潛地導彈

潛地彈道導彈，全長8.7～17米，直徑1.4～2.1米，射程650～11000千米，起飛重量10～60餘噸，投擲重量0.5～2.5噸，命中精度3700～130米。核彈頭有單彈頭、集束式多彈頭和分導式多彈頭。多彈頭導彈有3～10個分彈頭，總爆炸威力為30～300餘萬噸梯恩梯當量。制導方式採用慣性制導或星光加慣性制導。動力裝置，大多採用2級或3級固體燃料火箭發動機，也有採用液體燃料火箭發動機的。戰略導彈潛艇導彈艙有12～24具垂直發射筒。潛

艇在水下機動時，導航系統能為導彈發射連續提供有關艦位、航向、航速和縱橫傾角等數據，連同預先裝定的目標坐標，通過射擊指揮系統隨時計算出每枚導彈的射擊諸元，並將其裝定到導彈制導計算機內，迅速完成導彈發射準備。發射時，通常採用冷發射(動力發射)方式，一般用燃氣蒸汽作能源，以較大的推力將導彈從發射筒推出，在水中上升，出水前或出水后導彈自身發動機點火，按預定彈道射向目標。潛地巡航導彈裝備在攻擊潛艇上，是一種體積小、重量輕、命中精度高、突防能力較強的戰略武器。其戰鬥部用常規裝葯或核裝葯；動力裝置通常採用渦輪風扇發動機；制導方式為慣性加地形匹配複合制導。藉助潛艇內的魚雷發射管或專用垂直發射筒發射。當導彈出水上升到一定高度時，彈翼自動展開，火箭助推器脫落，渦輪風扇發動機工作，導彈轉為水平巡航飛行，進入陸地后，能隨地形起伏飛行。20世紀80年代中期,美國裝備部隊的"戰斧"BGM-109A型潛地巡航導彈，全長6.17米，直徑0.53米，翼展2.65米(可摺疊)，射程2500千米，巡航高度7～152米，命中精度30米。1991年海灣戰爭中首次用於實戰。前蘇聯裝備部隊的SS-N-21潛地巡航導彈，直徑0.53米，射程約3 000千米，命中精度120米。

潛地導彈分為潛地彈道導彈和潛地巡航導彈。①潛地彈道導彈多用固體火箭發動機作動力裝置，採用慣性制導或天文加慣性制導，攜帶核彈頭。核彈頭有單彈頭、集束式多彈頭和分導式多彈頭，爆炸威力為數萬噸至百萬噸梯恩梯當量，射程為1000～10000餘千米。導彈裝在潛艇中部的垂直發射筒內，每艘潛艇一般有 12 ～ 14具發射筒，每具裝一枚導彈。潛艇在水下機動時，導航系統能為導彈發射連續提供有關艇位、航向、航速和縱橫傾角等數據，通過射擊指揮系統隨時計算出每枚導彈的射擊諸元，並將其裝訂到導彈制導計算機內，迅速完成導彈發射準備。發射時，導彈靠燃氣蒸汽或壓縮空氣彈出艇外，導彈出筒后，在水中上升，出水前或出水后導彈發動機點火，按預定彈道射向目標。②潛地巡航導彈通常用空氣噴氣發動機作動力裝置，採用慣性加地形匹配複合制導，且攜帶的核彈頭的威力較高。它可藉助潛艇內的魚雷發射管或專用發射筒發射，當導彈出水升到一定高度時，彈翼自動張開，火箭助推器脫落，空氣噴氣發動機工作，使導彈轉為水平巡航飛行。

