RT-2PM2弹道导弹(俄文:РТ-2ПМ2 «Тополь-М»,英文:RT-2PM2 «Topol-M»,中文:白杨-M弹道导弹;北约代号:SS-27 ,英文:Sickle B,中文:镰刀 B;早期编号:RT-2UTTKh)是俄罗斯的一种洲际战略弹道导弹,可携带多枚分导弹头,射程超过1万公里,飞行速度快,并能作变轨机动飞行,具有很强的突防能力。
RT-2PM2弹道导弹是为取代RT-2PM弹道导弹并在其的基础上研制的新一代洲际弹道导弹系统,使用固定发射井发射的型号为RS-12M1(РВСН代号: 15П165),使用MZKT-79221通用型16轮运输车移动发射的型号为RS-12M2(РВСН代号:15П155)。
RT-2PM2弹道导弹是为取代RT-2PM弹道导弹并在其的基础上研制的新一代洲际弹道导弹系统,使用固定发射井发射的型号为RS-12M1(РВСН代号: 15П165),使用MZKT-79221通用型16轮运输车移动发射的型号为RS-12M2(РВСН代号:15П155)。
武器性能
发展沿革编辑本段
研制背景
RT-2PM2弹道导弹
RT-2PM2与RT-2PM
俄罗斯的战略火箭军中,有50%的导弹超过了安全期限。80年代部署的R-36M弹道导弹、UR-100N弹道导弹、RT-23弹道导弹和RT-2PM弹道导弹等战略导弹型号到21世纪初都将超出使用期限。俄罗斯担负战备值班任务的战略导弹种类曾有11种之多,这对武器装备的使用和维护等方面造成很多问题。
而在俄罗斯研究投产的3种洲际弹道导弹中,只有RT-2PM弹道导弹属于单弹头导弹。在乌克兰组装的RT-23弹道导弹是一种多弹头导弹,1992年仍在研制之中的R-36M弹道导弹的后继型(SS-X-26)也是一种多弹头导弹。RT-2PM弹道导弹
RT-2PM2弹道导弹
按照《第二阶段削减战略武器条约》(STARTⅡ)的规定,俄罗斯最重要的两种战略型多弹头导弹R-36M弹道导弹和RT-23弹道导弹最迟在2007年撤除。俄罗斯亟须发展适应21世纪核战略需求和符合STARTⅡ规定的新一代战略导弹力量。俄罗斯经济再困难,它的导弹技术等主要核心军事技术的发展也从未停止过。
RT-2PM2弹道导弹的分导弹头
RT-2PM2弹道导弹的分导弹头
研制过程
RT-2PM2弹道导弹的发射井
20世纪80年代末,苏联已开始进行RT-2PM弹道导弹现代化改进型的预先研究,按当时的计划,RT-2PM弹道导弹改进型应在1995年夏季部署。1993年2月,俄罗斯以总统令的形式批准继续进行RT-2PM弹道导弹改进型的研制,并计划于1996年部署。该导弹武器系统命名为RT-2PM2弹道导弹,限制战略武器条约对其公路机动部署型和地下井部署型的代号分别为PC-12M1和PC-12M2。美国及北约国家对研制中的RT-2PM2弹道导弹导弹的代号曾用过SS-X-27和SS-X-29两种,RT-2PM2弹道导弹导弹部署后的代号为SS-27。
RT-2PM2弹道导弹的总体设计和主要战术技术性能特点如下:
(1)RT-2PM2弹道导弹采用与RT-2PM弹道导弹基本相同的三级固体推进、单弹头及惯性制导的总体设计,导弹直径、长度和发射重量仅略有增加;
(2)RT-2PM2弹道导弹与RT-2PM弹道导弹最明显的区别是RT-2PM2弹道导弹的整流罩更大而且改变了外形,RT-2PM2弹道导弹的第一级没有折叠的栅格翼和稳定翼。
(3)RT-2PM2弹道导弹的主要改进是在分系统应用了更先进的固体发动机、具有特殊弹道的弹头、命中精度更高的制导系统以及快速发射等新技术成果,战术技术性能指标明显提高;
(4)RT-2PM2弹道导弹与RT-2PM弹道导弹相比投掷重量提高20%,达到1.2t;命中精度提高1倍,圆概率偏差达350m;反拦截性能显著增强,抗核爆失效距离从10km减少到0.5km;使用寿命从10年延长到15年;部署方式除与RT-2PM弹道导弹一样采用公路机动发射以外,还采用地下井发射。据称,RT-2PM2弹道导弹可在接到作战命令5分钟内发射。
