洲际导弹(intercontinental missile)是指射程在8000千米以上的导弹。由于各国所处地理位置和作战对象不同,对洲际导弹的射程规定也不一致。按飞行弹道分为洲际弹道导弹和洲际巡航导弹;按发射点与国际位置分为地地洲际导弹和潜地洲际导弹。是战略核武器的重要组成部分。洲际弹道导弹通常采用多级液体或固体火箭发动机,采用惯性制导或复合制导,携带核装药单弹头或多弹头(集束式多弹头或分导式多弹头)。
发展历史编辑本段回目录
而苏联在1950年代却没有控制到利用中程导弹即可攻击美国本土的地区,因此倍感威胁。在著名火箭专家谢尔盖·科罗廖夫(Sergei Korolev)的主持下,苏联加快了她在二战结束前就已经启动的洲际弹道导弹研发计划。当时科罗廖夫掌握了一批从德国缴获的V2火箭设计资料,但他对这一设计并不满意,于是带领自己的队伍另行设计了R-7,这就是在1957年8月人类试射成功的第一枚洲际弹道导弹。1957年10月4日,苏联利用R-7火箭将第一颗人造卫星“卫星一号”送上太空,开启了人类的太空探索时代。
在同一时期的美国,洲际弹道导弹的研发却因军方内部不同兵种之间的竞争与各自为政导致进度减缓(当时美国陆海空三军都试图让自己先掌握所谓的“军事太空权”)。1959年,美国第一枚洲际弹道导弹“宇宙神”(Atlas)研制成功。但这种导弹与苏联的R-7都有一个严重的弱点——需要庞大的固定发射装置,这使得它们面对空袭防御力很差。进入1960年代后,在国防部长罗伯特·麦克纳马拉(Robert McNamara)的主持下,美国先后成功研制了“民兵”、“北极星”(Polaris),和“天空闪电”(Skybolt)等使用固体燃料火箭推进的洲际弹道导弹。与此同时英国也自行研发了“蓝光”(Blue Streak)火箭,但由于无法找到一处远离人口稠密区作为发射场,一直没能投入使用。
早期的洲际弹道导弹的发展为人类的空间探索提供了直接而坚实的基础,空间技术史上许多著名的运载火箭,如“宇宙神”(Atlas,美国)、“红石”(Redstone,美国)、“大力神”系列(Titan,美国)、“卫星”(苏联)、“质子”(苏联),都是从早期洲际弹道导弹设计中移植过来的(这些设计最终都没有在洲际导弹中使用)。随着技术的进步,现代洲际弹道导弹的打击精度已大为提高,不再需要携带破坏力巨大的弹头即可摧毁预定目标,所以尺寸已比早期导弹大为减小,弹头也比原来更轻,推进剂则改为固体燃料(这使得它们的运载能力要低于运载火箭),但处在洲际弹道导弹研发初期的各国一般仍采用液体燃料火箭,因为其构造比固体燃料火箭更为简单。当今世界各国(尤其是大国)的洲际弹道导弹的部署一般遵循“相互保证毁灭”的战略思想。
到了1970年代,美苏都开研制反弹道导弹系统(Anti-ballistic missile),这使得上述“相互确保毁灭”原则的基础受到威胁。为避免军备竞赛加剧,1972年5月26日,美苏签署了《反弹道导弹条约》 (Anti-Ballistic Missile Treaty),以保存现有洲际弹道导弹的威胁力,保证冷战双方的平衡。然而这一平衡在1980年代美国总统罗纳德·里根启动星球大战计划,发展新一代的“和平卫士”和“侏儒”(Midgetman)洲际弹道导弹后再次受到威胁。这些举动导致了后来的各次《削减战略武器条约》 (START)谈判。
分类介绍编辑本段回目录
陆基洲际弹道导弹
美国试射的“和平卫士”(Peacekeeper)洲际弹道导弹美国空军(United States Air Force)目前部署500枚洲际弹道导弹,分布在Malmstrom、Minot及F.E. Warren空军基地四周。这些导弹均属于LGM-30G“民兵”III 型。“和平卫士”导弹已于2005年退役。依照《削减战略武器条约》 (START)的规定,所有“民兵”II型导弹均已销毁,发射井也已永久封闭或拍卖。依照《第二阶段削减战略武器条约》(START II)的规定,美国原有的绝大多数分导式多弹头型洲际弹道导弹已改成单一弹头,但由于美国后来退出了《第二阶段削减战略武器条约》,有专家估计美国约保留500枚ICBM,800颗弹头。
