文/岳江鋒

▲ 著名的德國V-2導彈復制模型
美國和蘇聯在二戰后逐漸形成兩極稱霸的格局,以核武器作為軍事上博弈的“終極資本”,爭相研發了核洲際導彈和作為導彈之盾的核戰略反導系統。由于這些早期的反導系統都是采用核彈頭作為殺傷裝置,在自己國土上空爆炸,可謂“殺敵一千、自損八百”,最終難逃被取代的命運。
真正讓美蘇兩個“核巨頭”為自身的核安全坐臥不寧的,是在擁有了洲際彈道導彈之后。因為,當時的轟炸機作戰能力有限,突出的表現是目標大、速度慢,在洲際航程上想安全、快捷地突破對手防御系統,開展縱深打擊極具挑戰,因此美蘇并不是很擔心對手的戰略轟炸機進攻。
洲際彈道導彈的問世徹底改變了這一現狀。說起洲際彈道導彈,其設計思想最早可以追溯到20世紀三四十年代由德國著名火箭專家馮·布勞恩提議的A9/A10計劃,這就是人類歷史上首次設計的洲際彈道導彈。馮·布勞恩在二戰期間主持研制了著名的V-2導彈。V-2導彈的射程為320公里,但如果用于轟炸美國,這一射程就遠遠不夠了。由于此前有研制V-2導彈的成功經驗做基礎,馮·布勞恩對研制洲際彈道導彈計劃充滿信心。

▲ 蘇聯的“橡皮套鞋”導彈
針對新設計的A9/A10導彈,馮·布勞恩決定采用兩級火箭發動機串聯計劃。第一級是在已有的V-2導彈的火箭發動機基礎上放大改進而來,將6臺V-2導彈的火箭發動機連在一起。第二級則是一枚改進后的V-2火箭,外形類似箭頭。由此A9/A10成為人類歷史上的第一種多(兩)級大型火箭。到1945年初,整個計劃已經完成全部設計任務并進入試驗階段。然而事不遂人愿,1945年5月,納粹德國戰敗投降,A9/A10洲際彈道導彈計劃也隨之胎死腹中。雖然如此,這一嘗試還是對后世的宇航事業產生了劃時代的影響。
二戰后,蘇聯攻占了德國火箭研究基地,將所有納粹德國情報機構沒有來得及銷毀的技術資料、機器設備全部帶走,還俘虜了很多德國技術人員,其中就包括A-9/A-10洲際彈道導彈計劃的全部資料和部分設計人員。這有力地助推了蘇聯航天事業的發展,使其成為世界上最早真正擁有洲際彈道導彈的國家。
1953年2月13日,蘇聯部長會議發布443-213號政府文件《1953―1955年蘇聯遠程導彈研制決議》,文件決定在未來2~3年時間內,蘇聯將致力于發展射程超過8000公里的遠程彈道導彈(該射程后來被界定為“洲際導彈”),開始進行課題代號分別為T-1和T-2的洲際導彈研制工作。T-1課題為研制射程7000~8000公里的兩級彈道導彈,T-2課題則為研制洲際巡航導彈。
1954年1月,蘇聯決定將洲際導彈研制型號定為P-7(北約代號SS-6“警棍”)。1956年8月21日,在蘇聯拜科努爾航天發射場進行的P-7洲際導彈試驗終于成功,彈頭質量模型飛完了5600公里航程,到達堪察加靶場。P-7成為人類歷史上第一個試驗成功的洲際彈道導彈。在這場以洲際彈道導彈和衛星為后盾的美蘇空間爭奪戰中,蘇聯取得了第一回合的勝利。美國研制洲際彈道導彈的步伐也很快跟了上來,1959年研制成功宇宙神洲際彈道導彈。
1960年1月,P-7導彈開始戰斗執勤,同年11月20日正式裝備部隊。P-7導彈最大射程8000公里,核裝藥威力達300~500萬噸TNT當量,導彈在注滿推進劑情況下可以保存30天,發射準備時間12小時。這型導彈僅僅生產了4枚,目標分別指向紐約、華盛頓、芝加哥和洛杉磯,在1968年退役。

