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细说潜艇潜射导弹 - 温哥华的鱼

送交者: 潜水多年002+[♂☆★★资深军事坐家★★☆♂] 于 2020-04-26 15:40 已读 2036 次  

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最近中文网络上流传着几个版本关于美国海军“田纳西”号战略核潜艇的新闻,说它被紧急召回,刚靠岸就被大量救护车团团围住;自2019年12月14日出海119天却爆发新冠,源头成谜;“田纳西”号刚刚才抵达美军基策普-班戈核潜艇基地进行休整,发现病毒感染是在大约4月10日,云云。要给这几条新闻辟个谣不用费太多事,都不用长篇大论。首先“田纳西”号在行政上隶属于大西洋潜艇部队司令部第16潜艇中队,母港是佐治亚州金斯湾基地,而华盛顿州班戈基地属于太平洋舰队,一个东南一个西北相距3900公里,在班戈感染的4名海豹队员传不到“田纳西”号上去。
我在网上查了一下,美国媒体没有任何“田纳西”号感染的报道,今年和“田纳西”号有关的新闻只有几条,一条是1月11日“田纳西”号蓝队在完成战略巡航后返回金斯湾;第二条是2月4日美国国防部确认“田纳西”号在这次巡航中第一次携带了1到2枚配备W76-2低当量核弹头的“三叉戟”导弹;第三条是3月6日在金斯顿基地举行蓝队艇长更换仪式,由Justin M. Kaper中校接替了Paul Seitz中校。这说明即便4月份真的在艇上出现疫情,那也是一月份回港后感染的,并不存在连续出海119天(4个月)的情况,而且“田纳西”号已于1月底由金队换班再次出海执勤,目前并未返回金斯湾。对这个“美国战略核潜艇感染全灭”的乌龙就不用多费笔墨了,不过从上面三条新闻还是能看到几个有趣的关键词:低当量弹头、金队和蓝队、战略巡航周期。今年开年的时候说过想写一个新的“细说”系列,包括航母、潜艇等等。航母写了5篇,还欠着一篇着舰流程,这篇又可以挖个新的坑,写写潜艇了。原本打算先写潜艇如何操纵的,现在看来可以蹭个热点分几篇先写一下潜艇的导弹、编制和运作周期。
“三叉戟”的进化
“田纳西”号是1988年12月17日服役的,在全部18艘“俄亥俄”级中排行老9。但是它的江湖地位颇高,因为它是第一艘升级到“三叉戟”D5型潜射洲际导弹的“俄亥俄”级。1989年3月21日,它首次进行D5的实艇水下发射试验,但PEM-1号性能评估弹出水4秒后发射失败,因为随导弹涌出海面的水柱上升高度超过预期,造成第一级发动机尾喷口处水压过高,发动机推力不平衡,导弹姿态失稳,在海面上旋转2圈后凌空爆炸。从1960年开始美国人玩了近30年水下弹道导弹发射,还会发生这样看似低级的错误,真是没有调查就没有发言权啊。
找到原因后改进非常顺利,“田纳西”号在同年8月2日成功发射了PEM-2。8月15日,PEM-3再次试射失败,原因同PEM-1。