(1)RT-2PM2弹道导弹采用与RT-2PM弹道导弹基本相同的三级固体推进、单弹头及惯性制导的总体设计,导弹直径、长度和发射重量仅略有增加;
(2)RT-2PM2弹道导弹与RT-2PM弹道导弹最明显的区别是RT-2PM2弹道导弹的整流罩更大而且改变了外形,RT-2PM2弹道导弹的第一级没有折叠的栅格翼和稳定翼。
(3)RT-2PM2弹道导弹的主要改进是在分系统应用了更先进的固体发动机、具有特殊弹道的弹头、命中精度更高的制导系统以及快速发射等新技术成果,战术技术性能指标明显提高;
(4)RT-2PM2弹道导弹与RT-2PM弹道导弹相比投掷重量提高20%,达到1.2t;命中精度提高1倍,圆概率偏差达350m;反拦截性能显著增强,抗核爆失效距离从10km减少到0.5km;使用寿命从10年延长到15年;部署方式除与RT-2PM弹道导弹一样采用公路机动发射以外,还采用地下井发射。据称,RT-2PM2弹道导弹可在接到作战命令5分钟内发射。
1994年俄罗斯战略导弹部队估计,RT-2PM2弹道导弹的研制费用为1428亿卢布(约0.355亿美元) 。据1998年的报道,完成RT-2PM2弹道导弹研制计划需要37000亿卢布(约6.16亿美元)。由于经济水平持续下降,使俄罗斯国防费用连续数年严重不足,大大影响了战略导弹型号的发展。用于RT-2PM2弹道导弹研制的经费1995年只有预算的36%,1996年则仅提供了要求经费的20%。据分析,RT-2PM2弹道导弹在1993~1997年实际的研制费用不超过所需经费的50%。
RT-2PM2弹道导弹
技术实验
RT-2PM2弹道导弹
1997年12月24日,首批2枚地下井发射型的导弹于开始部署在位于乌拉尔南部的塔吉谢沃导弹基地的塔曼导弹师,此次装备的2枚单弹头式RT-2PM2弹道导弹只是该师计划中一个团应配备10枚数量中的1/5。这两部发射井的地理坐标:北纬51度48分,东经45度39分;第二部发射井的地理坐标是北纬51度45分,东经45度41分。第1枚为教学训练弹,用于战勤人员的训练,以便充分掌握这一新型武器的使用技巧。所谓训练弹就是除战斗部和固体燃料外,其它组件和设备齐全,所缺设备和组件都配备有模仿器并用相应的重物予以配平,在重量上与实弹别无二致,在教学训练时可演练发射准备到实弹发射的全过程。第2枚为正式列装导弹,但没有安装上战斗部,由于RT-2PM2弹道导弹仍处于试验阶段,并没有完全正式定型,首次装备部队进行试验性战备也是研制和训练的重要环节之一。只有完成了全部试验工作之后,导弹上才能安装上真正的战斗部。用于RT-2PM2弹道导弹的核弹头正存放在国防部的特种仓库中,处于随时待命状态。前4次试验的成功率高达100%,即使按有一次失败的试验,RT-2PM2弹道导弹研制飞行试验的成功率也达到80%。据统计,国外主要战略弹道导弹型号前4~5次飞行试验的成功率一般为40%~60%。
自发射井发射的RT-2PM2
经初步分析,RT-2PM2弹道导弹飞行试验成功率高的主要原因,一是RT-2PM2弹道导弹保持了与RT-2PM弹道导弹大体相同的总体设计,而到1992年RT-2PM弹道导弹已进行了52次飞行试验,使RT-2PM2弹道导弹的研制有很好的技术基础;二是对RT-2PM2弹道导弹系统所进行的改进主要是应用成熟或经过飞行试验验证的新技术成果;三是飞行试验前通过大量地面试验保证了飞行试验的成功。首次飞行试验前曾进行过约150次试验和检测。这样既保证了飞行试验成功,又节省了研制时间和经费。RT-2PM2弹道导弹是国外部署前飞行次数最少而成功率最高的陆基洲际弹道导弹。
