導彈發射井
陸基戰略彈道導彈貯存的設施
導彈發射井是指供陸基戰略彈道導彈垂直貯存、準備和實施發射的地下工程設施。是導彈發射陣地的主要樣式。某些核潛艇的導彈垂直發射器也叫導彈發射井
戰時導彈發射井是導彈武器藏身的地下隱蔽部,這一地下堡壘多用於洲際戰略導彈,提供測試導彈、發射準備、發射導彈的技術設備、技術條件、環境保障條件。平時發射井是提供貯存、檢測、維護保養導彈的良好環境,部分導彈發射井還要能承受原子彈爆炸后的核爆效應,當遭受對方的核襲擊之後,處於地下井內的導彈安然無恙。
導彈發射井指供陸基戰略彈道導彈垂直貯存、準備和實施發射的地下工程設施。是導彈發射陣地的主要樣式。
20世紀50年代末到60年代初,為提高陸基戰略彈道導彈的生存能力,有些國家將導彈發射陣地從地面轉入地下。
導彈發射井
1959年服役的美國“宇宙神”D洲際導彈起初豎立在地面發射,以後加築了地面掩體,抗力僅0.014兆帕。
1961年服役的“宇宙神”E洲際導彈部署在地下掩體內,掩體上部與地表面齊平,掩體抗力為0.175兆帕,發射前仍要打開掩體蓋、起豎導彈、加註推進劑,再點火發射。
1962年開始將“大力神”Ⅰ、“宇宙神”F洲際導彈部署在發射井內,垂直貯存、井口發射,發射井抗力為0.7兆帕。
60年代中期到70年代初,由於導彈性能提高、地面設備簡化、發射井建井技術比較成熟,導彈發射井得到發展。美國“大力神”Ⅱ、“民兵”Ⅰ、“民兵”Ⅱ和蘇聯SS-8洲際導彈全部部署在熱發射井內,抗力提高到2.1兆帕,以後美國將“大力神”Ⅱ導彈發射井抗力又提高到3.87兆帕。
1967年為止,美國部署了1054個導彈發射井。
1972年,蘇聯部署了1530個導彈發射井。法國部署了18個中程導彈發射井。中國也部署了洲際導彈發射井。
70年代中期到80年代,美國和蘇聯對導彈發射井採取了綜合抗核加固措施。
1979年9月為止,美國完成了1000個“民兵”導彈發射井的全面抗核加固,使發射井抗力由2.1兆帕提高到14兆帕,截止1988年底,將少量用於部署“和平衛士”導彈的發射井抗力提高到28兆帕;蘇聯將308個SS-18 導彈發射井的抗力提高到42兆帕。導彈發射井抗核加固措施主要有:增大井筒和井蓋鋼筋混凝土的強度和厚度,以加強對衝擊波超壓的防護;將導彈彈性懸吊在井內,將整個發射控制設備室放在減震平台上,將應急發電機和電池組懸掛在發射控制設備室的減震平台下面,以加強對地震波的防護;內井壁採用鋼板進行整體屏蔽,發射井可靠接地,加固電路,選用加固的電子元件,設置高靈敏度電磁脈衝檢測器和感測器,在電磁脈衝來到之前瞬時斷開關鍵電路,以加強對電磁脈衝的防護;在井蓋邊沿設置碎片收集器,用來清除核爆炸后沉積在井蓋上的碎片等,以加強對彈坑效應的防護。為了克服導彈發射井因位置固定而生存能力低的弱點,導彈發射井將向超加固和深地下發展。
按發射方式分為井內貯存井口發射的發射井 (簡稱井口發射井) 和井內貯存井內發射的發射井(簡稱井內發射井);
可分為熱發射發射井(簡稱熱發射井)和冷發射發射井(簡稱冷發射井);熱發射井按燃氣排出的方法分為有排焰道的發射井和無排焰道的發射井;有排焰道的發射井可分為單排焰道、雙排焰道、偏心排焰道、同心排焰道發射井。無排焰道熱發射井有的利用導彈與井筒之間的環形空隙排焰,有的利用抑焰池或蓄焰池吸收燃氣。
即將地下儲存的導彈通過提升設備將其升至井口進行助推發射
導彈發射井的組成和配備的設備取決於導彈的種類、發射方式和對抗力、抗震、抗核輻射、抗電磁脈衝等核爆炸效應的防護要求。
導彈發射井由井筒、設備室、井蓋3部分組成。
