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LGM-118彈道導彈
鎖定
LGM-118彈道導彈(英文:LGM-118 Blastic Missile
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,綽號:Peacekeeper,譯文:和平衞士;又稱:Missile-eXperimental,譯文:MX彈道導彈;亦曾稱為:LGM-118A/MGM-118A彈道導彈
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,原名:先進洲際彈道導彈(AICBM)),是20世紀70年代美國研製的一型固體燃料洲際彈道導彈。
LGM-118彈道導彈是美國為取代LGM-30G彈道導彈(民兵3)而研發的第四代陸基洲際彈道導彈
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,該導彈總體採用四級導彈結構,前三級為固體燃料推進劑,第四級為液體燃料推進劑。導彈可攜帶10個MK21分導式彈頭,射程11000千米,圓概率誤差為90-120米。
LGM-118彈道導彈於1973年開始預研,1979年進入工程研製階段,1983年6月首次飛行試驗,1986年12月正式服役,曾被部署50枚。1993年美俄關於進一步削減和限制進攻性戰略武器條約簽署生效後,美國逐步撤裝該型導彈。2005年最後一枚LGM-118彈道導彈退出現役
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LGM-118彈道導彈發展沿革
LGM-118彈道導彈歷史背景
1966年,美國空軍開始研究LGM-30民兵洲際彈道導彈的後繼型號。1966年4月,新洲際彈道導彈研製計劃正式啓動,賦予導彈武器系統名稱為120A-AICBM(英文原文:Advanced Intercontinental Ballistic Missile,譯文:先進洲際彈道導彈),同年7月指定確定新導彈編號為BGM-75A彈道導彈。BGM-75被設計為一種大型固體火箭發動機導彈,在獨立再入飛行器中有10~20枚核彈頭。導彈將部署在加固的地下發射井或移動火車上。
根據20世紀70年代初美國核戰略研究認為,研製新型LGM-118導彈導彈對於全面推行美國政府關於遏制蘇聯的國家戰略是至關重要的。LGM-118導彈的那種迅速打擊軍事力量的潛力具有實現“靈活反應”戰略方案所需要的特性,而靈活反應則是美國戰略最本質的特點。在美國已有的戰略武器系統中,LGM-118導彈具有很高的精度和快速反應能力,能使蘇聯最堅固、最有威脅性的核力量以及其有關控制設施立即處於危險之中,儘管蘇聯這類目標的加固強度大多已超過原有的水平。從作戰的角度分析,LGM-118導彈使美國具有在戰爭最階段挫敗蘇聯核攻擊的能力,並能在很大程度上使蘇聯喪失對第一次打擊獲得成功的信心
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。正式在此背景下,LGM-118彈道導彈研製重新啓動。
LGM-118彈道導彈研製歷程
LGM-118彈道導彈井式發射試驗(2張)
1973年,該計劃被正式命名為“LGM-118彈道導彈計劃”,成立LGM-118彈道導彈計劃局,主要任務為研究新型洲際彈道導彈所需的關鍵技術。
1979年6月,時任美國總統卡特批准項目進入全面研製階段。同年9月,確定了整個武器系統的研製方向,開始了全面研製工作。
1982年9月,LGM-118導彈推進系統的飛行驗證試驗完成。
1984年,LGM-118彈道導彈項目轉入全面研製與生產階段。
1985年8月,LGM-118彈道導彈首次從地下井內成功發射,是該導彈的第九次飛行試驗成功。
截至1993年,50枚LGM-118彈道導彈完成全面部署。但由於同年美國與俄羅斯達成《關於進一步削減和限制進攻性戰略武器的協議》,LGM-118彈道導彈從2002年起逐步撤裝。
LGM-118彈道導彈技術特點
LGM-118彈道導彈總體設計
LGM-118彈道導彈包括頭部、整流罩、釋放艙和彈體。整流罩由三段圓錐殼體組成,既能適合彈體的大直徑和容納10個子彈頭,又能使導彈長度縮短、質量減小。釋放艙外形呈圓柱形,直徑與彈體相同,起承載和釋放子彈頭的作用。子彈頭為10個MK21分導多彈頭,放在釋放艙上面的整流罩內。導彈彈體呈圓柱形,由四級組成,其中前三級為固體燃料助推級,第四級為液體燃料末助推級。全彈除整流罩外,外表面均包覆一層防護層,用於在發射期間保護導彈不受塵埃、碎片、核輻射的浸蝕和破壞