▲ 人類歷史上首枚洲際彈道導彈——P-7導彈

▲ 蘇聯A-35“橡皮套鞋”反導系統的預警探測雷達

▲ 美國第一代反導系統中的“奈基-宙斯”導彈
P-7導彈的總設計師是蘇聯導彈科學家科羅廖夫。該導彈是兩級結構,由一個配置在中央的較長芯級和4個配置在其四周的較短助推器并聯而成。采用這種結構形式既可以避開第二級發動機高空點火的困難,又可降低火箭的總高度,從而可減少風荷載對火箭的影響。
P-7導彈第二級長28米,最大直徑2.95米,向下逐漸收縮,到尾段處直徑為2.2米。助推器全長19米,最大直徑3米,呈圓錐形,每個助推器底部裝有一個翼展約0.9米的穩定底翼,用以改善火箭的操縱性能。助推器和芯級都是獨立的系統,各有自己的推進劑貯箱和發動機,彼此之間沒有液壓和氣管路連接,只保持電路連接。
P-7導彈的兩級發動機均采用格魯什科主持設計的液氧和煤油發動機。芯級裝有一臺RD-108發動機,地面推力76噸,真空推力93噸,比沖315秒。由于這種發動機安裝的推進劑貯箱很大,因此工作時間也長得多,達300秒以上。四個助推器各裝一臺RD-107發動機,地面推力為83.7噸,真空推力102噸,比沖314秒。
這兩種發動機均于1954年開始設計,都采用四燃燒室布局,性能和結構也很相似,所采用的基本部件均相同。為使火箭在飛行中保持穩定并進行姿態控制,助推器四個主燃燒室附近裝有2個小型游動發動機,可以作±45度搖動,以提供火箭的控制力。在發動機噴管垂直的情況下,每臺助推器所產生的推力有10%是由游動發動機提供的。第二級在四個主燃燒室周圍裝有4個小型游動發動機,提供姿態控制力,也可以作±45度的擺動。
自從有了洲際導彈,美蘇就開始想著盡快研制出“導彈克星”。但由于洲際導彈速度快(最大飛行速度可達每秒7公里以上),雷達散射界面小,跟蹤捕獲難度大,攔截起來絕非易事。20世紀50年代末至60年代初,美蘇都選擇了“用核彈反核彈”的方法來攔截洲際導彈。

▲ 奈基系統的制導雷達
根據核物理學,核武器爆炸對人員和物體造成殺傷破壞的主要因素有:沖擊波、光輻射、早期核輻射、放射性沾染和電磁脈沖。它們在核爆炸總能量中所占的份額,取決于核武器的類型和爆點的環境條件。通常原子彈空中爆炸時,沖擊波約占總能量的50%,光輻射約占35%,早期核輻射約占5%,放射性污染約占10%。
氫彈(又叫“熱核彈頭”)空中爆炸時,沖擊波與光輻射的總份額有所增加,而放射性污染的份額則減少,增減額隨聚變-裂變比的不同而不同。增強某種效應的核武器,該種殺傷破壞因素的份額就大大增高。無論哪種核武器爆炸,電磁脈沖的能量份額都很小,但對電子和電氣設備等目標的破壞作用卻很大。
蘇聯1961年研發出了A-35“橡皮套鞋”反彈道導彈系統。這種系統裝備了兩種導彈:一種是代號為53T6的高超聲速大氣層內攔截導彈,另一種是代號為51T6的大氣層外攔截導彈,分別攜帶了300萬~500萬噸當量的AA-84熱核彈頭,利用核彈頭爆炸產生的沖擊波和電磁脈沖,癱瘓并摧毀來襲的敵方核導彈。
同一時期的美國采取的是改型方案,即在“奈基”防空導彈系統的基礎上,升級為威力和射程都更大的“奈基-宙斯”系統,新系統的戰斗部最初采用500千克T-45高爆彈頭。后來,在此基礎上還發展了“奈基-宙斯A”“奈基-宙斯B”等系統,戰斗部為當量為500萬噸的W71熱核彈頭。1959年8月,“奈基-宙斯”系統首次試射。
美蘇的這種核反導系統的最大缺點是對己方的無防護人員殺傷力巨大,可謂“殺敵一千、自損八百”,是在當時技術條件下的一種無奈手段,但它們開啟了歷史上反洲際彈道導彈的先河。

▲ 奈基系統的各導彈型號(從左至右):“阿賈克斯”“大力神”“宙斯”