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內容簡介

詳細資料

寫在前面 通常我們談起「彈射技術」，總是與艦載飛彈垂髮系統亦或者潛射彈道飛彈聯繫起來，然而對於陸基彈道飛彈固定發射井的發射方式卻關注甚少，本文將在介紹「撒旦」的概況及其發展之外，對其彈射技術也略作講解。不過在此之前，由於蘇聯/俄羅斯武器龐雜的編號體系經常讓人摸不著頭腦，我們有必要介紹一下「撒旦」飛彈的編號問題。 ...圖1： 「撒旦」洲際彈道飛彈各型號一些數據示意 如上圖所示，我們能看到「撒旦」有很多代號，第一行的Mod代表該飛彈的改進升級或演進；DIA編號「SS-18」，指美國國防情報局給予的代號；NATO（北約）給的代號是「Satan」，也就是我們常說的「撒旦」；RS-20A等大多數以RS開頭的編號，基本都是「美蘇戰略進攻性武器談判時，用於數據交換的條約編號；R-36M則是蘇聯軍方給予的正式服役編號；15A14一類編號是蘇聯GRAU（蘇聯火箭炮兵總局）制定的，屬於初看頭暈，掌握規則後比較方便的編號體系。為了行文方便和便於閱讀，本文將主要使用SS-18這類DIA編號或用RS-20A這種美蘇之間條約編號為補充（編號都使用俄語西里爾子母拉丁轉寫）。 ...圖2： 「撒旦」飛彈彈體上的銘牌型號 開端 「今天的蘇聯軍隊，擁有如此龐大的、且沒有哪一支軍隊曾擁有過的軍備和火力。我想要再次強調的是，我們已經擁有很多核武器，包括原子彈和氫彈系統，已經相應數量的將它們射向潛在侵略者的飛彈系統。如果還有哪個瘋子準備挑起對我們的進攻，或對其他社會主義國家發動攻擊，我們就會將其從地球上抹去。」 -----尼基塔·謝爾蓋耶維奇·赫魯雪夫，1960年 ...圖3：「信誓旦旦」赫魯雪夫 今天我們看來，當時的赫魯雪夫毫無疑問是在虛張聲勢，當時蘇聯只有兩枚性能低劣的單彈頭洲際彈道飛彈，同時還擁有63枚潛射彈道飛彈及相應彈頭，但是這些潛射飛彈的最大射程只有區區數百公里（最遠射程不超過600公里）。可以說蘇聯此時的陸基和海基核武器對美國來說毫無威懾力可言。在空基戰略核力量方面，蘇聯有138架戰略轟炸機和239件空基核武器，作為對比，同期的美國卻擁有1735架遠程轟炸機，包括即將退役的1178架B-47「同溫層噴氣」、538架B-52「同溫層堡壘」、19架B-58「盜賊」超音速轟炸機，考慮到美蘇兩國之間遙遠的距離，美國還裝備了689架KC-97和405架KC-135空中加油機隨時待命。在當年年底，美國戰略空軍司令部已經掌握了12枚「宇宙神」（Atlas）洲際彈道飛彈，並將其中的5枚用於戰備值班，更多的B-52重型戰略轟炸機和洲際彈道飛彈正在批量生產中。 ...圖4：美國「宇宙神」Atlas洲際飛彈 虛張聲勢也好，隱藏實力也罷都屬於戰略欺騙的範疇，然而大多數的虛張聲勢都源自於過大的實力差距。蘇聯在戰略力量領域的數量和質量差距，仍將持續很長一段時間，而SS-18的誕生則是對這種差距「極度恐懼」後的總爆發，要知道1969年9月蘇聯最高部長會議作出研製SS-18（R-36M）洲際彈道飛彈決議時，SS-9才剛剛服役不到4年，而SS-11的服役時間更短，最可見蘇聯對這些洲際飛彈的性能及其不滿意，這些彈道大多結構複雜、精度較差，根本不具備摧毀美國飛彈發射井等硬目標的能力，僅僅可以用來打擊大範圍的、軟性的、非對抗價值的目標，比如大型城市、工業中心等，然而這對於「第一次核打擊」毫無幫助，第一次核打擊的首要目標就是摧毀對方的陸基發射井等硬性戰略目標。