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LGM-118彈道導彈整個彈體平時裝在發射筒內,可從地下井或機動發射車進行冷發射。由於研製過程中採用了一系列減輕結構質量的措施,LGM-118彈道導彈的投擲質量約是“民兵”導彈的4倍,而起飛質量僅比後者多出約1.5倍
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LGM-118彈道導彈動力裝置
LGM-118彈道導彈所有三級固體火箭發動機的殼體均由輕質高強度的“凱夫拉”纖維製成,由於殼體的重量輕,強度大,從而可提高推進劑質量比和燃燒室壓力。推進劑重量與發動機總重之比達到0.92以上,一、二級發動機的燃燒室壓力分別高達每平方釐米98.4千克和84千克,進而提高了發動機效率。
導彈二級發動機的推進劑採用當前綜合性能最佳的端經基聚丁二烯複合推進劑(HTPE)。第三級發動機採用能量和力學性能更佳的硝酸酷增塑聚醚〔NEPE)推進劑。二、三級發動機還採用了可延伸噴管,既縮短了發動機長度,以使二、三級發動機的總衝量分別增加2.38%和5.7%。所有三級發動機噴管的喉部和入口段均用整體三維碳/碳複合材料製成,結構簡單而且耐燒蝕。三級發動機的推力向量控制的執行機構全都採用燃氣渦輪液壓作動系統。
導彈第四級(又稱末助推段)的作用是在第三級分離後,用來調整釋放艙的姿態和釋放子彈頭。它是在“民兵3”彈道導彈末助推級基礎上改進而成的。第四級裏裝有一台小型軸向主發動機、8台小型姿控發動機和制導系統,總重約1350千克,外殼由鋁合金製成,外面有一層鋼網石英布核輻射防護層。軸向主發動機用來產生軸向推力,8台姿控發動機中2台用於俯仰控制,2台用於偏航控制,4台用於滾動控制.這些發動機均用鉑合金製成。推進劑為四氧化二氮和一甲基腆,重760千克,分別裝在兩個鋁製貯箱內,利用高壓氦氣擠壓貯箱內的金屬薄膜,將推進劑壓入燃燒室。該發動機能多次啓動,以逐個釋放子彈頭。各彈頭落點間的最大散佈距離縱向可達1600千米,橫向可達800千米
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LGM-118彈道導彈制導控制
LGM-118彈道導彈的制導系統由慣性測量裝置、電子與計算機組件、導彈火工品解保開關、電源、飛行冷卻劑貯箱等組成,總重約216千克。這些組件裝在一個抽屜式機匣裏放在第四級的一個艙口內,便於快速更換,並可簡化核輻射屏蔽的設計。
慣性測量裝置採用高級慣性基準球,其實際上是一種浮球平台,結構比較複雜,總重約52千克。球體本身由整塊鉑經400多道工序加工而成,強度大,重量輕,大小同籃球差不多。球體靠氟里昂液體懸浮在由兩個半球形不鏽鋼薄殼內,提供了“無振”和“恆温”的理想環境,並能全姿態工作。在浮球三個垂直軸的6個儀表腔內分別裝有3個高精度陀螺和3個比力積分接收器。陀螺轉子採用氫氣軸承,由於改進了熱量及質量的平衡,使陀螺的漂移率減小了一個數量級,並採取了抗核加固措施。比力積分接收器是“民兵3”導彈的擺式積分加速度表的改進型,精度提高了一個數量級。
制導控制系統共有4500塊中規模集成電路,其中一半用於飛行彈道計算,另一半用於飛行控制任務。制導計算機是一種抗核加固的隨機存取數字計算機,重約63千克,計算速度為1.85萬次/秒,是“民兵3”彈載計算機的5~6倍,其電路加固程度也比“民兵3”計算機高一個數量級
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。(一説,彈載計算機運算速度為18.5萬次/秒)
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LGM-118彈道導彈彈頭裝置
LGM-118彈道導彈彈頭(2張)
該導彈釋放艙用於支承和釋放彈頭,其形狀象一個輪盤,中間有一個大輪毅同9根輻條相連,以增加結構強度。在每一輻條上裝有一個彈頭,另一個彈頭裝在中間。彈頭用三個爆炸螺栓固定。當三個爆炸螺栓同時引爆時,彈頭即被軟釋放,釋放艙連同第四級一起後退,然後,彈頭上的兩個小火箭點火,使彈頭旋轉以保持穩定。接着,第四級的軸向主發動機點火,使釋放艙運動到另一位置,釋放第二個彈頭。如此反覆進行,直到所有彈頭都釋放完為止。在中心輪毅上裝有一個電子組件,用以將制導控制系統的信號傳給彈頭。它由信號分配器、保險/解保裝置、目標裝定器及彈頭程序器等組成。