是導彈發射井的工程主體,通常用鋼筋混凝土現場澆灌而成,也可用分段預製的鋼筋混凝土管或金屬管裝配而成,或在多層同心鋼圈之間澆灌混凝土製成。為防止水通過井筒滲透到井內,在井筒內壁或外壁設一層或幾層防水材料,或在井筒外壁上設金屬防水層。熱發射井的井筒內表面還附有降低聲振的消音層。
通常為鋼筋混凝土結構,與井筒可建成一個整體,也可分開建築,用管廊與井筒相連,用於安裝專用技術設備和工程設備。專用技術設備包括導彈的裝配、貯存、維護、測試、瞄準、發射控制、減震等設備,液體推進劑導彈發射井還有加註設備。為對導彈進行技術維護和發射準備,發射井內還設升降吊籃或多層工作台。不同的發射井還有不同的設備,例如井口發射井設提升裝置;有的熱發射井發射台下設有導流錐,燃氣衝擊導流錐后,沿排焰道或井壁與導彈之間的空隙排出井外;冷發射井設有專用彈射裝置,將導彈彈射出井口后發動機點火。工程設備指保證導彈長期處於戒備狀態、保持發射井內必要溫度和濕度所需的設備,包括恆溫、降濕、通風、給排水、電源設備等。
由防護蓋和開啟機構組成,用以保護井內導彈和設備。防護蓋用碳鋼或合金鋼骨架、鋼筋混凝土等材料製成。井蓋有單扇和雙扇兩種。單扇井蓋向井口一邊滑動。雙扇井蓋向井口兩邊滑動或翻轉。井蓋的開啟機構有機械式、液壓式、氣動式和爆炸式。
固定式(即發射井),因為彈道導彈本身的技術特點和作戰地位,即使是固定發射的彈道導彈也不可能擺在露天地里。因此,發射井成為陸基彈道導彈最初的唯一選擇。概括起來發射井主要有三個作用:儲存(含維護保養)、隱蔽(含防護)、發射(便於在短時間內完成發射作業)。
導彈兵器本身就是由一系列精密設備組成的,彈道導彈的儲存並不簡單。作為一種戰略兵器,服役的彈道導彈在多數時間裡都處於“值班”狀態。因此,發射井不僅僅是一個儲存的坑道或“井”。導彈在“井”內不僅要完成“值班”任務,還應可以完成絕大部分的維護和測試內容。比如,某些固體燃料的導彈還需要定期在井(洞)內完成“翻身”的動作。因為,長時間的靜止儲存會造成發射葯葯柱變形,影響精度。具體維護方式主要有,整體維護和分段維護。
因此,發射井至少應包含:相關的機械(起重、移動)系統;環境(溫度、濕度)維持系統;信息傳輸處理系統;機械和電氣測試系統;值班和生活保障系統;動力(電源)系統等。
幾乎所有國家的發射井都是禁止外人參觀的,這點很容易理解。因此,絕大多數發射井的具體位置都是不公開的,這也很容易理解。隱蔽的目的是防止外力破壞,對導彈發射井而言,極限外力的破壞不是常見的TNT能造成的,而是直接的核攻擊——即直接被核彈命中(或近距離命中)。發射井在核攻擊環境下的生存概率是備受關注的。目前存在不同的概率計算方式,有計算顯示認為,發射井在核攻擊下的生存概率僅約9%!有計算公式顯示,攻擊精度每提高10倍,目標抗毀能力至少需要提高100倍才能與之抗衡。目前已知的國外多數發射井的抗核暴效應超壓值約15~20兆帕。資料顯示,美俄彈道導彈的原概率偏差均已達到百米級(100M內),算起來目標防護抗壓能力應達到近300兆帕。不知大家是否了解,300兆帕已是現代工程材料的極限。因此,有分析說,當導彈精度高於100M時,再提高發射井的抗壓強度已無實際意義。
因此,普通地下井的生存能力並不令人滿意。美俄之所以仍保留地下發射井,主要是兩個原因:一是經費原因;二是現有型號的起飛質量仍顯過大,尚難以以其他方式實現陸地機動。