截止2006年7月,俄罗斯战略火箭军部署了502枚洲际弹道导弹,包括80枚R-36M型、126枚UR-100N型、254枚白杨型及42枚白杨-M型。
中国人民解放军第二炮兵部队部署了若干枚东风5型及东风31型洲际弹道导弹。
英国皇家海军潜艇发射的三叉戟II型导弹。
海基洲际弹道导弹
美国海军目前拥有14艘俄亥俄级 (Ohio class) 弹道导弹潜艇 ,每艘装备24枚三叉戟II型 (Trident II) 潜射弹道导弹 (SLBM),总数为336枚。
俄罗斯海军目前有13艘弹道导弹潜艇服役,包括6艘667BDR型(北约代号德尔塔级核潜艇、6艘667BDRM型(北约代号德尔塔IV)和1艘941型(北约代号台风级核潜艇),总共装备了180枚SLBM。每艘667BDR型装备14枚R-29R型SLBM,每艘667BDRM型装备16枚R-29RM型SLBM,941型则用来测试R-30 布拉瓦型 (Bulava) SLBM(供下一代的955型北风之神级核潜艇使用)。
法国海军目前有四艘SSBN,其中一艘是较旧的可畏级(Redoutable class),其余三艘是较新型的凯旋级(Triomphant class)。这些潜艇每艘携带16枚M45 SLBM,并且计划在2010年左右升级成M51 SLBM。
英国皇家海军拥有前卫级(Vanguard class) SSBN四艘,每艘备有16枚三叉戟II型 SLBM。
中国人民解放军海军拥有一艘092型 (北约代号夏级) SSBN,装有12枚单弹头的巨浪1型SLBM。中国海军正在研究新的094型 SSBN,它可能将装备16枚也正在开发的巨浪2型SLBM (可能配备分导式多弹头)。
美国现役和已退役的洲际弹道导弹
Atlas (SM-65, CGM-16D/E, HGM-16F) —已退役的洲际弹道导弹,由发射井发射,现已用作其它用途。
Titan I (SM-68, HGM-25A) —已退役的洲际弹道导弹,由发射井发射。
Titan II (SM-68B, LGM-25C) —已退役的洲际弹道导弹,由发射井发射,现已用作其它用途。
Minuteman I (LGM-30A/B) —已退役的洲际弹道导弹,由发射井发射。
Minuteman II (LGM-30F) —已退役的洲际弹道导弹,由发射井发射。
Minuteman III (LGM-30G) —由发射井发射;在2004年6月28日, 在美国常备武器库有517枚。
Peacekeeper / MX (LGM-118A) —由发射井发射,最后一枚在2005年退役。
Midgetman —由重型卡车发射,从来没有部署过。
Polaris (A1/A2/A3) (UGM-27A/B/C) — 已退役的潜射弹道导弹。
Poseidon (C3) (UGM-73) — 已退役的潜射弹道导弹。
Trident (C4/D5) (UGM-96A/UGM-133A) —潜射弹道导弹,当中Trident I (C4) 已退役,Trident II (D5) 在1990开始部署,计划服役期将超过2020年。
苏联/俄罗斯现役和已退役的洲际弹道导弹
SS-6 警棍 / R-7 / 8K71─已退役的洲际弹道导弹。
SS-7 鞍工 / R-16─已退役的洲际弹道导弹。
SS-8 黑羚羊 / R9─已退役的洲际弹道导弹。
SS-9 悬崖─已退役的洲际弹道导弹。
SS-11 美洲百合─已退役的洲际弹道导弹。
SS-17 奔马─已退役的洲际弹道导弹。
