退役
拉斐特級(美) ─已退役
役本傑明·弗蘭克林級(美) ─已退役
俄亥俄級(美)
剛毅級(英) ─已退役
先鋒級(英)
颱風級核潛艇(俄)
D級核潛艇(俄)
可畏級(法)
凱旋級(法)
092型(北約代號夏級) (中)
094型(北約代號晉級) (中)
陸基洲際彈道導彈
美國空軍(United States Air Force)部署500枚洲際彈道導彈,分佈在Malmstrom、Minot及F.E. Warren空軍基地四周。這些導彈均屬於LGM-30G“民兵”III 型。“和平衛士”導彈已於2005年退役。依照《削減戰略武器條約》(START)的規定,所有“民兵”II型導彈均已銷毀,發射井也已永久封閉或拍賣。依照《第二階段削減戰略武器條約》(START II)的規定,美國原有的絕大多數分導式多彈頭型洲際彈道導彈已改成單一彈頭,但由於美國後來退出了《第二階段削減戰略武器條約》,有專家估計美國約保留500枚ICBM,800顆彈頭。
美國試射的“和平衛士”(Peacekeeper)洲際彈道導彈的再入艙接近位於馬紹爾群島附近的誇賈林環礁目標地附近時的景象。圖中八條亮線為同一導彈釋放出的八個彈頭,每個彈頭可攜帶當量相當於25枚在廣島爆炸的小男孩原子彈的氫彈。
截止2006年7月,俄羅斯戰略火箭軍(Раке·тные войска· стратеги·ческого назначе·ния)部署了502枚洲際彈道導彈,包括80枚R-36M型、126枚UR-100N型、254枚白楊型及42枚白楊-M型。
中國人民解放軍第二炮兵部隊部署了若干枚東風5型及東風31型洲際彈道導彈。
海基洲際彈道導彈
英國皇家海軍潛艇發射的三叉戟II型導彈。前衛級(Vanguardclass) SSBN四艘,每艘備有16枚三叉戟II型 SLBM。
俄羅斯海軍發射的“R-30 布拉瓦型”(Bulava)潛射彈道導彈。
美國海軍擁有14艘俄亥俄級 (Ohio class) 彈道導彈潛艇,每艘裝備24枚三叉戟II型 (Trident II) 潛射彈道導彈 (SLBM),總數為336枚。
俄羅斯海軍目前有13艘彈道導彈潛艇服役,包括6艘667BDR型(北約代號德爾塔級核潛艇、6 艘667BDRM型(北約代號德爾塔IV)和1艘941型(北約代號颱風級核潛艇),總共裝備了180枚SLBM。每艘667BDR型裝備16枚R-29R型SLBM,每艘667BDRM型裝備16枚R-29RM型SLBM,941型則用來測試R-30 布拉瓦型 (Bulava) SLBM(供下一代的955型北風之神級核潛艇使用)。
法國海軍有四艘SSBN,其中一艘是較舊的可畏級(Redoutable class),其餘三艘是較新型的凱旋級(Triomphant class)。這些潛艇每艘攜帶16枚M45 SLBM,並且計劃在2010年左右升級成M51 SLBM。
中國人民解放軍海軍擁有一艘或兩艘092型SSBN,裝有12枚單彈頭的巨浪1型SLBM,究新服役的094型潛艇 SSBN,裝備12枚巨浪2型SLBM (可能配備分導式多彈頭)。
美國的洲際彈道導彈
Atlas (SM-65, CGM-16D/E, HGM-16F) —已退役的洲際彈道導彈,由發射井發射,現已用作其它用途。
Titan I (SM-68, HGM-25A) —已退役的洲際彈道導彈,由發射井發射。
Titan II (SM-68B, LGM-25C) —已退役的洲際彈道導彈,由發射井發射,現已用作其它用途。