鉴于RT-2PM2弹道导弹几次飞行试验都取得圆满成功,俄罗斯有关方面认为无需进行射程10500km的全程飞行试验,如RT-2PM弹道导弹所进行过的弹头落区在太平洋中途岛与马绍尔群岛间海域的试验。
RT-2PM2弹道导弹的发射阵地
2000年2月9日,RT-2PM2弹道导弹进行了第8次发射试验,由阿尔汉格尔斯克州普列谢茨克航天发射场发射成功,这枚RT-2PM2弹道导弹飞行约8000公里后,准确击中俄罗斯东部勘察加半岛上的预定目标。
研制生产
莫斯科热工技术研究院:RT-2PM2弹道导弹的总体设计和再入飞行器的设计、研制;
比斯克化工厂:研制、生产三级固体发动机和固体推进剂;
阿尔扎马斯-16核设计基地:RT-2PM2弹道导弹550kt级弹头;
位于莫斯科的自动化仪器仪表制造科研生产联合体:计算机控制的惯性制导系统;
沃特金斯克机械制造厂:RT-2PM2弹道导弹的总装生产。
比斯克化工厂:研制、生产三级固体发动机和固体推进剂;
阿尔扎马斯-16核设计基地:RT-2PM2弹道导弹550kt级弹头;
位于莫斯科的自动化仪器仪表制造科研生产联合体:计算机控制的惯性制导系统;
沃特金斯克机械制造厂:RT-2PM2弹道导弹的总装生产。
技术特点编辑本段
动力装置
RT-2PM2弹道导弹细节
另外,前苏联在固体推进剂中已应用硝基胺硝酰铵(NH4N(NO2)2)、三氢化铝等高能组分,其中硝基胺硝酰铵在前苏联时期已进行工业化生产,使用硝基胺硝酰铵的丁羟推进剂的理论比冲可达到2653N·s/千克。所以,RT-2PM2弹道导弹可能还使用了能量更高的固体推进剂。总之,RT-2PM2弹道导弹三级固体推进系统的能量比RT-2PM弹道导弹有明显提高,与RT-2PM弹道导弹相比,总质量仅增加了不到5%,投掷质量却提高了20%。国外有的分析家还认为,RT-2PM2弹道导弹高能量的固体发动机使其具有快速助推或助推段机动能力,但这一推测尚需要进一步证实。
苏联的陆基战略弹道导弹固体发动机主要以燃气舵、空气舵、二次喷射方式等实现推力向量控制,RT-2PM弹道导弹一子级发动机就采用了燃气舵加空气舵(4个栅格翼、4个稳定翼)的推力向量控制方式。但是RT-2PM2弹道导弹一子级发动机没有RT-2PM弹道导弹所特有的栅格翼和稳定翼,这表明RT-2PM2弹道导弹一子级发动机实现推力向量控制的方式不同于RT-2PM弹道导弹的燃气舵加空气舵方式。
80年代初,前苏联固体发动机柔性喷管技术已经相当成熟。80年代中期,服役的潜地战略弹道导弹直径2.4 m的固体发动机就应用了单个潜入式柔性摆动喷管。纳吉拉泽设计局在80年代中期提出了小型固体陆基机动洲际导弹方案,其三级发动机推力向量控制均采用双向摆动喷管。这就表明该设计局当时已放弃了传统的推力向量控制设计,转向摆动喷管的思路。从以上分析推测,RT-2PM2弹道导弹的发动机采用了比较先进的柔性摆动喷管技术。
制导控制
RT-2PM2弹道导弹的命中精度至少比RT-2PM弹道导弹提高近1倍,圆概率误差达到200米。根据公开文献报道,其制导系统与RT-2PM弹道导弹一样,为计算机控制的惯性制导或自动控制惯性制导。如果RT-2PM2弹道导弹应用了机动弹头技术,那么也就很可能应用了前苏联进行过飞行试验的战略弹道导弹机动弹头末制导技术。该机动弹头采用地图匹配精确制导体制,进行地图匹配的探测雷达是大功率毫米波雷达,雷达天线位于弹头侧边。雷达天线与弹头之间用导轨联接,天线与弹头分离时利用轴向力从导轨滑出,以防止产生影响弹头精度的脉冲干扰力。
机动末制导弹头和导弹母体的分离方式与一般惯性弹头相同,弹头飞行到120公里高度时,雷达天线开始工作,利用打击目标附近(最大距离约100公里)特征显著的地形、地貌(如河流、湖泊、金属桥、铁塔等)实现目标地图匹配。目标匹配完成后,以高压气瓶为动力源的控制系统对弹头进行调姿和位置修正,然后抛掉弹上雷达天线及高压气瓶,此时弹头位于飞行高度约90公里的再入点。弹头再入后可直接飞向目标,也可进行突防机动飞行。