R-36M (美国代号SS-18,北约代号“撒旦”)─洲际弹道导弹,由发射井发射。
UR-100N (SS-19,匕首)─洲际弹道导弹,由发射井发射。
RT-23 Molodets (SS-24,手术刀) ─已退役的洲际弹道导弹,由发射井或铁路机车发射。
RT-2PM 白杨 (SS-25,镰刀)─洲际弹道导弹,由重型卡车发射。
RT-2UTTH 白杨-M (SS-27)─洲际弹道导弹,由发射井或重型卡车发射。
中华人民共和国现役和已退役的洲际弹道导弹
东风3型 - 已取消,项目转为开发中程弹道导弹。
东风5型(美国代号CSS-4) - 洲际弹道导弹,由发射井发射,射程12,000公里(现已被东风5A型代替,射程13,000公里)
东风6型 - 取消。
东风22型 - 1995年取消。
东风31型(美国代号CSS-9) - 洲际弹道导弹,由发射井或重型卡车发射,射程8,000公里(东风31A型的射程为10,000公里)
东风41型(美国代号CSS-X-10) - 洲际弹道导弹,正在开发。
结构及特点编辑本段回目录
洲际弹道导弹的内部结构比较复杂,大体上可分成以下几个部分。
战斗部,又叫弹头。洲际导弹的弹头一般采用核弹头。
发动机,又叫推进系统。现代弹道式导弹的推进剂占整个起飞重量的90%。推进剂,有液体的,也有固体的。最早的液体推进剂是液氧和酒精,后来采用阱类。早期的是在发射前加注燃料,制成可贮预装液体推进剂,装入导弹后可长期贮存,方便多了。近来固体推进剂发展很快,用它制成的发动机结构简单,能长期贮存,便于使用、维护,为导弹的机动发射创造了条件。而且大大缩短了发射过程的响应时间 。
洲际导弹一般做成两级或多级。
制导系统是导弹的“大脑”。它的任务是保证垂直发射的导弹按一定程序准确地飞入预定的位置。
它具有推力大,飞行速度快,射程远,命中精度高,杀伤破坏威力大等优点。但多数存在体积大、笨重和不便机动等弱点。陆基洲际弹道导弹,一般配置在地下发射井内,采用自力发射(热发射)或外力发射(冷发射)方式。
制导方式:广泛使用惯性制导。它的基本原理是:利用加速度表,在3个互相垂直轴的坐标系上,测出导弹重心运动的加速度分量。通过解算装置,得出导弹在某一时刻的速度和距离,然后与预定的位置发生偏差时,制导系统会发出校正信号,操纵空气舵和燃气舵,使导弹回到预定弹道上来。
当洲际导弹的发动机熄火后,弹头将从弹体上分离出去,开始被动段的飞行。当它重新进入大气层时,速度很高,约等于音速的十几倍;它和气流剧烈摩擦,表面温度会达到几千度。如果不采取措施,它就将被烧成灰烬。因此,弹头表面要涂一层高分子耐烧蚀材料,在高温作用下,它将逐渐分解吸收热量。
人体是通过发汗来降温的。有一种“发汗冷却弹头”正是根据这个道理制成的。在压力和高温作用下,“发汗剂”从多孔材料挤出,迅速分解汽化,从而大量吸热。当“汗”出完,弹头也已击中目标了。
发射方式编辑本段回目录
1、车载型
车载型具有良好的机动性和隐蔽性具有全球打击能力。但车载型由于受到车体自身大小和载重量的限制,一般限于机动作战用。最典型的莫过于俄罗斯的“白杨”系列导弹,目前是白杨M型(发射车为8轮)。
2、潜射型潜射型洲际弹道导弹
潜射型洲际弹道导弹 所谓潜射型,就是指将导弹弹体安装在潜水艇中(一般是核潜艇),进行发射。潜射型弹道导弹是一个国家真正的杀手锏。具有全球到达(核潜艇可以连续巡航上万海里、几个月不浮出水面)、全球打击(导弹一般具有上万公里的飞行弹道)、隐蔽性高苏联台风级核潜艇,是世界上最大的核潜艇(超过水下300米的深度)和二次打击能力。最典型的例子莫过于美国的三叉戟核潜艇和苏联的台风级核潜艇。
俄罗斯台风级核潜艇,是世界上最大的核潜艇 但潜射型导弹一般受到潜艇自身高度、宽度和载重量的影响,比较粗短,而且导弹的弹体周围必须要有一个保护壳,来承载巨大的水压。因此导弹弹体比较小。发射时一般由潜艇把发射浮筒发射出舱,壳体上浮至离水面数米处,启动点火程序,保护壳内的导弹点火、冲出水面,通过地磁和GPS天线自行调整弹道曲线。
