当今世界上威力最大的核导弹是俄罗斯P-36M洲际导弹(北约代号为SS-18“撒旦”),可以携带10个分导式弹头,每个当量为75万吨,是名副其实的“毁灭之王”,堪称俄罗斯镇国重器。由其改造的运载火箭更是身手不凡,实现了“1箭32星”的世界纪录。五角大楼的将军们对它又恨又怕,以至于想方设法要把它纳入裁军条约,以便彻底消灭它。但它依然在俄罗斯的战略火箭兵中服役。2003年俄方有消息称,SS-18洲际弹道导弹将继续服役10~12年。由于其参与研发的厂家南方设计局划归乌克兰,战略武器的维护升级要通过邻国来完成,这是俄罗斯无法接受的,因此,该弹按计划将于2020年后被新一代RS-28“萨尔马特”重型洲际导弹所替代。
P-36重型导弹由俄南方设计局设计,南方设计局是苏联著名的导弹设计机构,当时任该设计局领导的是被尊称为苏联导弹“教父”的弗拉基米尔·费多罗维奇·乌特金。1967年乌特金进入南方设计局领导层,主持了多种洲际弹道导弹设计,SS-18就是他的得意之作。
SS-18“撒旦”陆基洲际弹道导弹
乌特金1923年10月17日出生在梁赞州叶拉赫图尔区的普斯托博尔镇。1941年夏天,乌特金以优异的成绩从卡西莫夫市第二中学毕业。卫国战争爆发后,他应征加入了苏联红军。他先学通信,曾任通信团的报务员。因作战勇敢被授予红星勋章和二级卫国战争勋章,以及其他各种奖章。1946年他进入彼得格勒军事技术学院学习,1952年,乌特金毕业分配到位于第聂伯罗夫斯克的南方设计局担任工程师,从此走上了导弹研究之路。1967年,乌特金被任命为南方设计局第一副总设计师兼第一副局长,1971年任总设计师兼局长。从1986年起,任南方科学生产综合体(包括南方设计局、南方机械制造厂、机械制造工艺研究所和一系列其他机构)的总经理。从1990年11月到2000年2月,乌特金一直担任俄罗斯太空研究院中央机械制造研究所的所长。他直接参加了现代运载火箭和航天器的设计和制造工作。这首先包括已列装的能与美国相抗衡的四种战略导弹。因此,乌特金理所当然地在苏联火箭制造业的杰出代表中占有一席之地。比较公认的,在这些杰出的代表中,首屈一指的当数谢尔盖·科罗廖夫和米哈伊尔·扬格利。
科罗廖夫的杰作有世界上第一枚洲际弹道导弹P-7(用这种导弹改造的火箭将第一颗人造卫星和尤里·加加林乘坐的“东方1号”飞船送上了轨道)、P-9和PT-2。此后不久,科罗廖夫转向航天方面的研究。由扬格利领导的南方导弹设计局成了洲际弹道导弹研究领域的主要机构。
米哈伊尔·扬格利
在扬格利生前,苏联从未透露过他的情况。世人还是从1971年10月他逝世时,苏联公开发表的悼词里第一次知道这个名字。扬格利毕业于莫斯科航空学院,随后又进入航空工业研究院深造,在航空工厂担任过总设计师助手、副厂长、飞机试验站主任和飞机设计局副总工程师。1946年5月21日,他被委任为航空工业部特别局高级工程师。扬格利曾与德国专家共事两年,并且接触了许多缴获的德国秘密文献资料。1954年4月,在第聂伯罗彼得夫斯克的南方机械制造厂成立了586特种设计局(1966年改名为南方设计局),由扬格利主持。该设计局的第一个产品是P-12导弹,于1957年6月22日首次发射成功。这是586特种设计局的一大成就。1958年,赫鲁晓夫来到南方机械制造厂,与所有火箭专家们会面并视察了火箭组装车间,了解了新设计方案,十分满意。P-12导弹,西方称之为SS-4导弹,射程为1 930千米,速度为6.5马赫,战斗部重1.5吨,它就是1962年部署于古巴的中程弹道导弹,闻名的“导弹危机”使其大出风头。