机动末制导弹头工作流程:
(a)采用高压气瓶、液压作动筒移动铀238核装置的位置,即以改变弹头质心的方法产生机动飞行的控制力的控制力距,实现弹头的位置修正,弹头尾部还装有8个用于调姿的径向喷管。上述方法有利于保持弹头良好的空气动力外形,避免了采用空气舵方式所带来的许多问题。
(b)采用在大气层外进行目标特征匹配的雷达地图匹配制导技术。这种方法不仅避免了弹头高速再入大气层后形成“黑障区”对地图匹配造成的影响,保证了精度,而且还避免了在大气层内进行地图匹配所需的弹头拉平减速,提高了弹头的突防能力。
(c)可以根据弹头打击区域反导系统防御能力的强弱,预先装定机动程序调整机动范围的大小。弹头最大机动范围是在标准弹道中心直径5公里范围内,可进行纵向机动和侧向机动。该弹头比R-36M弹道导弹所用纯惯性分导式弹头要重得多,质量约1500~1600千克。
机动弹头
RT-2PM2弹道导弹
R-36M弹道导弹的机动弹头有以下特点:
1)采用高压气瓶、液压作动筒移动铀238核装置的位置,即以改变弹头质心的方法产生机动飞行的控制力和控制力距,实现弹头的位置修正,弹头尾部还装有8个用于调姿的径向喷管。这种方法有利于保持弹头良好的空气动力外形,避免了采用空气舵方式所带来的许多问题。
2)采用在大气层外进行目标特征匹配的雷达地图匹配制导技术。这种方法不仅避免了弹头高速再入大气层后形成“黑障区”对地图匹配的影响,保证了精度,而且避免了在大气层内进行地图匹配所需的弹头拉平减速,提高了弹头的突防能力。
3)可以根据弹头打击区域反导系统防御能力的强弱,预先装定机动程序调整机动范围的大小。弹头最大机动范围是以标准弹道为中心直径5km的圆,可进行纵向机动和侧向机动。
但是,RT-2PM2弹道导弹的弹头比R-36M弹道导弹所用的纯惯性分导式弹头要重得多,重量约1500~1600kg。
1)采用高压气瓶、液压作动筒移动铀238核装置的位置,即以改变弹头质心的方法产生机动飞行的控制力和控制力距,实现弹头的位置修正,弹头尾部还装有8个用于调姿的径向喷管。这种方法有利于保持弹头良好的空气动力外形,避免了采用空气舵方式所带来的许多问题。
2)采用在大气层外进行目标特征匹配的雷达地图匹配制导技术。这种方法不仅避免了弹头高速再入大气层后形成“黑障区”对地图匹配的影响,保证了精度,而且避免了在大气层内进行地图匹配所需的弹头拉平减速,提高了弹头的突防能力。
3)可以根据弹头打击区域反导系统防御能力的强弱,预先装定机动程序调整机动范围的大小。弹头最大机动范围是以标准弹道为中心直径5km的圆,可进行纵向机动和侧向机动。
但是,RT-2PM2弹道导弹的弹头比R-36M弹道导弹所用的纯惯性分导式弹头要重得多,重量约1500~1600kg。
地面设备
RT-2PM2弹道导弹发射井填装过程
公路机动发射时,导弹借助火药蓄压器从运输发射筒发射。在一子级飞行段靠气动舵和燃气舵控制导弹的飞行,燃气舵装在主发动机喷管处。在二子级和三子级飞行段则通过向喷管扩散段喷入气体和通过有摆动装置的喷管来控制导弹的飞行。
MAZ-79221
MAZ-79221驾驶室
第1辆装载RT-2PM2弹道导弹的MAZ-79221已于1995年6月交付使用。
速燃技术
RT-2PM2弹道导弹模拟驾驶中心
变轨技术
导弹的机动变轨就是改变导弹基本上沿着不变弹道飞行的轨道,以有效突破敌防御系统的拦截。RT-2PM2弹道导弹由于采用了新的空气动力学设计,其飞行弹道已不是普通的惯性弹道,在飞行过程中可机动滑翔,从而多次改变弹道高度。其弹头也具有特殊的弹道,反导系统难以发现和跟踪。在导弹的末助推推进与控制系统中,包括4个互通的燃气发生器。每个发生器有两个喷管,由燃气阀根据控制系统的指令打开或关闭,控制末助推级的飞行和弹头的释放。每个燃气发生器可由发动机按照预设的程序带动旋转,以改变控制力的方向,并实现机动变轨,从而提高导弹的反拦截性能。