為改善發射井的防護能力,除去通常的工程措施外,值得一提的還有一種反向思維方式:即——密集部署。記得2004年美軍曾透露過阿拉斯加一空軍基地附近的密集部署情況,在一個有限的開闊區域內竟然緊密的部署了5枚導彈(井)。其原理依據是:核彈頭之間的毀傷半徑遠大於對發射井的毀傷半徑。這種方式的理由是,要摧毀密集部署的發射井(前提是發射井防護強度達到相應等級,如果防護等級過低,一枚大當量彈頭可能會同時摧毀幾個井),必須安排與部署密度相對應的多彈頭攻擊。而先到達引爆的核彈,會使後續的核彈產生偏差,其核效應產生的射線和電磁脈衝有可能破壞後續核彈的電子設備或核材料,甚至可能使後續的彈頭失效進而不能引爆成為啞彈。
不同的導彈有各自的預警和反應時間。簡單的說,導彈只要及時出井並脫離對方核彈的破壞效應區,發射井即完成了使命,這時是否被直接命中已經不那麼重要了。因此,彈道導彈的戒備等級和反應時間似乎非常重要。冷戰期間美蘇之間也確實嘗試過這種相互戒備的方式。美蘇之間的實踐證明,這種方式過渡依賴預警系統,使雙方從預警到發射值班的整個系統經常處於極度緊張敏感的狀態。冷戰其間曾多次出現過危險的虛警險情,多次險些造成錯誤的一系列行動。簡單的說,儘管發射井在高精度的核攻擊面前顯得有些脆弱,但由於經濟和具體技術的原因,發射井方式仍是彈道導彈的重要選擇。發射井的工程防護強度,不僅僅取決於工程措施,還取決於地質情況。而地質和岩層本身的材質強度往往更勝於工程措施。一般的講,發射井一旦被命中(或近距離命中),根據被破壞程度需要經過相應的緊急工程補救后才能使用(經過較短的過程方可完成)。
儘管發射井造價昂貴,但比較起來發射井方式仍是各種陸基發射方式中最“廉價”的。也有的國家設想多枚導彈共用一個發射井,這實際上是以減少“值班”導彈數量為代價的,存儲的後備導彈能否在核攻擊時派上用場存在很大疑問。
鑒於發射井本身的特點和弊端,隨著導彈技術的進步,移動發射方式成為又一種陸基發射的主要方式。其實,移動發射的過程比發射井還要複雜,成本更高,具體問題也更多些。
導彈發射井壁包括5層:導彈發射筒、特種鋼板層、特種水泥層、釩土層、特種水泥層。根據導彈型號不同,井壁厚度一般可達到2-5米。發射井蓋的可靠性應能保證抗擊百萬噸級以上核彈的非直接命中,並能順利打開實施導彈發射。前蘇聯在洲際彈道導彈發射井建設初期,發射井井蓋重量達100噸以上,以橫向牽引方式打開,即在井口兩側各安裝有兩條導軌。
打開時,通過牽引裝置將井蓋沿導軌向兩側拉開。隨著科學技術的發展,核武器及常規武器的精度不斷提高,使"定點"打擊成為可能,上述武器直接命中發射井的概率也不斷提高。許多軍事專家對這種打開方式的可靠性提出質疑:導軌及其牽引裝置很容易在遭到打擊時被毀,甚至一般常規武器都可將其毀壞,導致井蓋無法打開。因此,從70年代末至80年代初期,前蘇聯對井蓋進行了改造,採用垂直方式打開:井蓋一端由鉸鏈固定,井蓋底下兩側安裝兩個液壓千斤頂和兩個固體火藥蓄力器。平時,在進行導彈裝填、燃料加註和導彈維護時利用千斤頂,戰時或導彈發射時,利用固體火藥蓄力器只需7-9秒就能打開,打開角度為105度。這樣,井蓋既可對導彈進行防護,也保護了打開裝置,可靠性有了很大提高。
美國的導彈發射井通常分散在發射基地周圍十分廣闊的地域範圍內,一個導彈發射井內必須至少安排10名工作人員,其中包括6名警衛,一位發射井管理者、一名廚師和一個由兩人組成的發射小組,負責發射10枚“民兵Ⅲ”導彈。別看發射井的工作人員少,但涉及單位很多。按照美國防部的規定,發射井必須實施全年365天、每天24小時的安全警衛。這對第91安全部隊的工作提出了很大挑戰。按照第91安全部隊的工作程序,每個警衛人員一次執行任務的期限為4天,接下來是3天的輪休,第四天接受訓練,然後進入新一輪的任務周期,被部署到不同的發射井執行任務。“在我的職業生涯中,我曾經到過許多不同的地點,”軍士長彼特·哈特說。據介紹,長時間在同一地點負責警衛的人員容易產生懈怠,而導彈保護工作則不容出現任何疏忽,輪換部署的做法恰恰能避免這一點,而且不停地輪換地點,也能給人員帶來新鮮感,從而使他們保持旺盛的工作熱情。但這同時也帶來了問題,由於輪休制度的存在,造成部隊的人手十分緊張。
