LGM-118弹道导弹 :美国研制的地地洲际弹道导弹

更新时间:2024-09-20 13:18

和平卫士导弹(Peacekeeper 导弹),美国研制的地地洲际弹道导弹。曾称 MX导弹,意为试验性导弹。大型4级机动式洲际导弹。导弹长21.6米,弹径2.34米,起飞重量86.4吨,射程11100千米,命中精度(圆概率偏差)90米。战斗部采用分导式多弹头,装有10个子弹头,每个子弹头威力为50万吨三硝基甲苯当量,动力装置为3级固体火箭发动机加第四级自燃液态火箭发动机,制导系统为惯性参考球。导弹具有打击硬(点)目标能力,是世界上精度最高的洲际导弹。

导弹介绍

“和平卫士”洲际弹道导弹美国军队曾部署过的威力最为强大的,同时也是精确度最高的导弹,射程可达11100千米。每枚“和平卫士”导弹可以携带10个弹头,每个弹头都有独立的再入系统,能够打击世界任何地方的目标。

美国从1979年开始部署“和平卫士”战略核导弹系统。到1988年该导弹系统基本部署完毕时,美国共拥有了50枚“和平卫士”导弹。“和平卫士”导弹系统从其部署一开始就是为了对那些企图向美国及其盟国进行核攻击的侵略者产生威慑作用,让侵略者意识到任何形式的核攻击都会导致所谓“相互确保摧毁”(MUTUAL ASSURED DESTRUCTTON),即美国会对其进行同归于尽式的报复性攻击。

每枚“和平卫士”洲际弹道导弹的价格约为7000万美元。据估计,这50枚“和平卫士”导弹退出服役将为美空军现在至2010年这段时间内节省6亿多美元经费。

导弹发展

历史背景

1966年,美国空军开始研究LGM-30洲际弹道导弹民兵Ⅲ洲际弹道导弹的后继型号。1966年4月,新洲际弹道导弹研制计划正式启动,赋予导弹武器系统名称为120A-AICBM(英文原文:Advanced Intercontinental Ballistic Missile,译文:先进洲际弹道导弹),同年7月指定确定新导弹编号为BGM-75A弹道导弹。BGM-75被设计为一种大型固体火箭发动机导弹,在独立再入飞行器中有10~20枚核弹头。导弹将部署在加固的地下发射井或移动火车上。

1967年,AICBM计划没有得到美国国防部长的批准而被取消。

根据20世纪70年代初美国核战略研究认为,研制新型LGM-118导弹导弹对于全面推行美国政府关于遏制苏联的国家战略是至关重要的。LGM-118导弹的那种迅速打击军事力量的潜力具有实现“灵活反应”战略方案所需要的特性,而灵活反应则是美国战略最本质的特点。在美国已有的战略武器系统中,LGM-118导弹具有很高的精度和快速反应能力,能使苏联最坚固、最有威胁性的核力量以及其有关控制设施立即处于危险之中,尽管苏联这类目标的加固强度大多已超过原有的水平。从作战的角度分析,LGM-118导弹使美国具有在战争最阶段挫败苏联核攻击的能力,并能在很大程度上使苏联丧失对第一次打击获得成功的信心。正式在此背景下,LGM-118弹道导弹研制重新启动。

研制历程

1972年,美国战略空军司令部重新提出研制LGM-30洲际弹道导弹弹道导弹(民兵3)的后继型号,希望拥有一种可摧毁多个硬目标、生存能力强且命中精度高的新型导弹,以确保在20世纪80年代的核优势。该项洲际弹道导弹研发计划,移动MX弹道导弹(即后来的LGM-118和平卫士)。美国空军与锡奥科尔公司签订合同论证导弹发动机部件。

1973年,该计划被正式命名为“LGM-118弹道导弹计划”,成立LGM-118弹道导弹计划局,主要任务为研究新型洲际弹道导弹所需的关键技术。

1979年6月,时任美国总统卡特批准项目进入全面研制阶段。同年9月,确定了整个航空武器系统的研制方向,开始了全面研制工作。

1982年9月,LGM-118导弹推进系统的飞行验证试验完成。

1983年6月,LGM-118导弹首次飞行试验完成。

1984年,LGM-118弹道导弹项目转入全面研制与生产阶段。

1985年8月,LGM-118弹道导弹首次从地下井内成功发射,是该导弹的第九次飞行试验成功。

1986年9月,美国沃伦空军基地部署第一枚LGM-118弹道导弹。同年12月,LGM-118弹道导弹开始装备部队,具有了初始作战能力(亦曾有资料将该导弹称为LGM-118A弹道导弹)。

截至1993年,50枚LGM-118弹道导弹完成全面部署。但由于同年美国俄罗斯达成《关于进一步削减和限制进攻性战略武器的协议》,LGM-118弹道导弹从2002年起逐步撤装。