Minuteman I (LGM-30A/B) —已退役的洲際彈道導彈,由發射井發射。
Minuteman II (LGM-30F) —已退役的洲際彈道導彈,由發射井發射。
Minuteman III (LGM-30G) —由發射井發射;在2004年6月28日,在美國常備武器庫有517枚。
Peacekeeper / MX (LGM-118A) —由發射井發射,最後一枚在2005年退役。
Midgetman —由重型卡車發射,從來沒有部署過。
Polaris (A1/A2/A3) (UGM-27A/B/C) — 已退役的潛射彈道導彈。
Poseidon (C3) (UGM-73) — 已退役的潛射彈道導彈。
Trident (C4/D5) (UGM-96A/UGM-133A) —潛射彈道導彈,當中Trident I (C4) 已退役,Trident II (D5) 在1990年開始部署,計劃服役期將超過2020年。
俄羅斯洲際彈道導彈
SS-6 警棍 / R-7 / 8K71─已退役的洲際彈道導彈。
SS-7 鞍工 / R-16─已退役的洲際彈道導彈。
SS-8 黑羚羊 / R9─已退役的洲際彈道導彈。
SS-9 懸崖─已退役的洲際彈道導彈。
SS-11美洲百合─已退役的洲際彈道導彈。
SS-17 奔馬─已退役的洲際彈道導彈。
R-36M (美國代號SS-18,北約代號“撒旦”)─洲際彈道導彈,由發射井發射。
UR-100N (SS-19,匕首)─洲際彈道導彈,由發射井發射。
RT-23 Molodets (SS-24,手術刀) ─已退役的洲際彈道導彈,由發射井或鐵路機車發射。
RT-2PM 白楊 (SS-25,鐮刀)─洲際彈道導彈,由重型卡車發射。
RT-2UTTH 白楊-M (SS-27)─洲際彈道導彈,由發射井或重型卡車發射。
現役和已退役的
中國研製的洲際彈道導彈屬於“東風”系列
東風5型(北約代號CSS-4) - 洲際彈道導彈,由發射井發射,射程12,000公里(現已被東風5A型代替,射程13,000公里)。東風31型(北約代號CSS-9) - 洲際彈道導彈,由發射井或重型卡車發射,射程8,000公里(東風31A型的射程為11,200公里)。
東風41型(北約代號CSS-X-10) - 洲際彈道導彈,射程14,000公里。
巨浪2型(北約代號CSS-NX-4)- 由094潛艇發射,射程8,000-12,000公里。
即導彈發射井,一定意義上說,陸基型導彈才是真正的“洲際”,因為陸基型導彈可以不考慮體積對周圍環境影響的因素。這種導彈發射距離最遠,反應時間最快,自我保護能力也最強。原子彈發明后,洲際彈道導彈都具備了發射核彈的功能。因此,為了自身具有反擊能力,發陸基型洲際導彈發射井射井井壁很厚且深埋地下。一般都能夠在自身遭受核彈攻擊后根據預先設定的程序自行啟動,實施核反擊。因此,陸基型洲際彈道導彈具備二次打擊能力。
所有的宇航用發射架都適合發射洲際彈道導彈,但洲際彈道導彈的發射井卻未必適合用於航天項目。因為作為戰爭機器,洲際導彈需要的是在最短的時間內發射出艙,並通過大氣層外的高速滑翔飛向敵戰區。因此,發射震動很大,且自身體積越小越好。而且宇航用發射井主要用於民用和科學實驗,不具備自我保護能力。