潛地導彈由彈頭、動力裝置、彈體和制導系統組成。彈頭多用核裝葯，可以是單彈頭、集束式多彈頭或分導式多彈頭。潛地導彈的動力裝置常用固體火箭發動機，潛射巡航導彈的動力裝置大多採用空氣噴氣發動機。彈體將各分系統連成一個整體。制導系統常用慣性或天文加慣性制導系統，主要由慣性平台和彈上計算機組成。潛射巡航導彈多用慣性加地形匹配等複合制導方式。潛地導彈通常裝在潛艇中部的垂直發射筒內，靠1～1.5兆帕（約10～15大氣壓）的燃氣、蒸汽或壓縮空氣彈出艇外，獲得約45米每秒的彈射速度。潛射巡航導彈可由潛艇的魚雷發射管或專用發射筒發射。導彈在出水前或出水後點燃發動機，按預定的彈道飛向目標。潛地導彈的長度和直徑受到發射筒的嚴格限制。導彈在水下的運動比較複雜，除導彈本身的運動外，還有潛艇運動、海流、涌浪等因素的影響。潛地導彈的命中精度通常略低於地地導彈。導彈的水下發射技術比較複雜。潛艇在水下機動航行時，導航系統不間斷地為發射導彈提供艇位、航向、航速和縱橫傾角等數據；射擊指揮系統隨時計算出每枚導彈的射擊諸元，將其裝定在彈上計算機內，並迅速完成發射準備工作。接到發射指令后，潛艇的發控系統開始按預定發射程序工作。發控系統的檢測設備自動檢查每枚導彈的發射準備狀態。導彈的發射準備時間約需10分鐘，發射間隔為幾十秒。

蘇聯從50年代中期開始發展潛地彈道導彈，並於1955年9月首次在常規動力潛艇上由水面發射成功。此後，裝備潛艇的有SS-N-4、SS-N-5、SS-N-6、SS-N-8、SS-N-18、SS-N-23六種液體燃料的和SS-N-17 、SS-N-20 兩種固體燃料的潛地彈道導彈。SS-N-23導彈,射程8500千米，投擲重量為1.52噸，可攜帶6～8個分導式彈頭，命中精度600米。美國從50年代中期開始發展潛地彈道導彈， 1961年在"喬治·華盛頓" 號核動力潛艇上首次水下發射成功。先後研製出"北極星"A1、A2、A3、"海神"(C3)、"三叉戟"-Ⅰ(C4)和"三叉戟"-Ⅱ(D5)六種型號潛地導彈，分別於1960年、1962年、1971年、1979年和1990年裝備潛艇；"三叉戟"-Ⅱ(D5)潛地導彈，射程11000千米，命中精度130～185米，裝有8個分導式核彈頭，每個彈頭威力為47.5萬噸梯恩梯當量。法國於1965年開始研製M-1型潛地導彈，射程2500千米,1971年裝備潛艇；其後研製的還有M-2、M-4,分別於1974年、1976年和1985年裝備核動力潛艇。中國於1982年10月和1988年9月，由潛艇從水下發射運載火箭成功，標誌著中國潛地導彈已進入實用階段。

在現代條件下，潛地導彈是戰略核力量中生存能力最強的武器。其發展方向是：減少品種型號，提高質量，增大射程，擴大打擊目標範圍和提高生存能力；進一步提高命中精度和載荷能力，增大對硬目標的摧毀能力；完善分導式多彈頭技術，發展機動彈頭和隱身技術，增大突防能力；改善發射和測控系統，縮短髮射時間。潛地巡航導彈發展方向是：提高射程、速度、制導精度和目標識別能力。

核試驗通常分為原理性試驗、科學性試驗、改進和定型核試驗、庫存安全性和可靠性鑒定核試驗等。一些國家當前進行的核試驗基本上是地下進行的。地下核試驗是把設計的核裝置（或核彈頭）經過多種複雜的環境考驗后，放到一定深度的地下進行核爆炸，以驗證所試驗的核裝置（或核彈頭）是否滿足要求，驗證理論計算和工程設計是否正確，以改進設計和為生產提供科學依據等。截止到1998年5月底為止，全世界總共進行了2058次核試驗，其中美國進行了1032次，前蘇聯進行715次，法國進行了210次，英國進行了45次，中國45次，印度5次，巴基斯坦6次。從潛艇發射攻擊地面目標的導彈。它和導彈潛艇構成潛地導彈武器系統。潛地導彈具有機動性大、隱蔽性好、生存能力強、隨時可實施攻擊的優點。每艘潛艇可攜帶多枚導彈在水下潛航兩個多月，多數潛艇攜帶16～24枚導彈。潛地導彈是戰略核武器庫的一個重要組成部分。

