“侏儒”导弹,正式名称为LGM-118A Peacekeeper(和平守护者),是美国在冷战时期研制的一种洲际弹道导弹(ICBM)。该导弹以其小型化、高机动性、高精度和强大的突防能力而著称,是第五代战略弹道导弹的代表之一。
研发背景:在20世纪70年代末期,随着导弹技术的发展和对提高核力量生存能力的需求,美国开始研制“侏儒”导弹。该导弹的设计注重小型化和机动性,以提高在潜在核打击下的生存概率。技术特点:该导弹采用固体燃料推进,具有快速反应能力。它的最大起飞质量显著降低至16.8吨,相较于前代导弹有大幅度减轻。此外,“侏儒”导弹的圆概率误差(CEP)降至120米,显示出极高的打击精度。战略意义:作为美国核武库的一部分,“侏儒”导弹增强了美国的核威慑力。它的高机动性和隐蔽性使其成为战略打击力量中的关键组成部分。历史地位:尽管“侏儒”导弹项目最终因苏联解体和《削减与限制进攻性战略武器条约》(START I)的签署而取消,但它在导弹技术发展史上占有重要地位,体现了当时导弹技术的最高水平。相关数据:据公开资料,“侏儒”导弹的测试发射在1989年5月首次进行,但以失败告终。第二次发射于1992年4月成功。原计划生产500辆发射车,但最终由于政治和军事形势的变化,项目未能继续。2. 研发历程与设计目标2.1 研发背景与需求"侏儒"导弹,即MGM-134A弹道导弹,是美国在20世纪80年代初期为应对苏联日益增长的潜对地战略弹道导弹威胁而提出的一种新型战略武器。当时,美国军界意识到固定发射井容易受到攻击,而苏联导弹精度的提高对美国构成了巨大威胁。为了保持在核战略竞争中的优势和威慑力,美国提出了“抵消战略”核理论,强调提高战略核力量的生存能力。在此背景下,美国空军启动了"侏儒"导弹的研制工作,以期开发一种高生存能力、单弹头、公路机动发射的弹道导弹。
2.2 设计特点与目标"侏儒"导弹的设计特点集中体现在其小型化、机动性和精确性上。该导弹采用三级固体火箭加液体末助推级设计,全长16.16米,弹径1.21米,起飞质量16.78吨,有效载荷454千克,最大射程达到11100千米。导弹的固体火箭发动机壳体、级间段和内部结构件使用了高强度石墨/环氧复合材料,以减轻重量并提高结构强度。
导弹的制导系统采用了高级惯性参考球,相较于LGM-118弹道导弹制导组件中的惯性参考球,"侏儒"导弹的制导系统取消了冷却剂贮存系统,质量减轻22.7千克,同时改进了电路晶体管性能和计算机质量,提高了命中精度与可靠性。
此外,"侏儒"导弹的外表面涂覆了一层特殊的防护层,以提高在核交战环境下的生存能力。导弹的发射平台为加固机动发射车(HML),具备快速机动和发射的能力,以增强其战场生存性。
"侏儒"导弹的设计目标主要是攻击加固导弹地下发射井、指挥控制中心以及敌方在第一次战略核打击后残存的战略目标。其研发和设计充分考虑了冷战时期的战略需求和对抗环境,体现了美国在核战略武器领域的技术进步和战略考量。尽管随着冷战结束和《削减与限制进攻性战略武器条约》的签署,"侏儒"导弹最终并未大规模部署,但其研发历程和设计特点对后续导弹技术的发展仍具有重要的参考价值。
3. 技术参数与性能3.1 动力装置与推进系统"侏儒"导弹的动力装置由三级固体火箭发动机和一级液体末助推级构成,这种设计使得导弹具有卓越的推进性能。第一级固体发动机质量为11.34吨,工作时间为41秒,而第二级固体发动机质量为3.175吨,工作时间为44秒。第三级发动机质量为1.542吨,使用激光火工品点火系统,确保了点火的可靠性和迅速性。
固体火箭发动机第一级:质量11.34吨,工作时间41秒,直径1.168米。第二级:质量3.175吨,工作时间44秒,直径保持一致。第三级:质量1.542吨,直径同为1.168米。液体末助推级末助推级内装有制导系统和小型液体助力器,采用高燃速端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂,推力为5340牛,总冲为4.27千牛·秒。