经过多项改进后PEM-4~8取得五次单发试验的连续成功。
> 12月4日在卡纳维拉尔角外海成功发射PEM-41990年2月12日又成功进行了PEM-9/10的双发测试,两枚测试弹相隔15秒连续发射。
3月23日,“田纳西”号在金斯湾基地完成24枚D5实弹的吊装,正式宣布“俄亥俄”级形成D5导弹的初始作战能力,6天后展开了D5的第一次战斗部署。D5是美国海军的第6代潜射弹道导弹。虽然C4也叫“三叉戟”,但实际上C4是“海神”C3的先进衍生型,叫增程型“海神”更合适,两者尺寸接近,可以搭载在经过改装的后12艘“拉斐特”级核潜艇上。而D5是全新开发的型号,重量几乎翻番,只有新设计的“俄亥俄”级才能携带。
对比上一代“三叉戟”C4,D5的长度增加3.2米,直径增加0.3米,起飞重量增加25.9吨,射程从7400公里大幅增加到12000公里(具体射程为高度机密),使用GPS制导的Mk-5型再入载具CEP圆概率误差达到90米,和MX陆基洲际导弹的水平相当,而C4的CEP为230-500米。
> 2013年9月10日从佛罗里达外海进行的一次D5试射,落区位于南大西洋东部,射程9800公里,弹道高度1800公里,并未达到最大射程
> 当夜有位德国民间天文爱好者在加那利群岛碰巧拍摄到这枚测试弹再入大气层并释放弹头的罕见景象(照片左侧),有西方军事爱好者(一位考古学博士)据此推算出射程及轨道高度
> 洛马发布的D5内部结构图
C4(下图右)和D5(左)在头锥顶部安装有可伸缩的Aerospike - 减阻杆,它产生的激波形成一个虚拟的尖锐整流罩,能够将助推段的空气阻力减少50%(从18吨减少到9吨),仅此一项措施射程就能增加300多公里。
相比导弹本身,更重要的改进是核弹头。我们平时说的弹头其实是再入载具 - RV(Reentry vehicle),就是下面这几个黑色的圆锥型外壳。
> 美国国家核科学与历史博物馆中展出的“三叉戟”C4样弹,因为潜射导弹更短更紧凑,载具是围绕着中间的第三级固体火箭发动机一体化布置的。
有的文章把上图说成是“三叉戟”的弹头,实际上这是MX洲际导弹的Mk-21载具,其外观和Mk-4非常像。陆基洲际导弹的长度限制较小,第三级火箭发动机布置在载荷段之后,因此整个载荷段空间都可以用于携带更大型的载具。Mk-21底部的圆孔不是矢量喷口,而是耐高温玻璃制成的星光制导用的星体跟踪器观测窗口。承载这8个RV的圆盘是MIRV Bus - 分导式多弹头分配器(而不是有些文章里说的再入载具),相当于导弹的第4级,工作时在轨道上依次按预定程序施放载具打击不同目标,以实现多弹头分导。载具内部除了真正的核装药装置核弹头 - Warhead,还有起引信作用的点火起爆系统 - AF&F(Arming, Fuzing and Firing)等附件。到2018年,美国海军耗时十年将全部W76-0核弹头延寿升级到W76-1型,相应的载具也升级到Mk-4A型,采用了全新的MC4700 AF&F系统(被称为“超级引信”),显著提高了弹头对发射井或加固掩体等坚硬目标的攻击能力。
> RV内部结构,外型像颗花生的绿色部分才是核弹头,头锥前部装有AF&F

“三叉戟”C4最多可以携带8枚10万吨当量的W76弹头(Mk-4载具),单枚C4总当量为80万吨。而D5的作战灵活性和威力要高出很多,它有2种搭载方案:


最多携带8枚45.5万吨当量的W88核弹头(Mk-5载具,重360公斤),单枚D5总当量364万吨最多携带14枚9万吨当量的W76-1核弹头(Mk-4A载具,重164公斤),单枚D5总当量126万吨在陆基的民兵III洲际导弹全部改为单弹头、MX导弹提前退役后,D5是目前美国仅存的分导式多弹头洲际导弹。但是受美俄战略武器削减条约的限制,在现实中平均每枚D5只携带4枚弹头,“俄亥俄”级的总携弹量也已经从24枚下降到20枚。即便如此,一艘“俄亥俄”级能投射的总当量仍然高达3640万吨(满编则是8736万吨)。满载弹头时D5的射程约为7600公里,弹头减少到4枚后射程超过12000公里。

D5不但性能有飞跃性的提高,可靠性在服役30年来也一直维持着非常高的水准,到目前为止成功试射了176次,失败次数少于10次,最近一次失败是皇家海军“前卫”级4号艇“复仇”号2016年6月的一次试射,就是导弹失误向美国本土造成轩然大波那次。D5的设计寿命是25年,自2017年开始进行延寿,项目完成后的D5LE延寿型将服役到2042年,在“俄亥俄”级和“前卫”级退役后将继续作为初期的主战武器搭载在下一代“哥伦比亚”级和“无畏”级战略核潜艇上。


