在电影《哪吒之魔童闹海》中,
哪吒手持风火轮,脚踏乾坤圈
逆转乾坤,守护陈塘关的安宁。
四海龙王的镇海至宝定海神针
直插深海渊底,镇压海底妖族
孙悟空大闹龙宫,
索取的也正是这镇海之宝作兵器
名唤“如意金箍棒”
神话故事中
一万三千五百斤重的“金箍棒” 只是美好幻想 而今天, 六万至八万斤重的水下导弹 已成为现实
中国的航天科技的水下导弹技术
就如同神话中的“定海神针”,
隐匿在大洋深处,枕戈待旦,
闻令出击,威震海天。
中国航天科技集团有限公司刘宝镛院士
曾将它比喻为
“如意金箍棒”
守卫着祖国疆土安宁
1979年是新中国成立30周年,这一年,我国第一代潜地导弹工程取得重要进展。作为真正的行家,当时正值壮年的刘宝镛(使用笔名柳直)应邀在《航空知识》杂志上科普潜射导弹。他的这篇文章深入浅出、引人入胜,是一篇航天科普范文。今天,我们回顾这篇文章,回顾潜射导弹由想象到现实,由低级到高级的发展过程。
注:以下航知将摘取部分文章内容,讲解水下发射的优越性、发射途径、核潜艇的优势以及潜-地导弹的技术挑战。
水下发射的优越性
地球的表面积总共约510×10⁶平方公里,其中海洋约占361×10⁶平方公里;陆地约占149×10⁶平方公里。也就是说海洋占地建筑面积近百分之七十一,陆地只占百分之二十九。
以海平面为界,海平面之上地球的陆地部分,不但面积小而且高度低。尽管陆地上有海拔八千八百四十八点一三米的珠穆朗玛峰,大陆的平均高度还不及九千米。相反,海洋不仅面积大而且深度深。万米以上的海沟据测有五个,世界大洋的平均深度达三千八百米,深度在三千米到六千米的区域占大洋面积的百分之七十五。
显而易见,对于如此广阔的海岸,如果把战略导弹藏在里面,真是名符其实的沧海中之一粟。所以水下发射导弹,其最大的优点就是隐蔽性好,生存能力强。
至今还没有一种有效的方法能从卫星上探测潜在海洋深处的目标。虽然远洋海水透明度较大,最高可达五十至七十米,但近岸海水一般透明度较小,有时只在一至二米内。由于海洋的透明度低,所以普通光学照象是无能为力的。卫星上的红外线探测装置,能探测到海水表面0.1°C的温度差,据此可以判断水下是否有核潜艇经过。这只能探测近水面的目标,提高探测深度仍很困难。激光探测是当前正在研究的方向,据报道,应用激光束能够探测到水下一百五十多米的潜艇。但是,发射激光束需要足够的能量,另一方面,激光束很窄,要用激光束扫描潜船的海洋似乎是不可想象的。也许在今后十年左右将会发现某种彻底变革的水下探测方法,能够搜索巨大的面积和深度。所以,把导弹隐蔽在海洋深处,从水下发射,其隐蔽性和生存能力远比陆地上的导弹要好。
水下发射的途径
水下发射导弹的途径有多种,但大体可以分为三大类,利用适当的海底地形修建的海底固定基地;载有导弹的可潜发射装置;水中自由航行的潜艇。
海底固定基地主要是利用海洋隐蔽的特点,它可以是与陆地相近的近海海底基地,也可以是远洋浅海海底基地。海底固定基地可以是有人居住的,但平时可以不必长期住人,用可潜艇进行基地的维护、补给或人员更换。“水下住室”实质上就是未来海底基地的雏型,用它为建立海底基地特别是建立海底导弹基地和水下控制指挥中心作准备。目前已有人在“水下住室”居住过几个星期,甚至几个月,以考察人在水下环境长期居住和长期进行水下作业的能力。
载有导弹的可潜装置通常是由潜艇牵引的,所以除了隐蔽性外,它具有一定的机动性。潜艇将可潜装置及所载导弹牵引到发射水域后予以释放。可潜装置有的是能沿海底移动的载入水下发射器,有的是漂浮但不移动位置的非载入水下发射器,导弹的发射由可潜装置自动进行。这样,一旦发射导弹,对方虽可用预警系统侦察到导弹的发射位置,但难于找到潜艇的位置。
以上两种途径,因机动性小,难于回避水中侦察和攻击,所以都没有被实际采用。水下发射导弹的理想方式是从潜艇上直接发射。
自从一九五一年人类开始将核动力装置在潜艇上使用以后,潜艇的用途发生了巨大的变化,开始了潜艇的一个新新时代。一九五七年开始研制在水下发射的弹道式导弹,这样就使得该潜艇不仅具有了很强的海上作战的战术能力,而且呈现出能远距离攻击敌方大陆上重要目标的战略能力。其优点在于:
01
具有真正的隐蔽性
常规动力潜艇,由于其动力为柴油机蓄电池组,水下潜艇时以蓄电池为动力,限于蓄电池的容量,潜艇要经常在水面航行,开动柴油机对蓄电池充电,因此名为潜艇实则不能长时间潜航。而核动力潜艇可以一次装填燃料在水下潜艇长达七十到九十天,实现了长期潜航,这自然就便于深潜潜航。目前,核潜艇的下潜深度可达三百到五百米,这样的下潜深度是侦察卫星无法探测的。
02
具有更高的机动性
核动力潜艇能长时间潜航,因此其活动的海域极为广阔,具备了全球航行的能力,这是地面机动发射方式不可比拟的。
另外,由于推进系统和艇型的限制,二次大战期间,常规动力潜艇的水下航速一般都在七到十一节。现在采用的“水滴型”核动力潜艇的水下航速一般都在三十节左右。活动海域的广阔性和水下航行的高速性,大大提高了弹道导弹核潜艇的机动性。
03
具有发达式的突然性
导弹核潜艇可使用中等射程的导弹,充分发挥核潜艇隐蔽、机动的特点,在尽量接近目标的情况下发起攻击,这样的突然袭击是目前导弹预警系统难于发现和拦截的。
基于上述优点,六十年代初期以来核潜艇装载的水下发射的战略导弹发展很快。目前潜-地导弹的射程、命中精度、多目标和突防能力,都已接近地-地战略导弹的水平。国外一些核潜艇装载的弹道导弹外形示意图可见图一。
潜-地导弹的特点
对潜-地导弹来说,导弹与潜艇是一个作战的整体,从战术上到技术上都是互相制约密不可分的。
例如,从战术上看,攻击同样目标,导弹的射程可以很不同。导弹射程小,可以充分发挥核潜艇隐蔽性的特点,充分发挥目标实施攻击;导弹射程大,可以充分发挥核潜艇机动性的特点,实施全球攻击。导弹射程小,潜艇航渡到最近作战阵位的时间要长,从而缩短了每艘艇的有效作战使用时间;导弹射程大,潜艇航渡到最近作战阵位的时间段短,从而提高了每艘艇的有效作战使用时间。导弹核潜艇最大的特点在于它是一种具有全球性的战略武器,如果导弹的射程太小,它只能在对方防潜线附近使用,则易于被发现,失去了应有的价值。总之潜-地导弹射程指挥的确定要考虑多方面的因素,不象地-地导弹那样单纯。如果只从“打得着”考虑,那么四千五百公里的“地-地导弹是可以从海上攻击大陆上的任何目标了,因为大陆上的目标距离海岸线的距离均不超过三千一百公里,再考虑一千公里的防潜线范围,也不超过四千一百公里。但目前“水下远程导弹系统”仍发展很快,这主要是为了提高潜-地导弹的生存能力。
从技术上看,潜艇与所载导弹在许多方面也是相互制约的。导弹是能在 艇内还是装在 艇外,是呈垂直状态还是水平状态放置,这就直接影响潜艇的性能、外形及结构。目前一般都是将导弹呈垂直状态放在 艇内(示意图如图二)。这样安放方式,由于受潜艇直径的限制,使得目前潜-地导弹都呈短粗状,潜地导弹长度与直径之比一般只有六左右,而且射程越远长度与直径之比越小。因为随着射程的增加所需增加的发射重量主要靠增大直径获取,同等水平的地-地导弹其长度与直径之比都在十左右,可见,比潜-地导弹长得多。
在这篇文章发表后不到3年,我国首型潜地导弹巨浪一号从水下成功发射。
▲ 1982年10月12日,巨浪一号水下发射成功
2019年,在庆祝新中国成立70周年大会阅兵式上,巨浪二号震撼亮相。这是我国第二代潜射远程弹道导弹,承担着支撑国家海基核威慑能力的重任,是有效维护国家战略安全和大国尊严的国之重器。航天人将梦想中的“定海神针”变为现实,而我们的“定海神针”也将守护中国人实现更大的梦想。
▲ 庆祝新中国成立70周年大会阅兵式(来源:央视新闻)
从陈塘关到银河系,
哪吒的风火轮化作火箭,冲破天际。
正如中国航天
一次次刷新宇宙探索的纪录。
中国航天不断创造新的历史,
实现历史性、高质量、跨越式发展,
航天强国建设迈出坚实步伐。
曾经的上古神器如今的大国重器,
这是神话照进现实的“中国答案”。
本文综合自公众微信号:中国航天科技集团
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