1960年6月,在卡普斯廷谷地的试验场试验成功的P-14(SS-5),是射程为3 500千米的中程弹道导弹。同年9月初又开始在秋拉达姆试验场试验P-16(SS-7)洲际弹道导弹。苏联领导人对它寄予了很高的希望,苏联战略导弹部队总司令、炮兵主帅涅杰林亲临现场指挥。
P-12导弹以及其零部件
1960年10月24日,在发射前准备工作正在进行时火箭在地面起火爆炸,现场人员死伤惨重。在场的涅杰林元帅当场丧生,发射台上的160名苏联宇航科学家也全部遇难,现场所有生物荡然无存,只留下硬币和钥匙。导致这场灾难发生的是一枚P-16洲际导弹。
扬格利幸免于难,他当时正在一个角落里吸烟。爆炸发生后,他立刻上前抢救,也被烧伤住院。重大悲剧的根本原因是当时的苏联领导人在导弹竞赛上狂热地赶超美国、不顾客观条件。截至1960年底,美国担负战斗值班的洲际弹道导弹已经达到40枚。为了抗衡美国,苏联必须在最短时限内造出并部署能够从苏联领土上发射并摧毁美国战略目标的洲际导弹。P-16型导弹就这样被赋予了充当苏联可靠导弹核盾牌的任务。
善后工作结束后,苏联领导人下令:应刻不容缓地重新开始试验P-16战略导弹,使其早日装备部队。因为国际上军备竞赛愈演愈烈,美国人也使出浑身解数研制了各类导弹,如“红石”、“丘比特”、“托尔”、“阿特拉斯”,并大力开发研究级别与P-16相当的“大力神”导弹。
1961年2月21日,P-16(SS-7)洲际战略导弹第一次发射成功,它的射程为11 000千米,用的是两级可储液体燃料火箭。更主要的是,它装载的战斗部是热核装料,爆炸当量在500万吨以上,超级大国的军备竞赛由此进入了新的阶段。
扬格利最后的工作终结于战略导弹SS-17和SS-18。在研究工作之初他为坚持自己的方案同许多著名学者及设计师发生了争执,他们都认为扬格利的方案不可能成功,但扬格利最终还是成功了。SS-18导弹集先前各型战略导弹的优点于一身,把发射井启动装置的效率提高了10倍,并且具有自身防御能力,其制造技术直到今天仍是绝密文献。美国人知道了这种新导弹后,给它起的“教名”是“魔鬼的盾与剑”。1971年,刚满60岁的扬格利因心肌梗死,过早地离开了人世。他的名字在他死后被安放在月球上,还被用来命名小行星。
SS-17导弹
扬格利去世后,乌特金忠实地接过了导师的接力棒,成为扬格利当之无愧的继承人。乌特金是典型的专家型领导,既是一位学者、设计师,更是苏联最大的导弹科研生产单位的领导人,还是一位具有战略头脑的思想家。他的高明之处在于:主要精力放在如何花最少的钱找到可供选择的技术解决方案,以便回应潜在对手相应武器的部署。即在达成目的、满足需求的前提下,采取的方案和措施尽可能省事、省时、省力,少走弯路、少犯错误。独创了非传统的解决方案,就是研制分导式弹头,研制通用的竖井导弹发射装置,解决一系列技术难题,以保证液体火箭在加注燃料后连续多年担负战斗值班任务,并解决导弹在核爆炸条件下的抗毁问题,客观上减缓了武器竞赛和各种武器部署的速度。例如,采用了分导式弹头和能够突破敌人反导防御系统的手段,迫使华盛顿放弃了“卫兵”陆基反导系统的研制计划,并在1972年签署了数十年后一直成为国际安全体系稳定基石的《反导条约》。乌特金正是因其“战略思维”而赢得同行广泛赞誉。
20世纪60年代中期,冷战开始进入白热化阶段,这时在“确保相互摧毁”战略思想指导下,美苏两国将拥有完全摧毁对方的能力作为遏制战争的前提,因而走上了全面的核武器军备竞赛。在60年代这一回合,美国“民兵”导弹的部署和改进使其在武器竞赛中占据了先机。苏联难以接受这种严酷的现实,于是在60年代末开始发展第四代陆基核导弹SS-18。