所謂潛射型,就是指將導彈彈體安裝在潛水艇中(一般是核潛艇),進行發射。潛射型彈道導彈是一個國家真正的殺手鐧。具有全球到達(核潛艇可以連續巡航上萬海里、幾個月不浮出水面)、全球打擊(導彈一般具有上萬公里的飛行彈道)、隱蔽性高。但潛射型導彈一般受到潛艇自身高度、寬度和載重量的影響,比較粗短,而且導彈的彈體周圍必須要有一個保護殼,來承載巨大的水壓。因此導彈彈體比較小。發射時一般由潛艇把發射浮筒發射出艙,殼體上浮至離水面數米處,啟動點火程序,保護殼內的導彈點火、衝出水面,通過地磁和GPS天線自行調整彈道曲線。
車載型具有良好的機動性和隱蔽性具有全球打擊能力。但車載型由於受到車體自身大小和載重量的限制,一般限於機動作戰用。
重型卡車
俄羅斯戰略火箭軍裝備的RT-2UTTH“白楊”-M洲際彈道導彈使用這一種發射方式,作為發射平台的移動發射車可以難以察覺地在各種地形上轉移與發射。美國曾經試圖研發一款利用大型卡車移動的洲際彈道導彈,不過基於成本的關係而放棄。
鐵路機車
使用這種平台的導彈如俄羅斯的РТ-23УТТХ "Молодец"(俄語 Молодец 意為“好樣的、太棒了”,英語為RT-23UTTH Molodets),這種導彈北約命名為 SS-24“手術刀”(scalpel)。
從洲際彈道導彈發展來看,其主要構成系統包括以下幾個核心部件:
只有多級推進裝置才能使有效載荷達到洲際射程,因此洲際彈道導彈一般採用多級推進裝置,推進器有液體燃料推進器和固體燃料推進器。
早期的洲際彈道導彈綜合使用了無線電指令和慣性制導方式,這種方式不盡如人意,尤其是無線電指令制導系統易遭外界干擾或破壞。美蘇兩國在早期的導彈計劃中都採用全慣性制導系統來提高命中精度和可靠性。如今,洲際彈道導彈大都採用複合制導方式,即慣性制導、GPS制導和地形匹配製導等。
后助推飛行器是洲際彈道導彈上分導式再入飛行器的運載器,又稱分導式再入飛行器母艙。它也能用於運載誘餌、干擾物和其他突防裝置。后助推飛行器可以在再入飛行器釋放出來沿無動力的彈道飛向預定目標前為其增加一定的射程。
攜載彈頭飛向預定目標的容器就是再入飛行器。目前洲際彈道導彈可以攜載10個或者更多的再入飛行器,打擊分佈廣泛的目標。因此,再入飛行器的數量越多,每枚導彈所能打擊的目標也就越多。
洲際彈道導彈的彈頭一般都是核彈頭。洲際彈道導彈問世后,核聚變彈頭進一步發展,使彈頭進一步小型化,並便於使用多彈頭。彈頭抗核輻射效應的能力更強,結構上也得到加固,可以承受地面衝擊力,從而導致人們研製出用於摧毀特別堅固目標的鑽地彈頭。但是彈道導彈的彈頭並不一定必需是熱核彈頭,甚至不一定是核彈頭。隨著導彈命中精度的提高,彈道導彈也可能攜帶精確制導和摧毀面狀目標的常規彈藥。
鑒於當時的技術狀況和導彈部署的急迫需要,早期的洲際彈道導彈都是從地上發射平台發射的。由於早期的洲際彈道導彈命中精度較差,而且轟炸機到達同一目標的速度較慢,這種設置方式在初期尚能滿足人們的需要。但是隨著洲際彈道導彈命中精度的提高以及部署數量的增加,加強洲際彈道導彈設置基地的安全成為對抗雙方關心的重點。由於地下發射井易遭打擊,因而轉而發展陸基機動、海上機動發射和空中機動發射洲際彈道導彈。
在現有的戰略進攻武器系統中,洲際彈道導彈佔有一項優勢,即最高指揮當局能對洲際彈道導彈的授權發射加以控制,確保防止未經批准就擅自發射導彈。美國、蘇聯、法國、英國和中國都為各自的彈道導彈部隊建立了嚴格的指揮控制與通信(C4I)系統。
能夠被稱為洲際導彈的武器,其基本門檻就是射程。按照國際慣例,洲際導彈通常是指射程大於8000公里的彈道導彈。目前,世界上射程最遠的洲際導彈是蘇聯/俄羅斯研製的SS-18撒旦洲際導彈,射程可達1.6萬公里。
