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火箭军洲际弹道导弹的射程是【另类武将,神秘的前苏联Gnom冲压动力洲际弹道导弹】

发布时间:2019-02-12 04:07:48 影响了:

  前苏联Gnom洲际弹道导弹是世界弹道导弹发展史上一个独一无二的设计。和其他使用火箭发动机、自带氧化剂的洲际弹道导弹不同,它的助推段采用冲压发动机,依靠空气中的氧气飞行――这在它诞生时的60年代是最先进的技术。从性能上说,Gnom是基于空气的飞行器中最接近入轨的。在当时,它的重量只是有同样运载能力的传统火箭的一半左右。
  
  一波三折的发展史
  
  Gnom导弹是前苏联KBM机械工业设计局的杰作。KBM设计局此前具有设计轻型反坦克导弹和防空导弹的丰富经验,著名的“箭”-2、“针”-1防空导弹和“婴儿”反坦克导弹均出自该设计局之手。Gnom的总师是著名的鲍里斯・沙维林。当时,苏联军方鉴于防范未来可能出现的美国侦察卫星,提出研制一种可以越野机动的洲际弹道导弹,以免在美国战略空军的“第一击”中被消灭。前苏联军方要求这种导弹必须能够装载在履带车上进行越野机动。考虑到履带车的装载能力,军方提出的战术、技术要求中最重要的一条就是导弹重量不能超过30吨,加上同样重量的底盘,总重量不应超过60吨。
  根据苏联部长会议1958年7月2日发布的708-336命令,包括科罗廖夫、马克耶夫(曾设计出“飞毛腿”导弹)和扬格利在内的几个设计局开始了预研工作。然而,各设计局的预研结果表明:在当时,传统的液体或固体推进剂导弹根本无法满足如此苛刻的重量要求。随后的1960年2月5日,根据138-48号命令,这项工作宣告停止。但是,曾经参与开发D-6潜射弹道导弹(未装备)的鲍里斯・沙维林提出了一个创新性的替代方案,引起苏联导弹项目的总负责人乌斯迪诺夫的注意,并要求沙维林展开相关研究。沙维林提出的方案是一种“冲压发动机+固体火箭发动机”的方案。计算表明,这个方案(包括机动式地面发射系统)有可能达到严格的重量要求。同时,采用井式发射的变型弹也有开发计划。
  莫斯科航空学院内陈列的PR-90防空导弹从某种意义上说可以认为是Gnom的技术验证弹。PR-90的弹重只有1500公斤,其中有效载荷(包括制导设备和战斗部)重达550公斤,射程100公里,射高40公里。PR-90发射时,重200公斤,比冲180秒的RAM-10助推器首先将导弹加速到冲压发动机的启动速度。冲压发动机随后启动,该发动机的比冲为550秒,借助携带的300公斤推进剂,为导弹提供1公里/秒的速度增量。如果以同样的性能推算,在当时,采用液体火箭发动机的导弹(如美制MGM一52“长矛”导弹)要达到同样的性能,重量将是Gnom的两倍;而采用固体火箭发动机的导弹(如法制“普鲁东”导弹),达到同样性能重量将是Gnom的三倍。
  然而,就在Gnom开发的过程中,固体火箭发动机得到了进一步发展。洲际弹道导弹通过采用这些固体火箭发动机,导弹体积和重量得到了大幅度下降,而且结构远比Gnom简单。1965年的十月革命节阅兵式上,全固体燃料的RT-20P(SS-15)型弹道导弹在莫斯科市民的注视下通过了红场。该导弹为两级固体火箭发动机,单弹头,全长17.8米,直径1.8米,最大射程可达8000公里,发射重量仅为30.2吨,和Gnom一样采用基于IS系列坦克的履带式底盘机动发射,可以说基本实现了当初苏军提出的战术技术要求。相比之下,Gnom在助推器等部分的研制中却遇到了很多困难。也就在这一年,沙维林逝世。在他逝世前的几天,预定在Gnom导弹上使用的冲压发动机进行了第一次试验,结果显示,进气流量达到了1200公斤/秒。随着沙维林逝世,Gnom导弹的研发也被取消。
  