3、陆基型
路基型洲际弹道导弹发射井
一定意义上说,陆基型导弹才是真正的“洲际”,因为陆基型导弹可以不考虑体积对周围环境影响的因素。这种导弹发射距离最远,反应时间最快,自我保护能力也最强。
陆基型导弹发射井 所有陆基型导弹都需要一个发射井。原子弹发明后,洲际弹道导弹都具备了发射核弹的功能。因此,为了自身具有反击能力,发陆基型洲际导弹发射井射井井壁很厚且深埋地下。一般都能够在自身遭受核弹攻击后根据预先设定的程序自行启动,实施核反击。因此,陆基型洲际弹道导弹具备二次打击能力。
所有的宇航用发射架都适合发射洲际弹道导弹,但洲际弹道导弹的发射井却未必适合用于航天项目。因为作为战争机器,洲际导弹需要的是在最短的时间内发射出舱,并通过大气层外的高速滑翔飞向敌战区。因此,发射震动很大,且自身体积越小越好。而且宇航用发射井主要用于民用和科学实验,不具备自我保护能力。
发射井 这就是为什么洲际弹道导弹可以在车载、艇载和陆基环境下发射,甚至可以在自身遭受核打击后反击;而科研用的火箭、宇宙飞船却只能在指定的发射基地中发射的原因。
目前的科技手段很先进,从70年代开始,苏联就率先研制“反导”系统。当导弹由外太空进入大气层时,空气摩擦加剧,红外线特征明显。为了阻止敌对国拦截导弹,且为了扩大杀伤效果,目前的洲际导弹基本都具备“多弹头”的能力。在指定的区域、高度、温度和速度下,导弹将体内预装的数枚弹头抛出,能够同时打击多个区域,即便敌人进行拦截,只要有一枚导弹击中目标,都会给敌方造成巨大的伤害。
发射后的各个飞行阶段编辑本段回目录
推进加速阶段——从火箭发动机点火开始,飞行时间3~5分钟不等(固态燃料火箭的推进加速阶段短于液态燃料火箭),本阶段结束时导弹一般处于距地面150到400公里的高度(依选择的弹道不同而变化),燃料烧尽时的速度通常为7公里/秒。
中途阶段(亚轨道飞行阶段)——本阶段约25分钟,期间洲际弹道导弹主要在大气层外沿着椭圆轨道作亚轨道飞行(suborbital flight),轨道的远地点距地面约1200公里,椭圆轨道的半长轴长度为0.5-1倍地球半径,飞行轨道在地球表面的投影接近大圆线(之所以是“接近”而非“重合”是由于飞行期间地球本身自转造成的偏移),在本阶段携带多弹头重返大气层载具或者是分导式多弹头的洲际弹道导弹会释放出携带的子弹头,以及金属气球、铝箔干扰丝和全尺寸诱饵弹头等各种电子对抗装置,以欺骗敌方雷达。
再入大气层阶段(reentry),从距地面100公里开始计算,飞行时间约2分钟,撞击地面时的速度可高达4公里/秒(早期的洲际弹道导弹小于1公里/秒)。
洲际弹道导弹编辑本段回目录
现代洲际弹道导弹基本上都携带着分导式多弹头(MIRV,每个弹头可各自携带一枚核弹,这样便可以使用一枚导弹同时攻击多个目标。分导式多弹头的出现与两个因素有关:
1、美苏之间在1972年和1979年先后签订了两个阶段的《削减战略武器条约》 (SALT),其中对两大国各自的战略运载火箭(launch vehicle)数量作出了限制;显然发展分导式多弹头技术就可以在不增加运载火箭总数的基础上提高自身的实际战略打击能力;
2、分导式多弹头技术对当时研制反弹道导弹系统的努力无疑是一个巨大的打击——要研制一个能同时拦截数枚甚至数十枚弹头的反导弹系统的难度是巨大的。事实上,MIRV的出现使当时世界范围内正在研制中的绝大多数反导弹系统方案纷纷被废弃。美国的第一个反导系统——位于北达科他州的“卫兵”反弹道导弹设施于1975年投入使用,但仅一年之后就被废弃;苏联于1970年代建成的负责防卫莫斯科周边地区的“橡皮套鞋”(Galosh)反弹道导弹系统则一直服役到今天。以色列建成的基于“天箭”(Arrow)导弹的ABM系统于1998年投入使用,但只能拦截短程的战区弹道导弹,而不是洲际弹道导弹。直到2004年,美国部署在阿拉斯加的国家导弹防御系统才具备初步的作战能力。