2005年9月19日,最后一枚LGM-118弹道导弹正式退役。

就像是B-1战略轰炸机一样,和平使者导弹系统开销了庞大的费用并引起许多年来众多的,却对西方防御或威协一点帮助都没有的争议。即使需要替代义勇兵洲际弹道导弹的理由是自明的,生产这型导弹也没有问题,但是争议点是在于如何部署它。有一派意见是使用飞机,1974年义勇兵曾从C-5运输机上以降落伞方式投掷下来,在下降中导弹启动引擎并成功爬升起来。后来,焦点又集中在地面部署,使用公路机动卡车或在地下隧里的铁路货车。

后在80年代,国会国防委员会驳回了其部署于义勇兵导弹掩体内的计划,并要求在82年12月1日之前提出永久的部署方案。其结果就是更多的建议,如深入地下部署计划:导弹将部署于1000米深的地下,每具导弹均有隧道机来运送发射的导弹及操作人员;另一个是紧密部署计划,后者被称为紧密群,是建立在自相残杀理论上,利用一枚核弹爆炸所引起的碎屑使得后续来袭的导弹无法继续攻击的效果。

里根政府在1982年5月核准了紧密部署计划:百枚导弹部署在直径6公里范围内,彼此间距500米。然而,在此同时,50枚和平使者导弹部署进怀俄明州华伦空军基地内,前义勇兵三型导弹掩体中。

导弹部署

1987年计划只部署50枚导弹来取代义勇兵三型导弹,并使用其掩体。到了该年年底已有14枚完成在华伦基地上的部署。根据当时国防部长温伯格所提出的几项可行的部署计划,里根政府计划再取得另外50枚导弹的授权。

导弹使用

和平使者洲际弹道导弹装载的W-87型核弹头当量在335000吨,其圆周公算偏差值在0.05海里(100米)可说是现今最精确有效的弹头。它被认为有足够的能力摧毁任何强化工事目标,包括特别强化的陆基洲际弹道导弹掩体及首长的防护掩体。

技术特点

总体设计

LGM-118弹道导弹包括头部、整流罩、释放舱和弹体。整流罩由三段圆锥壳体组成,既能适合弹体的大直径和容纳10个子弹头,又能使导弹长度缩短、质量减小。释放舱外形呈圆柱形,直径与弹体相同,起承载和释放子弹头的作用。子弹头为10个MK21分导多弹头,放在释放舱上面的整流罩内。导弹弹体呈圆柱形,由四级组成,其中前三级为固体燃料助推级,第四级为液体燃料末助推级。全弹除整流罩外,外表面均包覆一层防护层,用于在发射期间保护导弹不受尘埃、碎片、核辐射的浸蚀和破坏。

LGM-118弹道导弹整个弹体平时装在发射筒内,可从地下井或机动发射车进行冷发射。由于研制过程中采用了一系列减轻结构质量的措施,LGM-118弹道导弹的投掷质量约是“地方武装”导弹的4倍,而起飞质量仅比后者多出约1.5倍。

动力装置

LGM-118弹道导弹所有三级固体火箭发动机的壳体均由轻质高强度的“凯夫拉”纤维制成,由于壳体的重量轻,强度大,从而可提高推进剂质量比和燃烧室压力。推进剂重量与发动机总重之比达到0.92以上,一、二级发动机的燃烧室压力分别高达每平方厘米98.4千克和84千克,进而提高了发动机效率。

导弹二级发动机的推进剂采用当前综合性能最佳的端经基聚丁二烯复合推进剂(HTPE)。第三级发动机采用能量和力学性能更佳的硝酸酷增塑聚醚多元醇〔NEPE)推进剂。二、三级发动机还采用了可延伸喷管,既缩短了发动机长度,以使二、三级发动机的总冲量分别增加2.38%和5.7%。所有三级发动机喷管的喉部和入口段均用整体三维碳/碳复合材料制成,结构简单而且耐烧蚀。三级发动机推力向量控制的执行机构全都采用燃气涡轮液压作动系统。

导弹第四级(又称末助推段)的作用是在第三级分离后,用来调整释放舱的姿态和释放子弹头。它是在“地方武装3”弹道导弹末助推级基础上改进而成的。第四级里装有一台小型轴向主发动机、8台小型姿控发动机和制导系统,总重约1350千克,外壳由铝合金制成,外面有一层钢网石英核辐射防护层。轴向主发动机用来产生轴向推力,8台姿控发动机中2台用于俯仰控制,2台用于偏航控制,4台用于滚动控制.这些发动机均用铂合金制成。推进剂四氧化二氮和一甲基腆,重760千克,分别装在两个铝制贮箱内,利用高压氦气挤压贮箱内的金属薄膜,将推进剂压入燃烧室。该发动机能多次启动,以逐个释放子弹头。各弹头落点间的最大散布距离纵向可达1600千米,横向可达800千米。

