洲际弹道导弹之王是谁?

从不同的标准出发,这一个问题有许多不同的答案。

但如果以洲际弹道导弹最重要的威力、投掷重量、射程这三个标准来说,洲际弹道导弹之王无疑是俄罗斯SS-18“撒旦”洲际弹道导弹

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(RS20洲际弹道导弹,北约代号SS-18“撒旦”)

从威力上来说,自美国的“和平卫士”卫士退役以后,“撒旦”成为现役唯一一个能够在实战中携带10枚核弹头的洲际弹道导弹。

从投掷重量来说,“撒旦”可以将9吨重量的弹头投掷到10000公里以外,这个数据是排名第二的DF5两倍多。

从射程来说,在携带单个百万吨级当量核弹头的时候,“撒旦”的射程超过16000公里,相比之下第二名DF41的射程也只有14000公里。

毫无疑问,洲际弹道导弹之王这个称号,“撒旦”当之无愧。

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(在冷战时候的北约眼中,SS-18无疑是他们的“恶魔”)

SS-18洲际弹道导弹超强的性能和巨大的威力,让万分忌惮的北约为其起了个可怕的代号,这就是“撒旦”,西方神话中的恶魔。

不过讽刺的是,北约国家眼中的“恶魔”,其诞生过程却和北约国家密不可分。

1

冷战中诞生的“恶魔”

上世纪70年代,正值美苏冷战的高峰期。美国和苏联在各个领域针锋相对,进行各种各样的竞赛。

事关国家安全根基的核力量自然成为竞赛最为激烈的领域,双方都想尽办法要在数量和质量上压倒对方。

美国在1970年率先服役了民兵3洲际弹道导弹,这是一种射程超过10000公里的分导式多弹头弹道导弹,让美国核武器投掷能力得到了数量和质量的双重提升。

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(促使 “撒旦”诞生的推手——民兵3洲际弹道导弹)

每一枚民兵3洲际弹道导弹,都可以投掷3个当量超过40万吨TNT当量的核弹头,而美国在很短时间内就生产了上百枚这样的导弹。

面对美国在核竞赛上的领先,苏联自然不会甘于人后。苏联弹道导弹研制力量的拳头——南方设计局立即开始研制新的弹道导弹。

“民兵3”给苏联带来很大压力的主要原因,是因为“民兵3”是一款分导式多弹头洲际弹道导弹

分导式多弹头和以往的多弹头不一样的是,它不再是把多个弹头扔到范围差不多的一个地方,而是每一个弹头都能扔到不同的目标。

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(分导式多弹头具有很强的打击能力)

因此,使用了分导式多弹头的洲际弹道导弹,只需要一发就可以同时攻击多个目标,大大提高了核武器投掷能力。

在美国的压力下,苏联很快就拿出了自己的分导式多弹头洲际弹道导弹,代号为RS20,北约给这种导弹的编号为SS-18。

这就是在北约压力中诞生的恶魔“撒旦”。

2

“恶魔”心脏——动力澎湃的发动机

“撒旦”有着许多听起来相当夸张的性能。

首先,“撒旦”的起飞重量达到了200吨,是现役最重的洲际弹道导弹。同样是液体弹道导弹的DF5,其起飞重量也只不过是190吨。

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(DF5是中国唯一一种液体洲际弹道导弹)

其次,“撒旦”的运载能力相当强大。“撒旦”不仅在作为弹道导弹的时候,有多达9吨的投掷能力,在改装为“第聂伯”运载火箭后,仍然有多达3.7吨的航天运载能力。

与之相比,DF5作为导弹的投掷能力为3.2吨,改装为长征二号运载火箭后,航天运载能力只有1.8吨。

而东风5已经是弹道导弹家族中巨无霸一般的存在,在“撒旦”面前仍然显得力量不足。

“撒旦”能够拥有如此强大的运载能力,和它性能先进的液体火箭发动机密不可分。

在洲际弹道导弹的技术路线中,有固体火箭发动机和液体火箭发动机两条路线。

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(DF41就是典型的固体洲际弹道导弹)

固体火箭发动机结构简单,易保存,随着导弹技术的发展,逐渐成为主流技术路线。

而液体火箭发动机虽然结构更为复杂,但是它有一个优点,是固体火箭发动机完全比不上的,这就是比冲高

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(液体火箭发动机原理)