导弹适用性的限制因素之一是火箭推进段使用何种燃料。如今多数助推器使用的是固体燃料,因为固体燃料可以在弹体中存放的时间较长,稳定性较高,随时都可以点火发射。而最早期使用的液体燃料则因为其性质的不稳定与高腐蚀性,无法长时间储存在弹体当中需要在发射之前再注入火箭,同时注入的时间相当的长,这不但大大影响了导弹的反应时间,还可能造成目标的暴露(给导弹加注燃料的过程对于现代空间侦察技术而言是很容易被发现的),在实战中可能还未发射就已被敌军摧毁。由于苏联在大推力固体燃料火箭开发上一直有技术困难,相对在液态燃料的研究上有相当的成就与进展。后期苏联使用的液态燃料改进为能够在弹体内储存长达7年的时间,这个时间差不多等于导弹本身需要取出大修的时刻,因此在部分需求上算是满足高适用性的要求。然而基于其他技术与性能方面的要求,最终苏联还是与美国一样都以固态燃料作为主要的推进动力来源。
如前所述,洲际弹道导弹在发射后先经过推进加速阶段。此一阶段结束时,助推器将与弹头(战斗部)分离,弹头进入无推力的亚轨道飞行阶段,沿着以地球中心点为焦点、并于地球表面相交的椭圆轨道飞行。在这个阶段中,导弹飞行于大气层之外,不对外界释放出任何物质,一般无法被敌方探测到。这一阶段弹头的飞行速度达到7公里/秒,很难进行拦截。资料显示,许多导弹在此阶段还会释放出铝化气球、电子噪声发生器等干扰设备,为突防敌方雷达作准备。
到了再入大气层阶段,高速飞行的弹头与空气发生摩擦会令弹头温度急剧升高。所以洲际导弹的弹头外表都要加有热防护层(heatshield),以保护弹头不致过热。早期洲际导弹的防护层一般是绝热性能很好的胶合板(plywood),这种材料的比强度(单位质量材料的强度)可与碳纤维增强环氧树脂复合材料(carbon fiber/epoxy composites)相媲美,在高温下焦化速度较慢。现代洲际导弹的防护层多为热解石墨(pyrolytic graphite,又称“定向石墨”),这是一种沿一个方向导热性能极好,而沿另一个与之正交的方向几乎不导热的新型材料,可以有效地保护弹头不受高温破坏。
打击精度是另一个普遍关心的问题。将打击精度提高一倍意味着摧毁同样的目标,需要弹头的重量(爆炸当量)可以降为原来的1/4。打击精度受到制导系统和掌握的实时地球物理学信息的限制。一些分析人士认为,多数政府支持的定位、导航、测绘系统,如GPS、Seasat(海洋观测卫星)等等,都具有向洲际弹道导弹提供诸如重力异常等信息的功能,以提高它们的打击精度。
除配备空间导航系统外,现代的战略导弹还配有专用的高速集成电路,综合导航系统和装在导弹上的各种传感器得到的数据,以每秒数千到上百万次的速度实时求解导弹的运动微分方程,将结果返回助推器以便修正轨道偏差。导弹运行数据的读取按照发射前预设的时间表进行。
还有一种特殊的洲际弹道导弹使用的与前面不同的飞行策略——苏联于1960年代研制的“部分轨道轰炸系统”(FOBS)。这种导弹使用近地轨道,然后脱离轨道飞向目标,这种导弹环绕轨道的轨迹不会泄露其攻击目标。苏联在联合国禁止在太空平台或轨道部署核武或任何其他大规模毁灭性武器后,仍然继续发展部署此型导弹,至1979年第二次限制战略武器谈判(SALT II)后于1983年停止使用。
各国弹道导弹潜艇编辑本段回目录
具体种类的弹道导弹潜艇包括:
乔治?华盛顿级(美) ─已退役
伊桑?艾伦级(美) ─已退役
拉斐特级(美) ─已退役
本杰明?弗兰克林级(美) ─已退役
俄亥俄级(美)
刚毅级(英) ─已退役
先锋级(英)
台风级核潜艇(俄)
D级核潜艇(俄)
可畏级(法)
凯旋级(法)
092型(北约代号夏级) (中)