發展沿革
研製背景
20世紀50年代,美蘇之間的對峙冷戰達到高潮。當時美國已經開始研製第一種洲際SM-65彈道飛彈(宇宙神),但是試驗不力、進展緩慢。
HGM-25A彈道飛彈試射準備1957年6月11日,SM-65彈道飛彈進行首次發射、飛行試驗。因發動機故障,試驗失敗。
美國軍方因急於獲得大型彈道飛彈,所以決定著手平行研製“丘辟特”和“雷神”兩種中程飛彈,SM-65彈道飛彈和HGM-25A彈道飛彈(大力神)兩種洲際飛彈,以期儘早解決戰略飛彈的有無問題。隨後美國空軍與洛克希德·馬丁公司正式簽訂契約,由該公司負責設計和製造“大力神”彈道飛彈。
研製歷程
為加大戰略核武器的研製力度,美國戰略飛彈評審委員會提出,作為SM-65彈道飛彈發展計畫的補充備份,同步研製HGM-25A彈道飛彈。
HGM-25A彈道飛彈1955年,美國軍方與飛彈研製主承包方馬丁公司簽訂研製契約。
1959年2月6日,HGM-25A彈道飛彈首次飛行試驗獲得成功。其後HGM-25A彈道飛彈共進行了65次研製性飛行試驗,其中成功40次,部分成功6次,失敗19次,成功率為70%。
列裝入役
1962年4月,HGM-25A彈道飛彈正式裝備部隊。
HGM-25A彈道飛彈HGM-25A彈道飛彈共裝備6個戰略飛彈發射中隊,每箇中隊9枚飛彈,總計54枚,每箇中隊約200名發射維護人員。
HGM-25A彈道飛彈研製費用33.3億美元(1962年美元幣值),該飛彈平均單價為200萬美元,每處地下發射井造價85萬美元(1960年美元幣值)。
由於20世紀60年代早期美國的洲際彈道飛彈數量少,精度普遍較低,HGM-25A彈道飛彈專門用於打擊敵方工業中心或主要城市等高價值目標,而空軍戰略轟炸機則負責打擊較小或較硬的目標。
技術特點
總體設計
HGM-25A彈道飛彈為二級飛彈,由彈頭、儀器艙、一級彈體、二級彈體、級間段、動力裝置和尾段組成。飛彈彈體各段分段加工成型後,運至總裝車間完成對接總裝。
HGM-25A彈道飛彈彈頭為錐-柱-裙式結構,儀器艙為截錐形結構,彈體呈圓柱形。一、二級之間用截錐形級間段連線。一、二級彈體有各自的推進劑貯箱;燃料箱和氧化劑箱是獨立的兩個箱體,貯箱箱壁就是飛彈的蒙皮,貯箱由圓筒段和上、下兩個箱底焊接而成。
飛彈第一、二級彈體之間的級間分離系統由連線一、二級的4個爆炸螺栓組成。飛彈第二級彈體與彈頭之間分離系統是2台固體加速火箭。各分離系統由分離程式自動控制器控制。當分離系統啟動時,固體火箭加速飛彈第二級,使二級液體推進劑保持在貯箱底部,以防止失重下推進劑浮動並確保可靠分離。
動力裝置
HGM-25A彈道飛彈的動力裝置由一級發動機、二級發動機和推進劑箱自動增壓系統等組成。
HGM-25A彈道飛彈發動機飛彈第一級發動機採用2台LR-87-AJ-3型發動機,於1957年11月研製成功。發動機由推力室。渦輪泵、燃氣發生器、發動機啟動系統和增壓系統等組成。第一級的2台發動機裝在一個機架上,可根據控制系統指令進行擺動以控制飛彈的偏航和俯仰。此外,第一級還裝有4個較小的噴管,利用一級主發動機燃氣發生器產生的燃氣工作。通過控制4個較小噴管排氣方向即可控制飛彈的滾動姿態。
飛彈第二級採用1台LR-91-AJ-3型發動機,由推力室。渦輪泵、燃氣發生器和增壓系統等組成。第二級上有4台漏斗形遊動噴管,利用主發動機燃氣發生器的燃氣產生推力,控制飛彈滾動姿態和調整飛彈末速。第二級的增壓系統與第一級類似。
制導控制
HGM-25A彈道飛彈採用無線電-慣性組合制導系統,系統包括地面裝置和彈上設備兩部分。地面裝置包括制導計算機、用於跟蹤和傳輸指令信號的雷達、有關電子設備和天線等。地面制導計算機採用固態數字計算機,雖然由10萬多個零件組成,但因系統具有自檢能力,可靠性達99.89%。
HGM-25A彈道飛彈二級尾部飛彈的彈上制導設備包括指令接收機、解碼器、自動駕駛儀、雷達信號發射機和彈上天線。彈上制導設備安裝在飛彈第二級前面的無線電-慣性制導儀器艙內。該制導系統經過數十次飛行試驗證明能滿足實戰要求。
彈頭裝置
HGM-25A彈道飛彈早期曾採用熱沉式MK2型彈頭,後期改用燒蝕式MK4型彈頭。MK4型彈頭由阿芙柯公司研製,長2.92米,直徑1.19米,彈頭形狀為鈍錐-柱-裙狀,能保證很高的彈道參數,再入大氣層的速度快、命中精度高。
飛彈發射飛行中當彈頭再入時,彈頭駐點附近表面氣體溫度高達7750攝氏度,為了確保彈頭內部結構、引信和核裝置不受高溫影響,彈頭採用金屬蜂窩陶瓷、
酚醛樹脂浸漬
二氧化矽、玻璃環氧增強塑膠作為防熱材料。
作戰方式
地面裝備
HGM-25A彈道飛彈作為一種戰略武器,被設計成第一批可以從加固的地下發射井發射的飛彈之一,地下發射井可以保護飛彈防禦蘇聯的戰略核攻擊。
HGM-25A彈道飛彈發射過程1HGM-25A彈道飛彈採用地下貯存井貯存,地面發射方案。其發射裝置由地面操作設備和輔助設備組成。地面操作設備包括:地下井及升降發射台、地面制導站、推進劑快速加注系統和檢測發控系統。貯存井(非發射井)的井蓋由兩扇門組成,兩扇門由高強度鋼焊接而成,重106.1噸。每扇門大致為長方體構造,長7.2米,寬4.94米,厚1.058米。
每個發射場包括三個飛彈發射井、一個天線發射台、一個發電廠、燃料和設備終端以及一個指揮掩體,所有地面設施都通過隧道相互連線,並位於距離其他發射場至少33千米的地方,以提高在遇襲時的生存能力。為了安全起見,發射井的位置也與其他複雜結構隔離開來。
發射流程
HGM-25A彈道飛彈過程2HGM-25A不能從發射井內直接發射,而是被安裝在電梯上,在發射前將飛彈升至地面後點火升空。為了對蘇聯可能的侵略打擊作出快速反應,HGM-25A彈道飛彈部隊接到發射命令後,對飛彈進行燃料加注、測試,同時井口兩扇門向兩側打開,飛彈從地下貯存井中提升至井口,做好準備後再進行發射,整個發射流程約15分鐘。
性能數據
HGM-25A彈道飛彈參考數據:
基本參數
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彈長
| 29.90米