比冲是用来衡量火箭发动机性能的一个数据,比冲越高,相同重量的燃料就能给火箭提供更多的能量,也就是说燃料的利用效率更高。

在上世纪70年代的时候,固体火箭发动机技术才刚刚开始起步,大部分固体火箭发动机的比冲只有220左右。

但是经过60年代的航天竞赛以后,液体火箭发动机技术获得了很大发展。

液体火箭发动机有很多种燃料组合,而常用于导弹的是常温液体燃料。

“撒旦”的一级火箭发动机就是常温液体燃料发动机中的佼佼者——RD264。

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(RD264是性能一流的常温液体火箭发动机)

这款发动机有多厉害?就比如前面提到的比冲这一个指标,RD264达到了令人惊讶的292。

而我们长征5号的主动力YF100发动机,比冲也只不过是302,这还是因为RD264使用的是性能比较差的常温液体燃料。

这也就是为什么DF5起飞重量和“撒旦”只差了10吨,运力却差了一半多的原因。DF5的发动机比冲只有260,远不及RD264的292。

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(DF5的YF20发动机)

RD264不仅比冲高,而且推力相当大。它能够给“撒旦”提供420吨的起飞推力,巨大的推力能够让“撒旦”迅速加速,缩短打击目标所需要的时间。

RD264这台动力澎湃的发动机,是“撒旦”能够成为洲际弹道导弹之王的重要因素,是名副其实的“恶魔”心脏。

3

“恶魔”力量——威力最大的核导弹

“撒旦”是现役的,也是历史上威力最大的核导弹。

历史上一共有两款核导弹在实际使用中,能够携带多达10枚核弹头,这就是“撒旦”和“和平卫士”。

其他核导弹或者因为携带多枚核弹头后,射程下降以至于不能满足射程指标(DF5),或者因为尺寸原因,装不进太多核弹头(民兵3),达不到10枚核弹头这个数量。

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(民兵3只能携带3枚核弹头)

但同样是10枚核弹头,“撒旦”和“和平卫士”的威力截然不同。

一般来说,要让核弹头的威力更大,就要提高核弹头的当量。以现在的技术要提高核弹头的当量,就会导致核弹头重量增加

也就是说,威力越大的核弹头,重量越大。

“和平卫士”的投掷重量只有3吨多,如果它要携带10枚核弹头的话,就只能带重量比较轻的W87核弹头,而W87核弹头的TNT当量只有30万吨。

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(“和平卫士”是历史上最大的固体洲际弹道导弹)

“撒旦”就不一样了,我们前面有提到,“撒旦”的投掷重量达到了难以置信的9吨之多。

这让“撒旦”在携带10枚核弹头的时候,仍然可以使用每一枚TNT当量都达到80万吨的大当量核弹头。

这也让“撒旦”的总TNT当量达到了800万吨,是所有弹道导弹中威力最大的。相比之下,DF41的总TNT当量大约200万吨。

当然,这也是因为DF41重量不及“撒旦”的三分之一,导致投掷质量比“撒旦”要小很多。

毫不夸张地说,对于一些国土面积比较小的国家来说,一枚“撒旦”便可以重创整个国家,是名副其实的“恶魔”。

4

倒着飞的弹头

“撒旦”威力惊人,而这巨大的威力主要来自它的分导式多弹头。

不过“撒旦”的分导式多弹头有个很有意思的特点,那就是它是倒着飞的,这又是怎么一回事呢?

在“撒旦”导弹一二级工作结束后,此时的“撒旦”已经完成了绝大部分的加速过程。

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(加速升空的“撒旦”)

我们前面有提到,分导式多弹头的特点就是,每一个弹头都能够飞向一个特定的目标。

但是弹头本身是没有什么动力的,如果目标之间分布的距离太远,单靠弹头自己是没办法完成机动的。

这就需要“撒旦”导弹的第三级,也就是“末助推级”出马了。

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(“撒旦”的末助推级会掉转180度)

末助推级和导弹的一二级不一样,它并不需要负责多少加速的任务,它的主要任务是把每一个弹头送进不同的弹道,从而攻击不同的目标。

这就要求末助推级有良好的机动能力,能够不断改变飞行速度,才能做到把弹头送进不同弹道的要求。

那为什么“撒旦”的末助推级是倒着飞的呢?

