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公路机动战略导弹的技术难点在哪儿?

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载重越野车技术

战略导弹发射车有自行式、半挂列车式和全挂车三种。发射车要求不断提高车辆的承载能力,但普通汽车的轴负荷和外廓尺寸受到公路法规的限制,不可能造得过重过大,于是出现了拖挂形式的汽车。它比起普通汽车,有较多的轴数和较大的承载面积,因而有较大的承载能力。这种拖挂形式的汽车又可分为全挂车和半挂车。

其中,全挂车有单轴的和多轴的。全挂车用挂环和拖架或牵引杆同汽车的牵引钩或铰链机构连接。全挂车多用普通载重汽车牵引,牵引用汽车可摘挂单独行动,灵活性强。全挂车行驶稳定性较差,易发生侧向偏摆。同时转向偏移距(牵引汽车前轴中心轨迹与挂车后轴中心轨迹偏差的距离)较大,挂车的追随性差,不能通过路幅较狭窄的急弯道。因此,全挂车的长度不宜过长,挂车数一般不宜超过2辆。

半挂车的后轴有单轴的,也有多轴的,前端有支承连接装置,可与牵引车的后鞍座相连接,使一部分挂车总重由牵引车承载,并将牵引力传递给半挂车。其前部有平时悬起的支撑装置,摘挂时可放落着地,使挂车稳定停住。半挂车行驶时稳定性较好,还具有载重量大、容易操作、继承性好等优点,可满足多种规格导弹的要求。

自行式即牵引与承重部分使用同一底盘的车辆,这种车辆越野性、通过性都较好,但开发技术难度大。俄罗斯目前所有战略和战役弹道导弹均采用自行式的一体化发射车,印度“烈火”5也将采用这种设计,朝鲜最近公布的几种公路机动中远程导弹也都采用了这种平台。自行式发射车各轴均能实现驱动,各轴承载也容易实现均载,爬坡可达到20度以上,这是半挂车无法具备的。半挂列车与自行式车辆相比还有一劣势,就是在恶劣路面条件下不能充分利用整车重量。也就是说,虽然发动机能提供足够大的扭矩,但由于受到牵引车附着重量的限制,驱动力不能完全发挥。而多轴自行式底盘车辆整体性强,可将发动机功率发挥到最大,提高了通行能力。近年来国外军用越野汽车有增加驱动轴及降低自重利用系数的趋势。汽车的自重利用系数是汽车的额定载重量与空车自重之比,数值越大表明汽车的设计制造水平越高,所用的材质好,性能优越。现代先进汽车的质量利用系数已达1.5。越野车自重系数一般随着车辆吨位的增加而增加,重型越野车的自重系数通常为1.5左右。SS-20、SS-25发射车的自重系数分别为1.25、1.35,这使SS-20导弹和SS-25导弹可在较低等级的公路上机动,这些发射车可高速通过1-2级公路及桥梁,安全通过3-4级公路及桥梁,低速通过部分5~6级公路及桥梁,低级桥梁经临时桥面加固,亦能通过。

俄SS-27“白杨”M发射车,从外型看其发射筒前罩由卵型改为钝锥型,发射筒直径加粗,车身加长。SS-27发射车与SS-25发射车相比,由7轴底盘变为8轴底盘(轴数增加也会增加长度,从而降低机动转弯能力等指标),这是因为SS-27比SS-25长度和重量增加的缘故。原SS-25公路机动发射装置总重已超过90吨,发射车轴荷已达13吨级。必须使轴荷控制在13吨以下,以利于通过道路和桥梁。桥梁的承力结构都是将力分散到若干个支撑点,局部的承压和承力能力有限,导弹车重量集中于某一点可能造成桥梁局部崩溃,而多轴则可使导弹车重量尽可能均匀分布在桥梁上。“白杨”M采用8轴合理分配载荷。虽然该导弹在服役初期曾发生倾覆事故,但经过后期轴平衡系的改进,已基本解决这一问题,使导弹可以部署在硬度不均衡的软土中,这使其越野穿行能力大幅提高。

发射自动控制技术

公路机动导弹要实现人员少、体积小、发射无依托,就要求武器控制和发射高度自动化。例如,俄罗斯最早装备自动发控系统的是SS-21导弹。其在完成测地和定向瞄准后,一旦按下发射按钮,发射程序将自动按照序列执行,并开始循环计数,除非操作员按下中止按钮,否则该系统将自动打开发射筒盖,并将发射数据输入导弹。陀螺仪再花两分半至三分钟的准备时间,导弹系统就可以作好发射前所有准备。发射前50秒,导弹发射筒抬高到80度发射角度。发射前几秒钟,操作员的控制台上闪光,警报器拉响,战车驾驶员此时可以从危险的发射位置迅速离开。而导弹发射后,导弹舱经过短暂的通风,支撑架就自动退回到原来位置,导弹舱上的盖子关闭,发射状态解除,表示发射后的后续工作完成,导弹车撤离准备完毕的指示灯亮起来,导弹可迅速撤离。美国在其目前唯一的战术弹道导弹系统ATACMS中也采用了新的计算机软件,使导弹长时间处于待发射状态,新设计的快速反应发射车的升仰和回转速率都比之前的ATACMS快10倍,减少了部署人员,并尽可能回避了人为操作的失误。

俄“白杨”M导弹运送到预定发射点后,导弹容器前端盖在水平状态下一旦打开,其就可自动解锁脱落,并完成对水平放置的导弹进行测试和瞄准定向,然后靠气压传动系统将导弹快速调平与起竖,迅速将导弹弹射升空,整个发射准备时间仅为15分钟。此外,“白杨”M发射系统还可对导弹进行状态监视、故障诊断和检查,并传给操作人员。俄认为自动控制能力是“白杨”M发射车与以往的最大改进。

武器标准化技术

俄担负战备值班的战略导弹曾有11种之多。进入80年代后苏/俄设计人员始终希望设计一种一弹多用的导弹,以解决型号繁多带来的生产、配套和维护困难。“白杨”M在设计中充分考虑了这一因素,其弹体经过局部改装既可以在发射井中发射,也能利用发射车发射。其大部分部件还可与潜射“布拉瓦”互换。在发射保障设备上,“白杨”M还与俄大规模服役的SS-25“白杨”辅助设施兼容。
新兴的导弹国家主要采用简化保障设备来提高战场反应能力。例如,印度“烈火”导弹的项目主任阿维纳什·昌德尔曾透露,由于“烈火”的早期试验型号地面设备较为复杂,难以实现地面机动,因此在生产型“烈火”制导系统中采用了民用飞机电路和仪器安装标准的1553通用数据总线,这减少了节点数量,使保障设备更加简单。据称,通过标准化设计,“烈火”导弹发射车的电缆从原来的600套24千米削减为10套3千米,使野外机动部署成为可能。

文/徐萍 王继新 原载于《兵器知识》2013年第3期

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