围绕采取何种方式应对美国的核威胁,苏联国内有两种不同的声音。一种是宣扬并坚持“还击-迎击”的思想,即打击应在侵略者的洲际弹道导弹离开发射装置但还未到达苏联领土之时进行,因此不要求对导弹竖井进行特别加固,这种竖井当然要便宜一些。另一种是“确保还击”的思想,即必须在任何条件下,甚至在最不利的条件下都要确保对侵略者实施核报复的能力。两派争论激烈,被媒体称为“世纪争论”,甚至“小型国内战争”。乌特金的导师扬格利坚决支持后者。这一意见得到了许多科学家和国防部长乌斯季诺夫的支持,但反对者的力量也不可小视。因为这需要完全不同的竖井发射装置——高强度、可抗核爆炸、能抵御袭击并确保对敌人的目标发射导弹,无疑要多花很多钱,但是,只有这个方案才能确保自身核武器的安全性,使核遏制保持高度可靠和长久有效。最终发展射程更远、当量更大、分导式弹头更多的坚固地下发射井式的导弹核武器这一原则在战略导弹部队中得到了坚定的支持。其中,最著名的是P-36导弹家族。它们以SS-18“撒旦”的代号闻名于世。
当然,在扬格利之后,苏联核导弹盾牌的积极建立者并不止乌特金一人。但可以肯定的是,乌特金在建立核导弹盾牌中发挥了系统性的作用,某些确保核稳定的原则是与他的名字分不开的。乌特金是在确保核报复基础上建立最优核稳定的积极创立者。即使在美国的洲际弹道导弹和潜射弹道导弹的命中精确度大大提高的情况下,高度设防的发射井仍然使美国难以确定对苏联发射井实施先发制人的打击。
SS-18“撒旦”洲际导弹发射
乌特金之所以不遗余力地研制“撒旦”,是为了维持20世纪后半叶的和平。他说:“我不想列举苏联周围那些数量不断增加的军事基地,也不想说出部署在那些基地上的武器数量。这是一种严重的威胁。我们设计人员一直在寻找取得平衡的途径。”这种令人恐惧的庞然大物就是一种选择。
在SS-18问世前,苏联战略核武器的主角是第三代洲际弹道导弹SS-9,专门用来打击美国洲际弹道导弹发射井,在当时也是“巨无霸”,具有威力大、射程远、精度高、威慑力强等特点。该型洲际导弹起飞重量最大为200吨,最大射程为12 000千米,圆概率误差最小为185~220米,导弹威力为千万吨级TNT当量,为世界之最。这是苏联历史上第一种对美国洲际弹道导弹构成实际威胁的武器。但地面发射系统复杂,导致发射井抗摧毁能力较差,而且作战反应时间长、服役期短,因此实用性不强,只能是纯粹的战略威慑武器。在其服役不到4年的1969年9月,苏联最高部长会议做出了研制其后继型SS-18导弹的决定。
早期的SS-18在结构布局方面基本与SS-9类似,但采用了更先进的技术和更紧凑的配置,使导弹结构重量减轻。在乌特金的组织领导下,SS-18导弹于1971年开始冷发射演练,1973年2月成功进行全程飞行试验。1974年12月,第一个P-36M团已经开始担负作战值班任务。初期服役的SS-18为单弹头,在乌特金的领导下,根据作战需要进行了一系列改进,以后又增加了多弹头型和大威力单弹头型,分别命名为SS-18Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。由于采用自主惯性制导系统,精度不是很高,即使是多弹头也要求具备较大威力,才能打击加固发射井等硬目标。而增大威力意味着增加弹头重量,这使其最多只能携带8个弹头。(www.xing528.com)
