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为何朝鲜试射潜射导弹后弹体总是斜的?


文章编号:18723 / 更新时间:2024-03-05 15:29:43 / 浏览:

有网友提出看了很多潜射导弹发射照片,出水后导弹都是倾斜的。想知道这样是做是故意的吗?看朝鲜已经试射潜射导弹多次了,这种试射是不是项目很多?

其实,这样是为了提高安全性考虑。潜射导弹发射环境恶劣、过程复杂,可靠性相对低,因此须要考虑弹射或发射失败后导弹坠落的安全问题。这对于陆射导弹相对简单,而潜射导弹的坠落就可能砸艇,对潜艇自身带来安全隐患。

此潜艇不但要在一定的下潜深度发射,导弹还要有一定的倾角,这就是我们看到的潜射导弹发射试验照片中导弹一般都是倾斜出水的原因,这然也会使弹射过程变得复杂。

▲从这个角度可以看到朝鲜北极星导弹出水几乎采用了60°角▲从这个角度可以看到朝鲜北极星导弹出则近似75°角

了解决这一问题,世界各发展潜射能力的国家都安排了复杂的试验内容。美国是在没有前例可循的情况下开始研制北极星潜射导弹的。

在对该型号进行首次潜艇水下发射试验以前,美国海军充分验证了水下发射方案的可行性,首先做缩比模型水下弹射试全尺寸模型水下弹射试验,并在人工水池中进行了多次弹射试验。

美国第一代潜射模型导弹在弹射出水时,多次发生故障,导致导坠落,把象征潜艇的平台一再砸扁。因此美国北极星导弹弹射试验时,先在陆地的水池中作水池弹射系留试验,就是用塔式起重机将试验弹住,从水下弹射出水后,钢丝绳把导弹吊起来。

第二步进行海上网托试验,用一张网把重达16吨溅落的试验弹托住,回收后再试。再海底固定和一定发射台试验,并在陆上和舰上用发射管弹射模型弹,随后是利用华盛顿号潜艇从水下弹射模型弹。用装有真实第一级发机的模型弹从水下进行发射管弹射试验。

与此同时,按两个试验阶段对导弹做了几十次陆上发射与舰上发射的飞行试验。第一阶段发十多枚试验弹,然后改进导弹设计,扩大试验项目,进入第二阶段:从陆上和舰上发射几十枚研制弹。

▲这是北极星1导弹夜间发射图,仍采用了大角度倾斜出水方式这样,1960年7月的首次潜艇水下发射导弹试验一举成功;3小时后,第二发也成功。在此基础上,美国潜射导试验经验才日益丰富,设计技术也日趋成熟。

虽然试验步骤有所简化,试验次数逐渐减少,但并未降低转入潜艇水下发射试验的。我国为了节约资金和时间,在上个世纪初开创性地利用南京长江大桥在长江中成功进行了模型弹的弹射溅落试验。

正是我国科研人员的聪,使我国在没有外界技术支持的情况下,以最小的经济成本和技术风险成功完成了第一代潜射导弹的发展。

▲朝鲜北极星潜射导弹发出水瞬间,其背景山峦说明其应该在近海或港内发射,而右图中导弹尾部的灰色烟雾在空中扩散,说明其是在弹射出水后点火从西方对朝鲜新造船厂和试验基地的卫星侦察影像看,朝鲜潜射导弹试验最初也是在造船厂附近的陆上试验场进行的。

在那里建有专门的发射台,完成的等比模型弹射试验后,再转移到造船厂旁的试验港池内的下潜式平台上进行水下弹射试验。虽然是在相对低廉的下潜式浮动平台上进行发射,其仍然存在砸艇的风险。

再考虑到更好地模拟潜艇弹射发射,因此这些试验都采用了倾斜发射方式,以减少弹艇俱毁的风险。

出品:科普中国 作者:李文盛 策划:金制:光明网科普事业部


朝鲜潜射导弹为什么不是垂直发射

为何朝鲜试射潜射导弹后弹体总是斜的?

是垂直发射。 潜射导弹是用压缩空气将导弹弹出水面后点火飞行。 导弹被弹出水面后,很难保持垂直,点火后靠制导系统调整。

发展新型潜射导弹将面临哪些难点?

发展新型潜射导弹将面临哪些难点?