  独具特色的导弹结构
  
  动力系统 Gnom分为3级,分别采用不同的动力系统。助推器为4具并联固体火箭,负责将导弹推动到1.75马赫,以便启动冲压发动机。值得注意的是,Gnom导弹采用固冲一体设计,助推器整合在冲压发动机内,不与导弹分离,这一点与SA-6防空导弹类似。第一级为固体燃料冲压发动机,由于该导弹的研发工作尚未完成,无法得知该发动机的具体性能。我们所能知道的是,该发动机比;中可达550秒。从该发动机预定提供的5.5马赫速度上看,该发动机仍然属于亚燃冲压发动机,但其性能已接近于亚燃冲压发动机的极限。第二级和第三级为常规的固体火箭发动机,具体性能不详。
  Gnom导弹的第一级;中压发动机由Nil设计局的尼古拉・思林开发,助推器由在ANII KhT设计局的雅科夫・撒韦恩科开发,第二和第三级是由NII-125设计局的鲍里斯・朱可夫开发。
  整流罩 Gnom由于考虑到野外机动发射,要求导弹“皮实”,同时重量上的严格限制也使其很难采用发射筒方式进行发射。作为一种折中,Gnom导弹将整流罩设计得很大,将助推器前方的所有部分全部包裹起来,不仅为导弹提供了一个相对较好的气动外形,实际上也起到了发射筒的作用。
  核弹头 1枚535公斤单弹头,当量为百万吨级。
  制导系统Gnom导弹采用那个年代普遍采用的全程惯导设计。由于当时尚无全球卫星定位系统辅助,估计所谓“机动发射”仍然需要在事先经过精确测地的预定发射场坪进行。
  地面设备 Gnom导弹发射车采用Is-3型重型坦克的底盘,但负重轮从6个增加到了8个。为了给导弹留出空间,同时提高驾驶的舒适性,驾驶室改为分置于两侧的双驾驶室。为减轻重量,取消了IS-3上厚重的装甲防护。Gnom导弹也具有标准的技术阵地等维护设施,为导弹提供维护保养服务。Gnom导弹的储存寿命预定为10年。
  Gnom导弹在发射时采用裸弹冷发射,燃气发生器将导弹推离发射车,随后火箭助推器点火,将导弹加速到1.75马赫。与此同时,外部整流罩分离,冲压发动机进气口暴露,随后冲压发动机启动,并在60~70秒内把导弹加速到5.5马赫。接着,第2级和第3级火箭发动机依次启动,将弹头加速到7.5马赫,开始弹道飞行。由于该弹采用全程惯导方式,没有末制导,导弹将采取弹道方式再入,按照设计指标,弹头将被发射到11000公里外的目标上。
  
  几点思考
  
  Gnom和“白杨”的区别在哪 据报道,俄罗斯在“白杨”导弹上试验了基于冲压发动机的末段,以冲压发动机飞行器的高速和相对较为灵活的机动性提高弹道导弹的突防能力。Gnom导弹显然与此不同,其冲压发动机位于助推段,作为主发动机使用,而弹头仍然要经过两级火箭发动机加速,最终采用弹道方式再入。
  Gnom的动力方式能在今天的洲际弹道导弹上复活吗 对于今天的弹道导弹来说,随着固体火箭发动机的飞速进步,冲压发动机这种推进方式以其复杂的结构来看,作为其主动力仍然存在价格较高等问题。那么,是不是说Gnom的推进方式已经被彻底淘汰了呢?答案显然是否定的。今天的洲际弹道导弹面临的威胁远远大于以往任何时候,以美国为例,尽管取消了“星球大战”计划,但其借助其强大的常规军力和有利的地缘政治格局,已初步构建了涵盖助推段和再入段的反弹道导弹“天网”。
  对于大多数人而言,可能关注的更多的是美国的TMD和NMD计划中对再入段的拦截。事实上,随着东欧反导系统的部署和CG(x)导弹巡洋舰的建造,甚至ABL、气球载超高空激光反射器的研制,美国正在全球范围内部署基于KEI拦截弹的助推段拦截系统。也就是说,他国导弹一旦发射,就可能面临美国的拦截,这种情况逼得今天的洲际弹道导弹在助推段也要面临突防的问题。而冲压发动机作为主动力给洲际弹道导弹带来的高机动性,无疑最适合承担这项任务。
  今天的冲压发动机主要用于什么导弹 冲压发动机更适合的领域应该是巡航导弹。美国已经提出RATTLRS和HYFLY等一系列以冲压发动机为主动力的高速巡航导弹方案,以打击时间敏感目标为目的进行研发。
  与美国的HYFLY不同,Gnom导弹的发动机仍然为亚燃冲压发动机,毕竟在那时,超燃冲压发动机还是一个无法实现的梦想。因此,Gnom导弹在冲压发动机分离后,仍然需要两级固体火箭发动机为弹头加速,导致结构复杂。即便如此,在上世纪60年代。沙维林提出5.5马赫这个逼近亚燃冲压发动机极限的速度还是需要一定勇气的。

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