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简谈我巨浪二号潜射导弹研制史

1/16 据“防务博客”网站9月8日报道,美国海军于近日在南加州海岸附近,利用“俄亥俄”级战略核潜艇“内布拉斯加”号进行了“三叉戟II-D5”潜射弹道导弹的试射任务。潜射弹道导弹一直被认为是最具生存能力、同时能够提供持久存在的核威慑力量,是有核国家安全政策的重要基石。在我军中,承担与“三叉戟II-D5”类似任务的便是“巨浪二号”潜射战略导弹。本期《出鞘》就来谈谈“巨浪二号”的背后故事,以及它与“三叉戟II-D5”在技术上有哪些异同。

2/16 “巨浪二号”导弹的研制设想,其实早在上世纪60年代刚开始研制“巨浪一号”导弹时,就已被提出。这主要是因为“巨浪一号”的射程偏短,仅有2000多公里,虽然美苏第一代潜射导弹的射程基本都在这个范围,但两国在这之后很快就推出了射程更远的下一代潜射导弹,而中国当时一直面临着美苏两国的核威胁,因此尽早推出射程更远的下一代“巨浪”就显得非常有必要了。

3/16 之后随着“巨浪一号”导弹研制进程的顺利推进,1976年中央军委正式批准“巨浪二号”导弹的研制计划。但研制单位一开始就面临到了一个棘手的问题,那就是到底是研制“潜射中程导弹”还是“潜射远程导弹”。因为按照美苏潜射导弹发展的路线图,应该先将现有的“潜射近程导弹”改进为“潜射中程导弹”,然后再过渡至“潜射远程导弹”,但对于中国来说,由于“巨浪一号”的改进潜力较小,因此最好的办法还是重新研制一款更大的导弹。

4/16 1982年航天二院开始进行“巨浪二号”导弹的总体方案分析,经过几年的论证分析,排除了继续使用“巨浪一号”导弹1.4米直径固体发动机的方案,确定了研制三级远程导弹的思路,并决定第一二级采用两米直径发动机,第三级采用一米直径发动机。之后随着“陆海兼顾、技术通用”指导思想的提出,“巨浪二号”与东风-31的研制被并轨,“巨浪二号”的研制单位也从二院转到了一院。

5/16 1986年“巨浪二号”的预研工作正式启动,正式研制工作则在1990年展开,随后1994年我国第二代战略核潜艇094型也正式立项。不过此时由于“巨浪二号”和东风-31在技术上有很多通用之处,而陆基东风-31的研制难度较低,且需求更加迫切,因此研制单位刚开始的大部分精力都投入到了东风-31上,直到1999年东风-31首次发射成功后,“巨浪二号”才在同年被正式立项研制。

6/16 虽然“巨浪二号”导弹的正式立项时间较晚,但由于之前经过了整个90年代对其总体设计方案的反复斟酌,以及东风-31导弹对第一二级两米直径固体发动机的验证,它的初期研制工作还是比较顺利的,在2003年就成功进行了首次陆上发射试验。这里值得一提的是,与网上大多流传的“东风下海”的说法不同的是,“巨浪二号”与东风-31更像是孪生兄弟,一开始就是平行发展的两个项目,只不过东风-31由于研制难度较低,所以走得快了一些罢了。

7/16 “巨浪二号”正式立项后,同年031型200号潜艇也被重新启用。这时已被封存8年的200号潜艇不仅艇体老旧,就连艇员也都是来自7个不同单位的人员抽调组成的,而且没有一个人执行过类似的实弹发射任务。但200号潜艇在车永哲艇长的带领下,还是迎难而上,在2001年成功完成了“巨浪二号”模型弹的首次水下发射试验,之后两年的模型弹水下发射试验也连续取得成功。在2003年,“巨浪二号”的陆基遥测弹也成功进行了首次飞行试验。

8/16 “巨浪二号”遥测弹的陆上飞行试验,还是相当顺利的,不过到2004年开始水下飞行试验后,却相继遭遇了3次失败。“巨浪二号”水下发射失败的原因在于,一方面导弹由于直径达到两米,且为兼顾水下水动和空中气动而采用了双头罩设计,另一方面研究人员也在弹体结构的力学计算上出现了失误。本来我国在研制“巨浪一号”时就对导弹水下发射技术掌握的不充分,后来又没有掌握足够的水下试验数据和模拟能力,出现问题也是在所难免的。

