潜射洲际导弹瘦身弹艇结合更完美
文/贲勋
▲消除了“龟背”的俄罗斯台风级战略核潜艇
▲建造中的台风级核潜艇，可以看到导弹舱位于两个完全并列的耐压艇壳之间
不久前，据俄罗斯媒体报道，首艘955A型（北风之神级）弗拉基米尔大公号弹道导弹核潜艇离开北方机械制造联合体船厂，开始了新一轮试航。这艘2017年11月下水的俄罗斯新一代战略导弹核潜艇，在此次试航中首次曝出了高清照片。它与955基本型核潜艇相比，最直观的变化是导弹舱和艇体融合更加完美，取消了“龟背”。那么，核潜艇“龟背”与潜射洲际导弹之间有啥联系？潜射洲际导弹如何才能做到小型化？
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因弹而出现的“龟背”
“龟背”是指潜艇背部超出耐压艇壳非正常的突兀部分（不包括指挥围壳），这种结构通常出现在战略导弹核潜艇上。
“龟背”出现的原因是潜射洲际导弹的尺寸大于潜艇直径，为了将巨大的导弹容纳到核潜艇中，只能在潜艇耐压艇壳上人为再加高。它的出现破坏了核潜艇的流畅外形，增大了航行阻力和噪声，是核潜艇与潜射洲际导弹尺寸之间矛盾妥协的产物，削减“龟背”是世界各核大国设计战略核潜艇的重要方向。
解决“龟背”与导弹之间的矛盾，可以从两个思路上考虑，一是将核潜艇做大，二是将潜射洲际导弹做小。
事实也是如此，核潜艇越做越大，潜射洲际导弹越做越小，正是世界各国核潜艇和潜射洲际导弹的进化路线。通过将核潜艇做大来消除“龟背”，俄罗斯的941型台风级战略核潜艇最为典型。
二战后，东西方军事对抗、潜艇和弹道导弹技术的进步，成为了美国加速研制潜射弹道导弹的催化剂。美国从上世纪50年代中期开始发展潜射弹道导弹，1961年在乔治·华盛顿号核潜艇上成功进行了首次水下发射。
制约潜射洲际导弹小型化的关键因素包括核弹头、固体燃料和发动机。以“三叉戟-2”为例，从载荷上看，该导弹可搭载8～14枚W-76核弹头（10万吨级）或8枚W-88核弹头（47.5万吨级），总重量2.8吨。其中，W-88核弹头高1.7米，直径0.55米，重量小于360千克。
这种设计在世界上独一无二，其代价之大令人瞠目结舌，最直接的影响就是核潜艇的尺寸和吨位过大，宽度达到23.3米，排水量超过3.6万吨，是世界上建造的最大潜艇。
“台风级”可携带20枚射程8300公里的SS-N-20潜射洲际导弹，单枚导弹投送能力为10枚10万吨级的核弹头。但是，尺寸和吨位变大并没有让“台风级”的战斗力翻倍，美国的俄亥俄级战略核潜艇排水量只有1.9万吨，吨位只是“台风级”的一半，但可以携带24枚射程1.1万公里的三叉戟-2潜射洲际导弹，战略威慑能力反而超过“台风级”。
▲消除“龟背”的代价就是体积的庞大，这是台风级核潜艇（左）同阿库拉级核潜艇在一起
弹艇需要有机结合
对比来看，美国第一代潜射导弹“北极星A1”的长度为8.69米，直径1.37米，起飞质量13吨，弹头为60万吨级的核弹头，射程2200公里；而现役的“三叉戟-2”，弹长13.42米，直径2.11米，起飞质量59.1吨，弹头为12枚10万吨级的核弹头，射程达到1.1万公里。
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▲台风级核潜艇上的导弹发射舱
▲为台风级核潜艇吊装SS-N-20潜射洲际导弹
▲带有“龟背”的美国俄亥俄级战略核潜艇
▲三叉戟-2潜射洲际导弹
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从“北极星”系列到“三叉戟”系列，美国的潜射弹道技术有了长足进步，单纯从尺寸和吨位上讲，其潜射导弹越来越大，但从射程和威力上来讲，这种尺寸和吨位放大的代价是很小的。
实现潜射洲际导弹小型化是解决“龟背”问题的根本途径。在潜射洲际导弹小型化实践中，美国的技术储备最为深厚。美国对潜射导弹的研究源于第二次世界大战末期，在德国高级司令部缴获的一份关于V-2导弹半潜式驳船的设计方案。
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从数据中可以看出，核弹头小型化属美国做得最好，这是在保证导弹威力前提下，进行导弹小型化的基础。
三因素制约导弹小型化
该级核潜艇为了将长16米的SS-N-20潜射洲际导弹完全容纳进去，采用了一种极端的3耐压艇壳方案。在该方案中，核潜艇由两个完全并列的耐压艇壳组成，导弹舱位于两个耐压艇壳之间，在导弹舱外面再包裹一层小直径的耐压艇壳。
从威力和射程与尺寸的对比来看，美国潜射洲际导弹的小型化做得最好，这得益于“三叉戟-2”的优异性能。美国俄亥俄级战略核潜艇的“龟背”很小，也成就了其世界最强战略核潜艇之一的地位。
此后，美国先后研制出了“北极星”A1、A2、A3、“海神”“三叉戟-1”和“三叉戟-2”六种型号的潜射弹道导弹，分别于1960年、1962年、1971年、1979年和1990年装备在核潜艇上。
▲美国潜射导弹家族（左起：北极星A1、A2、A3，海神，三叉戟-1，三叉戟-2）
从动力系统上看，“三叉戟-2”的一子级和二子级发动机与早期型号相比有了较大改进，燃料为硝酸酯增塑聚醚-75（NEPE-75）高能推进剂，并且都采用了单个潜入式喷管；二子级还用了可延伸的碳喷管出口锥；三子级发动机采用凯夫拉纤维代替玻璃纤维，使壳体减重达40%。
Derive the transfer function of the integrator in the z-domain as:
此外，该导弹还通过总能量控制技术（GEMS）燃尽推进剂来控制速度，以此获得最佳弹道实现远射程。小型化的核弹头、高能量密度的推进剂、高性能的发动机加上先进能量控制技术，使得“三叉戟-2”实现了小型化与作战性能之间的平衡。
CT与核磁共振是诊断股骨头坏死的有效方法，其可以体现患者初期病情，查看患者骨小梁是否存在断裂现象。CT具有分辨率高的优点，可以让医生清晰的查看患者病灶情况，但其诊断准确率却较低。核磁共振的检查方法比较多，其获取的数据也全面，可以为临床医师提供诊断依据[5]。另外，核磁共振通过全方位的扫描，可以查看患者关节情况，得出的结果比较综合，准确率更高。且此种方法辐射小，具有一定的安全性。
对于战略核潜艇来说，最主要的作用是形成可靠的战略二次核反击威慑能力。在技术水平尚不能完全实现潜射洲际导弹小型化时，保留核潜艇“龟背”而强化导弹的威力仍然有着重要意义。
▲俄亥俄级核潜艇上的导弹发射舱
尽管带有“龟背”的战略核潜艇不是很完美，但在体系作战的框架下，在导弹射程与威力足够的前提下，仍然可以依托海上堡垒区对潜在对手形成足够的战略威慑，有效捍卫国家利益。
责任编辑：薛滔