導彈發射井
由於導彈發射時震動的非常劇烈,整個控制室都安裝在一組巨型彈簧裝置上,這組彈簧由6個巨大的複式彈簧組成,每個彈簧的直徑都有50多公分。根據規定,控制室內任何時候都必須有兩人共同值班,執行發射任務時,必須兩人的鑰匙同時擰動,才能啟動控制設備。
位於美國亞利桑那州第二大城市圖森附近32公里的編號為390的“大力神洲際戰略導彈”發射井。在冷戰時期是美國絕密的軍事基地,但後來根據美蘇協議拆除銷毀。全美在60、70年代共在3個內陸州建了54個發射井,如今保留的這唯一發射井在1994年被美國內政部命名為“國家歷史遺跡”,2003年才以“導彈博物館”的名義對外開放供人參觀,2004年來這裡的觀眾約有5萬人左右。
導彈發射井
導彈發射場多建在山區,周圍有群山懷抱,外人很難發現和靠近。戰略導彈發射井全部由鋼筋混凝土澆築而成,整個發射裝置全部由液壓系統操縱,共重760噸。發射場地面設備有10多台,周圍有4座天線,其中一個巨大的圓型天線可接受全球的無線通訊信號,而一個10米左右高的立式天線,可在短時間內升高到200多米。
在冷戰高峰時期,54個導彈發射井每天24小時都處於待發射狀態。發射場方圓幾公里範圍內都是軍事禁區,每個禁區內連警衛在內才有7至8名軍事人員值班。如今冷戰結束了,發射場變成了博物館,穿軍裝的戰鬥人員也被博物館的工作人員所取代。如今博物館的導遊由100多位退休的義工擔任。這些導遊日復一日地向遊客重複講述過去曾發生過的事情。當他們說到每個發射井造價830萬美元,一枚洲際導彈價值220萬美元,用今天的美元幣值來換算,相當於如今的1億美元1枚導彈,而如此昂貴的武器和發射井都只能使用一次時,無不感慨當年超級大國的軍備競賽,耗費了人類多少寶貴的資源。
這些戰略導彈在歷史上都發揮過戰略威懾作用,幸虧大國之間有了對話機制,才解除了能毀滅地球的冷戰威脅,這個導彈發射井保留下來,並建成博物館對外開放,就是要教育後人不要忘記人類發展史上曾有過的冷戰對峙那段難忘的歷史。
在20世紀五十年代末和六十年代初的冷戰時期,美國政府修建了數以百計的宇宙神F洲際導彈發射井,用於應對至今也沒有發生的外來襲擊,而每個這樣的發射井卻花費了1800萬美元。今天,大多數的發射井都已被廢棄,被雨水灌滿,只能用來作為政府奢侈浪費以及冷戰時代的一個象徵。而今,由於兩位美國人的努力,位於阿地倫德克州立公園附近的一個發射井重新煥發了生機。它被改造成了一個擁有私人機場的奢華別墅。
這棟由導彈發射井改造的別墅包含20英畝的人工庭院,森林和小徑,另外的85英畝也可以利用。在地上,它擁有飛機庫,寬敞的帶有壁爐的起居室以及環繞四周的走廊;有一個樓梯可以從起居室通往地下室,也就是以前是導彈控制室,如今被改造成了一個兩層共2300平方英尺的地下建築,擁有三個卧室,兩個浴室,開闊的活動空間以及一個在樓梯旁邊的廚房。
這是一個全新的發射井,電力供應,電話服務,現代的照明設施和自然光照明一應俱全。專門設計的通風設施完全可以應對日常生活甚至是核彈襲擊時的緊急情況。寬敞的導彈發射井隧道大門可以開啟20000平方英尺的可用空間。這是一個完美的逃離喧囂生活的寧靜之所,直達公路,氣候控制系統足以應對核彈襲擊。導彈發射井的氣溫控制系統將溫度控制在大約58華氏度,整個礦井鋼鐵結構的巨大懸掛結構可以吸收核彈襲擊的衝擊。環境保護部門去年夏天對四周做了嚴格的檢驗,挖了五口井之後,沒有發現水中對人體有害的物質。