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法国固体燃料弹道导弹系列(一)——M-1弹道导弹

2022-08-25 13:05 作者:亚历山大纳吉拉泽  | 我要投稿

一.研制背景

因为法国部署和部署过的弹道导弹中仅有陆基的S-1弹道导弹是液体燃料弹道导弹,而且正儿八经的洲际导弹也只有M-51弹道导弹,因此我就将法国所有的固体燃料弹道导弹做成了一个系列,计划先说海基的再说陆基的。

好了,下面进入正题。历史上法国曾多次试图在欧洲称霸,并长期与英国争夺全球霸权。然而经过两次世界大战(马奇诺防线我就不说了,懂的都懂)和战后的殖民地民族解放运动,法国的国际地位不断下降。尽管如此,法国还是不遗余力试图保持其世界影响力。冷战初期,法国政府执行所谓的“大西洋战略”,希望依靠美国和保持海外殖民地,实现恢复法国世界强国地位的战略目标。然而,上个世纪50年代,法国在越南和 “苏伊士运河事件”等问题上一再受挫,使其不得不反思既定的国家政策。1958年末,戴高乐出任法国总统,开始在政治和军事上谋求摆脱对美国的严重依赖,实行防务自主的独立政策。

核武器作为一种具有特殊政治作用的武器,在当今世界上是大国地位的重要保证。在这一政策指导下,法国于1960年2月在阿尔及利亚爆炸了第一颗原子弹,成为第四个迈入核门槛的国家。此后,法国一直致力于发展一支独立自主的核力量。

与美苏一样,法国的核力量也是陆海空“三位一体”,并分为战略核力量和战术核力量。其中海基战略核力量由弹道导弹核潜艇及其携带的潜地弹道导弹构成,是“三位一体”中威慑力最高、技术也最复杂的部分。法国从50年代末开始研制弹道导弹核潜艇,先后研制了两代共十艘。与之配套的潜地弹道导弹共发展了七个型号(即下面几篇文章中会提到的M-1,M-2,M-20,M-4A,M-4B,M-45,M-51弹道导弹),射程从中程增加到洲际,精度不断提高,威力不断加强。法国的海基核力量的特点是:艇弹匹配性好,一型艇可以装配多种导弹,避免一型艇配一型弹的浪费;导弹研制周期短,更新速度快,“小步快跑”,始终追随美苏的先进水平。

法国固体燃料弹道导弹发展脉络

二.法国海基核力量的建造历程

1956年至1957年,法国开工建造其第一艘核潜艇及其反应堆,工程代号“Q-244”,是一艘排水量约4000吨的攻击核潜艇,艇上核反应堆将由美国提供,由于美国在技术方面的承诺,开始阶段进展顺利。然而,随着战后国际形势的不断变化,法国与美国之间政治分歧日益显露,彼此之间矛盾逐渐激化,并很快波及到核潜艇建造方面的合作事宜,最后美国停止供应浓缩铀,不再向法国提供核反应堆,拒绝分享设计资料。之后法国自行研制的核动力装置未能成功,因此此工程于1959年在建造完艇身后被迫停工。

在建的Q-244号潜艇

1960年2月13日,法国在非洲法属阿尔及利亚境内的塔奈兹鲁夫沙漠中爆炸了第一枚核装置,继美、苏、英之后成为“核俱乐部”的第4个成员。

20世纪50年代开始,法军在其殖民地阿尔及利亚建立导弹试验场,多次进行导弹试射。1962年时,法军决定开始研制配备核潜艇的弹道导弹,这也被法国认为是其海洋战略部队诞生的标志。

有弹就得有艇。1962年3月,法国海军把中途下马的Q-244核潜艇的艇体继续加以利用,艇上的一些设备和零件基本上没有进行任何改装,直接使用,将其改建成常规动力的“电鳗/鳗鱼”号导弹试验艇,以便配合潜射弹道导弹的研制。“电鳗”号装备4个垂直状态的导弹发射筒,分为2排布置,每排2个,该潜艇仅作为水下潜射弹道导弹的试验平台,不属于作战潜艇,先后有数种型号导弹在这艘潜艇上进行过试射。

1962年4月,随着阿尔及利亚民族解放运动的高涨,法国不得不与阿尔及利亚签署协议,逐步退出阿尔及利亚导弹试验场,之后法军只能在自己狭小的国土上建立导弹试验场。1962年夏,法军在比斯开湾附近的陆地秘密建立了远程导弹试验场。

