[科普中国]-潜地导弹

性能指标

潜地弹道导弹，全长8.7～17米，直径1.4～2.1米，射程650～11000千米，起飞重量10～60余吨，投掷重量0.5～2.5吨，命中精度3700～130米。核弹头有单弹头、 集束式多弹头和分导式多弹头。多弹头导弹有3～10个分弹头，总爆炸威力为30～300余万吨梯恩梯当量。制导方式采用惯性制导或星光加惯性制导。动力装置，大多采用2级或3级固体燃料火箭发动机，也有采用液体燃料火箭发动机的。战略导弹潜艇导弹舱有12～24具垂直发射筒。潜艇在水下机动时，导航系统能为导弹发射连续提供有关舰位、航向、航速和纵横倾角等数据，连同预先装定的目标坐标，通过射击指挥系统随时计算出每枚导弹的射击诸元，并将其装定到导弹制导计算机内，迅速完成导弹发射准备。发射时，通常采用冷发射（动力发射）方式，一般用燃气蒸汽作能源，以较大的推力将导弹从发射筒推出，在水中上升，出水前或出水后导弹自身发动机点火，按预定弹道射向目标。潜地巡航导弹装备在攻击潜艇上，是一种体积小、重量轻、命中精度高、突防能力较强的战略武器。其战斗部用常规装药或核装药；动力装置通常采用涡轮风扇发动机；制导方式为惯性加地形匹配复合制导。借助潜艇内的鱼雷发射管或专用垂直发射筒发射。当导弹出水上升到一定高度时，弹翼自动展开，火箭助推器脱落，涡轮风扇发动机工作，导弹转为水平巡航飞行，进入陆地后，能随地形起伏飞行。20世纪80年代中期，美国装备部队的"战斧"BGM-109A型潜地巡航导弹，全长6.17米，直径0.53米，翼展2.65米（可折叠），射程2500千米，巡航高度7～152米，命中精度30米。1991年海湾战争中首次用于实战。前苏联装备部队的SS-N-21潜地巡航导弹，直径0.53米，射程约3 000千米，命中精度120米。

分类潜地导弹分为潜地弹道导弹和潜地巡航导弹。

潜地弹道导弹潜地弹道导弹多用固体火箭发动机作动力装置，采用惯性制导或天文加惯性制导，携带核弹头。核弹头有单弹头、集束式多弹头和分导式多弹头，爆炸威力为数万吨至百万吨梯恩梯当量，射程为1000～10000余千米。导弹装在潜艇中部的垂直发射筒内，每艘潜艇一般有 12 ～ 14具发射筒，每具装一枚导弹。潜艇在水下机动时，导航系统能为导弹发射连续提供有关艇位、航向、航速和纵横倾角等数据，通过射击指挥系统随时计算出每枚导弹的射击诸元，并将其装订到导弹制导计算机内，迅速完成导弹发射准备。发射时，导弹靠燃气蒸汽或压缩空气弹出艇外，导弹出筒后，在水中上升，出水前或出水后导弹发动机点火，按预定弹道射向目标。

潜地巡航导弹潜地巡航导弹通常用空气喷气发动机作动力装置，采用惯性加地形匹配复合制导，且携带的核弹头的威力较高。它可借助潜艇内的鱼雷发射管或专用发射筒发射，当导弹出水升到一定高度时 ，弹翼自动张开，火箭助推器脱落，空气喷气发动机工作，使导弹转为水平巡航飞行。2

组成潜地导弹由弹头、动力装置、弹体和制导系统组成。弹头多用核装药，可以是单弹头、集束式多弹头或分导式多弹头。潜地导弹的动力装置常用固体火箭发动机，潜射巡航导弹的动力装置大多采用空气喷气发动机。弹体将各分系统连成一个整体。制导系统常用惯性或天文加惯性制导系统，主要由惯性平台和弹上计算机组成。潜射巡航导弹多用惯性加地形匹配等复合制导方式。潜地导弹通常装在潜艇中部的垂直发射筒内，靠1～1.5兆帕（约10～15大气压）的燃气、蒸汽或压缩空气弹出艇外，获得约45米每秒的弹射速度。潜射巡航导弹可由潜艇的鱼雷发射管或专用发射筒发射。导弹在出水前或出水后点燃发动机，按预定的弹道飞向目标。3