制导控制

LGM-118弹道导弹的制导系统由惯性测量装置、电子与计算机组件、导弹火工品解保开关、电源、飞行冷却剂贮箱等组成,总重约216千克。这些组件装在一个抽屉式机匣里放在第四级的一个舱口内,便于快速更换,并可简化核辐射屏蔽的设计。

惯性测量装置采用高级惯性基准球,其实际上是一种浮球平台,结构比较复杂,总重约52千克。球体本身由整块铂经400多道工序加工而成,强度大,重量轻,大小同篮球差不多。球体靠氟利昂液体悬浮在由两个半球形不锈钢薄壳内,提供了“无振”和“恒温”的理想环境,并能全姿态工作。在浮球三个垂直轴的6个仪表腔内分别装有3个高精度陀螺和3个比力积分接收器。陀螺定子和转子采用氢气轴承,由于改进了热量及质量的平衡,使陀螺的漂移率减小了一个数量级,并采取了抗核加固措施。比力积分接收器是“民兵3”导弹的摆式积分加速度表的改进型,精度提高了一个数量级。

制导控制系统共有4500块中规模集成电路,其中一半用于飞行弹道计算,另一半用于飞行控制任务。制导计算机是一种抗核加固的随机存取数字计算机,重约63千克,计算速度为1.85万次/秒,是“民兵3”弹载计算机的5~6倍,其电路加固程度也比“民兵3”计算机高一个数量级。(一说,弹载计算机运算速度为18.5万次/秒)。

浮球平台具有自主校准和对准能力,制导系统还能通过计算机进行误差补偿。

弹头装置

LGM-118弹道导弹的弹头再入系统,包括整流罩、释放舱和弹头三部分,长4.4米,重约2250千克。整流罩用于在助推段飞行时保护弹头,以防自然环境和核环境的影响。它由三段不同锥度的TC4锥壳用电子束焊接而成,重约340千克,端头由铬铁合金制成。整流罩在第三级发动机工作后不久,大约在100千米高空、加速度为4.59时,靠装在端头的小火箭抛掉。

该导弹释放舱用于支承和释放弹头,其形状象一个轮盘,中间有一个大轮毅同9根辐条相连,以增加结构强度。在每一辐条上装有一个弹头,另一个弹头装在中间。弹头用三个爆炸螺栓固定。当三个爆炸螺栓同时引爆时,弹头即被软释放,释放舱连同第四级一起后退,然后,弹头上的两个小火箭点火,使弹头旋转以保持稳定。接着,第四级的轴向主发动机点火,使释放舱运动到另一位置,释放第二个弹头。如此反复进行,直到所有弹头都释放完为止。在中心轮毅上装有一个电子组件,用以将制导控制系统的信号传给弹头。它由信号分配器、保险/解保装置、目标装定器及弹头程序器等组成。

LGM-118弹道导弹弹头代号为MK21,外形为一细长锥体,长1.75米。底部直径0.55米,端头半径36毫米,半锥角8.2度。它由再入防热壳体(MK21)、旋转稳定系统、解保及引信系统、天线和微电子器件等组成。MK21的端头由细编碳/碳织物制成。壳体结构材料为铝合金,外部防热材料为碳/酚醛。弹头内置W87型核弹头的原设计最大威力为50万吨三硝基甲苯当量,根据美国国防部要求,为节省裂变材料,调减为30万吨TNT当量。MK21的抗粒子云浸蚀性能和抗核电磁脉冲能力均有所改进。W87型核弹头能更有效地利用核材料,并采用了纯感高能炸药和先进的保险装置,比较安全。此外,还采用了新的弹道长度引信,不容易被干扰。

W87型核弹头,有五种不同起爆方式可供发射前根据任务要求选择装定:高空爆炸、中等高度空爆、低高度空爆、近地面爆炸及地面接触爆炸。W87型核弹头的五种不同的起爆方式,采用了“安全”的核弹头设计,能抗冲击和高温。在LGM-118弹道导弹退役后,W87型核弹头被用于LGM-30G弹道导弹(地方武装3)。

性能数据

LGM-118弹道导弹参考数据:

服役动态

发射试验

2004年7月21日,一枚没有装备弹头的LGM-118(和平卫士)洲际弹道导弹在美国太平洋时间21日凌晨1时左右从范登堡空军基地成功发射。此次发射的导弹携带有8个未加武装的再入飞行器,这些飞行器大约飞行了4800英里到达位于里根试验场的预定目标。

列装部署

1987年,根据美国军方要求,计划部署50枚LGM-118弹道导弹来取代民兵3导弹,并使用其掩体。该年年底已有14枚完成在华伦基地上的部署。根据时任国防部长卡斯帕·温伯格所提出的几项可行计划,里根政府计划再取得另外50枚导弹的授权。