LGM-118彈道導彈彈頭代號為MK21,外形為一細長錐體,長1.75米。底部直徑0.55米,端頭半徑36毫米,半錐角8.2度。它由再入防熱殼體(MK21)、旋轉穩定系統、解保及引信系統、天線和微電子器件等組成。MK21的端頭由細編碳/碳織物製成。殼體結構材料為鋁合金,外部防熱材料為碳/酚醛。彈頭內置W87型核彈頭的原設計最大威力為50萬噸TNT當量,根據美國國防部要求,為節省裂變材料,調減為30萬噸TNT當量。MK21的抗粒子云浸蝕性能和抗核電磁脈衝能力均有所改進。W87型核彈頭能更有效地利用核材料,並採用了純感高能炸藥和先進的保險裝置,比較安全。此外,還採用了新的彈道長度引信,不容易被幹擾
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W87型核彈頭,有五種不同起爆方式可供發射前根據任務要求選擇裝定:高空爆炸、中等高度空爆、低高度空爆、近地面爆炸及地面接觸爆炸。W87型核彈頭的五種不同的起爆方式,採用了“安全”的核彈頭設計,能抗衝擊和高温。在LGM-118彈道導彈退役後,W87型核彈頭被用於LGM-30G彈道導彈(民兵3)
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LGM-118彈道導彈性能數據
LGM-118彈道導彈參考數據:
LGM-118彈道導彈服役動態
LGM-118彈道導彈發射試驗
- 飛行試驗
- 事故情況
2004年7月21日,一枚沒有裝備彈頭的LGM-118(和平衞士)洲際彈道導彈在美國太平洋時間21日凌晨1時左右從范登堡空軍基地成功發射。此次發射的導彈攜帶有8個未加武裝的再入飛行器,這些飛行器大約飛行了4800英里到達位於里根試驗場的預定目標
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LGM-118彈道導彈列裝部署
1987年,根據美國軍方要求,計劃部署50枚LGM-118彈道導彈來取代民兵3導彈,並使用其掩體。該年年底已有14枚完成在華倫基地上的部署。根據時任國防部長温伯格所提出的幾項可行計劃,里根政府計劃再取得另外50枚導彈的授權
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LGM-118彈道導彈機動設想
1991年,美國對已經部署在民兵3彈道導彈地下發射井中的50枚LGM-118彈道導彈,計劃耗資200億美元,從1992年開始改成鐵路機動部署方式,原來預計1994年具備作戰能力。如該計劃實現,LGM-118導彈就成為美國第一種機動發射的洲際彈道導彈。對計劃移動部署的LGM-118彈道導彈,美國軍方曾採用MGM-118A彈道導彈的編號
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MGM-118A彈道導彈的鐵路機動部署方式採用待機陣地的佈局。平時,裝載導彈的列車隱藏在待機陣地的掩體(陣地上建有四個並排的掩體)內,並隨時處於戒備狀態。待機陣地將建在美國空軍的七個基地上,50枚導彈分別裝在25列火車上,每列火車裝載2枚導彈。當形勢緊張或出現非正常的軍事活動徵兆時,導彈發射列車接到戰略預警命令後,立即從七個基地以平均時速48千米的速度(最大時速可達80千米)開出,12小時後,25列火車可疏散在11萬千米的鐵路線的任何位置上。如果這些列車遭到蘇聯150枚各攜帶10個彈頭的SS-18洲際彈道導彈的攻擊,MGM-118A彈道導彈的生存概率仍可達90%。若來不及疏散,只要打開車廂頂蓋,也可以在待機陣地發射導彈
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。由於美國後來取消機動部署彈道導彈計劃,所以MGM-118A導彈並未投入生產。
LGM-118彈道導彈退出現役
LGM-118彈道導彈從部署起,就是為美國“確保相互摧毀”的核威懾戰略服務的。按照美方觀察,正是LGM-118導彈系統的這種核威懾作用在一定程度上推動了冷戰的結束。這種核威攝促成了當時美蘇間的“核平衡”,使得數十年中沒有爆發核危機與核戰爭,LGM-118導彈的“和平衞士”也正因此得名。美軍認為確實應當銷燬這些“和平衞士”,而這些核導彈的銷燬本身也恰恰證明了其核威懾作用的勝利。
2001年,美國政府決定調整美國的核戰略,在保證本國及盟國安全的前提下,把核武器數量由約6000枚削減為1700~2200枚之間。
2002年10月,美空軍開始執行這項為期3年的消減計劃,地處懷俄明州的50枚陸基LGM-118彈道導彈也在削減之列。因為維持LGM-118導彈系統費用龐大。據估計,這50枚LGM-118導彈退出服役將為美空軍從2005~2010年內節省6億多美元經費