科学家经过计算发现,若命中精度不变,弹头威力提高1倍,毁伤能力增加约0.6倍;若弹头威力不变,命中精度提高1倍,则毁伤能力增加约3倍。因此提高精度比提高威力的效果要好得多。提高精度有两个途径:一是提高目标点坐标的测绘精度,二是提高制导的精度。南方设计局立即着手改进SS-18的制导方案,使弹头打击精度由500米以上缩小到了350米以内,这就意味着可以用更小的弹头打击同样的目标,弹头数量由8个增加到10个。1979年11月,苏联完成了新的分导式弹头试验,翌年SS-18Ⅳ开始服役。到1983年,新导弹全部替代早期部署的三种导弹,部署总数达到308枚,即达到了《美苏关于限制进攻性武器条约》规定的上限。
经过前期部署和使用,发现其庞大的体形增加了阵地安置和维护的难度。于是在SS-18Ⅳ还在试验的时候,南方设计局在1979年6月又推出了V型(P-36M2)方案,称为“长官”。新导弹的改进主要有以下几点。一是将二级火箭发动机完全浸入推进剂箱,使之融为一体。以前这种方案只用于潜射弹道导弹,可使导弹的外观尺寸明显缩小。二是相应改进了导弹的运输发射筒结构,使之更轻巧。三是将导弹的10个子弹头分两层配置在特制框架上,使弹头部分更加紧凑。SS-18V型的飞行试验在1988年3月完成,并从7月开始担负战备值班任务。
与此同时,美国完成了“民兵”导弹13 000千米射程的飞行试验,而此时苏联射程达到15 000千米的SS-18Ⅲ型已经退役,美国在导弹射程方面占优势,这无疑是对苏联的巨大刺激,于是南方设计局又受命发展射程更远的SS-18Ⅵ型。新导弹将多弹头改为了单弹头,轻而易举地使射程达到了16 000千米,并于1990年8月23日开始服役。此后,苏联的解体使当时的南方设计局和俄罗斯战略火箭军处于前所未有的经济困境中,几乎所有的设计和改进工作都处于停顿状态,SS-18的发展至此全面停止。按照最初设计,所有部署的SS-18会在2006年达到服役年限。
SS-18是苏联研制的人类最强大的洲际导弹
俄罗斯所以一再将SS-18延寿,自然有其不得已的苦衷。主要是弥补前期战略决策的失误。在20世纪90年代后期,俄对战略核武器的定位和未来发展一直存在两种意见。一是主张战略核武器应在俄罗斯军事政策上扮演一个重要角色,以战略火箭军出身的国防部长谢尔盖耶夫为代表;另一个是主张重点发展常规力量,以总参谋长克瓦什宁为代表。普京上台后,克瓦什宁得到了支持,战略火箭军很快被降为一个独立兵种,并大幅度削减了核武器,延缓了新型核武器的发展。这使俄罗斯海基和陆基核武器发展青黄不接,出现服役断档。SS-18一再延寿正是基于这一背景。
但SS-18作为第四代战略导弹的经典,实际是导弹技术换代的巅峰之作,自然有其令人难以割舍的优势。
一是威力在当今世界首屈一指。SS-18本身就是为打击发射井等加固目标而设计的,大威力是其第一指标。SS-18单弹头威力甚至曾达到2 000万~2 500万吨TNT当量,其多弹头型导弹可以携带10个50万吨当量子弹头,而美国现在唯一的陆基洲际弹道导弹“民兵”-Ⅲ携带的是3个33.5万吨当量子弹头。巨大的推力使其可以携带更大、更多的核弹头,在可以预见的未来,它很可能会成为绝无仅有的导弹“巨无霸”。
二是打击效率高。美国“和平卫士”导弹退役后,SS-18成为世界上唯一的有10个分导式弹头的陆基弹道导弹。分导式弹头能够分别打击各自的目标,以一当十。由于子弹头多,可以很容易饱和攻击敌人的弹道导弹防御系统,因此最终在敌人阵地上空幸存的弹头比例也会较高。
三是打击精度较高。SS-18Ⅳ型的精度已经达到350米以内,即使在今天仍不落后。
四是抗打击能力强。SS-18在阵地建设中非常重视抗核打击能力。其发射井筒深39米,直径5.9米,经过80年代初期再度改良,已可承受每平方厘米3 650牛以上的压力。同期美国“民兵”导弹发射井的抗压强度只有每平方厘米1 750牛。此外,为抗近距离核爆打击,SS-18的弹上和阵地电子设备都经过抗核爆电磁脉冲加固,使其具有很强的反击作战能力。