发射原理水下发射弹道导弹的潜艇一般在水下30米深度以2节左右的速度航行．导弹置于发射筒内垂直装于潜艇中部。此时发射筒盖承受约3个大气压的水压．高压气进行简内增压．便可开启筒盖。为防止海水涌入待发的导弹发射筒，在筒口安装一层水密隔膜。发射时，点燃燃气发生器．高温高压气体从发射筒底部喷人简内，推动导弹穿透水密隔膜，在第l级火箭的助推下冲出水面并飞行二_二十予米后，第2级火箭进行接力助推，按预定弹道飞行后再人大气层对目标实施攻击：最初的水下导弹发射．采用导弹飞离水面15～25米高度时l级火箭开始点火的方式。后来则改为导弹发射离艇后，在水下一个安全距离上点火，保证导弹在入水时有一个巨大的垂直向上运动的推力，以消除导弹出水时水面风浪的影响。重达十几吨的导弹发射离艇后，必须立即向发射筒内灌注海水，以弥补导弹重量。发射产生的后坐力会使潜艇略微下沉，但不会对潜艇造成危险。水下垂直发射方式对潜艇要求很高．技术也比较复杂，所以一般仍采用鱼雷发射管进行：发射导弹置于一个特制的鱼雷形容器中．容器尾部装一台同体火箭发动机和一个燃气发生器。发射时，潜艇像发射鱼雷那样把容器推出艇外．固体火箭发动机点火推动容器潜航，潜航150～200米后容器以45。角跃水面并升至20米高度，尾部燃气发生器所产生的燃气将导弹以12。一15。倾角射出．容器脱落．导弹自身的助推器点火．将其推向32米高度．随后，弹上主动机点火，导弹降到15米左右高度飞行，直到击中目标。1

潜地导弹的长度和直径受到发射筒的严格限制。导弹在水下的运动比较复杂，除导弹本身的运动外，还有潜艇运动、海流、涌浪等因素的影响。潜地导弹的命中精度通常略低于地地导弹。导弹的水下发射技术比较复杂。潜艇在水下机动航行时，导航系统不间断地为发射导弹提供艇位、航向、航速和纵横倾角等数据；射击指挥系统随时计算出每枚导弹的射击诸元，将其装定在弹上计算机内，并迅速完成发射准备工作。接到发射指令后，潜艇的发控系统开始按预定发射程序工作。发控系统的检测设备自动检查每枚导弹的发射准备状态。导弹的发射准备时间约需10分钟，发射间隔为几十秒。2

发展历史潜对地导弹于20世纪50年代开始出现。早期的潜对地导弹采用液体火箭发动机，只能从水面发射，射程近，精度差。60年代出现水下发射的、采用固体火箭发动机的潜对地导弹。此后导弹的射程不断增大，精度迅速提高。

美苏美国从20世纪50年代中期开始发展潜对地弹道导弹，到目前为止，已研制成功“北极星”Al、A2、A3，“海神”C一3，“三叉戟”Ic4、ⅡD5共3个系列6种型号的潜对地弹道导弹。苏联和美国一样，也是50年代中期开始研制潜对地弹道导弹的。60年代初期，苏联仅有SS—N一4和sS—N一5型导弹。到60年代末期发展有ss—N一6导弹；70年代服役的导弹有ss—N一8系列；80年代中后期分别装备使用的SS—N一20和SS—N一23是苏联性能最为先进的潜地导弹。

苏联从50年代中期开始发展潜地弹道导弹，并于1955年9月首次在常规动力潜艇上由水面发射成功。此后，装备潜艇的有SS-N-4、SS-N-5、SS-N-6、SS-N-8、SS-N-18、SS-N-23六种液体燃料的和SS-N-17 、SS-N-20 两种固体燃料的潜地弹道导弹。SS-N-23导弹，射程8500千米，投掷重量为1.52吨，可携带6～8个分导式弹头，命中精度600米。美国从50年代中期开始发展潜地弹道导弹 ， 1961年在"乔治·华盛顿" 号核动力潜艇上首次水下发射成功。先后研制出"北极星"A1、A2、A3、"海神"(C3）、"三叉戟"-Ⅰ（C4）和"三叉戟"-Ⅱ（D5）六种型号潜地导弹，分别于1960年、1962年、1971年、1979年和1990年装备潜艇；"三叉戟"-Ⅱ（D5）潜地导弹，射程11000千米，命中精度130～185米，装有8个分导式核弹头，每个弹头威力为47.5万吨梯恩梯当量。法国于1965年开始研制M-1型潜地导弹，射程2500千米，1971年装备潜艇；其后研制的还有M-2、M-4，分别于1974年、1976年和1985年装备核动力潜艇。中国于1982年10月和1988年9月，由潜艇从水下发射运载火箭成功，标志着中国潜地导弹已进入实用阶段。2

