軍事科普:空射運載火箭、彈道導彈 難在哪?
作者:李文盛
發布時間:2021-01-19
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 新聞裏說,2020年5月25日,維珍軌道公司的發射測試失敗。它是用波音客機發射運載火箭。據我所知,運載火箭和彈道導彈的發射技術有很多共同之處,那能否也用大型客機或轟炸機發射彈道導彈?有什麽(me) 難的嗎?

  

  李文盛:用飛機發射彈道導彈並不是什麽(me) 新鮮事,很過國家都進行過類似的嚐試,甚至有正式服役的。最新的例子,就是我們(men) 現在經常聽說的俄羅斯“匕首”高超音速導彈。它實際就是原本陸射的“伊斯坎德爾”戰術彈道導彈,改成空射型,由米格-31高空高速截擊機掛載和發射。

  再往前的冷戰時期,蘇聯還專(zhuan) 門設計過用圖-160戰略轟炸機內(nei) 置發射的“矛隼”型洲際彈道導彈。

  

  ▲ 蘇聯圖-160轟炸機攜帶“矛隼”空射彈道導彈的示意圖

  

  ▲ 蘇聯冷戰時期研製的“矛隼”空射彈道導彈的示意圖

  當時美國也多次做過用大型軍(jun) 用運輸機發射“和平衛士”(MX)和“民兵”洲際導彈的試驗。不過美國的方式基本是用運輸機貨運艙投放導彈,再點火飛行。

  由於(yu) 空射運載火箭具備的種種優(you) 勢,美俄等國和一些合作組織,還曾多次研製民用運輸機投放運載火箭發射的技術方案。其中較為(wei) 著名,有蘇聯的“斯別斯三角帆船”方案,以及提問中說到的維珍軌道公司的方案。除此之外,日本、烏(wu) 克蘭(lan) 、以色列等國也都進行過一些嚐試。

  

  ▲ 蘇聯空射彈道導彈的“斯別斯三角帆船”係統的載機

  

  ▲ 蘇聯空射彈道導彈的“斯別斯三角帆船”係統的火箭

  空中發射彈道導彈/運載火箭,涉及到載機和導彈/運載火箭兩(liang) 個(ge) 方麵,而且發射活動是在運動中進行,因此難度遠比陸上發射方式大,這也是該方式具有巨大優(you) 勢而又難以推廣的主要原因。總體(ti) 來看,難點主要集中在以下幾個(ge) 方麵。

  一是運載難。彈道導彈體(ti) 積和重量都較大。美國的“民兵”導彈全長17米多,蘇聯專(zhuan) 門研製的“矛隼”導彈也有10.7米。目前俄羅斯等在研的空射運載火箭更大,火箭有效載荷達1噸以上。掛載彈道導彈以後,飛機的飛行靈活性受到很大局限,特別是采用外掛方式,這就要求載機必須具有較高的承載能力。因此,一般由轟炸機攜帶的都是近、中程彈道導彈,象“矛隼”這樣射程遠的較少。

  二是投放難。空射彈道導彈和運載火箭時,載機速度越高、投放高度越高,導彈和火箭的初始速度才越高,所需燃料也就更少,經濟性越好,這樣才能發揮空射的優(you) 勢。但是由於(yu) 導彈重量較大,載機發射速度越高,對載機的承載能力要求也就越高。而且在高空高速飛行中,投放大型導彈後,載機將突然變輕,會(hui) 使飛機麵臨(lin) 失控的危險。此外,火箭發動機啟動時的尾流和火箭飛行軌跡,可能對投放它的飛機造成擾動,對火箭的控製和製導係統也影響大,。些都對載機的安全性會(hui) 造成不利影響。

  三是啟動難。無論是采用掛載直接投放,還是采用貨艙投拋方式,導彈/火箭在空中的姿態直接影響發動機點火。也就是說導彈在投放後,需要通過引導傘(san) 等器材修正,使其保持正確的點火姿態,並克服高空高速的氣流影響。如果產(chan) 生高速翻滾、自旋或頭尾倒置等,姿態偏差太大的情況,就很難滿足發動機的啟動條件。

  四是製導難。彈道導彈的特性決(jue) 定其飛行彈道基本是固定的,因此陸基彈道導彈在發射前,都需要對導彈發射點和目標點的大地坐標進行精確測量,並將測量參數裝訂在導彈上,以控製飛行程序。而采用空射方式,很難確定飛機發射點的精確坐標,也就很難使導彈在進入彈道前獲取準確的定位信息。冷戰時期,美國和蘇聯的空射彈道導彈幾乎都采用了星光和衛星輔助的製導方式,以確定導彈起飛點的精確地理坐標,並在飛行中不斷修正,以保證製導精度。這也使空射彈道導彈對天基保障係統的要求高於(yu) 一般彈道導彈。

  李文盛:電子工程學士及軍(jun) 事學碩士,原總參某部高級工程師,從(cong) 事軍(jun) 事信息與(yu) 軍(jun) 事戰略研究,以及遠程作戰問題研究,長期參加中國軍(jun) 控學會(hui) 《年度國際軍(jun) 備控製與(yu) 裁軍(jun) 報告》及中國國際問題研究所《全球核態勢評估(年度)報告》的撰寫(xie) ,在軍(jun) 內(nei) 外十餘(yu) 家刊物發表學術及軍(jun) 事科普論文400餘(yu) 篇,參與(yu) 《俄羅新軍(jun) 事基本情況》、《美國未來作戰係統》等多部論著撰寫(xie) ,主持或參加了多項國家及軍(jun) 隊科研項目,獲得軍(jun) 隊科技進步獎多項,為(wei) 核戰略與(yu) 核武器發展、作戰使用專(zhuan) 家,在防空與(yu) 反導,以及常規遠程作戰方麵也有較深研究。

  出品:科普中國

  監製:光明網科普事業(ye) 部 《兵器星空体育官网入口网站》雜誌社

  作者:李文盛

  策劃:金 赫

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