小火箭出品
本文作者:邢強博士
本系列共14097字,127圖
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本系列共7篇,本文是第4篇。
公元1960年7月20日,他們又來了一次。
這一次,打的是一枚北極星A1全狀態彈道導彈,成功。
小火箭給出北極星A1冷彈射發射系統示意圖。
每一枚北極星A1潛射彈道導彈都單獨封存在一個發射筒裡。整艘華盛頓號潛艇,有16個這樣的發射筒,分成兩列。這個設計被後來幾乎所有的彈道導彈潛艇所學習和模仿。
為了把16.21噸重的彈道導彈從水下推到海面,並一下子扔到25米的高度,需要0.951立方米的超高壓壓縮空氣(30.91MPa,也就是309個大氣壓!)
16個超高壓壓縮空氣鋼瓶,儲存了15.22立方米的壓縮空氣。
另有3個高0.511米的橡膠圓環,緊緊地箍住導彈,一是用來防止導彈在發射筒內亂晃,二是用來封住壓縮空氣,讓如脫韁野馬一般的高壓氣體釋放出更大的力量。
這3個圓環在導彈出筒之後,也被噴到水面以上。
隨後,它們會自己落回海面。聲納兵提前知道還有3個圓環適配器,於是在記錄簿上也給它們留了位置。
另,北極星A1彈道導彈49米/秒的出水速度,也就成為了那個時代的潛射彈道導彈的技術標準。
1960年11月15日(也就是21394天之前),北極星A1潛射彈道導彈正式入役。
燃氣
讓我們把目光再轉向蘇聯。
以R-7洲際彈道導彈為原型而發展出來的龐大的彈道導彈和運載火箭家族,讓蘇聯成功發射了人類第一顆人造地球衛星和第一位宇航員。
這個咱們在《1863次發射!開啟人類航天時代的R-7導彈》這份小火箭報告裡已經詳細探討過了。
這一路,很長,
長得不像是旅行,
更像是流浪。
紅色帝國,
轟然倒塌。
壓不垮的,
是進入太空的夢想。
抬頭仰望,
那無比深邃的星空,
才是我們人類的家鄉。 《帝國遺產》 小火箭 邢強
蘇聯一開始非常青睞導彈或者運載火箭的自力發射方式。
前文小火箭和大家也探討過了,並且指出就連潛射彈道導彈的試驗發射,也是用的在發射筒內點火,在水下自主發射的烏拉爾方式。
但是,後來,蘇聯工程師認為,還是需要用外力幫一把的。
美國從他們的第一款洲際彈道導彈宇宙神開始,就注重導彈的生存性了。
有關該導彈,詳見小火箭公號報告《從美國最早的洲際彈道導彈看項目管理》。
到大力神II型洲際彈道導彈的時候,已經有地下井的設計了。
這些詳見小火箭的公號報告《井與肼的魅惑:大力神2號洲際彈道導彈》。
雖然就像《一柄扳手引發的美國核導彈大爆炸》一文中提到的,發射井還是有各種問題存在的。(感謝大家支持,這是小火箭第一篇全網流量過1千萬的報告。當然,小火箭依然堅持不商業化,唯一的動力,就是大家的捐助支持。)
但是,發射井對於提升洲際彈道導彈的生存性的優勢幾乎是毋庸置疑的。
於是,蘇聯工程師也開始攻克發射井技術。
不過,有一個問題始終讓蘇聯工程師們迷惑:
大力神導彈用的是肼和四氧化二氮的燃料組合,非常怕高溫。而導彈如果是在發射井內點火的話,尾焰從底部沿著發射井躥上來,是很容易引爆導彈的。美國工程師怎麽解決的?
今天,我們知道,大力神洲際彈道導彈的確是自己點火把自己推起來的。
但是,發射井是經過特殊設計的,從底部向兩側,挖了V型的排焰槽。高溫尾焰從這裡向兩側快速導出。
當時,蘇聯工程師雖然對導焰設計也是非常清楚的,但是情報人員提供的大力神導彈的發射井的照片,是關著蓋子的,看不到那2個巨大的排焰孔。
另外,美國潛射彈道導彈的冷彈發射技術正發展得如火如荼,各類技術研討層出不窮。
於是,蘇聯人認為,美國的發射井一定也是用了冷彈發射技術!
就這樣,一條嶄新的技術路線開始鋪就:
陸基洲際彈道導彈,並沒有像潛射彈道導彈那樣的來自於潛艇尺寸的約束條件,而且其射程基本上都要超過10000公里,投擲能力隨著多彈頭技術的發展也是巨大的。
這就意味著,陸基洲際彈道導彈的發射質量,通常比較大:
比如SS-18撒旦洲際彈道導彈,這款滅國神器的發射質量,為220噸!
北極星A1潛射彈道導彈的發射質量為16.21噸,需要30.91MPa的壓縮空氣才能推得動。
發射質量為14倍的撒旦,顯然需要更高的氣壓。
考慮到當時的壓力容器的設計和生產工藝水準,再考慮到50年的有效貯存時間,這個幾乎是無法實現的。
所以,蘇聯工程師給出了一條嶄新的技術路線:
不用壓縮空氣,而是用固體火箭發動機藥柱的快速燃燒,來產生1000℃以上,瞬時壓力超過200MPa的高溫高壓燃氣來推動導彈。
在發射井中的彈道導彈,站立在由橡膠、鐵和防熱塗層製成的“王座”上。高溫高壓氣體推動王座快速上升。
到了一定高度(20米到35米之間),導彈點火,把王座甩開,然後奔向目標。
這就是熱彈發射技術,又叫燃氣發射技術。
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