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2002年10月3日,美國現役的50枚LGM118彈道導彈正式開始退出現役
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。值得注意的是,美國只是將LGM-118彈道導彈退出現役.並未説明其最終去向,而美國國防部在2004年2月公佈的《未來戰略打擊力量》報告中,建議將退役的LGM-118彈道導彈換裝常規彈頭,作為未來戰略打擊力量保存下來。外界估計退役的LGM-118“和平衞士”導彈很可能只是原裝封存以備後用,也就是説隨時可能再次服役
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LGM-118彈道導彈總體評價
投擲重量大
LGM-118導彈的總重量約為“民兵3”導彈的2.5倍。而投擲重量約為4倍,表明該導彈的總體設計和技術水平比“民兵3”導彈高。
彈頭數量多,彈頭威力大
LGM-118導彈可帶10個分導式彈頭,而“民兵3”導彈只有3個彈頭,每個彈頭的威力最大可達50萬噸TNT當量。
命中精度高
生存能力較強
為提高生存能力,LGM-118導彈原計劃採用機動部署方式,由於費用、環境影響等多種原因,後來放棄了機動方案,仍採用地下井部署。但對地下井作了進一步加固,抗衝擊波超壓能力由每平方釐米140千克提高到350千克。
採用冷發射技術
LGM-118導彈先利用燃氣-蒸汽從發射筒彈出,然後第一級發動機點火。冷發射不僅可使導彈獲得一個初始速度,而且還可避免發射井被燒壞。
- 參考資料
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- 1. LGM-118 PEACEKEEPER MISSILE .Netlibrary.net[引用日期2020-02-27]
- 2. LGM-118A(和平衞士) .環球網[引用日期2020-02-27]
- 3. 成敏. 冷戰PK鬥士——評美國“和平衞士”MX導彈退役[J]. 兵器知識, 2005, 000(012):21-24.
- 4. 魏毅寅主編.世界導彈大全第三版.北京:軍事科學出版社,2011:60-64
- 5. BGM-75 AICBM .Designation-systems.net[引用日期2020-02-27]
- 6. T. J , 付家禎. “和平衞生”導彈的鐵路駐防部署方案[J]. 系統工程與電子技術, 1989(2):69-72.
- 7. LGM-118 Peacekeeper (MX) .Missilethreat.csis.org[引用日期2020-02-27]
- 8. Peacekeeper .Astronautix.com[引用日期2020-02-27]
- 9. 伍浩松. “和平衞士”洲際彈道導彈正式退役[J]. 國外核新聞, 2005(10):13.
- 10. 劉起來. 美最強洲際彈道導彈退出現役[J]. 環球軍事, 2005(11S):7-7.
- 11. 徐明. 美國“和平衞士”式導彈[J]. 航天, 1994(6):14-16.
- 12. 美國成功試射“和平衞士”洲際彈道導彈(組圖) .新浪網.2004-07-30[引用日期2020-03-05]
- 13. “民兵”III型洲際彈道導彈的未來在哪裏? .中國軍網.2017-05-12[引用日期2020-02-28]
- 14. Martin Marietta LGM-118 Peacekeeper .Designation-systems.net[引用日期2020-02-27]
- 15. MX“和平衞士”式導彈 .全球防務.2003-11-21[引用日期2020-02-27]
- 16. Current Designations of U.S. Unmanned Military Aerospace Vehicles .Designation-systems.net[引用日期2020-02-28]
- 17. 趙秀蘭. 美國地地戰略核導彈的裝備現狀和發展趨勢[J]. 現代兵器, 1993(01):8-9.
- 18. 美媒:中國東風41威脅大 美國應研新導彈威懾 .中國青年網.2016-04-19[引用日期2020-02-27]
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