不少人非常好奇, 战略核潜艇在水下是如何潜射核导弹的呢?
在大家的印象中,潜艇潜射导弹,基本上只看到过导弹在水面点火后的场景,但对于在水下是如何发射的,大部分人就不太清楚了!
那么,导弹从潜艇里发射出来的时候,难道并没有点火吗?
实际上,还真是的!
下面就跟着舱长来了解一下,潜艇是如何潜射导弹的吧!
一、潜艇,什么时候成为了深海利器?
在50年代美苏两强争霸的时候,他们就将触角伸到了深海之中的潜艇。
在他们看来, 利用潜艇极好的隐蔽性,向水面或者陆地目标发射远程导弹,是一个非常不错的选择。
于是,在50年代,前苏联就设计出了世界上第一艘可以发射反舰巡航导弹的潜艇651型和675型潜艇,只不过这种潜艇需要在水面才能发射导弹。
随后到了60年代,前苏联又接着设计出了可以在水下发射导弹的670型核潜艇,自此开始,潜艇成为战略性的平台。
所有拥有核武器、核潜艇和远程弹道导弹的国家,都将其定义为二次核反击的战略力量。
潜艇成为战略力量,有其必然性,最重要的当然是由于它们的 隐蔽性 和 机动性 极好, 加上核潜艇的研发成功 ,使得长时间水下续航不再成为问题 ,于是深海幽灵开始了其封王之旅。
但如果要像651型潜艇那样,浮出水面才能发射导弹,那潜艇就必然会失去它们应有的隐蔽性,成为卫星、反潜机、预警机、雷达、声呐等等各种侦察手段眼中的活靶子,面临着被摧毁的风险。
所以,核潜艇要出其不意地发动进攻,要成为深海利器,就 必须要解决一个极为重要问题,就是如何在深海中潜射导弹?
这个问题,说难不难,说很难也的确很难!
二、深海潜射导弹,前苏联科学家想到了绝妙办法
既然深海潜射导弹,成为了必然选项,那么,应该怎样发射导弹呢? 直接让导弹在潜艇中点火发射,是不是可以?
当然是可以的!
这种发射方式,叫做 热发射 。具体的做法是:在潜艇垂直发射井内,导弹点火发射推出发射井,然后再借助喷气动力和水的浮力,推动导弹从水下发射到水面。
这种方式看起来似乎可行,但却 有一些致命的问题 。
最重要的问题就是,导弹在潜艇内部点火,带来的首要问题就是 导弹发射的助推力太大、喷发气体温度太高 ,这对潜艇来说是一个非常危险的事情,搞不好就容易损坏潜艇的内部结构,造成不可逆转的损伤;并且当导弹离开发射井时,由于水中并没有空气,很容易造成发动机熄火,成为哑弹。
同时,为了适应潜艇热发射,导弹也会不可避免的需要增加一些额外负担。
比如 需要携带水下段发射的燃料,需要增加水下发射防护罩等构件,这样会造成导弹的重量、体积、结构等变得复杂,进而影响导弹的射程 ;还有可能由于姿态控制不好,导弹轨迹控制不好,无法发射到预定位置,甚至炸了自己。
所以, 潜射导弹的研发从一开始,就走的是冷发射模式 。世界上只有极少数国家采用热发射潜射导弹,比如法国。
而前苏联设计师谢尔盖·帕夫洛维奇·科罗廖夫,在1955年首先实现了潜艇冷发射,自此人类打开了潜艇导弹发射的新天地。
冷发射的基本原理就是: 当潜艇发射导弹时,依靠发射井内的压缩空气,将导弹弹出水面。导弹在潜艇内不点火,直至发射到接近水面或者离开水面一定距离后才开始点火,再进行弹道发射的过程。
这个过程, 有点类似春节大家喜欢玩的魔术弹 ,点燃魔术弹后,纸筒内的火药点燃,产生高温高压气体,将弹珠喷出到空中,然后弹珠在空中点燃爆炸。
看起来,冷发射似乎非常简单,但实际上,这中间遇到的问题,却特别多。
首先,动力源是关键问题。
冷发射是依靠压缩空气或燃气将重达几十吨的导弹推出去,并且在出水的时候还要保持一定的出水速度和合适的出水姿态,这就要求动力源要能产生足够大的压强。
根据一些公开的数据,美国一些潜艇在水下40米时,压缩空气能将几十吨的导弹,以80公里每小时的初速度推出舱。
这种超强压强,并不单纯依靠将空气压缩。通常的做法是, 利用燃气发生器产生的高温高压燃气作为工质,推动火箭发射;同时,为了降低高温高压燃气对潜艇的影响,还需要另外配入一定比例的水,来形成燃气和蒸汽的混合气体,以达到降温并可控制出筒速度的目的。
而 这其中最难解决的,就是燃气发生器的燃料是什么 !