潛地導彈於20世紀50年代獲得發展。早期的潛地導彈採用液體火箭發動機，只能從水面發射，射程近，精度差。60年代出現水下發射的、採用固體火箭發動機的潛地導彈。此後導彈的射程不斷增大，精度迅速提高。蘇聯有 SS-N-4、SS-N-5、SS-N-6，美國有“北極星“A-1、A-2、A-3等型號的潛地導彈。70年代出現了能攜帶分導式多彈頭的潛地導彈，后又研製出潛射巡航導彈。繼蘇聯和美國之後，英國、法國和中國也都有自己的潛地導彈武器系統。

中國潛地導彈研製工作從六十年代中期開始，經歷了方案論證、技術攻關和台、筒、艇試驗3個階段。

一、方案論證與設計

根據中央專委的決定，一九六五年八月，七機部四院組建了第四設計部(簡稱四部，，開始了固體戰略導彈總體設計的準備工作。固體導彈的研製工作是從設計近程、單級固體導彈開始的。但起步不久，科技人員便對研製這種固體導彈的必要性提出了不同的意見。一九六七年一月，在國防科委聽取近程、單級團體導彈方案彙報時，有人認為近程單級固體導彈的戰術技術指標難以滿足使用部隊的要求，主張立即開始研製中程潛地固體導彈。這個意見引起了領導機關的重視。隨後，在四院組織深入調查，國防科委提出報告后，經周恩來主持的中央專委會議研究確定，為了與導彈核潛艇研製取得同步，應提前完成中程固體導彈的研製。

一九六七年三月，國防科委正式下達了中程潛地固體導彈的研製任務。跨越近程單級的階段；直接研製兩級中程固體導彈，面臨起點高，技術難度大，既無資料、圖紙，又無仿製樣品，缺乏預先研究等許多困難。這樣艱巨的任務，對於四院剛組建起來的年輕的固體導彈研製隊伍是一個嚴峻的考驗。潛地導彈方案論證中遇到了諸如潛艇空間有限。導彈外型尺寸有嚴格限制，彈頭核裝置、裝彈儀器設備必須輕型化、小型化；水下發射方案及水下運動規律；在潛艇運動和海水浪、涌、流的作用下，導彈點火時的大姿態穩定；導彈水下嚴重受力引起的載荷、強度設計計算；導彈氣密、水密性保證；油霧、鹽霧、黴菌等惡劣環境下的防護等一系列複雜的技術問題。

在總體萬案論證與設計中，遇到的第一個問題是如何選擇導彈水下機動發射技術的試驗途徑。四部的設計人員分析研究了國內外研製固體潛地導彈的經驗和教訓，從中國國情出發，選擇了一條新的途徑，即先用縮比導彈模型在水池內進行發射試驗和水筒試驗，然後再研製一種能回收的全尺寸模型彈，直接在水下運動的潛艇上進行發射試驗。

第二個問題是選擇何種發射方式。要將一個10幾噸重的導彈從水下幾十米深處彈射出水，使導彈具有一定的出水速度和較小的出水姿態角，並保持彈體初始姿態的穩定，除在導彈外型設計上採取廣定的技術措施外，還要選定一種動力源，使導彈在發射簡內就能獲得足夠大的出水速度。承擔發射裝二研製的七院十三所的設計人員經過反覆分析論證，選定了燃氣動力、導彈水下冷發射方式。

第三個問題是選定導彈的試驗程序。鑒於國外潛地導彈試驗程序複雜，周期很長，使用的導彈數量過多，耗資巨大，中國不能這樣辦。四部科技人員經反覆論證，決定採用經陸上發射台、陸上發射筒發射試驗考核后，直接進行潛艇水下發射，提出了中國獨創的“台、筒、艇”三步試驗程序。

第四個問題是選擇恰當的導彈彈體、兩級動力裝置和制導系統等問題的解決方案。導彈外形除頭部與尾罩兩級均為圓柱體。彈頭因受長度尺寸和安裝核裝置的限制，選擇了組合錐形。為了承受導彈發射時高溫高壓燃氣的作用力，導彈尾端設計了外形為橢球形的尾罩。考慮到導彈長度受限制和氣密、水密要求，兩級之間採用封閉式熱分離方案等。兩級動力裝置為固體發動機，採用新研製的複合推進劑和低合金高強度鋼殼體。在固體發動機研製中，首次採用了較先進的擺動噴管（一級）和液體二次噴射（二級）的推力向量控制方式。為了提高導彈的命中精度，準確控制二級發動機按指令關機，在二級發動機前封頭上設置了3個反向噴管，以實現推力終止，並提供頭體分離的反向惟力。