顺便说一句,英国共采购了58枚D5,搭载自行开发的“Holbrook - 霍布鲁克”核弹头,采用可变当量设计,可在3百吨、5千-1万吨和10万吨三档间调节。不过外界相信它的设计还是基于美制W76核弹头,并将升级到W76-1的水准。皇家海军和美国大西洋潜艇司令部共享D5的库存,储存在金斯湾基地的D5被随机挑选出来提供给两家的战略核潜艇。
自2010年起英国削减了核武器的部署规模,每艘进行战略巡逻的核潜艇只携带8枚D5共40枚核弹头,另一半发射管都是空的。截至2016年,英国共储存了215枚核弹头并在4艘“前卫”级上部署了140枚。因为单价1700万英镑着实肉痛,英国试射D5的频率要少得多,有记录的只有7枚,并有另外7枚作为训练弹装艇。
“低当量”的野心30年后的今天,“田纳西”号再次成为“俄亥俄”级的先锋,成为第一艘改装携带W76-2低当量核弹头的核潜艇,尽管搭载数量非常少。W76-2是W76-1的最新改型,2019年1月在德州美国能源部国家核安全局Pantex工厂开始生产,2月份完成第一套FPU弹头组件。它同样采用Mk-4A载具和MC4700 AF&F系统,主要变化是将威力从9万吨下调到5千吨左右(有5千、7千、8千等多种说法),比投在广岛的“小男孩”原子弹还要小。这也是近年来美国海军为D5开发的第3种搭载方案:最多携带14枚5-7千吨当量的W76-2核弹头(Mk-4A载具),单枚D5总当量9.8万吨。
为什么会出现这种威力上的倒退,五角大楼在2018年提出该计划时的解释是“改装一小部分海基战略导弹弹头以应对潜在对手,比如俄罗斯,开发低当量核武器对美国和盟国形成的战术优势”。今年2月4日,负责国防政策的国防部副部长约翰·罗德也表示:“低当量核弹头为美国提供了生存力更高、反应更迅速的威慑力;并向潜在对手表明装备低当量核武器没有好处,因为美国可以对任何威胁做出可靠而果断应对。”

这就有点贼喊捉贼了,明明自己想装备,非要赖虚弱很多的潜在对手抢了先手,“总有刁民想害朕”。


低当量核弹头看起来挺“友好”,如果发生核战争,它的威力和沾染都要小很多。但它实在是一个关在“潘多拉盒子”里的小妖孽,非常危险。多年来国际军控专家一直反对低当量核武器,因为它的出现将降低常规战争和核战争之间的核门槛,扩大核武器的使用范围,打破多年来维持的世界核均势。
> 从左到右分别是计算机模拟华盛顿遭到一枚W88、W76-1和W76-2核弹头攻击时的毁伤范围,最外的灰圈为光辐射范围、中间的黄圈为能造成3级烧伤的热辐射范围,红圈为火球直径普通核武器更多地是依靠足以相互毁灭的大当量作为威慑力量,而低当量核武器的设计目的就是用于实战,基于这绝然不同的出发点,某些不按常理出牌的最高决策者在面对危机时自然会有打开盒子一试的欲望。
这不是空穴来风,2003年伊拉克战争期间,美国空军的一些将军就曾建议生产新型低当量钻地核弹头,这将是把隐藏在坚固地堡中的萨达姆杀死的理想武器。但是参众两院军事委员会的很多议员都对小布什总统掌握这类武器表示不信任,他们提出修正案对当年的国防预算进行限制,禁止在未经国会批准的情况下“测试、采购或部署低当量核武器”,并禁止能源部研究此类武器。
特朗普上台后这样的担心再次出现,2018年时任国防部长马蒂斯在国会游说W76-2项目时,不止一位共和党参议员表示“我并不担心这种武器,我担心的是授权使用这种武器的总统。”几个月后特朗普就对国会施加了压力,并由共和党控制的参议院通过采购议案,因为这个核弹头“很便宜”:只改装50枚低当量核弹头,耗资仅为6500万美元,没什么大不了的。

以特朗普乖张不羁的行事风格,手上握着这么一个不太危险的小东西又会作出怎样的惊人举动呢,真的难以预料。


除了W76-2,美国国家核安全局在2021年预算中申请了5300万美元开发全新的W93核弹头,另外3200万美元用于配套的Mk-7再入载具。如果预算获批,W93将是美国自冷战结束以来被赋予新型号的第一个核武器系统。

坛主:炫笔伏逼于2020_05_22 12:46:53编辑

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