假设末助推级是正着飞的话,当末助推级把第一个弹头送到目标弹道的时候,末助推级就要关闭发动机,分离第一个弹头,然后打开发动机,往第二个弹头的弹道飞去

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(正向部署和反向部署)

也就是说,在部署分导式多弹头的过程中,如果末助推级是正着飞的话,就要多次启动和关闭发动机,对发动机的要求很高。

而如果末助推级是倒着飞的话,就不需要关闭发动机,只需要在飞行过程中,在不同的速度下分离弹头,就可以把弹头送到不同的弹道上。

这要对末助推级发动机的要求就低了很多,有利于简化发动机的设计,提升可靠性的同时还能减重。

5

腾空而起的庞然大物

“撒旦”最让人出乎意料的是,这样一枚200吨重的液体弹道导弹,它的发射方式居然是冷发射。

冷发射是指导弹通过一些方法,比如火药燃气、拉杆等,把整个导弹弹射到空中,随后导弹在空中启动发动机点火升空。

俄罗斯的S300,我国的HQ9防空系统都是用这种发射方法。

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(HQ9防空导弹采用冷发射)

但防空导弹只有一两吨重,要弹射起来不难,可“撒旦”是一枚重量达到两百吨的庞然大物,要将其弹射升空相当困难。

那为什么“撒旦”要使用冷发射呢?这就要从“撒旦”的研发背景说起。

我们前面有提到,“撒旦”是在70年代冷战中,美苏两国的核竞赛中研制出来的。在那个时候,如何保护自己的核导弹不会敌方摧毁,是一个必须要考虑的问题。

“撒旦”作为一个井基核导弹,要提高生存性最主要的办法就是加固导弹发射井,尽可能在核爆中生存下来。

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(“撒旦”坚固的导弹发射井)

热发射的导弹是直接在发射井里面点火升空,所以必须要有排焰道,才能让导弹在点火时候的尾焰能顺利排出去,不会损伤到导弹本身。

而排焰道的存在就破坏了发射井本身结构的完整性,降低了发射井对于核爆时巨大压力的承受能力。

所以要想进一步提升导弹发射井的抗压能力,就要取消排焰道,让发射井变成一个严密的整体,从而增强发射井的结构强度,达到更好的抗压效果。

“撒旦”发射井的这种设计是卓有成效的,最终它的抗压能力达到了“民兵3”导弹发射井的两倍,而“民兵3”导弹就是采用热发射。

“撒旦”使用燃气发生器,也就是点燃一些精确计算使用量的火药产生大量气体,将200吨重的弹体弹射出发射井。

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(腾空而起的“撒旦”,注意一级尾部的缓冲垫)

为了保护一级的液体发动机,“撒旦”底部还有一个缓冲垫,用来承受火药燃气的冲击。

在弹体离开发射井以后,“撒旦”抛离缓冲垫,启动一级发动机,开始加速飞向目标。

多种特殊的设计,让“撒旦”这个200吨的庞然大物能够腾空而起,场面显得十分壮观。

6

宝刀未老,“恶魔”后继有人

“撒旦”自从70年代服役以来,一直是苏联/俄罗斯重要的陆基核力量组成部分。

进入21世纪后,俄罗斯多次对“撒旦”进行升级,换装新的制导系统,进一步提升撒旦的命中精度。

改进后的“撒旦”如今是俄罗斯重要的战略底牌,是俄罗斯和北约对抗的底气之一。

不过不可否认的是,作为一型50年前服役的洲际弹道导弹,“撒旦”也有许多不足之处。

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(偏二甲肼有剧毒和强腐蚀性)

“撒旦”最大的问题就是其常温液体燃料难以长期保存。“撒旦”使用的是偏二甲肼/四氧化二氮的推进剂组合,这种推进剂组合具有腐蚀性,对导弹推进剂储箱会造成不小损伤。

一般来说,“撒旦”在加注推进剂后可以值班6个月,随后就得把推进剂抽出来,不然就会对导弹的推进剂储箱造成严重损害。

所以“撒旦”只有在战备等级很高的时候,才会往弹体里面加注推进剂,这使得“撒旦”在战备等级低时反应速度不够快。

俄罗斯针对这个问题,推出了“撒旦”的改进型号,这就是“萨尔马特”洲际弹道导弹。

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(俄罗斯试射“萨尔马特”洲际弹道导弹)

“萨尔马特”使用了特殊材料制造的推进剂储箱,这使得推进剂储箱能够在加注推进剂后,保持至少10年的可靠性,从而能够大大提高“萨尔马特”的反应速度。

“萨尔马特”继承了“撒旦”强大的投掷能力,和“撒旦”一样威力巨大。

而且随着俄罗斯高超音速弹头的成熟,“萨尔马特”在未来还可以换装高超音速弹头,成为新一代让北约感到畏惧的“恶魔”。

RS20洲际弹道导弹,北约待会SS-18“撒旦”,它是冷战期间苏联核导弹的巅峰之作,是力压北约的“恶魔”。

作为射程最远、投掷能力最强、威力最大的现役洲际弹道导弹,“撒旦”无愧于“洲际弹道导弹之王”的称号。

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