根据公开报道,六七十年代我国在研制巨浪系列潜射导弹时,就曾为解决燃料问题而费尽心思。
其次,姿态控制很难。
当把导弹弹出筒的问题解决后,姿态控制又是一个难题。
因为是水下发射,发射时会受到海水密度、海水流速、流向、风浪、海洋生物、水压、浮力等复杂环境的影响,也会受到初始出筒速度、角度、自重等影响,一旦其中某个参数异常,这次发射就有可能遭遇失败。
当前世界上大多数国家,在潜射导弹时,基本上都要将潜艇上浮到水下几十来米的位置,同时海洋环境不太复杂,而且要将潜艇保持较低的航速来进行发射,以确保发射成功率 。
最后,保持潜艇平衡也很复杂。
潜艇发射出去一个几十吨重的导弹,这势必会影响到潜艇的局部平衡。所以,潜艇需要配备一套比较复杂的发射井系统,一方面让导弹保持稳定性和安全性,另一方面是在发射后,保持潜艇失重部位的配重和减少后坐力对潜艇的影响。
当然,遇到的问题并不止上面这些,还有很多的细节问题,每一个都是很复杂的,比如,如何做到发射间隔时间最短?
三、发射原理超级简单,为何仅几个国家掌握?
潜射导弹的发射装置,全称叫「 核潜艇导弹发射系统 」,是核潜艇武器系统中的五大系统之一,是当今世界军事尖端技术之一。
根据舱长所掌握的资料,世界上 仅有中美俄法等8个国家掌握潜射导弹发射技术 ,我国是世界上继美国和前苏联之后,第三个掌握潜射导弹发射技术的国家,第五个拥有水下发射战略导弹能力的国家,第四个能自行研制潜射导弹并掌握水下发射技术的国家。
而我国开始立项研究潜射技术的时间是1967年,直至1982年巨浪1号试射成功, 整整经历了15年 ,期间投入了巨大的人力、物力和财力,才将潜射发射装置研发成功!可想而知,这个技术的研发有着多么巨大的难度。
但单从原理上讲,潜艇的冷发射似乎非常简单,简单到我们可以类比于魔术弹的发射,似乎人人都能做出几个模型来。
然而,根据公开报道所讲述的我国研发潜射装置的过程,有这么一段:
潜地导弹水下发射装置研究成功是造船、航天、兵器、化工、轻工等各工业部门和中国科学院等有关科研、设计、生产厂共同努力,大力协同的结果。魏乃文带领技术人员先后和七个工业部门,国家科学院的四十多个单位建立了技术协作,解决了研制中的新技术、新材料、新工艺等问题,攻克完成了燃气发生器、冷却器、适配器、筒口水密装置、减震器、内筒防腐涂层、筒间密封环等等科研课题。
简单想一下就能知道,且不说技术难点,光说具备这样研发条件的国家,当今世界又有几个?
所以, 唯有感恩先辈们艰苦卓越的付出!