中国中国潜地导弹研制工作从六十年代中期开始，经历了方案论证、技术攻关和台、筒、艇试验3个阶段。

一、方案论证与设计

根据中央专委的决定，一九六五年八月，七机部四院组建了第四设计部(简称四部，，开始了固体战略导弹总体设计的准备工作。固体导弹的研制工作是从设计近程、单级固体导弹开始的。但起步不久，科技人员便对研制这种固体导弹的必要性提出了不同的意见。一九六七年一月，在国防科委听取近程、单级团体导弹方案汇报时，有人认为近程单级固体导弹的战术技术指标难以满足使用部队的要求，主张立即开始研制中程潜地固体导弹。这个意见引起了领导机关的重视。随后，在四院组织深入调查，国防科委提出报告后，经周恩来主持的中央专委会议研究确定，为了与导弹核潜艇研制取得同步，应提前完成中程固体导弹的研制。

一九六七年三月，国防科委正式下达了中程潜地固体导弹的研制任务。跨越近程单级的阶段；直接研制两级中程固体导弹，面临起点高，技术难度大，既无资料、图纸，又无仿制样品，缺乏预先研究等许多困难。这样艰巨的任务，对于四院刚组建起来的年轻的固体导弹研制队伍是一个严峻的考验。潜地导弹方案论证中遇到了诸如潜艇空间有限。导弹外型尺寸有严格限制，弹头核装置、装弹仪器设备必须轻型化、小型化；水下发射方案及水下运动规律；在潜艇运动和海水浪、涌、流的作用下，导弹点火时的大姿态稳定；导弹水下严重受力引起的载荷、强度设计计算；导弹气密、水密性保证；油雾、盐雾、霉菌等恶劣环境下的防护等一系列复杂的技术问题。

在总体万案论证与设计中，遇到的第一个问题是如何选择导弹水下机动发射技术的试验途径。四部的设计人员分析研究了国内外研制固体潜地导弹的经验和教训，从中国国情出发，选择了一条新的途径，即先用缩比导弹模型在水池内进行发射试验和水筒试验，然后再研制一种能回收的全尺寸模型弹，直接在水下运动的潜艇上进行发射试验。

第二个问题是选择何种发射方式。要将一个10几吨重的导弹从水下几十米深处弹射出水，使导弹具有一定的出水速度和较小的出水姿态角，并保持弹体初始姿态的稳定，除在导弹外型设计上采取广定的技术措施外，还要选定一种动力源，使导弹在发射简内就能获得足够大的出水速度。承担发射装二研制的七院十三所的设计人员经过反复分析论证，选定了燃气动力、导弹水下冷发射方式。

第三个问题是选定导弹的试验程序。鉴于国外潜地导弹试验程序复杂，周期很长，使用的导弹数量过多，耗资巨大，中国不能这样办。四部科技人员经反复论证，决定采用经陆上发射台、陆上发射筒发射试验考核后，直接进行潜艇水下发射，提出了中国独创的“台、筒、艇”三步试验程序。

第四个问题是选择恰当的导弹弹体、两级动力装置和制导系统等问题的解决方案。导弹外形除头部与尾罩两级均为圆柱体。弹头因受长度尺寸和安装核装置的限制，选择了组合锥形。为了承受导弹发射时高温高压燃气的作用力，导弹尾端设计了外形为椭球形的尾罩。考虑到导弹长度受限制和气密、水密要求，两级之间采用封闭式热分离方案等。两级动力装置为固体发动机，采用新研制的复合推进剂和低合金高强度钢壳体。在固体发动机研制中，首次采用了较先进的摆动喷管（一级）和液体二次喷射（二级）的推力向量控制方式。为了提高导弹的命中精度，准确控制二级发动机按指令关机，在二级发动机前封头上设置了3个反向喷管，以实现推力终止，并提供头体分离的反向惟力。

制导系统研制经广泛调查，从系统性能、精度、体积重量等方面比较分析，并考虑到满足潜地导弹特殊需要和将来的发展，决定采用陈德仁主持研究的平台一-计算机方案；导弹瞄准系统，既要适应潜艇方位的不断变化，又要满足发射多发导弹的作战需要，经论证，采用了长春光机所唐九华提出，王家理等研制的补偿艇体变形的全光路瞄准仪方案。此外，还对控制、遥测、安全、弹体结构和地面设备等分系统方案作了大量论证工作，于一九六八年确定了备份系统的方案，并作了相应的设计和试验。

