LGM-30F弹道导弹(英文:LGM-30F Blastic Missile,绰号:Minuteman 2,译文:民兵2弹道导弹,简称:民兵2导弹),是20世纪60年代美国研制的第二代陆基洲际弹道导弹。
发展沿革
历史背景
第二次世界大战结束后,世界进入美国和苏联对抗的冷战时期。从全面遏制苏联的战略需求出发,美国陆续研制了七种型号洲际弹道导弹。
1954年至1962年,美国同时研制了丘辟特、雷神两种中程导弹,和宇宙神、大力神Ⅰ两种液体燃料洲际导弹,解决了战略导弹的有无问题。第一代液体导弹的研制和试验表明,导弹的操作维护复杂,成本也高。因此,需要研制一种弹头小、精度高、成本低、便于维护操作、而反应迅速的固体导弹。
1958年,美国空军开始预先重点研制和装备固体燃料洲际导弹LGM-30A/B(民兵1),以提高导弹的实战能力。
LGM-30A/B弹道导弹研制成功后,美国总共部署了5个联队共800枚民兵1导弹,全部取代了第一代液体导弹导弹。
由于民兵1导弹是按照美国
大规模报复战略设计的,一枚导弹只能瞄准两个目标中的一个目标(第一批150枚导弹只有瞄准一个目标的能力)。同时LGM-30A/B导弹精度差,弹头比威力低,地面系统的指令控制选择能力弱。为了提高战略威慑力量,美国启动了LGM-30F弹道导弹的研制计划。
研制历程
1961年,美国政府和军方提出了
灵活反应战略,要求战略导弹在受到攻击的情况下能适时有选择地发射。
1961年5月,美国军方开始LGM-30F弹道导弹的方案论证。
1962年7月,LGM-30F弹道导弹正是开始研制。根据作战需要,为使导弹具备自动选择目标的能力,重新设计了指令、控制和通信系统。新的系统总共加入了100种可能的作战方案,每枚导弹中装定八个目标的数据,它可以按照程序攻击其中的任何一个目标。其次,导弹系统装备了有可靠的指令、控制、通信系统和高精度的制导系统。从提高突防能力着眼,LGM-30F弹道导弹缩小了弹头的雷达反射面积,把弹头外形做得更尖更长;另外导弹增加了突防舱,舱内装有诱饵和金属箔条之类的突防装置,来干扰对方的雷达。
1964年9月至1967年5月,LGM-30F弹道导弹进行了研制性试飞,共发射51枚试验弹(一说共试射54枚)。
列装入役
1965年10月至1972年,美国军方边试射边部属,实际完成了LGM-30F弹道导弹5枚的列装入役,其中有8枚属于紧急火箭通迅系统,部署于密苏里州
怀特曼空军基地(Whiteman Air Force Base)。其它的部署有:蒙大拿州姆斯特朗空军基地150枚;密苏里州怀特曼空军基地的150枚;南达科他州埃尔兹沃斯空军基地150枚。
1965年10月,LGM-30F弹道导弹正式服役后,制导系统在地下井曾多次出现故障,作战值班部队一个月退回62套制导系统到工厂返修。
1966年12月至1967年10月,美国军方执行“挽救民兵2计划”后,才扭转了系统故障频发的被动局面。
1975年后,有50枚LGM-30F弹道导弹被新型的LGM-30G弹道导弹(民兵3)取代。
美国为研制LGM-30F弹道导弹总计投资51.4亿美元,平均导弹单价为780万美元(1984年美元币值)。
技术特点
总体设计
LGM-30F弹道导弹的总体布局基本上与LGM-30A/B弹道导弹(民兵1)相同,其主要改进是加大了第二级,直径从1.12米增至1.32米,长度从3.6米增至4.11米,装药量增加1.5吨,使得导弹第一、第二和第三级的质量比最佳化。
LGM-30F弹道导弹第一级裙部和一、二级级间段采用铝蒙皮加隔框结构。连接制导控制舱和弹头的连接段原用铝制,质量为11.34千克。后改用铍制造,质量减至4.63千克。
动力装置
LGM-30F弹道导弹三级全部采用固体火箭发动机。
第一级发动机采用14%聚丁二烯丙烯晴/FCA固化剂,70%过氯酸铵和16%铝粉,推进剂密度为1.76克/立方厘米,不再使用力学性能和重现性较差的聚丁二烯丙烯酸。壳体内壁绝热层改用轻质碳纤维酚醛。第一级有4个喷管,每个质量约为90千克,采用多经石墨支撑的钨喉衬,结构材料为钢和二氧化硅/酚醛带及石棉/酚醛带。第一级发动机最大推力为930千牛,平均推力为821.5千牛,平均海平面比冲2316牛·秒/千克,真空比冲2626牛·秒/千克。
第二级发动机用端羧基聚丁二烯推进剂取代原来的聚氨酯,使比冲提高39~49牛·秒/千克,真空比冲达2824牛·秒/千克.用潜入式固定单喷管取代4个摆动喷管,喷管膨胀比增大到24.79。
第三级发动机与LGM-30B导弹第三级用的基本相同,壳体材料为玻璃钢,由80%玻璃纤维和20%环氧树脂缠绕制成。前封头上有4个反向推力孔。推进剂为复合改性双基药,由硝化纤维、硝化甘油、甘油三醋酸酯(增塑剂)、硝基二苯胺(稳定剂)过氯酸铵、苯间二酚和铝粉组成。第一、第二、第三级发动机都采用带安全保险装置的小固体火箭作点火器。
LGM-30F弹道导弹发动机总质量7.05吨,推进剂总质量6.24吨,质量比为0.886。
