浅谈陆基洲际导弹和多弹头技术发展（四）

6， “一箭多星”催生MIRV

2017年印度成功进行了一箭104星的发射，一时朋友圈一片哗然，褒贬不一。说出来不怕您惊讶，“一箭多星”技术是个老掉牙的“新科技”。多老呢？早在上世纪五十年代末六十年代初，美国就先后研制了几种用一枚火箭发射多颗卫星的末助推装置。

1960年，美国用“Thor-Able”运载火箭的末级，首次将3颗卫星送入近地轨道。“艾布尔”使用自燃推进剂(硝酸+偏二甲肼)，使发动机既能关机又能重新启动，这是第一个可重启的火箭发动机。

Thor-Able细长的二级是其非常容易区分的特点，Thor-Able还被用于发射美国第一代导航卫星“子午仪”，这在卫星导航定位先河--子午仪卫星导航系统（1）系列有过介绍

“艾布尔”安装的制导控制系统、一套程序机构和加速度计正是分导式多弹头的末助推控制系统的重要部件。在此基础上，美国又研制出性能更好的、被称为“过渡级”的末助推控制系统，就是下面这个：

该系统中有一个能够惯性飞行和再次启动的推进装置，凭借该装置，载荷能作多样化的机动飞行

从1964年开始，美国进行了多次多弹头飞行试验，对集束式和分导式多弹头技术进行了研究，并最终通过“一箭多星”中的“过渡级”开发掌握了分导式多弹头必需的末助推控制技术，这就是分导式多弹头技术（MIRV）的雏形。因此在1966年“大力神” 3C火箭应用“过渡级”成功后仅3年，美国空军就完成了分导式多弹头技术的开发。

1966年，美国用一枚“大力神”3C火箭和“过渡级”把8颗卫星送入8条不同的赤道轨道。这标志着分导式多弹头技术的成熟

而苏联呢？苏联的卫星轨控技术比美国要早，其分导式多弹头的技术发展路线与美国非常接近。

也是从1964年开始，苏联利用东方号火箭发射的宇宙号系列卫星，进行了一系列一箭多星发射和轨道控制技术试验。

用于一箭多星试验的东方号（Vostok 8K72K）火箭。东方号火箭发射了第一颗人造卫星，第一颗月球探测器，第一颗金星探测器，第一颗火星探测器，第一艘载人飞船，第一艘无人载货飞船进步号等。由它衍生出的火箭系列是当今世界发射次数最多的运载火箭系列，其中现役联盟号是东方号的一个子系列，主要发射联盟号载人飞船、进步号载货飞船。

宇宙号系列卫星飞行分为两个阶段，即试验阶段与实用阶段。试验阶段自1964年8月到1965年9月，在13个月时间内苏联一口气进行了七次飞行试验，第一、三、四次是一箭三星，第二次是一箭双星，第五、六、七次为一箭五星飞行。

苏联一箭多星的发射试验活动进展很快，到了1970年，苏联也进行了一箭八星的飞行，并由此进入了一箭八星的实用飞行阶段：从1970年开始到1981年，苏联在11年间进行了28次一箭八星飞行，平均每年达到2-3次。

分导式多弹头技术和一箭多星技术同出本源，美苏卫星轨控技术的增强为分导式多弹头技术奠定了基础。

现在的一箭多星技术很成熟了（所以就连印度也进行了一箭104星发射）。不过该技术也有档次，高档次的能将多枚卫星精确部署在不同高度不同倾角的轨道上（像上面说到的“大力神-3C”一箭八星八条不同的轨道），低档次的也能将一盒火柴散布在同一轨道。运载不同的卫星需要开发相应的适配器（下图），安装到火箭的上面级上

7，MIRV，大国手术刀

上面说的这么热闹，做了这么多的铺垫，那么什么是分导式多弹头技术呢？

其实很多网络视频混杂了集束多弹头技术。比如下面这个亚尔斯导弹视频：

1，分导工作过程

分导式多弹头导弹的弹头没有制导控制系统，弹头离开分导舱后，在无控制力的状态下依靠惯性飞行接近目标。

因此弹头的释放点参数（包括释放点的位置、方向、速度等） 直接影响着弹头的命中精度，根据分导式多弹头导弹系统的工作原理，可将子弹头分导过程分成以下两个阶段：

第一阶段: 调姿准备段。包括转向调姿段和方向调姿段，其中转向调姿段主要对母舱的转向进行调姿，并进行姿态稳定控制，经过推进后，母舱进入预定的空间位置；方向调姿段是对弹头指向调姿，并进行姿态稳定控制。

弹舱调姿离不开末助推控制系统（PBCS），PBCS是分导式多弹头（MIRV）系统中最为重要的部分，通常称为母舱，其功能类似于火箭上面级。

末助推控制系统（PBCS）即是上文一箭多星“过渡级”的技术延伸。

PBCS上装有小火箭，在导弹助推段结束时主火箭与PBCS分离。分离后的PBCS巡航一段时间后会启动小火箭修正弹道

第二阶段: 弹头释放段，母舱（分导舱）在满足条件时释放弹头和诱饵。单枚子弹头分导过程一般可以描述为：上一枚子弹头释放→母舱推进、方向调姿→母舱姿态保持（巡航）→母舱再次推进→释放下一枚子弹头并调姿→母舱姿态保持→弹头再次释放。多弹头释放的具体过程如图下所示。

小火箭不断调姿，使得飞行弹道精确对准第一个目标，释放弹头。

PBCS系统突防弹头释放过程简图

MIRV母舱在释放子弹头的时候是要受反作用力影响，所以整个分导过程要花上不少时间来重新调姿，远程和洲际导弹整个飞行过程中有大半时间在大气层外，因而有足够的时间调资、分导。而中近程导弹飞行时间不过10分钟，根本腾不出手调资、分导