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彈徑
| 3.05米(第一級) 2.44米(第二級)
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起飛質量
| 99.79噸
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性能參數
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有效載荷
| 2000千克
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最大射程
| 10140千米(10000千米)
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命中精度
| 2000米(CEP圓機率誤差)
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飛行速度 | 24100千米/小時 |
飛行高度 | 800千米 |
反應時間 | 15分鐘
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可靠性
| 70%(飛行成功率)
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彈頭裝置
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彈頭型號
| W-38型熱核彈頭一枚
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彈頭威力
| 500萬噸TNT當量(375萬噸TNT當量)
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彈頭載具 | Mk.4艙 |
制導方式 | 無線電-慣性組合制導系統
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動力裝置
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發動機型號
| 2台LR87-AJ-3液體火箭發動機(第一級)
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1台LR91-AJ-3液體火箭發動機(第二級)
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發動機質量
| 1678千克(第一級) 589千克(第二級)
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發動機推力
| 2台666千牛(第一級)
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356千牛(第二級)
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工作時間
| 140至160秒(第一級)
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180秒(第二級)
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發射方式
| 地下井貯存、地面發射
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衍生型號
為充分利用軍用火箭的商用價值,美國在HGM-25A洲際彈道飛彈的火箭發動機基礎之上,發展了“大力神”運載火箭系統。
1964到1966年,為了發射雙子星座飛船,一部分HGM-25A彈道飛彈被改作運載火箭,從而形成了大力神運載系列中的第一種型號“大力神2-雙子星座”運載火箭。其間“大力神2-雙子星座”火箭一共進行了12次飛船發射,全部成功。
服役動態
1962年,HGM-25A彈道飛彈列裝後,其地下井基地由六個不同的戰略飛彈中隊指揮,分別部署在加利福尼亞、科羅拉多、愛達荷、南達科他和華盛頓州的空軍基地。
1965年8月,美國小石城的一個HGM-25A飛彈發射井,在用LGM-25C飛彈替換HGM-25A飛彈操作時,一名焊接工人的焊槍掉落戳破了輸送液體燃燒劑的軟管,導致一場起火爆炸事故,造成53人死亡。
1965年,LGM-25C彈道飛彈研製成功並列裝擔負戰備值班,HGM-25A彈道飛彈全部退役。
HGM-25A彈道飛彈發動機噴口總體評價
HGM-25A彈道飛彈是為美國提供對蘇聯的反擊能力,作為SM-65彈道飛彈的備份方案研製的,兩者在技術水平上基本一致,最大射程和命中精度也基本相當,區別在於飛彈總體結構方案,SM-65彈道飛彈採用液氧/煤油發動機的一級半結構,而HGM-25A彈道飛彈則選擇的是液氧/煤油發動機的真正二級結構。另外HGM-25A彈道飛彈採用了與SM-65彈道飛彈不同的彈上慣性導航設備和地面無線電跟蹤設備相結合的制導體制。
HGM-25A彈道飛彈發射
HGM-25A彈道飛彈是美國第一枚在設計階段就考慮地下井貯藏的陸基洲際飛彈。為了在可能的核戰爭中,保有確定的反擊力量,美國軍方構想採用地下貯存方式,抵禦蘇聯的核攻擊。HGM-25A彈道飛彈的部署和發射方式,正體現了在抵禦核攻擊後的戰略反制能力。
1972年,美國戰略空軍司令部進行評估時,考慮到蘇聯洲際彈道飛彈數量的不斷增加和性能的逐步改善,認為美國20世紀50至60年代部署在地下發射井中的HGM-25A彈道飛彈和LGM-30F彈道飛彈越來越容易被摧毀,尤其HGM-25A發射準備時間長、地面發射風險高,而且其威力和命中精度也難於滿足20世紀80年代的作戰使用要求,終於決定HGM-25A彈道飛彈退役。(《諸神的重箭:經典戰略彈道飛彈》《世界飛彈大全第三版》評)