分导技术
RT-2PM2弹道导弹
加固技术
抗核加固技术就是在弹头表面包覆特殊材料,以防止拦截导弹的核辐射、电磁辐射;也可在导弹上采用硬度大的合成材料提高导弹抗击拦截导弹碰撞的能力。
为防止敌在NMD中使用核弹头进行拦截,RT-2PM2弹道导弹弹头采用了多层壳体结构,不仅提高了弹头的结构强度,有效防止在非直接撞击条件下核爆炸效应对其产生的壳体熔化、烧毁、断裂等,还可以吸收、衰减和屏蔽核电磁脉冲等的辐射能量,使NMD很难对其进行拦截。RT-2PM2弹道导弹对核爆炸的失效距离仅为500米,而世界上同类导弹弹头的失效距离为10公里,两者相差20倍。
另外,RT-2PM2弹道导弹的控制系统还采用了人工智能技术,可使电磁脉冲干扰失效,使导弹具有良好的抗干扰性及飞行的安全与稳定性,有效规避敌方的导弹防御系统。
性能数据编辑本段
项目 | 数据 |
---|---|
总重 | 47.2吨 |
全长 | 22.7米 |
直径 | 1.95米
|
装药类型 | 4颗55万吨TNT当量的核弹头,或10枚分导式多弹头
|
最大射程 | 11500公里 |
最大速度 | 13马赫 |
圆概率误差 | 200米 |
制导系统 | 惯性导航、格洛纳斯系统 |
性能数据参考资料
服役事件编辑本段
1998年12月27日,按照总统叶利钦的命令,俄罗斯战略火箭部队的第一个RT-2PM2弹道导弹导弹团,部署了首批井基RT-2PM2弹道导弹,并正式开始战斗值班。该团部署在俄罗斯南部萨拉托夫州的塔吉谢沃导弹基地,装备10枚地下井基RT-2PM2弹道导弹。
1999年12月,俄罗斯战略火箭部队部署了第2批RT-2PM2弹道导弹。根据START-Ⅱ条约,俄罗斯可部署300枚机动式RT-2PM2弹道导弹,俄罗斯称RT-2PM2弹道导弹将是21世纪头30年内保持世界稳定的战略核武器”。
但截至2015年,俄罗斯实际只部署了60枚地下发射井RT-2PM2弹道导弹,18枚公路机动RT-2PM2弹道导弹。
2004年2月9日,在俄罗斯 “安全一2004”战略演习准备期间,1辆RT-2PM2弹道导弹运输车翻车。
总体评价编辑本段
RT-2PM2弹道导弹成为现代化的武器系统,其主要优势是它在穿越敌方反导弹防御体系时的飞行和作战稳定性能。首次使用的3台巡航固体燃料发动机功率强大,这不仅可增加导弹战斗部的重量,也可使导弹能够比其它俄制导弹以更快的速度飞行,大大缩减导弹在轨迹主动段中的时间和高度,同时,数十台辅助发动机、操纵仪表和设备使这种快速飞行很难被敌方预料到,从而极大地提高克服敌各种反导弹防御系统的能力。是导弹防御系统的克星。
虽然,在所有的RT-2PM2弹道导弹试射中美国的侦察卫星都极力进行跟踪,但据俄专家估计,美国人至今也不明白,该导弹是如何“跳过美电子监测仪器监督系统的。即使美国人事先也接到了这一导弹系统的战术技术性能参数,但他们也未搞清这一问题。看来,俄在新型武器系统中专用技术的使用不仅仅限于导弹的重量和体积指标上。
RT-2PM2弹道导弹上安装有准确的引导和控制系统,由于在这一系统中采用了新技术,RT-2PM2弹道导弹的核武杀伤因素极为稳定,导弹完全没有对电磁脉冲的敏感性,可以毫无问题地发射、飞行并最终击中地球另一端的目标。
RT-2PM2弹道导弹又一个突出的性能是它可以与任何发射装置进行统一配套。该系统可利用现有的基础设施,无需专门建立新的发射装置,该导弹完全可与现有的作战指挥和通信系统兼容匹配,这可使导弹系统装备部队的费用减少一半以上。据称,接纳这一新型武器系统,只需在发射井中安装30%的新设备,其余的稍加改装即可。
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