1966年2月15日,M-1原型导弹进行了第一次试射。导弹发射后,弹着点选在大西洋亚速尔群岛附近海域。为此,法军在弗洛雷斯岛建立了跟踪站,及时了解M-1导弹飞行状况。此外,法军还在大西洋部署了跟踪船,监测M-1导弹的飞行。法国研制潜对地导弹遇到的关键问题之一是水下发射问题。M-1导弹先进行缩比模型弹发射试验,然后进行全尺寸模型弹陆上发射筒弹射试验,用沉箱从水下弹射全尺寸模型弹,又用有真实第一级发动机的模型弹进行11次发射试验。再由试验潜艇从水下发射。

1968年4月至7月,法国进行了四次M-1导弹陆上发射飞行试验,其中两次成功,一次部分成功,一次失败。

1968年11月用试验潜艇进行首次水下发射试验,获得成功。以后又用作战型训练弹及作战使用的测试和发射程序鉴定导弹和潜艇的适应性。

1969年3月,“电鳗”号成功进行了M-1弹道导弹的首次水下发射。在技术专家不懈努力下,M-1弹道导弹的作战性能不断得到提高,逐步走向实战化。

1971年5月28日从作战潜艇进行水下发射试验取得完全成功,从而结束了研制飞行试验。

1971年6月底从作战型潜艇进行单发验收飞行试验。同年12月正式服役。装备“可畏”号和“可怖”号两艘核潜艇,共32枚。M-1弹道导弹在1975年退役,被下篇要说的M-2弹道导弹取代。

可畏级战略核潜艇的前两艘艇成为了M-1弹道导弹的载体

三.总体设计

M-1弹道导弹是法国海军第一款潜地弹道导弹,它在法国S-2中程弹道导弹的基础上经过改进而成。该弹是一型两级固体燃料导弹。采用高压空气弹出的干式发射模式,安全性高。从水下20m处的潜艇中发射,水面点火。

M-1弹道导弹和S-2弹道导弹弹头不同,因为S-2设计年代早,和法国后来拥有的氢弹不适配,所以只采用了纯裂变的MR-31弹头,质量700kg当量12万吨,使用武器级浓缩钚-239装药,几乎是裂变武器的极限。相对而言,M-1弹道导弹采用MR-41弹头,是一种以铀-235做装药,氘氚混合物助爆的裂变式武器。质量700kg当量50万吨,制造了35枚,和32枚潜射弹道导弹相对应,可见MR-41弹头比威力大幅提升,是前代的4倍之多!虽然命中精度差了点(单一粗糙精度惯性制导的缘故,CEP=1000m),但对于报复性打击城市而言完全够用。M-1弹道导弹起飞质量18吨,投掷质量为900kg。发动机起飞推力45吨,起飞推重比2.5。

四、动力系统和投掷性能

一级发动机:为904固体火箭发动机。该发动机于1965年预研,1971年正式服役。其承包商为欧洲动力装置制造公司和法国国营火炸药公司。发动机质量12000kg,装药比0.88。推进剂为聚氨酯推进剂。这里有一个问题,我的原始参考资料,由中国航天工业总公司编著的,有两弹一星功勋奖章获得者任新民老先生题词的《世界导弹和航天发动机大全》给的发动机比冲数据为海平面比冲274秒,真空比冲300秒,这远远超过聚氨酯推进剂的水平。故而计算中采用法国同期902型火箭发动机的数据,真空比冲264秒。这样发动机平均比冲将达到245秒,还算较好水平。

二级发动机:为里塔-1固体火箭发动机。该发动机于1961年预研,1971年正式服役。其承包商为欧洲动力装置制造公司和法国国营火炸药公司。该款发动机实际上是现成的货架产品,也是法国钻石A运载火箭的第三级发动机和钻石BP4运载火箭的第二级发动机。钻石号运载火箭极其有名,它是法国第一型完全自行研制的运载火箭,主要用于法国的卫星发射,为其后的欧罗巴运载火箭打下了基础。该型运载火箭使法国成为世界上第三个用自己研发的火箭将自己研发的卫星送入近地轨道的国家。而且这款发动机在法国发动机研制史上也具有开创性的意义,它是法国第一款运用纤维缠绕技术的发动机,这是洲际弹道导弹固体燃料发动机的标准技术。发动机质量4800kg,装药比0.87,真空比冲274秒。

发动机壳体纤维缠绕工艺,这种大型纤维缠绕机可是各大国的宝贝
M-1弹道导弹质量分布和射程计算


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