朝鲜一直被认为是初级导弹制造国家,但是潜射弹道导弹,尤其是其固体燃料潜射导弹的出现,而且一再迭代发展,确实让外界大为震惊。因为研制潜射导弹,并不容易。

从朝鲜阅兵展示潜射导弹的可以看出,弹体表面有类似玻璃钢纤维固化的痕迹,这使其不但结构重量减轻,而且结构更坚固,但加工工艺要求更高。

从导弹发展历史上看,通常都是先有陆射弹道导弹,再有潜射导弹。像印度这样的国家,数十年前就致力于潜射导弹发展,但至今还无法研制出像样的潜射导弹。目前掌握潜射导弹研制技术的国家,通常认为只有美俄英法中这五大核国家。

设计与发展难度大,主要是因为它涉及导弹和潜艇两大技术领域,研制和制造链路长,关键部件工艺难度高。其技术障碍主要集中在以下几个方面。

一是导弹小型化。

潜艇内空间有限,特别是垂直方向。潜射弹道导弹一般不会采用与艇体方向平行的部署方案,因为这会让潜艇的结构设计更加复杂,导弹发射时还必须准确完成起竖过程,整体可靠性降低。因此从一开始,潜射弹道导弹就是垂直部署在潜艇上。

世界上最早的专用弹道导弹潜艇——苏联“高尔夫”级(629型,G级)常规动力弹道导弹潜艇,配备的是于SS-N-5导弹,发射筒的长度超过了潜艇耐压艇体直径,于是它将发射筒大部分插在耐压艇体里,超过的部分就用指挥台围壳包覆起来。这使该型潜艇的指挥台围壳外形显得十分庞大。

最好是让导弹长度小于潜艇直径。但如果潜艇直径过大,不仅会增加潜艇制造难度,还会增加水中航行阻力。因此从上艇部署来说,潜射弹道导弹是越短越好。如果导弹小型化无法解决,将使潜艇设计十分被动。

俄罗斯采用陆基“白杨”M导弹技术发展的“布拉瓦”导弹,外形也做了较大改变:弹长缩短了9.5米,超过40%;直径增加0.14米,约7%;发射重量减少10.2吨,超过20%。

西方推测的朝鲜“新浦”级潜艇改装后可能的导弹配置方式

从目前透露的朝鲜在建弹道导弹潜艇的设计看,其发射筒也是利用了指挥台的一部分,才解决了潜艇耐压艇体直径不足的问题。不过从西方侦察到的新浦造船厂卫星影像看,新型的导弹潜艇采用了更大的直径设计,应该部分解决这一问题。

二是导弹发射技术。

潜射导弹发射一般分为干发射和湿发射,但主要是干发射。湿发射,是在导弹发射前向发射筒内注水,再直接导弹点火发射。苏联早期的SS-N-5导弹就是采用这种发射方式。也有人猜测,印度刚刚试验完毕的K-15也采用这种方式。

这种方式对发射系统、艇体的烧蚀较小,但安全性差,注水准备时间长,而且注水时会产生较大噪声,破坏水下隐蔽性。因此目前湿发射已经比较少见。

我们平常所说的弹射发射方式,一般都属于干发射。但这需要增加燃气发生器和冷却器等辅助部件,而且弹射药选择不当,也容易造成弹力不足,或导弹弹尾烧蚀。而且冷发射方式需要在弹上增加尾部保护罩,出管后还要考虑保护罩分离,增大了发射复杂程度。

朝鲜最早仿制的苏联SS-N-6潜射导弹,采用了湿发射,但其最终只是发展成为陆射的“火星”10导弹,随后他们研制的“北极星”系列潜射导弹,采用了更为先进的干式发射,并最终演变成了公路机动冷发射的“北极星”2导弹。虽然这很可能借助了前苏联国家的技术力量,但朝鲜科研人员的聪明才智也不容否定。

二是弹体加固设计。

弹道导弹冷发射方式要求导弹出筒速度高,导弹在筒内要承受很大的过载和冲击力。导弹以很高的速度在水中运行时,还将承受很大的水介质冲击。我们往泳池中跳水,可以明显感觉到水对我们身体的冲击,而导弹从发射筒入水的速度要比这高得多。

导弹在水中高速运动时,表面积实际承受的不仅是水深静压力,还有导弹高速出筒时对水介质的冲击动压力,很可能造成弹体变形、破裂、泄漏。因此导弹弹体需要额外加强。

西方推测的朝鲜“北极星”3导弹结构图,潜射导弹对弹体结构要求更紧密坚固

四是制导技术。

陆上弹道导弹发射一般需要进行大地测量,确定发射点的详细坐标和射向,以初始化惯性陀螺组件,并设定打击参数。在水下漂浮的潜艇上,就更难保证精确度了,因此必须完善水下发射惯导对准技术。

此外,为了解决潜射导弹的制导精度问题,导弹发射出水后需要进行新的制导干预,以修正惯性制导系统。最早采用天文惯性制导系统的是苏联的SS-N-8导弹,该方案也被大多数苏联和俄罗斯潜射导弹所采用。

该系统包括惯性平台、弹载计算机、天文修正系统和陀螺瞄准仪表,配置在导弹最前端的仪器舱内,工作时由星体跟踪仪对天体进行跟踪,并与弹载星图进行比较。但由于星图和累计误差,这种方案仍与陆射惯性制导有较大差距,这是造成潜射导弹打击误差明显低于陆射导弹的原因。

