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88彩票游戏女孩: 发展新型潜射导弹将面临哪些难点?

来源:凤凰棋牌苹果手机版2021-03-22 11:15

本文地址:http://0hm.3355705.com/2021-03/22/content_34708053.htm
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  朝鲜一直被认为是初级导弹制造国家,但是潜射弹道导弹,尤其是其固体燃料潜射导弹的出现,而且一再迭代发展,确实让外界大为震惊。因为研制潜射导弹,并不容易。

  ▲ 从朝鲜阅兵展示潜射导弹的可以看出,弹体表面有类似玻璃钢纤维固化的痕迹,这使其不但结构重量减轻,而且结构更坚固,但加工工艺要求更高。

  从导弹发展历史上看,通常都是先有陆射弹道导弹,再有潜射导弹。像印度这样的国家,数十年前就致力于潜射导弹发展,但至今还无法研制出像样的潜射导弹。目前掌握潜射导弹研制技术的国家,通常认为只有美俄英法中这五大核国家。

  设计与发展难度大,主要是因为它涉及导弹和潜艇两大技术领域,研制和制造链路长,关键部件工艺难度高。其技术障碍主要集中在以下几个方面。

  一是导弹小型化。

  潜艇内空间有限,特别是垂直方向。潜射弹道导弹一般不会采用与艇体方向平行的部署方案,因为这会让潜艇的结构设计更加复杂,导弹发射时还必须准确完成起竖过程,整体可靠性降低。因此从一开始,潜射弹道导弹就是垂直部署在潜艇上。

  世界上最早的专用弹道导弹潜艇——苏联“高尔夫”级(629型,G级)常规动力弹道导弹潜艇,配备的是于SS-N-5导弹,发射筒的长度超过了潜艇耐压艇体直径,于是它将发射筒大部分插在耐压艇体里,超过的部分就用指挥台围壳包覆起来。这使该型潜艇的指挥台围壳外形显得十分庞大。

  最好是让导弹长度小于潜艇直径。但如果潜艇直径过大,不仅会增加潜艇制造难度,还会增加水中航行阻力。因此从上艇部署来说,潜射弹道导弹是越短越好。如果导弹小型化无法解决,将使潜艇设计十分被动。

  俄罗斯采用陆基“白杨”M导弹技术发展的“布拉瓦”导弹,外形也做了较大改变:弹长缩短了9.5米,超过40%;直径增加0.14米,约7%;发射重量减少10.2吨,超过20%。

▲ 西方推测的朝鲜“新浦”级潜艇改装后可能的导弹配置方式

  从目前透露的朝鲜在建弹道导弹潜艇的设计看,其发射筒也是利用了指挥台的一部分,才解决了潜艇耐压艇体直径不足的问题。不过从西方侦察到的新浦造船厂卫星影像看,新型的导弹潜艇采用了更大的直径设计,应该部分解决这一问题。

  二是导弹发射技术。

  潜射导弹发射一般分为干发射和湿发射,但主要是干发射。湿发射,是在导弹发射前向发射筒内注水,再直接导弹点火发射。苏联早期的SS-N-5导弹就是采用这种发射方式。也有人猜测,印度刚刚试验完毕的K-15也采用这种方式。这种方式对发射系统、艇体的烧蚀较小,但安全性差,注水准备时间长,而且注水时会产生较大噪声,破坏水下隐蔽性。因此目前湿发射已经比较少见。

  我们平常所说的弹射发射方式,一般都属于干发射。但这需要增加燃气发生器和冷却器等辅助部件,而且弹射药选择不当,也容易造成弹力不足,或导弹弹尾烧蚀。而且冷发射方式需要在弹上增加尾部保护罩,出管后还要考虑保护罩分离,增大了发射复杂程度。

  朝鲜最早仿制的苏联SS-N-6潜射导弹,采用了湿发射,但其最终只是发展成为陆射的“火星”10导弹,随后他们研制的“北极星”系列潜射导弹,采用了更为先进的干式发射,并最终演变成了公路机动冷发射的“北极星”2导弹。虽然这很可能借助了前苏联国家的技术力量,但朝鲜科研人员的聪明才智也不容否定。

  二是弹体加固设计。

  弹道导弹冷发射方式要求导弹出筒速度高,导弹在筒内要承受很大的过载和冲击力。导弹以很高的速度在水中运行时,还将承受很大的水介质冲击。我们往泳池中跳水,可以明显感觉到水对我们身体的冲击,而导弹从发射筒入水的速度要比这高得多。导弹在水中高速运动时,表面积实际承受的不仅是水深静压力,还有导弹高速出筒时对水介质的冲击动压力,很可能造成弹体变形、破裂、泄漏。因此导弹弹体需要额外加强。