3.2 制导控制系统MGM-134A弹道导弹的制导控制系统采用了高级惯性参考球,相较于LGM-118弹道导弹制导组件中的惯性参考球,该导弹的制导系统取消了冷却剂贮存系统,质量减轻22.7千克。通过改进电路晶体管性能和计算机的重新封装,提高了制导系统的命中精度与可靠性。此外,导弹的制导系统还包括了环形激光陀螺捷联式制导装置和星光惯性制导装置的研制,进一步提高了导弹的精确度。
3.3 弹头装置与威力MGM-134A弹道导弹采用MK21/W87单弹头,弹头质量为194千克,具有30到47.5万吨TNT当量的爆炸威力。这种弹头的设计旨在确保对加固目标如导弹发射井和指挥控制中心的高效打击能力。弹头的长度为1.75米,底部直径为0.554米,端头半径为35.6毫米,半锥角为8.2度,这些参数共同确保了弹头的穿透力和毁伤效果。
弹头威力爆炸威力:30万吨TNT当量(某些资料提及可能达到47.5万吨TNT当量)。弹头特性弹头型号:W-87型弹头质量:194千克弹头载具:MK-21RV型重返大气层突防舱,增强了导弹的突防能力。通过这些技术参数和性能的详细描述,我们可以看到“侏儒”导弹在设计上注重了机动性、隐蔽性和精确打击能力,这些特性使其成为一种有效的战略武器系统。
4. 发射平台与地面支持系统4.1 发射平台设计“侏儒”导弹的发射平台设计反映了其公路机动性的特点,具备高度的灵活性和快速反应能力。发射平台采用了加固的机械设计,能够承受高速行驶和恶劣环境的考验。根据资料,“侏儒”导弹发射车的最大行驶速度可达88千米/小时,这为导弹提供了快速部署的能力。
机动性设计:发射平台的机动性设计使其能够在广阔的地域内进行快速转移,增加了敌方侦察和打击的难度。这种设计在冷战期间尤为重要,因为当时的核战略要求导弹系统具备高生存能力。抗核冲击波能力:发射箱采用梯形设计,并且可以升降,具备一定的防核冲击波作用,这增强了导弹在遭受核攻击时的生存概率。4.2 地面C3I系统“侏儒”导弹的地面指挥、控制、通信和情报(C3I)系统是其发射准备和执行的关键组成部分。C3I系统的设计确保了导弹发射的高效性和准确性。
C3I系统组成:包括软固定发射控制中心(SFLCC)、地面机动发射控制中心(GMLCC)以及重复的C3网络构成的C3I系统。这些组成部分共同确保了导弹发射的指挥控制能力。通信联络:C3I系统通过高频与甚高频通信线路与机动发射车保持联络,确保了指令的实时传达和执行。发射准备时间:整个C3I系统的设计使得发射准备时间缩短至15分钟,这在紧急情况下尤为重要,能够快速响应潜在的威胁。阵地勘测与射击诸元:许多发射阵地都是事先勘测好的,具备预设的射击诸元,这减少了发射前的准备时间,提高了反应速度和打击精度。5. 试验与部署情况5.1 飞行试验历程“侏儒”导弹的飞行试验历程反映了其技术发展和验证的关键阶段。1989年5月11日,MGM-134A弹道导弹进行了首次飞行试验,但不幸以失败告终。这次失败对项目团队来说是一个重大的挑战,但并未阻止他们继续前进。经过三年的改进和调整,1992年4月8日,“侏儒”导弹的第二次飞行试验取得了成功,验证了其设计和性能的可靠性。
5.2 部署计划与调整“侏儒”导弹原计划部署500枚,服役期为15年,预计总计划费用达到364亿美元,其中研制费用87亿美元,采购费用252亿美元。每枚导弹的单价高达3200万美元(1988年美元币值)。然而,随着1990年代初期苏联解体和冷战的结束,国际政治格局发生了巨大变化。1992年3月,美国与俄罗斯签署了《削减与限制进攻性战略武器条约》,导致“侏儒”导弹项目被逐步中止研发和后续工作。这一决策体现了国际战略平衡的需求和对核武器竞赛的控制。
美国空军原计划将“侏儒”导弹装载于500辆加固机动发射车上,部署在姆斯特朗、沃伦和埃斯沃兹3个LGM-30民兵导弹基地上。这些导弹车和导弹在平时会放在有人看管的掩体内,战时则快速疏散,可以在州际高速公路上机动。但由于政治和军控条约的影响,这一部署计划最终未能实现。