例如,苏联1983年服役的固体燃料潜射导弹SS-N-20,打击精度为圆概率误差(CEP)=500-600米;目前仍在使用的1986年服役的液体燃料导弹“轻舟”SS-N-23,打击精度为CEP=500-900米;而1975年服役的液体燃料井射导弹SS-19,CEP=380-550米,1987年服役的陆上机动导弹SS-24,CEP达到了200米。

可见同时代技术的潜射导弹,打击精度明显低于陆射导弹。因此冷战时期,美苏潜射导弹的主要目标是防护能力较差的城市和地面机动目标。采用陆射“白杨”M类似技术的潜射“布拉瓦”导弹,目前试验得出的CEP为350米,与“白杨”M(CEP为90米)相比也存在较大差距。

五是水中弹道设计。

发射弹道导弹时,潜艇一般以一定的速度在水下航行,因此还要考虑潜艇相对水介质的运动和对出筒后高速运动导弹的冲击。此时如果海面有浅水流和浪涌,将使导弹水中弹道更加复杂。因此,潜射导弹发射也要符合一定的海况条件,一般是海浪小于5级、艇速小于4节、艇下潜深度40~50米。

之所以选择这一水深,是综合考虑了潜艇安全性和发射平稳性等多种因素。不会发生水面碰撞,不被反潜飞机白昼用目力观测到的下潜深度(与海水透明度有关),一般在30米左右,这被称为安全深度。再考虑到海面浅水层受到风浪的作用,流向、流速等水情比较复杂,会对导弹的水中弹道产生较大影响,最终40~50米这一深度相对较好。

朝鲜潜射导弹与世界大多数潜射导弹一样,略显短粗,头部结构紧凑

从苏联SS-N-6潜射导弹技术发展而来的“火星”10公路机动发射导弹,由于不再受到潜艇空间的限制,对结构要求大为降低,因此其长径比大幅增加,但仍比世界同类陆射导弹要短。

与同为阅兵展示的“北极星”潜射导弹相比,射程相近的公路机动“火星”10导弹明显外形尺寸要大

应该说,朝鲜一再试验并展示不断迭代发展的“北极星”系列潜射弹道导弹,表明其导弹设计与制造缺失取得了不小的成就。但是也应该看到,其潜射导弹的试验大多都是在近海,甚至在港口内的浮动式潜水平台上进行,真正意义的弹道导弹潜艇尚在船坞中。

即使新型潜艇服役,由于缺乏海空支援和可靠的通信指挥手段,难以贸然进入大洋巡弋,因此也就只能作为港内发射台使用,难以真正形成战略威慑能力。

朝鲜潜射导弹几次就成功秘诀全在这里

前不久朝鲜举行大阅兵,阅兵仪式上备受关注的当属导弹,此次阅兵朝鲜共展示了56枚不同类型的导弹,其中有“北极星-1”型潜射弹道导弹,以及改进型“北极星-2”型陆基弹道导弹,都是首次亮相,数据显示其射程达到1500-2000公里。

其中R-27是朝鲜在上世纪90年代初期从俄罗斯搞到的,同时还有该导弹的技术资料以及朝鲜从俄罗斯招揽的一批导弹专家。在此基础上,朝鲜开始研制自己的潜射导弹和陆基中程导弹。根据现有的信息,潜射型号是“北极星”-1(美国称KN-11),陆基型号是“火星10”,也就是经常见诸媒体的“舞水端”。此外,朝鲜还在“北极星”-1潜射导弹基础上发展出了一款新的陆基型“北极星”-2导弹。在今年的“太阳节”阅兵式上,潜射型“北极星”-1和陆射型“北极星”-2同时亮相。

R-27 外形极具特色,弹体中段的 4 片大型倒梯形弹翼构成主要的控制面,褡配寻的头段的 4 片梯形稳定翼和弹体未段的 4 片固定式双三角尾翼。虽然基本气动布局相同,但 R-27 的增程型为延伸射程,后段弹体换装了直径和长度略增的固体火箭发动机,使导弹全长至少增加了 0.7 米。各型 R-27 均装有一个重量 39 公斤的延伸杆状弹头和主动无线电近发引信,其中 R-27EM 为了提高对低空目标的猎杀能力,引信位置改在控制翼的后方

从2014年10月至今年2月,朝鲜共进行了12次“北极星”-1导弹的试验,其中头两次为陆上静态弹射试验,后面10次均为水下发射试验。在这12次试射中,有3次确认失败、2次疑似失败、7次成功。美国媒体指出,2016年8月24日进行的水下发射试验最具意义,因为这是“北极星”-1潜射导弹首次进行全程飞行试验,发射后飞行了500公里。

随着新军事变革深入发展,推进军事转型,构建信息化军队,打赢信息化战争,已经成为世界各国发展武器装备的目标牵引。军事大国正加紧调整军事战略,以信息技术推动信息化武器装备的发展。朝鲜如果一直在执迷不悟,相信国际上也会受到惩罚,安理会已经介入,所以说朝鲜且走且珍惜。


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