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洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

出品:科普中國

製作:寒木釣萌

監製:中國科學院電腦網絡資訊中心

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

洲際彈道飛彈打得遠,那是名聲在外,可最高能打多高,我們卻沒有關注。

實際上,“洲際彈道飛彈能打多高?”蘊含兩個問題。

第一個問題:

某國徹底瘋了,他發射彈道飛彈不是為了打敵人,而只是單純地看看它到底能打多高!

對於這個問題,有一條經驗特別好使,這就是“二分之一原則”,筆者第一次看到這個原則是在《太空安全物理學》上,這本書的作者是3位全球安全項目的資深科學家,分別是Laura Grego、Lisbeth Gronlund、David Wright。

“二分之一原則”說的是,把飛彈的射程除以2,就是飛彈能到達的最大高度。

例如,某顆攜帶一定載荷的飛彈,假設它的射程為300公里,那麽它就能打150公里高。

如果彈道飛彈的射程為1000公里,那麽它就能打495公里高。

如果彈道飛彈的射程為1萬公里,那麽它就能打4525公里。

之所以舉了3個例子,這是想說明,對於射程越短的彈道飛彈,“二分之一原則”就越準確,而到了射程高達1萬公里以上時,其射高只能粗略地等於其二分之一射程。即使這樣,大家也能大概猜出其所能到達的高度。

第二個問題:

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

某國沒瘋,但他們有的是錢,為了打一小撮幾百公里外的恐怖分子,他們動用了射程高達1萬公里的戰略彈道飛彈。

此時,這枚彈道飛彈就需要打得很高了。

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

如上圖,長射程的彈道飛彈如果用來打較近距離內目標時,就需要高彈道。所以,長射程的彈道飛彈適合打遠距離的戰略目標,而近距離的目標得用戰術彈道飛彈。

雖然使用洲際彈道飛彈打近距離目標的實例不多。但在試驗中卻不少,比如朝鮮。

顯然,不是每個國家都有俄羅斯那麽大的國土面積,在試驗彈道飛彈時,如果國土面積狹小,就可以採用高彈道的形式。

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

朝鮮2017年5月射了1枚彈道飛彈,射程787公里,而軌道高度卻高達2111公里。

假如這枚彈道飛彈不是采取高彈道的方式,而是以最大射程來射的話,其射程可達4500公里左右。

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

這個射程可輕鬆覆蓋美國關島軍事基地。

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

2017年11月29日,朝鮮試射“火星-15”型洲際彈道飛彈,飛彈沿預定飛行軌道飛行53分鐘,最大飛行高度4475公里,而飛行距離只有950公里,準確命中朝鮮半島東部預定目標水域。

如果按照前文說的“二分之一”原則,似乎“火星-15”型洲際彈道飛彈的射程沒有超過1萬公里。但需要注意的是,“二分之一原則”是只要最大高度,而不追求射程。但“火星-15”的這次試射,它的射程為950公里,所以,很多研究人員推測,“火星-15”型洲際彈道飛彈如果按照最大射程試射的話,射程肯定在1萬公里以上,足以覆蓋到美國本土。

綜上所述,關於第二個問題,在實戰中或者在試驗中,彈道飛彈能打多高沒有確定的答案。這取決於飛彈的射程到底有多遠,一般情況下,相同射程的彈道飛彈,目標距離越近,彈道飛彈就會打得越高。

可否用來發衛星?

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

法國M51潛射核飛彈,照片來自EADS。

一個可能的問題是,根據“二分之一原則”,一顆射程4000多公里的飛彈,它能射到的最大高度在2000公里左右。而大多數衛星和太空站處在近地軌道內(軌道高度在2000公里以下),比如國際太空站的軌道高度大多在350公里到400公里之間。

既然這樣,可否用彈道飛彈來發射衛星?

對於這個問題,咱們應該這麽看,凡是有能力發射彈道飛彈的國家,一般都能同時擁有發射衛星的能力,只是能力強弱不同而已。

但用彈道飛彈發射衛星,卻不是我們想的這般。

根本原因是,發射衛星並不是將衛星扔到某個高度就完事了,若真是這樣,人類向太空進軍的步伐將會容易太多。在近地軌道內,你還得同時讓衛星具有7公里至8公里每秒的速度。否則的話,衛星還會掉下來。

也就是說,打得高是一回事,同時讓載荷具有繞地球自轉的速度又是另一回事。前者比較容易,但後者卻是很難。

所以,我們看見,用來發射衛星的火箭都很猛,尤其是重型火箭,其體積和重量是洲際彈道飛彈完全不能比的。

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

圖為德爾塔IV重型火箭,圖片來自NASA/Bill。

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

德爾塔IV重型火箭,圖片來自we report space

比如德爾塔IV重型火箭重733噸,高72米。能將28.79噸的衛星送入近地軌道。而中國東風-41型洲際彈道飛彈,其最大射程可達1.4萬公里,改進型據說可達1.5萬公里,但東風-41型洲際彈道飛彈的重量只有60噸左右。對於飛彈來說,射程越遠,重量越輕就越先進。

當然,事情也不是絕對的,比如,如果將射程1.4萬公里的東風-41上面的核彈拆下來,換上一顆較輕的衛星,那也是可以將其送到幾百公里近地軌道的,前提是減少載荷。

把洲際飛彈改成火箭以發射衛星也有先例。比如大力神2號洲際飛彈,它後來變成了大力神2號運載火箭。

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

大力神2號洲際飛彈(LGM-25C)在美國范登堡空軍基地發射瞬間。圖片來自美國空軍。

大力神2號洲際飛彈最大射程可達1.6萬公里,攜帶900萬噸當量的W-53核彈頭。上世紀80年代中期,它變成了運載火箭,用來發射中小型衛星到近地軌道,而它的最後一次發射是在2003年10月18日。

洲際彈道飛彈最高能打多高?超過所有近地軌道衛星!

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本文由科普中國融合創作出品。

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