作為對比，美國1964年開始研製，1970年6月正式服役的「民兵3」到現在還是美軍陸基核威懾的中堅，在半個世紀前給蘇聯帶來的龐大壓力可想而知。 ...圖5：半個世紀前的噩夢，」民兵III「洲際飛彈發射 SS-18彈道飛彈各改進型號簡介 前面我們說了那麼多，就是為了引出本文的主角SS-18「撒旦」洲際彈道飛彈。該彈被設計為可攜帶單彈頭和多彈頭的二級串聯飛彈，在SS-9基本結構布局的基礎上，進行了緊湊化設計（但是為了滿足其長射程和大載荷，其體積依然龐大）。SS-18由位於烏克蘭的南方設計局和南方機械製造廠設計製造，飛彈總師是被尊為「蘇聯彈道飛彈教父」的弗拉基米爾·費多羅維奇·烏特金（ V. F. Utkin，關於南方設計局和他的故事則是另一篇文章的事了）。1969年12月，南方設計局完成了SS-18飛彈的初步設計草案，草案中提出了四種彈頭變型方案，分別是「輕型單彈頭、增強當量單彈頭、分導式多彈頭、機動彈頭」。 ...圖6：SS-18洲際彈道飛彈第一級 經過不斷的發展，SS-18「撒旦」經過了多次的改進，主要可以分為三個階段、六種型號（根據項目批準時間前後，實際研製、服役進度或有偏差）。其中，第一階段為SS-18 Mod 1、Mod 2、Mod 3型（RS-20A），Mod 1型為輕型單彈頭飛彈，Mod 2型為可攜帶8個分導式彈頭結構，Mod 3型是增大射程、增強當量單彈頭飛彈。第二個階段是SS-18 Mod 4型（RS-20B），該型飛彈可攜帶10個分導核彈頭，有效射程11500-16000公里，同時精度較SS-18第一階段略有提高。第三個階段就是被俄羅斯人稱為「部隊長官」的SS-18 Mod 5、Mod 6 型（分別為10個分導式多彈頭和單彈頭型，RS-20V），這是「撒旦」飛彈的最後一個改進型，也是很長一段時間裡代表著世界液體洲際彈道飛彈的最高水平。 ...圖7：未裝入儲運發射筒的SS-18飛彈本體 SS-18彈道飛彈總體上可以看做是SS-9的改進型，SS-9洲際飛彈的蘇聯軍方服役編號為R-36，而SS-18則為R-36M，其血緣關係一看便知。SS-18 Mod 1-3型相較於SS-9的性能提高主要表現在動力、作戰效能和生存能力方面，比如動力增強0.4倍、作戰準備時間大幅降低、命中精度提高2倍。Mod 1-3型使用了高防護性15P714型發射井，防護能力提高了14倍以上，並且發射裝置的空間利用率也增大近3倍。 ...圖8： SS-18 Mod 1型飛彈的發射井使用單缸鉸接式井蓋 SS-18 Mod 4（條約代號RS-20B，蘇軍代號R-36MU UTTkh）在Mod1-3型的技術基礎上，對飛彈系統作戰效能再次進行了優化提高，使用可攜帶10個分導核彈頭的15F183再入載具。Mod 4型在「撒旦」原型的基礎上繼續改進精度、增多彈頭數量、增大戰鬥部分離區域、提高發射指令傳遞的安全性。從SS-18 Mod 4開始，撒旦飛彈發射井的防護能力和開啟系統再一次得到優化，發生井的井蓋改用四缸鉸接式的開啟方式。 ...