洲際導彈極限射程一般為地球的半周長,因為只要能繞地球半圈就能打擊到地球上所有的目標。其發射後分成推進加速階段、中途階段和再入大氣層3個飛行階段,決定洲際導彈射程的階段主要是推進加速階段。
洲際導彈的射程和推進階段發動機的關機速度有很大關係,一般來講,洲際導彈從發動機點火到關機,時間為3~5分鐘,到燃料燒盡時的飛行速度可達7公里/秒,此時洲際導彈上升到150~400公里的高度,進入靠慣性飛行的中途階段。
在中途階段飛行期間,洲際導彈主要在大氣層外沿著橢圓軌道作亞軌道飛行,軌跡接近於拋物線,類似於用手向遠處拋石子,石子離開手時的速度越快,拋的距離越遠。同樣的道理,導彈發動機關機時的速度越快,導彈射程越遠。
此外,對洲際導彈來說,射程遠並不是唯一要求,導彈的投送質量大小也非常關鍵。太小的投送質量對於彈頭來說沒有意義,即使是小型化的核彈頭也有幾百公斤。為了獲得較高的飛行速度和盡量多的投送質量,導彈發動機的推力和比沖就成為了關鍵。
無論是液體燃料導彈還是固體燃料導彈,大推力、高比沖的火箭發動機是導彈射程的根本保證,這也是洲際導彈研製難度遠大於短程、中程彈道導彈的主要原因。單純給短程、中程彈道導彈增加燃料,並不能讓導彈飛得更遠成為洲際導彈,因為發動機的性能達不到洲際導彈的要求。
打擊精度是另一個普遍關心的問題。將打擊精度提高一倍意味著摧毀同樣的目標,需要彈頭的重量(爆炸當量)可以降為原來的1/4。打擊精度受到制導系統和掌握的實時地球物理學信息的限制。一些分析人士認為,多數政府支持的定位、導航、測繪系統,如GPS、Seasat(海洋觀測衛星)等等,都具有向洲際彈道導彈提供諸如重力異常等信息的功能,以提高它們的打擊精度。
除配備空間導航系統外,現代的戰略導彈還配有專用的高速集成電路,綜合導航系統和裝在導彈上的各種感測器得到的數據,以每秒數千到上百萬次的速度實時求解導彈的運動微分方程,將結果返回助推器以便修正軌道偏差。導彈運行數據的讀取按照發射前默認的時間表進行。
燃料
導彈適用性的限制因素之一是火箭推進段使用何種燃料。如今多數助推器使用的是固體燃料,因為固體燃料可以在彈體中存放的時間較長,穩定性較高,隨時都可以點火發射。而最早期使用的液體燃料則因為其性質的不穩定與高腐蝕性,無法長時間儲存在彈體當中需要在發射之前再注入火箭,同時注入的時間相當的長,據估計至少要兩個小時。這不但大大影響了導彈的反應時間,還可能造成目標的暴露(給導彈加註燃料的過程對於現代空間偵察技術而言是很容易被發現的),在實戰中可能還未發射就已被敵軍摧毀。由於蘇聯在大推力固體燃料火箭開發上一直有技術困難,相對在液態燃料的研究上有相當的成就與進展。後期蘇聯使用的液態燃料改進為能夠在彈體內儲存長達7年的時間,這個時間差不多等於導彈本身需要取出大修的時刻,因此在部分需求上算是滿足高適用性的要求。然而基於其他技術與性能方面的要求,最終蘇聯還是與美國一樣都以固態燃料作為主要的推進動力來源。
探測
洲際彈道導彈在發射后先經過推進加速階段。此一階段結束時,助推器將與彈頭(戰鬥部)分離,彈頭進入無推力的亞軌道飛行階段,沿著以地球中心點為焦點、並於地球表面相交的橢圓軌道飛行。在這個階段中,導彈飛行於大氣層之外,不對外界釋放出任何物質,一般無法被敵方探測到。這一階段彈頭的飛行速度達到7公里/秒,很難進行攔截。資料顯示,許多導彈在此階段還會釋放出鋁化氣球、電子雜訊發生器等干擾設備,為突防敵方雷達作準備。