制導系統研製經廣泛調查，從系統性能、精度、體積重量等方面比較分析，並考慮到滿足潛地導彈特殊需要和將來的發展，決定採用陳德仁主持研究的平台一-計算機方案；導彈瞄準系統，既要適應潛艇方位的不斷變化，又要滿足發射多發導彈的作戰需要，經論證，採用了長春光機所唐九華提出，王家理等研製的補償艇體變形的全光路瞄準儀方案。此外，還對控制、遙測、安全、彈體結構和地面設備等分系統方案作了大量論證工作，於一九六八年確定了備份系統的方案，並作了相應的設計和試驗。

一九六七年三月，國防科委明確了導彈核潛艇武器系統研製任務的分工，並要求研製單位按期完成總體及各分系統的方案設計工作。

同年十月，海軍審定了潛艇和導彈的總體方案，確定了主要戰術技術指標。一九六八年，總體單位向各分系統提出了技術設計要求，導彈研製工作進入了技術攻關和分系統研製試驗階段。

二、技術攻關

一九七0年一月一日，周恩來批准將四院四部遷到北京，劃歸七機部一院建制。一院抽調了幾十名技術幹部到四部，並任命控制系統專家黃緯祿為潛地導彈總設計師，加強了潛地導彈的研製力量。擔負潛地導彈研製任務的科技人員從分析導彈的水下運動特點人手，進行了大量的理論分析和計算、試驗工作。他們從水下流體動力、水下彈道和水下載荷等不同的試驗目的出發，充分利用現有的水筒、風洞等試驗設施，確定縮比模型試驗方案；利用六機部七院二所的試驗水池，進行了縮比模型彈射等試驗，為洛地導彈的研製提供了設計依據，為分析水下發射技術問題積累了寶貴的資料；對首批導彈縮比模型進行了數百次研究性試驗和發射試驗，模擬了一定水深、航速和出筒速度等干擾因素，測得了大量數據，從而形成了水下彈道研究的一套比較完整的方法。為研究潛地導彈水下運動狀態，需要測量水下彈道。然而，要對從活動潛艇發射出來，在海水中高速運動的導彈進行拍攝和測量，技術難度很大。

一九八四年，遼南潛地導彈試驗場翟序春等提出應用微光電視技術進行水下彈道測量的方案。在公安部的支持下，經研製小組的努力，於一九八五年組合成一套試驗用的水下微光電視系統，解決了水下發射導彈的測量問題，並為外彈道水下測量打下了基礎。

與此同時，四部開展了水下載荷環境的試驗研究，經過3種不同的縮比模型的試驗，進行了水下發射試驗時各種載荷的測量，找到了導彈的最大受力情況，獲得了水下發射導彈載荷環境的參數，為全彈結構設計提供了強度計算依據。此外，華北導彈試驗基地劉懷忠等對測速器進行多次改進，使測量導彈出筒口速度等參數的成功率由10%提高到100%，並保證了測量精度，為考核發射動力系統設計方案的正確性提供了依據。為了研究真實條件下的水下發射技術，四部和五院五0八所、一院二一0廠、一0一站、上海鍋爐廠協同完成了能回收的全尺寸模型彈的設計和生產任務。

為了摸清模型彈殼體從幾十米高空落到海面的結構強度和是否可能影響艇的安全問題，黃緯祿在現場組織七機部的試驗人員利用剛剛建成的南京長江大橋，把模型彈從橋面上扔下去，進行落水衝擊試驗。彈壁在陽光暴晒下，溫度升到60攝氏度左右，在彈艙中安裝儀器，調試設備，清洗污物，干不多時便渾身汗水。但他們不怕苦，不怕累，於一九七0年八月，圓滿完成了導彈的落水衝擊試驗，測到了不同投放姿態下的彈體載荷、入水深度等參數，獲得了寶貴的資料。