分导程序是根据预打击的目标事先编程确定好的，弹头在每次释放之前，控制PBCS的姿态和推力矢量，将PBCS导向弹头释放所要求的空间位置和运动状态，一旦满足分离条件，便立即释放弹头、诱饵并减速，弹头迅速平滑地脱离母（分导）舱，然后母舱转入对下一枚弹头的分导程序。每释放一枚弹头，分导舱一般都需要改变一次飞行轨道，当最后一枚弹头释放后，分导过程结束。随后的子弹头便靠惯性飞行，有的弹头还装有自旋稳定装置（后面讲）。

早期的介绍分导式多弹头的视频，好不容易爬出来了。给个赞吧。视频中分导式多弹头中还混有诱饵弹头。其实分导式多弹头的设计初衷之一就是增加突防概率。弹头再入大气层时候有过滤轻诱饵弹头的作用，所以诱饵弹头对末段反导没多大用，是真是假飞行姿态一目了然。诱饵弹头主要针对大气层外的中段反导。后来，末段反导技术发展迅速（比如爱国者，中俄就不介绍了，敏感），有人提出采用比重较大的诱饵弹头，这又十分不经济，反倒不如直接换成真弹头增加突防概率。

2，末助推控制系统

不言自明，分导式多弹头关键在于PBCS的分导技术，或者说PBCS是分导多弹头技术的核心。优秀的PBCS通过精确控制变轨过程能够产生不同的打击效果。

PBCS沿着弹道平面侧向机动，会使得前后弹头落于原目标的侧向扇形区内。

PBCS沿既定打击目标方向加速，会使得前后弹头落点在射向方向距离增大；如果PBCS反向加速，这就使得前进方向上速度减慢，前后释放弹头落点缩短

PBCS在弹道平面内垂直内沿原运动方向加速，使得后一弹头从较高或者较低的角度接近目标，且比前一弹头可迟到数分钟之久。

PBCS什么样子呢？

“和平卫士”的PBCS结构图。装有小型火箭发动机

“和平卫士”洲际导弹的PBCS，由贝尔航空航天公司制造，它装有两个推进剂储罐，分别装有四氧化二氮和甲基肼。另一个储罐应该是增压用的氦气罐。两种推进剂接触自燃，因而省去了点火装置，四氧化二氮和甲基肼的组合另一大好处就是可以重复开关机，这就给了弹头母舱不断调整打击精度的能力

“和平卫士”洲际导弹PBCS装配线。“和平卫士”最多可以携载12枚子弹头，不过受到武器条约的限制，实际最多只能安装10枚

来张侧面照

姿控发动机（大力神-3E）

PBCS和适配器，它们是释放舱的主要成员，弹头安装在适配器上（适配器装在PBCS上），用爆炸螺栓固定。释放时候爆炸螺栓定向起爆，释放弹头

上世纪八十年代研制出来的W87核弹头迄今为止仍是世界上最先进的核装置之一，先后被部署到“和平卫士”，“民兵3”和“三叉戟”导弹上。

释放后的子弹头依靠惯性飞行，有的弹头还装有自旋稳定装置，用以提高打击精度，防止弹头翻跟头。自旋稳定技术很好理解，现在的枪械枪管都有膛线，就是让子弹出膛时自旋保持稳定，弹体自旋消耗了一定机械能，所以初速度小，为了提高穿甲能力，坦克炮流行无膛线的滑膛炮

2，多弹头爆炸聚能效应

多弹头技术的发展，为人们研究其破坏效果提供了条件。理论分析表明，破坏威力大，落点和时间规划合理的多弹头对地面目标，尤其是地下工程目标（比如发射井）的破坏并不单纯是每个弹头破坏效应的累加，而是会产生聚焦作用，成倍地增大破坏效应。

“和平卫士”在夸贾林环礁的打靶试验。每一条亮线都是一枚再入大气层的核弹头，如果是真实弹头的话，那么爆炸当量能达到40万吨，相当于广岛原子弹的25倍。

俄罗斯洲际导弹分导多弹头再入到库拉洲际导弹靶场

早在冷战时期，人们就发现，将多枚钻地核弹头投送到目标区同时爆炸，利用多弹爆炸所产生的聚集效应，可在地下一定深度处形成高应力叠加区，这对深地下工程破坏十分大。

因而加固的地下发射井在它们面前也就十分脆弱了。为此，到了70年代中期，美国不得不对值班的洲际导弹发射井集中进行了加固。

美国通过大量模拟试验得出：7枚500千吨钻地核弹呈六角形布置，钻深 12 米，相互距离400米时，爆炸的聚集地冲击效应比单弹爆炸所产生的地冲击效应提高了 5～6 倍。

此外， 大当量单弹头的破坏效应随着距离的增大而削弱，而均匀散布的多个分导式弹头可以在更大面积范围内均匀破坏。这就使得多弹头的均匀散布远比等当量威力弹头的累加破坏要均匀。冷战时期，美苏均利用这种效果，将多弹头导弹用于“弹幕式”打击地面机动的战略导弹发射车等在一定区域内高速机动的目标，以提高杀伤概率。

3，MIRV之部署

最后校正文稿时，删掉了冗杂的数据和文字。我们放松一下，来欣赏一组图片吧。

苏联SS-16（死于中导条约，全部发射），中程导弹，集束式三弹头。

苏联首批分导式多弹头，部署于SS-17

SS-24导弹列车，分导式多弹头，壮士悲歌，全部拆除且永久销毁

美国和平卫士

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