溫度
到了再入大氣層階段,高速飛行的彈頭與空氣發生摩擦會令彈頭溫度急劇升高。所以洲際導彈的彈頭外表都要加有熱防護層,以保護彈頭不致過熱。早期洲際導彈的防護層一般是絕熱性能很好的膠合板,這種材料的比強度(單位質量材料的強度)可與碳纖維增強環氧樹脂複合材料相媲美,在高溫下焦化速度較慢。現代洲際導彈的防護層多為熱解石墨(又稱“定向石墨”),這是一種沿一個方嚮導熱性能極好,而沿另一個與之正交的方向幾乎不導熱的新型材料,可以有效地保護彈頭不受高溫破壞。
世界上試射成功的第一枚洲際彈道導彈是蘇聯的Р-7,北約代號SS-6“警棍”。於1957年8月21日從哈薩克的拜科努爾航天發射場試射成功,飛行了6000公里。
至於南亞的印度和巴基斯坦都擁有中程彈道導彈,而且正在研發洲際彈道導彈。普遍相信北朝鮮正在研發洲際彈道導彈。2010年2月,美俄簽署新的《削減進攻性戰略武器條約》,承諾將在未來幾年內把核武器數量降至1550枚,運載工具減至700件。
洲際彈道導彈的內部結構比較複雜,大體上可分成以下幾個部分。
戰鬥部(Warhead)
戰鬥部,又叫彈頭。洲際導彈的彈頭一般採用核彈頭。
發動機
發動機,又叫推進系統。現代彈道式導彈的推進劑占整個起飛重量的90%。推進劑,有液體的,也有固體的。最早的液體推進劑是液氧和酒精,後來採用阱類。早期的是在發射前加註燃料,製成可貯預裝液體推進劑,裝入導彈后可長期貯存,方便多了。固體推進劑發展很快,用它製成的發動機結構簡單,能長期貯存,便於使用、維護,為導彈的機動發射創造了條件。而且大大縮短了發射過程的響應時間。
推進劑
洲際導彈發射國產東風洲際彈道導彈 洲際彈道導彈當推進劑在燃燒室里燃燒時,燃燒產物向後噴射,獲得的推力是非常巨大的。例如,一個射程10000多公里的洲際彈道導彈,發動機推力可達100噸,功率可達幾百萬千瓦。這功率與一座發電廠供給100萬人口的城市的功率相當。洲際導彈一般做成兩級或多級。
制導系統
制導系統是導彈的“大腦”。它的任務是保證垂直發射的導彈按一定程序準確地飛入預定的位置。廣泛使用慣性制導。它的基本原理是:利用加速度表,在3個互相垂直軸的坐標繫上,測出導彈重心運動的加速度分量。通過解算裝置,得出導彈在某一時刻的速度和距離,然後與預定的位置發生偏差時,制導系統會發出校正信號,操縱空氣舵和燃氣舵,使導彈回到預定彈道上來。
保護裝置
當洲際導彈的發動機熄火后,彈頭將從彈體上分離出去,開始被動段的飛行。當它重新進入大氣層時,速度很高,約等於音速的十幾倍;它和氣流劇烈摩擦,表面溫度會達到幾千度。如果不採取措施,它就將被燒成灰燼。因此,彈頭表面要塗一層高分子耐燒蝕材料,在高溫作用下,它將逐漸分解吸收熱量。人體是通過發汗來降溫的。有一種“發汗冷卻彈頭”正是根據這個道理製成的。在壓力和高溫作用下,“發汗劑”從多孔材料擠出,迅速分解汽化,從而大量吸熱。當“汗”出完,彈頭也已擊中目標了。
早期的洲際彈道導彈的發展為人類的空間探索提供了直接而堅實的基礎,空間技術史上許多著名的運載火箭,如“宇宙神”(Atlas,美國)、“紅石”(Redstone,美國)、“大力神”系列(Titan,美國)、“衛星”(蘇聯)、“質子”(蘇聯),以及我國的長征系列運載火箭等都是從早期洲際彈道導彈設計中移植過來的(這些設計最終都沒有在洲際導彈中使用)。隨著技術的進步,現代洲際彈道導彈的打擊精度已大為提高,不再需要攜帶破壞力巨大的彈頭即可摧毀預定目標,所以尺寸已比早期導彈大為減小,彈頭也比原來更輕,推進劑則改為固體燃料(這使得它們的運載能力要低於運載火箭),但處在洲際彈道導彈研發初期的各國一般仍採用液體燃料火箭,因為其構造比固體燃料火箭更為簡單。當今世界各國(尤其是大國)的洲際彈道導彈的部署一般遵循“相互保證毀滅”的戰略思想。