  ▲ 西方推测的朝鲜“北极星”3导弹结构图,潜射导弹对弹体结构要求更紧密坚固

  四是制导技术。

  陆上弹道导弹发射一般需要进行大地测量,确定发射点的详细坐标和射向,以初始化惯性陀螺组件,并设定打击参数。在水下漂浮的潜艇上,就更难保证精确度了,因此必须完善水下发射惯导对准技术。

  此外,为了解决潜射导弹的制导精度问题,导弹发射出水后需要进行新的制导干预,以修正惯性制导系统。最早采用天文惯性制导系统的是苏联的SS-N-8导弹,该方案也被大多数苏联和俄罗斯潜射导弹所采用。该系统包括惯性平台、弹载计算机、天文修正系统和陀螺瞄准仪表,配置在导弹最前端的仪器舱内,工作时由星体跟踪仪对天体进行跟踪,并与弹载星图进行比较。但由于星图和累计误差,这种方案仍与陆射惯性制导有较大差距,这是造成潜射导弹打击误差明显低于陆射导弹的原因。例如,苏联1983年服役的固体燃料潜射导弹SS-N-20,打击精度为圆概率误差(CEP)=500-600米;目前仍在使用的1986年服役的液体燃料导弹“轻舟”SS-N-23,打击精度为CEP=500-900米;而1975年服役的液体燃料井射导弹SS-19,CEP=380-550米,1987年服役的陆上机动导弹SS-24,CEP达到了200米。可见同时代技术的潜射导弹,88彩票游戏女孩:打击精度明显低于陆射导弹。因此冷战时期,美苏潜射导弹的主要目标是防护能力较差的城市和地面机动目标。采用陆射“白杨”M类似技术的潜射“布拉瓦”导弹,目前试验得出的CEP为350米,与“白杨”M(CEP为90米)相比也存在较大差距。

  五是水中弹道设计。

  发射弹道导弹时,潜艇一般以一定的速度在水下航行,因此还要考虑潜艇相对水介质的运动和对出筒后高速运动导弹的冲击。此时如果海面有浅水流和浪涌,将使导弹水中弹道更加复杂。因此,潜射导弹发射也要符合一定的海况条件,一般是海浪小于5级、艇速小于4节、艇下潜深度40~50米。之所以选择这一水深,是综合考虑了潜艇安全性和发射平稳性等多种因素。不会发生水面碰撞,不被反潜飞机白昼用目力观测到的下潜深度(与海水透明度有关),一般在30米左右,这被称为安全深度。再考虑到海面浅水层受到风浪的作用,流向、流速等水情比较复杂,会对导弹的水中弹道产生较大影响,最终40~50米这一深度相对较好。

  ▲ 朝鲜潜射导弹与世界大多数潜射导弹一样,略显短粗,头部结构紧凑

  ▲ 从苏联SS-N-6潜射导弹技术发展而来的“火星”10公路机动发射导弹,由于不再受到潜艇空间的限制,对结构要求大为降低,因此其长径比大幅增加,但仍比世界同类陆射导弹要短。

  ▲ 与同为阅兵展示的“北极星”潜射导弹相比,射程相近的公路机动“火星”10导弹明显外形尺寸要大

  应该说,朝鲜一再试验并展示不断迭代发展的“北极星”系列潜射弹道导弹,表明其导弹设计与制造缺失取得了不小的成就。但是也应该看到,其潜射导弹的试验大多都是在近海,甚至在港口内的浮动式潜水平台上进行,真正意义的弹道导弹潜艇尚在船坞中。即使新型潜艇服役,由于缺乏海空支援和可靠的通信指挥手段,难以贸然进入大洋巡弋,因此也就只能作为港内发射台使用,难以真正形成战略威慑能力。

  李文盛:电子工程学士及军事学硕士,原总参某部高级工程师,从事军事信息与军事战略研究,以及远程作战问题研究,长期参加中国军控学会《年度国际军备控制与裁军报告》及中国国际问题研究所《全球核态势评估(年度)报告》的撰写,在军内外十余家刊物发表学术及军事科普论文400余篇,参与《俄罗新军事基本情况》、《美国未来作战系统》等多部论著撰写,主持或参加了多项国家及军队科研项目,获得军队科技进步奖多项,为核战略与核武器发展、作战使用专家,在防空与反导,以及常规远程作战方面也有较深研究。

  出品:科普中国

  作者:李文盛

  策划:金赫

  监制:光明网科普事业部

[ 责编:赵清建 ]
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