9/16 当然这并不是说“巨浪二号”采用双头罩设计就不对。一般潜射导弹发射后需要同时面对海水和大气两种不同介质的考验,应对海水最理想的整流罩造型是水滴形,而应对大气最理想的整流罩造型却是圆锥形,“巨浪二号”采用双头罩设计的目的正是为了同时拥有在水下和空中的最佳外形。此外,为了减小尾部阻力,“巨浪二号”还使用了水下尾整流罩,该罩在导弹跃出水面后可抛离(但实际试验中却曾有一次因尾整流罩抛离失败而致使导弹无法点火甚至差点砸中200号潜艇)。

10/16 相比之下美国“三叉戟”II-D5则是选择了水滴形整流罩,并配备一根降阻杆用于在大气中飞行。虽然美军宣称降阻杆能在导弹前面产生激波,但其降阻能力显然还是比不上圆锥形整流罩的。当然“巨浪二号”在最初设计中还是有部分是与“三叉戟”II-D5类似的,比如都采用无动力出水和水面点火等。不过无动力出水会出现一个问题,那就是弹道不可控,再加上出水时的溃灭压力和出水载荷,此时就需要第一级发动机使用矢量喷管来纠正导弹姿态。

11/16 “巨浪二号”的定型失败,便正是出于这个问题。在2009年定型前最后一次遥测弹水下发射试验中,由于我国设计人员对大型潜射导弹出水的溃灭压力考虑不足,以及缺乏试验数据支持,“巨浪二号”就出现了发动机无法点火的故障。之后设计人员重新对弹体结构进行补强,并采用主动空泡技术和新型调姿系统。经过改进,2010年底200号潜艇成功进行了模型弹的水下验证试验。

12/16 主动空泡技术,顾名思义,原理类似于“超空泡”现象,即在导弹上装有空泡发生器,以产生大量空泡裹住弹体,从而使得弹体表面接触的介质从海水变成气体,大幅减少弹体的水下摩擦阻力。这种技术常见于使用水下点火的潜射导弹,那么采用水面点火的“巨浪二号”又为何要采用这种技术呢?我国研究人员的主要目的在于利用主动空泡技术能够降阻的效应,将导弹出水姿态约束在第一级发动机矢量喷管伺服系统的可控范围内,从而大幅减少第一级发动机的纠偏角度,节省燃料、提高射程。

13/16 在模型弹成功之后,从2011年到2013年底,我国开始密集进行“巨浪二号”遥测弹的水下发射试验。2012年初曾有新闻报道称,长岛县渔民捞到了一个大型圆柱状物体,该物体长约4米,直径约2米,顶端有电缆线路,还印有“-2”字样。之后驻岛部队鉴定该物体为导弹助推器,并对其进行了回购。从时间点来看,该物体很可能就是“巨浪二号”遥测弹在2011年试验的产物。

14/16 “巨浪二号”导弹的研制成功,不仅使得我国开始拥有可靠的海基核威慑力,还大大增强了我国在潜射导弹试验方面的数据积累和模拟能力,从而加速了下一代潜射导弹的研制进程。比如2010年一院就开工建设了新的模态试验厂房,有助于为特种环境下新技术的考核验证提供可靠的试验手段,提高型号的环境试验性和发射可靠性。此外在2012年新的032型试验潜艇也入役部队,提高了我国潜射导弹型号的水下试验能力。

15/16 2014年我海军094型战略核潜艇开始携带“巨浪二号”进行战备巡航,我国因此首次具备了值得信赖的水下“二次核反击”能力。“巨浪二号”的正式服役,同时也标志着其改进型号或者下一代潜射导弹的研发工作已经开始,新的潜射导弹或许会在“巨浪二号”的基础上,增加射程或是增加投掷的弹头数量。随着新型号在去年底和今年6月两次试验的连续成功,相信096型战略核潜艇的出现也会不晚了。本期《出鞘》就到这里,我们下期再见。

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