到了1970年代,美蘇都開研製反彈道導彈系統(Anti-ballistic missile),這使得上述“相互確保毀滅”原則的基礎受到威脅。為避免軍備競賽加劇,1972年5月26日,美蘇簽署了《反彈道導彈條約》(Anti-Ballistic Missile Treaty),以保存現有洲際彈道導彈的威脅力,保證冷戰雙方的平衡。然而這一平衡在1980年代美國總統羅納德·里根啟動星球大戰計劃,發展新一代的“和平衛士”和“侏儒”(Midgetman)洲際彈道導彈后再次受到威脅。這些舉動導致了後來的各次《削減戰略武器條約》(START)談判。
中東風-5洲際彈道導彈(DF-5)
東風-31洲際彈道導彈(DF-31)
巨浪-2潛射洲際彈道導彈(JL-2)
俄
俄制SS-18(西方代號為“撒旦”)洲際彈道導彈
俄制SS-27白楊-M洲際彈道導彈
俄制SS-N-30布拉瓦潛射洲際彈道導彈
美
“三叉戟”潛地洲際彈道導彈:
三叉戟III (E6)潛射洲際彈道導彈
三叉戟II (D5)潛射洲際彈道導彈
三叉戟I (C4)潛射洲際彈道導彈
美國大力神洲際導彈
美國民兵洲際導彈
洲際彈道導彈發射后可以區分成下列三個飛行階段:
從火箭發動機點火開始,飛行時間3~5分鐘不等(固態燃料火箭的推進加速階段短於液態燃料火箭),本階段結束時導彈一般處於距地面150到400公里的高度(依選擇的彈道不同而變化),燃料燒盡時的速度通常為7公里/秒。
本階段約25分鐘,期間洲際彈道導彈主要在大氣層外沿著橢圓軌道作亞軌道飛行(suborbital flight),軌道的遠地點距地面約1200公里,橢圓軌道的半長軸長度為0.5~1倍地球半徑,飛行軌道在地球表面的投影接近大圓線(之所以是“接近”而非“重合”是由於飛行期間地球本身自轉造成的偏移),在本階段攜帶多彈頭重返大氣層載具或者是分導式多彈頭的洲際彈道導彈會釋放出攜帶的子彈頭,以及金屬氣球、鋁箔干擾絲和全尺寸誘餌彈頭等各種電子對抗裝置,以欺騙敵方雷達。
從距地面100公里開始計算,飛行時間約2分鐘,撞擊地面時的速度可高達4公里/秒(早期的洲際彈道導彈小於1公里/秒)。
美國民兵Ⅲ型洲際彈道導彈
俄羅斯SS-25公路機動洲際彈道導彈
美國研製的第三代地對地洲際彈道導彈。該導彈對目標選擇更靈活,命中精度高,並具有較強的生存能力和突防能力。
“民兵Ⅲ”導彈,1966年開始研製,1970年裝備部隊。前三級採用固體火箭發動機,末助推級採用液體火箭發動機。彈長18.26米,彈徑1.67米,起飛重量35.4噸,攜帶裝3個彈頭的分導式多彈頭,每個子彈頭威力為17.5萬噸TNT當量,射程9800至13000千米,命中精度185至450米。
(圖)俄羅斯RS-24洲際彈道導彈
(詳見詞條:俄羅斯RS-24洲際彈道導彈)
RS-24的10枚分彈頭可能採用了吸波吸熱或反射折射等反雷達、反紅外探測方面的新技術,增加了對方反導系統的跟蹤、識別難度,有效提高了導彈彈頭的突防能力。