机动设想

1991年,美国对已经部署在民兵3弹道导弹地下发射井中的50枚LGM-118弹道导弹,计划耗资200亿美元,从1992年开始改成铁路机动部署方式,原来预计1994年具备作战能力。如该计划实现,LGM-118导弹就成为美国第一种机动发射的洲际弹道导弹。对计划移动部署的LGM-118弹道导弹,美国军方曾采用MGM-118A弹道导弹的编号。

MGM-118A弹道导弹的铁路机动部署方式采用待机阵地的布局。平时,装载导弹的列车隐藏在待机阵地的掩体(阵地上建有四个并排的掩体)内,并随时处于戒备状态。待机阵地将建在美国空军的七个基地上,50枚导弹分别装在25列火车上,每列火车装载2枚导弹。当形势紧张或出现非正常的军事活动征兆时,导弹发射列车接到战略预警命令后,立即从七个基地以平均时速48千米的速度(最大时速可达80千米)开出,12小时后,25列火车可疏散在11万千米的铁路线的任何位置上。如果这些列车遭到苏联150枚各携带10个弹头的SS-18洲际弹道导弹的攻击,MGM-118A弹道导弹的生存概率仍可达90%。若来不及疏散,只要打开车厢顶盖,也可以在待机阵地发射导弹。由于美国后来取消机动部署弹道导弹计划,所以MGM-118A导弹并未投入生产。

退出现役

LGM-118弹道导弹从部署起,就是为美国“确保相互摧毁”的核威慑战略服务的。按照美方观察,正是LGM-118导弹系统的这种核威慑作用在一定程度上推动了美苏冷战的结束。这种核威摄促成了当时美苏间的“核平衡”,使得数十年中没有爆发核危机与核战争,LGM-118导弹的“和平卫士”也正因此得名。美国军队认为确实应当销毁这些“和平卫士”,而这些核导弹的销毁本身也恰恰证明了其核威慑作用的胜利。

2001年,美国政府决定调整美国的核战略,在保证本国及盟国安全的前提下,把核弹数量由约6000枚削减为1700~2200枚之间。

2002年10月,美空军开始执行这项为期3年的消减计划,地处怀俄明州的50枚陆基LGM-118弹道导弹也在削减之列。因为维持LGM-118导弹系统费用庞大。据估计,这50枚LGM-118导弹退出服役将为美空军从2005~2010年内节省6亿多美元经费。

2002年10月3日,美国现役的50枚LGM118弹道导弹正式开始退出现役。值得注意的是,美国只是将LGM-118弹道导弹退出现役.并未说明其最终去向,而美国国防部在2004年2月公布的《未来战略打击力量》报告中,建议将退役的LGM-118弹道导弹换装常规弹头,作为未来战略打击力量保存下来。外界估计退役的LGM-118“和平卫士”导弹很可能只是原装封存以备后用,也就是说随时可能再次服役。

导弹退役

2001年,布什政府决定调整美国的核战略,在保证本国及盟国安全的前提下把核弹数量降到最低,即由约6000枚削减到1700枚至2200枚之间。同时俄罗斯总统弗拉基米尔·普京也赞同俄实施相似的核武器削减计划。

2002年10月美空军开始执行这项为期3年的计划,即使地处怀俄明州的50枚陆基地下井发射的“和平卫士”导弹解除警报状态退出现役。作为空军延长战略武器寿命计划的一部分,“和平卫士”洲际弹道导弹的弹头将转交给“地方武装Ⅲ”洲际弹道导弹。

美国最后一枚“和平卫士”洲际弹道导弹于9月19日在沃伦空军基地被拆毁。这标志着美空军所有“和平卫士”洲际弹道导弹全部正式退出服役。美国部署该型导弹的最后一个中队,即第400导弹中队也随之撤编。该中队的部分导弹发射人员将接受发射训练并仍在该基地执行“民兵Ⅲ”型洲际弹道导弹发射任务,另一部分人员则将被调整到其它地方的空军单位工作。

据悉,美国军队目前在沃伦空军基地共部署有150枚“民兵Ⅲ”型洲际弹道导弹

总体评价

采用冷发射技术

LGM-118导弹先利用燃气蒸汽从发射筒弹出,然后第一级发动机点火。冷发射不仅可使导弹获得一个初始速度,而且还可避免发射井被烧坏。

LGM-118弹道导弹的高性能是大量采用先进技术的结果。该导弹具有打击硬(点)目标能力,是世界上精度最高的洲际导弹。(“中青网”、《世界导弹大全第三版》《航天》评)

参考资料

美国LGM-118A "和平卫士"洲际弹道导弹.优酷.2021-11-09

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