6. 项目终止与历史影响6.1 终止原因分析"侏儒"导弹项目(MGM-134A)的终止是一个复杂的决策过程,涉及多方面的因素。首先,随着冷战的结束,国际政治环境发生了显著变化,美国与俄罗斯签署了《削减与限制进攻性战略武器条约》(START I),这一条约对核武器的数量和类型进行了限制,从而减少了对新型核武器的需求[1]。
其次,经济因素也在项目终止中扮演了重要角色。"侏儒"导弹的研发和部署成本高昂,据估计,部署500枚"侏儒"导弹需要的总费用高达364亿美元,其中研制费用87亿美元,采购费用252亿美元[2]。在冷战结束后的财政紧缩背景下,这样的开支显得难以承受。
再者,技术挑战也是导致项目终止的原因之一。尽管"侏儒"导弹在技术上具有创新性,如使用复合材料和优秀的设计使其成为世界上重量最小的洲际导弹,但在1989年的首次发射试验中遭遇失败,直到1992年的第二次发射才取得成功[3]。这表明项目在技术上仍存在不确定性。
6.2 对现代导弹技术的影响尽管"侏儒"导弹项目最终未能部署,但其在技术上的创新对现代导弹技术产生了深远的影响。"侏儒"导弹采用的四级设计(三级固体和末级液体发动机母舱)以及惯性导航+星光制导的复合制导能力,为后来的导弹技术发展提供了宝贵的经验[4]。
此外,"侏儒"导弹的小型化和机动性设计,为现代战术导弹和巡航导弹的设计提供了灵感。其冲刺式发射方式和加固机设计,提高了导弹的生存能力和快速反应能力,这些设计理念在现代导弹系统中得到了广泛应用。
"侏儒"导弹项目的终止也反映了国际战略环境变化对军事技术发展的影响。随着全球战略平衡的调整和军控协议的签订,各国在导弹技术发展上更加注重战略稳定性和防御能力,而非单纯的攻击能力。
总之,"侏儒"导弹项目虽然未能实现其最初的战略目标,但其在技术创新和战略思考上的贡献,对现代导弹技术的发展产生了积极的影响,并为未来导弹技术的发展提供了重要的参考。
[1] "美俄关于进一步削减和限制进攻性战略武器的协议"的影响,"侏儒"的研制计划于1992年3月停止。 [2] MGM-134A弹道导弹原计划部署500枚,服役期15年,总计划费用364亿美元。 [3] “侏儒”导弹在1989年5月进行首次发射,但发射以失败告终,第二次发射在1992年的4月完成,获得成功。 [4] 得益于复合材料的使用和优秀的设计,代号“侏儒”的导弹至今仍是世界上重量最小的洲际导弹。
7. 与现代洲际导弹的比较7.1 当代洲际导弹发展趋势当代洲际导弹的发展趋势主要体现在以下几个方面:
精确度提升:随着技术的进步,现代洲际导弹的圆概率误差(CEP)不断缩小,提高了打击的精确度。多弹头技术:分导式多弹头技术(MIRV)允许一枚导弹携带多个独立目标的弹头,增加了导弹的灵活性和破坏力。隐身与突防能力:现代洲际导弹通过隐身设计和电子干扰等手段,提高了突防能力,降低被敌方反导系统拦截的概率。高超声速技术:高超声速滑翔弹头的研发,使得导弹在末段具有更高的机动性,难以预测和拦截。智能化与自主化:导弹的制导系统更加智能化,能够在复杂环境下自主导航,减少对外部信息的依赖。7.2 侏儒导弹与现代导弹的性能对比侏儒导弹(MGM-134A)与现代洲际导弹相比,在多个方面具有其独特之处:
尺寸与重量:侏儒导弹以其较小的尺寸和轻量级设计而著称,全长16.16米,直径1.21米,起飞质量16.78吨,相较于现代大型洲际导弹更为轻便。机动性:侏儒导弹设计为公路机动发射,具有较高的机动性,这使得其在战时更难被敌方定位和打击。射程与载荷:侏儒导弹的最大射程可达11100千米,有效载荷454千克,携带W-87型弹头,威力达到30~47.5万吨TNT当量,显示出其远程打击能力。制导系统:侏儒导弹采用惯性制导系统,配备高级惯性参考球,提高了命中精度与可靠性,CEP圆概率误差达到183米,部分报道中甚至提及90米的精度。生存能力:侏儒导弹的外表面涂覆有特殊防护层,增强了在核环境下的生存能力,同时发射平台具有抗核加固的特性。技术前瞻性:尽管侏儒导弹项目最终被取消,但其设计理念和技术应用在当时具有前瞻性,如复合材料的使用、冲刺式发射方式等,对现代洲际导弹的发展有着一定的启示作用。