該導彈裝置了增程推進系統,可使其射程達12000公里以上,遠優於“白楊-M”的9000公里,這就可以使RS-24導彈機動到俄羅斯國土縱深發射,以確保在對手導彈防禦系統攔截前實現多彈頭分離,有效突破,又能保證精確擊中美國的重要目標,摧毀目標。
印度烈火-5導彈
(詳見詞條:印度烈火-5導彈)
烈火-5導彈是印度“烈火”導彈家族中的第五種型號,其他四種型號按射程不同分為:“烈火-1”、“烈火-2”、“烈火-3”和“烈火-4”。該導彈射程超過5000公里,可攜核彈頭,可覆蓋中國全境及整個亞洲和半個歐洲。
法國M51型洲際彈道導彈
(詳見詞條:法國M51潛射彈道導彈)
2010年1月27日,法國國防部宣布,當天首次從“凱旋”級“可畏”號戰略彈道導彈核潛艇上成功試射了一枚M51新型潛射戰略導彈。此前,M51導彈已試射過3次,但都是由地面裝置完成,這次是首次從核潛艇上試射成功。
反彈道導彈系統是指“用以攔截在飛行軌道上的戰略性彈道導彈或其組成部分的系統”,包括反彈道導彈
截擊導彈、反彈道導彈發射器和反彈道導彈雷達。
1993年後,美國制定了“彈道導彈防禦計劃”,英文簡稱BMD。該計劃規定;對於射程超過3000公里以上,能夠打到美國本土的遠程導彈和洲際導彈,都列入“國家導彈防禦系統”,英文簡稱NMD。對於射程在3000公里以下,對美國海外戰區駐軍、駐地和軍事設施造成威脅的近程、中程或中遠程導禪,一律劃歸“戰區導彈防禦計劃”,英文簡稱TMD。按照設想和規劃,美國的國家導彈防禦系統由攔截導彈、雷達、空基感測器、改進型預警雷達以及作戰、管理、指揮和通信系統等組成。該系統將形成一個囊括太空、陸地和海洋的“天網”,對有可能襲擊美國的戰略彈道導彈實施全過程、多層次的攔截,從而保證美國的“絕對安全”。
俄羅斯
俄羅斯總統普京在2003年10月4日航天兵節上強調,俄羅斯航天兵在提高國家防禦能力和維護俄在太空的國家利益方面正發揮著非常重要的作用。同一天俄航天兵司令佩爾米諾夫在向媒體發表談話時說,隨著部署在白俄羅斯的“伏爾加”導彈預警雷達站投入戰鬥值勤,俄導彈預警系統構成了一個“嚴密的全方位防禦圈”。
俄軍在陸基洲際導彈方面具備很強的實力,在俄軍空天防禦體系的編成內將包括反導系統、國土防空體系和隊屬防空體系。其中太空兵編成內的導彈-太空防禦集團軍將起重要作用。該集團軍所屬的導彈襲擊預警師擁有可探測洲際彈道導彈和潛射彈道導彈發射情況的衛星9顆、照相偵察衛星兩顆、電子偵察衛星11顆,並擁有包括地面雷達樞紐網和莫斯科反導系統遠程探測雷達。地面雷達樞紐網、超地平線視距探測雷達站和遠程早期預警雷達站組成地面監視系統,其使命是獲取和及時向最高統帥部、總參謀部等指揮機構傳送導彈襲擊預警的信息。地面監視系統中的“窗口”光電系統能捕捉到在4萬米高空軌道飛行的目標,在最短時間內準確地預測到其飛行軌跡和目的地。該集團軍所屬的導彈防禦師專門負責莫斯科地區的反導作戰。該集團軍的另一個師-太空監視與防禦師擁有雷達、光電器材、光學器材和無線電技術器材,可觀察近地軌道和高空軌道的航天目標,及時發現近地軌道太空情況的變化。其中最為重要的是部署在莫斯科附近普希金諾的龐大的“頓河”-2型多功能相控陣雷達,代號Don-2NP,外觀呈塔尖狀,每個側面將近152.4米長、36.6米高,工作在厘米波段,覆蓋範圍為360度,其距離精度約為200米,角度和方位精度為0.02~0.04度,可對大氣層外和大氣層的目標進行探測和跟蹤,它能搜尋並鎖定1500公里範圍內的敵方目標,為反導系統指示目標,引導反導導彈攻擊來襲之敵,還能發出錯誤的信號干擾敵方飛機或導彈的飛行。