一九六七年三月，国防科委明确了导弹核潜艇武器系统研制任务的分工，并要求研制单位按期完成总体及各分系统的方案设计工作。

同年十月，海军审定了潜艇和导弹的总体方案，确定了主要战术技术指标。一九六八年，总体单位向各分系统提出了技术设计要求，导弹研制工作进入了技术攻关和分系统研制试验阶段。

二、技术攻关

一九七0年一月一日，周恩来批准将四院四部迁到北京，划归七机部一院建制。一院抽调了几十名技术干部到四部，并任命控制系统专家黄纬禄为潜地导弹总设计师，加强了潜地导弹的研制力量。担负潜地导弹研制任务的科技人员从分析导弹的水下运动特点人手，进行了大量的理论分析和计算、试验工作。他们从水下流体动力、水下弹道和水下载荷等不同的试验目的出发，充分利用现有的水筒、风洞等试验设施，确定缩比模型试验方案；利用六机部七院二所的试验水池，进行了缩比模型弹射等试验，为洛地导弹的研制提供了设计依据，为分析水下发射技术问题积累了宝贵的资料；对首批导弹缩比模型进行了数百次研究性试验和发射试验，模拟了一定水深、航速和出筒速度等干扰因素，测得了大量数据，从而形成了水下弹道研究的一套比较完整的方法。为研究潜地导弹水下运动状态，需要测量水下弹道。然而，要对从活动潜艇发射出来，在海水中高速运动的导弹进行拍摄和测量，技术难度很大。

一九八四年，辽南潜地导弹试验场翟序春等提出应用微光电视技术进行水下弹道测量的方案。在公安部的支持下，经研制小组的努力，于一九八五年组合成一套试验用的水下微光电视系统，解决了水下发射导弹的测量问题，并为外弹道水下测量打下了基础。

弹头是导弹运载的有效载荷。潜地导弹的弹头装有能毁伤敌人战略目标的核装置，是导弹组成的一个重要的独立系统。导弹弹头的研制工作是在李绪锷副总师的主恃下进行的，根据潜地面体导弹的特殊要求，在七机部核武器研究设计院的积极配合下，七机部一院十四所突破了外形选择、结构与防热设计以及参数测量等方面的技术关，研制成功中国第一个轻小型弹头，在导弹弹头设计技术方面达到了新的水平。

实现制导系统平台一计算机方案的关键是三轴液浮陀螺稳定平台（简称液浮平台）与弹上计算机。七一七厂于一九七一年组装出第一个模型平台。通过试验，证明原理正确，但主要技术指标都未达到预定的技术要求，难于在大的过载、冲击、振动和大姿态条件下可靠地工作。丁衡高、钟万登等又组织进行不大量的改进试验和理论分析，找出了提高产品性能的主要关键和途径，于一九七六年底研制出质量较好、外形小巧的4套初样平台系统。

弹上计算机，由七七一所从一九六八年十月开始研制。沈绪榜等提出并采用当时在国内还处于研制初期的小规模PMOS集成电路，于一九七0年底研制出中国第一台弹上用MOS型计算机，显示出有高集成度、低功耗等优点。后来又采用更先进的中小规模CMOS集成电路，扩大了计算机的功能。

固体发动机的研制也是一个技术难度较大的课题。摆动喷管是潜地导弹一级发动机的关键部件。一九六七年，七机部四院开始研制时，连续多次试车失败。经科技人员反复试验研究，确定了摇摆喷管球面的密封间隙量，改进了设计和加工工艺，终于在一九七九年九月突破了这一技术难关。

发动机所用材料涉及化工、冶金、轻工、机械、兵器、石油等工业部门的55个单位。每种材料几乎都有特殊的性能要求。其中发动机壳体材料由冶金部组织有关厂、所经过多年的奋斗才研制成功。其他如装药与壳体界面脱粘等计术问题，由杨南生．崔国良、邢球 等组织科技人员努力攻关，也获得了突破性进展。

导弹弹体结构先后由二一一厂、三0七厂负责研制。设计人员和工人对整体化铣加筋网格型式的弹体结构进行了反复研究和试制，经过两年多的实践，在张德全等的精心操作下，达到了质量要求；导弹弹体上的对接口、大小口盖和连接件之间的密封，虽通过试验，选定了"O"型密封圈的方案，但如何保证密封面加工精度，一直没有解决。三0七厂发动研制人员人人出谋献策，不分昼夜地苦干了一年零四个月，终于研制出了以球模为主的一套结构简单、调整方便、能保证密封性能的加工设备，解决了在仪器舱圆锥表面上加工空间曲率多变的大型密封口盖的技术难题。