五是射程远。为了增大导弹射程,SS-18在设计中主要采用两项新技术。一是采用冷发射。SS-18装在玻璃钢制成的运输-发射筒中,然后再部署在发射井内。导弹发射时由安装在运输-发射筒底部的燃气发生器将导弹推出发射筒,一级主发动机在导弹出井后点火。这使导弹不需要耗费自身的燃料而度过了最费燃料的起飞阶段。二是导弹采用了燃料耗尽关机技术,充分应用了所带燃料,提高了燃料使用效率。此外,运输-发射筒冷发射技术还减少了日常对导弹的维护。
SS-24“手术刀”导弹
SS-18的这些优势,凝聚着乌特金的心血和智慧,更体现了他对巩固国家的防御能力做出的突出贡献。在他的领导下,南方设计局还研制成功了高效的固体燃料导弹“棒小伙”(北约代号为SS-24“手术刀”)。这种导弹不仅可以从竖井发射,还可以在铁路上机动发射。
乌特金还有一个重要贡献就是在武器研制的同时满足国民经济的一系列要求——新的材料和工艺、新的结构解决方案、新的方法,为国民经济发展节省了很大一笔开支。如1960年,在P-12(SS-4)导弹的基础上研制出了“宇宙号”运载火箭,将P-36(SS-9)导弹改造成“旋风号”运载火箭。1988年,研制环保型运载火箭。于是,便有了著名的“天顶号”火箭。这种火箭使用液态氧和煤油,可以将12吨重的有效载荷送上轨道,包括有人驾驶飞行器。火箭的第一级使用了侧翼加速装置。他还组织研制了50余种军用和民用科学研究卫星。如“宇宙”系列卫星,这一系列的卫星在已送上轨道的太空飞行器中占有相当大的比例。他积极参与在新的经济体制下国家对火箭航天领域管理的改革,为俄罗斯航天计划的制定做出了重要贡献。
俄罗斯陆基洲际弹道导弹老“撒旦”的地位不可替代。连美国都曾试图发展类似导弹来与之抗衡,但因造价高昂、技术复杂,最终里根和布什政府决定通过核裁军条约削减其威胁。
1991年,美苏签署了《第一阶段削减战略武器条约》,将老“撒旦”数量削减一半。1993年,美俄签署了《第二阶段削减战略武器条约》,要求俄拆除包括“撒旦”在内的所有陆基分导式多弹头导弹,只保留90个老“撒旦”发射井并改为部署其他类型单弹头导弹,但该条约至今尚未生效。
苏联的两种SS-24导弹
战略核武器造价昂贵、数量受军控条约限制,因此服役时间都比较长。“三叉戟Ⅱ”潜射洲际弹道导弹已服役20年并将超过45年,老“撒旦”使用寿命为30年,已接近服役最高年限。2009年12月24日,俄罗斯从南乌拉尔的奥伦堡阵地发射一枚老“撒旦”,以非常高的精度击中了堪察加半岛上的设定目标,其目的就是检验其作战效能及技术指标,评估其延期服役的可行性。尽管老“撒旦”性能超群,但延期服役毕竟是权宜之举。老“撒旦”的接班问题到了俄罗斯必须面对和解决的时候了。
知识卡
固体火箭发动机
固体火箭发动机是使用固体火箭推进剂的化学火箭发动机。是固体推进剂火箭发动机的简称。当推进剂点燃后,在燃烧室中生成高温、高压燃气,经喷管膨胀加速,形成超声速气流从喷管中喷出,从而产生推力。它可作为火箭主发动机、火箭助推器和其他辅助发动机,广泛应用于导弹、运载火箭等飞行器上。它的特点是结构简单、体积小、工作可靠、使用简便、能长期贮存,但比冲较低,工作时间短,推力调节和重复启动较困难,发动机工作参数受推进剂初温影响较大。固体火箭发动机主要由燃烧室、装药、喷管和点火装置等组成。
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