一九七二年十月，海軍試驗基地在遼南海域組織進行了模型彈首次真實海情下的潛艇水下彈射試驗。試驗前夕，有人鑒於曾有潛艇在用火藥燃氣作水櫃排水試驗中，因二次燃燒發生過爆炸事故，對這次擔任水下發射任務的潛艇的安全表示擔心。為了做到萬無一失，確定由七機部四院楊南主負責，組織有關人員參加的專題小組進行研究。經遼南潛地導彈試驗場方世武等研究分析，認為發射動力系統點燃工作時，發射筒內會產生二次燃燒現象(原設計末考慮到)，但產生的能量不會對發射裝置產生威脅性的破壞力，消除了參試人員的疑慮。

試驗潛艇按預定時間駛向試驗海區，在水下測試完畢后，發射裝置的動力系統點燃，經過冷卻后的燃氣、蒸氣混合氣體充入發射筒底部。在強大氣壓作用下，彈被推出發射筒，穿過海水，飛上天空。模型彈首次水下發射試驗成功，對研製潛地導彈有著十分重要的意義。這項試驗結構簡單可靠，試驗中無需地面支援，且不受時間、地點和海情的限制，在技術上有所創新，榮獲國家科技進步一等獎。二院四部戴進泉等在這次試驗中作出了貢獻。

彈頭是導彈運載的有效載荷。潛地導彈的彈頭裝有能毀傷敵人戰略目標的核裝置，是導彈組成的一個重要的獨立系統。導彈彈頭的研製工作是在李緒鍔副總師的主恃下進行的，根據潛地面體導彈的特殊要求，在七機部核武器研究設計院的積極配合下，七機部一院十四所突破了外形選擇、結構與防熱設計以及參數測量等方面的技術關，研製成功中國第一個輕小型彈頭，在導彈彈頭設計技術方面達到了新的水平。

實現制導系統平台一計算機方案的關鍵是三軸液浮陀螺穩定平台(簡稱液浮平台)與彈上計算機。七一七廠於一九七一年組裝出第一個模型平台。通過試驗，證明原理正確，但主要技術指標都未達到預定的技術要求，難於在大的過載、衝擊、振動和大姿態條件下可靠地工作。丁衡高、鍾萬登等又組織進行不大量的改進試驗和理論分析，找出了提高產品性能的主要關鍵和途徑，於一九七六年底研製出質量較好、外形小巧的4套初樣平台系統。

彈上計算機，由七七一所從一九六八年十月開始研製。沈緒榜等提出並採用當時在國內還處於研製初期的小規模PMOS集成電路，於一九七0年底研製出中國第一台彈上用MOS型計算機，顯示出有高集成度、低功耗等優點。後來又採用更先進的中小規模CMOS集成電路，擴大了計算機的功能。

固體發動機的研製也是一個技術難度較大的課題。擺動噴管是潛地導彈一級發動機的關鍵部件。一九六七年，七機部四院開始研製時，連續多次試車失敗。經科技人員反覆試驗研究，確定了搖擺噴管球面的密封間隙量，改進了設計和加工工藝，終於在一九七九年九月突破了這一技術難關。

發動機所用材料涉及化工、冶金、輕工、機械、兵器、石油等工業部門的55個單位。每種材料幾乎都有特殊的性能要求。其中發動機殼體材料由冶金部組織有關廠、所經過多年的奮鬥才研製成功。其他如裝葯與殼體界面脫粘等計術問題，由楊南生．崔國良、邢球 等組織科技人員努力攻關，也獲得了突破性進展。

導彈彈體結構先後由二一一廠、三0七廠負責研製。設計人員和工人對整體化銑加筋網格型式的彈體結構進行了反覆研究和試製，經過兩年多的實踐，在張德全等的精心操作下，達到了質量要求；導彈彈體上的對介面、大小口蓋和連接件之間的密封，雖通過試驗，選定了"O"型密封圈的方案，但如何保證密封面加工精度，一直沒有解決。三0七廠發動研製人員人人出謀獻策，不分晝夜地苦幹了一年零四個月，終於研製出了以球模為主的一套結構簡單、調整方便、能保證密封性能的加工設備，解決了在儀器艙圓錐表面上加工空間曲率多變的大型密封口蓋的技術難題。

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