三、实验研究

与此同时，四部开展了水下载荷环境的试验研究，经过3种不同的缩比模型的试验，进行了水下发射试验时各种载荷的测量，找到了导弹的最大受力情况，获得了水下发射导弹载荷环境的参数，为全弹结构设计提供了强度计算依据。此外，华北导弹试验基地刘怀忠等对测速器进行多次改进，使测量导弹出筒口速度等参数的成功率由10%提高到100%，并保证了测量精度，为考核发射动力系统设计方案的正确性提供了依据。为了研究真实条件下的水下发射技术，四部和五院五0八所、一院二一0厂、一0一站、上海锅炉厂协同完成了能回收的全尺寸模型弹的设计和生产任务。

为了摸清模型弹壳体从几十米高空落到海面的结构强度和是否可能影响艇的安全问题，黄纬禄在现场组织七机部的试验人员利用刚刚建成的南京长江大桥，把模型弹从桥面上扔下去，进行落水冲击试验。弹壁在阳光暴晒下，温度升到60摄氏度左右，在弹舱中安装仪器，调试设备，清洗污物，干不多时便浑身汗水。但他们不怕苦，不怕累，于一九七0年八月，圆满完成了导弹的落水冲击试验，测到了不同投放姿态下的弹体载荷、入水深度等参数，获得了宝贵的资料。

一九七二年十月，海军试验基地在辽南海域组织进行了模型弹首次真实海情下的潜艇水下弹射试验。试验前夕，有人鉴于曾有潜艇在用火药燃气作水柜排水试验中，因二次燃烧发生过爆炸事故，对这次担任水下发射任务的潜艇的安全表示担心。为了做到万无一失，确定由七机部四院杨南主负责，组织有关人员参加的专题小组进行研究。经辽南潜地导弹试验场方世武等研究分析，认为发射动力系统点燃工作时，发射筒内会产生二次燃烧现象（原设计末考虑到），但产生的能量不会对发射装置产生威胁性的破坏力，消除了参试人员的疑虑。

试验潜艇按预定时间驶向试验海区，在水下测试完毕后，发射装置的动力系统点燃，经过冷却后的燃气、蒸气混合气体充入发射筒底部。在强大气压作用下，弹被推出发射筒，穿过海水，飞上天空。模型弹首次水下发射试验成功，对研制潜地导弹有着十分重要的意义。这项试验结构简单可靠，试验中无需地面支援，且不受时间、地点和海情的限制，在技术上有所创新，荣获国家科技进步一等奖。二院四部戴进泉等在这次试验中作出了贡献。

未来发展方向在现代条件下，潜对地导弹是战略核力量中生存能力最强的武器。其发展方向是：减少品种型号，提高质量，增大射程，扩大打击目标范嗣和提高生存能力；进一步提高命中精度和载荷能力，增大对硬目标的摧毁能力；完善分导式多弹头技术，发展机动弹头和隐身技术，增大突防能力；改善发射和测控系统，缩短发射时间。2

型号举例“三叉戟”潜地洲际弹道导弹“三叉戟”潜地洲际弹道导弹是美国第三代海基洲际弹道导弹，有“三叉戟”Ⅰ（D-4）、“三叉戟”Ⅱ（D-5）两种型号。1969年开始研制，1981年服役。美国海军现役18艘俄亥俄级核潜艇共部署432枚，其中8艘部署192枚“三叉戟”Ⅰ（将换装Ⅱ型），10艘部署240枚“三叉戟”Ⅱ。

“三叉戟”导弹为三级固体燃料分导式多弹头洲际弹道导弹，采用星光惯性制导。

Ⅰ型弹长10.4米，弹径1.88米，起飞重量29.5吨，携带8个子弹头的分导式多弹头，每个子弹头威力为10万吨TNT当量，射程7400千米，命中精度230-500米。

Ⅱ型弹长13.42米，弹径2.108米，起飞重量59.1吨，携带8个子弹头的分导式多弹头，每个子弹头威力为47.5万吨TNT当量，射程11100千米，命中精度90米。4

SS-N-23导弹SS-N-23导弹全长16．9米，直径1．8米，最大射程8500公里。

苏联海军最新型三级液体分导多弹头远程潜地弹道导弹，80年代后期服役，装备DⅣ型潜艇或DⅢ型核潜艇，用以替换SS－N－18导弹。1987年3月24日美国国防部宣称，苏联第一艘D级Ⅳ型潜艇已投入现役，每艇装备16枚SS－N－23导弹。

性能数据：

起飞重量： 35.6吨

制导方式：星光惯性制导

动力装置：三级液体火箭发动机

投掷重量：1520公斤

核弹当量：6×25万吨

命中精度：595米

发射方式：核潜艇水下机动