从潜艇上发射导弹比您想象的要困难得多

系统技术交流 2024-11-07 10:47:26

这不仅仅是像你在电影中看到的那样按下一个大按钮的问题...... 偶尔,您会在新闻或电影中看到从潜艇发射导弹的场景。我确定你按下了红色的大按钮并开火了!这很容易思考,但实际上,我们最近已经介绍了启动的复杂过程。

从潜艇发射导弹的方法不仅仅是按下一个大红色按钮。这似乎很明显,但是......以每小时 2,000 多公里的速度从水下发射管可靠地发射到近地轨道需要丰富的工程和火箭科学经验,但物理条件的细微变化可能会导致重大故障。随着导弹变得越来越致命,例如当前的三叉戟 II (D5),围绕这些武器的使用存在各种情绪。然而,为了思考三叉戟和其他核导弹的未来,有必要回顾它们的历史。更好地了解导弹如何从海底发射的机制也更好。我们将介绍导弹从海洋到空中的运动,直到它前进并击中目标。

图为:美国海军俄亥俄级核潜艇“西弗吉尼亚”。

当然,潜艇从一开始就无法在海上发射舰对空导弹。在两次世界大战之间,潜艇只配备了鱼雷和甲板炮——大炮和轻型防空火力,可以从甲板上攻击水面舰艇。在 20 世纪上半叶,潜艇布雷也是对海洋的重大威胁。然而,随着冷战的开始,很明显,在未来,核导弹将成为世界对抗的关键。第一枚导弹是纳粹用来轰炸伦敦的 V1 和 V2 巡航导弹,这将是导弹的起源。这种导弹的射程只有几百公里,因此必须装上飞机或轮船并运送到发射点。在这方面,每个人都会期望一艘能够发射导弹的潜艇将是完美的大规模杀伤性武器,因为它能够从离目标惊人的近距离发射而不会被发现。

1947 年,美国从潜艇“Cask”上推出了 JB-2 符文,这是 V1 的复制品。

符文的有效性在这次燃烧测试中得到了证明,但安装在“木桶”上的系统只是一个临时的未完成产品。1953 年,一艘成熟的导弹携带潜艇“灰背”出现了,这是对现有潜艇“Tunny”的修改,但它仍然未能顺利发射轩辕斯巡航导弹。浮出水面后,导弹必须从仓库中取出并放置在甲板上的发射轨道上,在此期间潜艇可能会被敌机发现和攻击。随后,建造的第二艘格雷伯克级潜艇也属于浮出水面后发射导弹的类型。即使在 1950 年代后期,从海底发射火箭的技术也没有完善。然而,在那之后,开发速度很快。1960 年,美国海军成功研制出潜射弹道导弹“北极星 A1”。由核潜艇“乔治华盛顿”成功发射的北极星成为真正的革命性导弹。直到现在都说这很困难,但它最终成功地从海面以下发射。所有后续导弹都改进了北极星的基本设计。这是一枚无法被看到或威慑的导弹。

◇ 注意力不在于破坏力,而在于发射前的流程

即使在几十年后的今天,配备弹道导弹的潜艇仍然被认为是三方战略核力量(从陆地、空中和海上发射的核武器)中最可靠的力量。潜基导弹的射程、核功率和精度只会越来越大。第一架“北极星”射程达数千公里,机上核弹头重 600 千吨,命中精度约为 1800 米。然而,1972 年部署的继任者(最初是“北极星 B3”,后来更名为“波塞冬 C3”)射程约为 5000 公里,最多可携带 12 枚核弹头。1979 年,部署了最可靠的“Trident C4”。携带相同数量的核弹头时的射程超过 7,400 公里。也就是说,从太平洋的任何地方,大多数假设的敌国(尽管这个词现在已经过时了......你可以瞄准。目前,美国的“俄亥俄”级潜艇和英国的“先锋”级潜艇都搭载了第 6 代三叉戟。然而,比其压倒性的破坏力更令人印象深刻的是发射导弹的过程。

◇ 注意烧制过程和影响!

《发射过程》目前的三叉戟II(D5)由洛克希德·马丁公司制造。机身结实,机头是圆的。它高 13.41 米,重约 58,500 公斤。用蒸汽炮开火。充电后,产生点火和蒸汽。高压蒸汽将导弹从发射管中喷射出来,导弹飞入大海。每一次,当高压蒸汽和炸药的峰值重叠时,点火的关键时刻就是关键时刻。如果导弹没有离开潜艇,它会配备多个安全装置以防止其爆炸。当导弹出海时,它会因重力而减速并下降。导弹的运动由机载运动传感器监控。很快将进行三级火箭第一级的注入。当你运气不好时,那就是一切都出错的地方。在 1989 年进行的三叉戟首次发射测试期间,从田纳西州发射的导弹后面升起一股水柱,影响了火箭的喷嘴,火箭的喷嘴失败了。不对称的推力导致导弹旋转得如此之大,以至于它在 4 秒后破裂并燃烧。如果一切顺利,那么当第一级火箭燃烧 65 秒时,导弹尖端会冒出一个气钉,从而降低空气阻力。没有这一点,导弹就无法在短时间内高速穿过大气层。

《寻找目标》

如果飞行的第一分钟进展顺利,导弹将达到约 1,000 公里的空中。之后,第二级和第三级火箭被点燃、分离和轨道校正。在这个阶段可能会出现问题。根据最近泄露的一份报告,2016 年 6 月,作为发射测试的一部分,一架在佛罗里达州海岸发射的英国“三叉戟”被摧毁,因为它没有前往非洲附近的一个点,即东行方向的目标,而是前往美国大陆。当稳定在正确的航线上时,“三叉戟”继续进行惯性引导装置。这是一种设备,其中安装在导弹上的计算机根据加速度计检测到的加速度计算速度,并确定与该速度的位置和距离。惯性制导是一种昂贵的设备,并且由于随着时间的推移变得难以定位,因此大多数军事技术都使用 GPS。但对于几分钟的飞行来说,问题不大,所以美国海军从来没有在“三叉戟”上安装过 GPS。GPS 篡改的可能性是一个更大的问题。由于惯性制导系统的局限性,Trident 还使用了恒星天空导航。就像过去的水手一样,传感器测量天体的位置,对其进行微调,并精确定位它们。进行这种微调的原因是,在某些情况下,可能无法准确确定潜艇在发射时的位置。指南针可能会因磁暴而脱轨,而且毫无用处(部署在北极或南极时)。由于重力异常,轨迹可能会偏离数公里。这就是为什么海军人员和导弹熟悉星星的位置。一旦星星确认其位置,导弹将立即飞向目标。当它接近目标时,12 枚核弹头与导弹分离,每枚核弹头都瞄准不同的目标。每个弹头的核输出为 100 千吨,是投在广岛的原子弹的六倍。精度意味着导弹有 50% 的几率着陆时小于约 122 米的平均误差半径 (CEP),或距离目标 122 米以内。但为了达到目标,每个元素都需要完美运行。在任何阶段,异常都可能导致不可逆转的后果。一种新的危险也出现了:针对核武器载体的网络恐怖主义。干扰导弹控制的恶意软件和硬件可用于消除核威慑,而无需花费大量资金。这听起来不可能,但并非史无前例。皇家海军发射试验的失败导致反对核潜艇的声音再次增加,要求消除核潜艇,但只要核武器存在,“三叉戟”就不太可能在不久的将来退役。

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简介:利用目标信息和环境信息,在预定条件下引爆或引燃弹药战斗部装药的控制装置(系统)。