制导控制
LGM-30F弹道导弹采用惯性制导系统,由平台、计算机、制导电子设备组成,代号NS-17。总质量(包括镁合金截锥形壳段在内)共113千克,耗电900瓦。平均无故障时间6700小时。平台用铍制造,同原铝平台相比,提高了结构刚度。包括惯性仪表和电子组件在内,平台总质量31.75千克。平台上装有2个G6B4双轴动压气浮稳定陀螺和3个16PIGA-G摆式积分陀螺加速度计,精度比民兵1导弹的高。G6B4陀螺的漂移率为0.01度/小时,加速度计的速度分辨率为0.036米/秒。
LGM-30F弹道导弹研制型使用D37B计算机,作战型采用抗核辐射加固的D37C型计算机。它们的元件都由晶体管改为集成电路,体积小、质量轻、容量大。
弹头装置
LGM-30F弹道导弹改用阿芙柯公司的MK11B弹头,底部直径813毫米,长3290毫米,质量约725千克,威力为100~200万TNT当量。MK11C弹头是MK11B的抗电磁脉冲加固型,两种弹头采用更尖的尖锥-柱-裙外形,具有更小的雷达反射截面。防热材料仍用高硅氧-酚醛、玻璃-酚醛增强塑料。弹头后部装有箔条和诱饵的突防舱MK-1或MK-1A,提高了突防能力。
性能数据
LGM-30F弹道导弹参考数据:
衍生型号
PLV火箭
PLV运载火箭,是美国为充分利用退役的LGM-30F弹道导弹,将该型导弹的第一、二级与
轨道科学公司的飞马座XL火箭的第三、四级发动机组合,构成卫星发射用的混合运载火箭。混合火箭的最大有效载荷可达341千克,预定入射轨道为750千米圆轨道。每发火箭基本发射价格为1250~1350万美元。
PLV运载火箭使用退役导弹发动机和新研制的火箭发动机组合成混合运载火箭的发展项目,由波音公司负责系统集成(LSI)顶层设计研究,洛克希德马丁公司则作为制造商和主要集成商负责具体生产制造。
美国国防部认为,PLV运载火箭项目有可能成为一种可靠而有潜力的航天运载火箭,更重要的是贮备数量众多的LGM-30F弹道导弹各级发动机,可用于具有航天发射和弹道飞行双重任务的轨道/亚轨道计划而有发展前景。
反导靶弹
1996年开始,美国实施
国家导弹防御系统(NMD)试验。为了提高可靠性和降低成本,实验用的靶标导弹采用LGM-30F(民兵2)地对地洲际弹道导弹。每次试验时拆掉了核弹头,换上了装有遥感仪器和传感器的模拟弹头作为靶标,还装有一个不断发射信号的假弹头,诱使拦截器上当,以检验拦截导弹识别真假目标的能力。
服役动态
退出现役
1991年,根据美国和苏联签署的
削减和限制进攻性战略武器条约,LGM-30F弹道导弹逐步脱离警戒值班状态,南达科他州埃尔兹沃斯空军基地的150枚导弹换装为LGM-30G弹道导弹。
1997年底,全部LGM-30F弹道导弹撤除地下发射井。
2008年,全部LGM-30F弹道导弹正式退役。
发射卫星
截至2000年,美国军方还存有350多枚LGM-30F弹道导弹。通过“PLV运载火箭”项目,可以使用该型导弹运载美国政府和各部门的空间发射有效载荷。但每次发射任务的有效载荷须获得美国国防报批准。
2000年1月26日,美国空军在加利福尼亚州范登堡空军基地成功试射一枚以民兵2导弹与飞马座XL火箭相结合的PLV运载火箭,将一颗小型卫星按计划送入了预定轨道,使退役的LGM-30F弹道导弹在军转民领域迈出了第一步,获得了新的使用价值。
反导试验
2002年3月15日,美国“国家导弹防御”(NMD)系统进行了第六次导弹拦截试验,从加利福尼亚州范登堡空军基地发射了一枚改进型LGM-30F弹道导弹,该弹带有模拟核弹头和气球诱饵。当晚9时32分,一枚地基拦截导弹从加州以西2880千米、距范登堡7680千米的南太平洋马绍尔群岛夸贾林导弹靶场发射升空,以24000千米/小时的飞行速度对LGM-30F弹道导弹实施拦截。飞行9分钟后,拦截导弹在太平洋上空225千米的大气层直接击中来袭导弹,利用高速撞击产生的巨大动能使目标炸毁。
2002年12月11日,美国“国家导弹防御”(NMD)系统进行了第八次导弹拦截试验。一枚改进型LGM-30F弹道导弹携带模拟弹头和3个气球诱饵发射升空。20分钟后,一枚陆基拦截导弹从夸贾林导弹靶场发射升空,以24100千米/小时的飞行速度对LGM-30F导弹实施拦截。LGM-30F弹道导弹释放了模拟弹头,其诱饵气球也完全成为一个长2米左右的完整气球。按试验预想,地基拦截导弹进入“民兵2”导弹220千米高度的飞行弹道,分离非核外大气层动能杀伤拦截器EKV,在“民兵2”导弹发射约30分钟后,EKV在太平洋上空220千米的高度,以5千米/秒的速度撞击来袭弹头,将其击毁。但由于EKV未能与第二级助推器脱离,故动能拦截器没有击中目标。
总体评价
LGM-30F弹道导弹(民兵2)是美国在LGM-30A/B导弹(民兵1)的基础上改进而成的,有很高的继承性和通用性,主要通过更换新的第二级发动机、新弹头以及广泛采用微电子技术,使作导弹的战能力大幅度提高。(《世界导弹大全第三版》评)