圖9： SS-18 Mod 4之後的四缸鉸接方射井蓋，外形與前面基本型差異很大 SS-18 Mod 5、Mod 6作為「撒旦」飛彈的終極型號，可用於在任何作戰應用條件下，打擊現代飛彈防禦系統保護的全部目標類型，並且在陣地區域遭受多次核打擊時實現預定反擊戰略。該飛彈的具體技戰術性能見下表： ...圖10：SS-18 Mod 5/Mod 6（RS-20V）參數表（供參考、個別數據有待商榷） 總體上，SS-19 Mod 5/Mod 6 精度提高了約0.3倍，根據俄羅斯數據CEP 500米，但是西方推測該飛彈的精度已經在250米左右；作戰準備時間較前型減少約一半，戰鬥部分離區域面積增大1.3倍。 ...圖11：製造中的SS-18洲際飛彈 SS-18彈道飛彈的基本結構和設計 SS-18各個型號均為二級串聯飛彈，彈體直徑3米，彈體總長度略有不同，但是艙段內部布局大體相同，各級艙段之間通過爆炸螺栓連接。 ...圖12：SS-18彈道飛彈及儲運發射筒剖面圖 如上圖所示，飛彈第一級包括底座、底座上底及弧形防護板、第一級發動機等、第一級推進劑艙段等；飛彈第二級包括第二級發動機、過渡艙段、防熱板等。具體為：1、火藥蓄壓器;2、底座; 3、底座上底; 4、第一級發動機; 5、橫向適配器; 6、第一級燃料箱; 7、氧化劑管路; 8、第一級氧化劑箱; 9、儲運發射筒外殼; 10、第一級反推力噴管; 11、過渡艙段; 12、第二級游機氣道; 13、第二級游機燃燒室; 14、第二級主發動機; 15、第二級燃料箱; 16、第二級氧化劑箱; 17、過渡艙段; 18、第二級反推力噴管; 19、儀器艙; 20、運輸發射筒轉接頭; 21、彈頭母艙殼體。 ...SS-18第一級和第二級之間，以及二級游機位置 ...圖13：SS-18飛彈外殼表面塗覆有深色塗層 SS-18飛彈的彈體製造使用了夾層焊接結構，彈體材料主要是АМг6鋁合金。彈體外表的黑色塗料是一種多功能塗層，主要作用是可以削弱核爆產生的電磁輻射影響，這一點對於遭受核打擊後的核反擊能力很重要，核爆炸產生的電磁輻射可能會造成彈載電子系統失靈。此外，「撒旦」飛彈在遭遇核打擊後啟動反擊程序時，會先關閉彈載控制系統，依賴專門的輻射傳感器監測飛彈穿過放射性核塵埃時的γ射線和中子輻射強度，當飛彈飛離危險區（監測環境指標合格）後，能夠自動接通飛彈的控制系統並校準飛行軌跡，彈載控制系統本身也有核爆輻射保護和相應的算法防護。SS-18 Mod 5/6型較之前型號的核戰生存能力有大幅提高，其中抗γ射線、中子輻射能力提高90倍以上，抗X射線輻射能力提高近10倍。 ...圖14：洲際彈道飛彈的彈載計算機（本圖為美國「民兵I」洲際飛彈的彈載計算機，權當示意） 飛彈動力系統 說起洲際彈道飛彈的動力，我們要先說說其燃料，蘇聯的SS-18、美國的「大力神II」都是典型的液體飛彈，並且他們也都淘汰了「液氧煤油」這種液體推進劑配置方案（法國這方面進行的更早一些）。那麼今天在航天領域仍在發光、發熱的液氧煤油低溫推進劑方案為何不適用於彈道飛彈？那是因為「液氧」這種氧化劑保存起來太過苛刻，運載火箭可以「隨用隨組裝，發射準備周期可以非常久（畢竟他們沒有「生產個百八十枚，戰鬥值班期限10-15年這種特殊要求不是），洲際飛彈這種東西可是要隨時待命的，要保障-183℃的液氧「無憂」實在是費心、費力。另外，液氧煤油方案還需要設置額外的點火器，這兩樣東西遇到一起常溫下可不會自燃，並且點火後還要等待較長的時間讓火焰產生足夠推力，這對於飛彈的快速反應十分不利。 ...圖15：偏二甲肼的3D 分子結構示意 既然液氧煤油這麼不省心、不好用，那麼各國的液體彈道飛彈就逐漸開始選擇常溫推進劑了，這時「肼」+「四氧化二氮」就進入了設計人員的視線，肼（沸點114℃）在常溫下是一種透明無色的液體，四氧化二氮是一種常溫下呈棕紅色液態的強氧化劑，這可比「液氧煤油」煤油方案容易貯存多了，而且肼和四氧化二氮一旦相遇，不需要點火，就可以直接燃燒。原則上，需要發射是只要啟動飛彈發動機渦輪泵分別把肼和四氧化二氮從他們的儲箱裡泵入發動機燃燒室，就完成了火箭發動機的點火過程。需要注意的是，肼本身有一定穩定性缺陷，所以會採用偏二甲肼，具體應用過程中又可使用肼與偏二甲肼混合的辦法，比如美國後來的液體常溫推進劑就是「混肼-50（50%肼與50%偏二甲肼）+四氧化二氮」方案。 ...圖16 ： SS-18第一級發動機使用是RD-264 言歸正傳，SS-18「撒旦」第一級採用了動力機械製造科研生產聯合體研製的四燃燒室RD-264發動機，該發動機噴口可以最大偏轉7°，因此SS-18第一級不需要額外設計游離火箭發動機，就可以進行姿態調整。RD-264的燃料也是使用偏二甲肼+四氧化二氮常溫推進劑方案（也就是你們常說的「液體毒發」），採用分級燃燒循環，真空推力4523KN，真空比沖318.4秒，推重比為128.05，燃燒室壓力20.59MPa。 ...圖17：曾經極度輝煌的動力機械製造科研生產聯合體（液體火箭發動機之王），車間還貼著SS-18飛彈的照片 SS-18的第二級採用RD-0255發動機，相當於1臺單燃燒室的RD-0256作為主發動機和1臺4燃燒室RD-0257游離火箭發動機，RD-0257用於姿態控制。 ...圖18：宇宙飛船上的調資發動機，與SS-18二級上的火箭游離發動機不同，僅示意 彈射技術及其他 文章到這裡，其實只完成了內容總量的不到三分之一，但是篇幅已經嚴重超出預計，所以後面打算當做一個系列來寫，未來的內容將包括SS-18洲際飛彈的增壓輸送系統、彈頭及多彈頭獨立重返大氣層載具（包括蘇聯「奇葩」的彈頭倒置方式）、飛彈儀表艙及控制系統、儲運發射筒及彈射技術、裝運及戰備等。 ...圖19：飛彈的儲運發射筒 關於飛彈的彈射，我們知道有壓縮空氣彈射（冷彈射）、燃氣彈射（熱彈射）、蒸汽彈射（前兩種的混合），而許多文章都把SS-18的發射方式稱為是「熱發射」，這其實是錯誤的，熱發射一般指飛彈的自力發射，也就是飛彈在發射井/發射筒內點火起飛；而彈射指飛彈的外力發射，也就是依靠外力把飛彈彈出發射井/筒，然後飛彈點火。SS-18比較特殊的採用了燃氣彈射技術，並且是將飛彈裝在儲運發射筒內，連同發射筒一起裝入發射井內，只不過燃氣彈射產生的煙霧比較像熱發射，容易讓人們誤解，以後我們會細緻講解。 ...圖20：SS-18 Mod 5發射過程，雖然「煙霧兇猛」，但這的確是彈射

文章來源取自於：

每日頭條 https://kknews.cc/military/3y2jvea.html

博客來 https://www.books.com.tw/exep/assp.php/888words/products/0010364314

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