为什么射程5000公里以上的退役弹道导弹可以用来发射卫星?

作者:瀚海狼山

本文转载自:瀚海狼山(ID:HHLSGRZMT)

为什么射程5000公里以上的退役弹道导弹可以用来发射卫星?

发射卫星的运载火箭可以算是弹道导弹的其中一个分支。当然这话也可以同时反过来说,也就是所有的弹道导弹都算是运载火箭的一个分支。两者的使用目的并没有本质性的不同,都是为了把有效载荷运送到指定地点也就完成了任务。运载火箭主要是把卫星发射入轨,也就是运送有效载荷的最终目的地是在天上的既定轨道。而弹道导弹的有效载荷就是弹头或者说是战斗部,有常规的也有核弹头,几乎所有的弹头都不入轨,而是在按照弹道轨迹飞一圈后还要再入大气层落下来爆炸。那么运载火箭和弹道导弹如何实现对运载物最终送到不同的目的地呢?这就是两者关机矢量和关机速度不同。对运载火箭来说,要让有效载荷入轨,那么其最末一级的助推器的关机速度必须大于7.9千米每秒,

也就是必须至少达到第一宇宙速度。如果发射物的最终目的地是月球或者火星,其关机速度还要更高,往往在10.5千米每秒以上。此时是末级助推器和有效载荷一起达到很高的速度,因此当飞向月球或者火星的探测器,后面不远处其实都有一段燃烧完毕的末级火箭一直跟着飞,而且到了月球或者火星轨道附近,探测器作为有效载荷会开动自身的发动机进行反推减速,让其本身尽快的接近月球或者火星表面进行探测。而一直跟着飞的末级助推器由于已经不具备自动减速能力,因此最终会飞过月球或者火星很长一段距离,最后才会被外星引力捕获而形成一个非常长的椭圆轨道。运载火箭要成功发射卫星或者探测器,除了要特别注意末端关机速度之外,还要特别注意关机时刻的方向矢量。

也就是如果运载火箭要发射的是环绕地球长期飞行的卫星或者飞船,那么关机瞬间,就需要达到相应的轨道高度的同时,必须基本和这个高度的轨道切线一致,这样有效载荷才能快速安全的入轨。有些刚刚发射卫星的国家容易出现卫星发射失败而最终未能入轨的现象,除了火箭末级的关机速度不够外,更多的是关机矢量设置有问题,导致卫星刚刚上去又很快掉下来或者最终失踪在太空中。而对所有弹道导弹来说,由于运送的弹头主要用于打击地面的目标,因此所有弹道导弹的末级关机速度都不需要超过7.9千米每秒。历史上曾经有射程在2万千米以上的超级洲际导弹。这种导弹的助推器的末级关机速度已经在7.6千米每秒以上,再稍微加点速度,就会把弹头变成入轨的卫星。这样就有可能让弹头,

为什么射程5000公里以上的退役弹道导弹可以用来发射卫星?

围绕地球飞一圈甚至几圈后再落下来砸到发射者自家的头上。因此当代的绝大多数洲际导弹,一般最大射程不超过1.6万千米,最大末端关机速度不超过7.5千米每秒,也是担心发射速度控制不好,把核弹头打成卫星。由于大部分核弹头上不再有大功率的助推器,因此一旦打成卫星,就算是发射国也控制不了这些满天乱飞的核弹头。因此1.6万千米的洲际导弹射程就足够用了。那么远程弹道导弹的关机速度很重要,关机矢量是否也很重要呢?当然,弹道导弹的关机矢量同样关系到最终的射程和弹头的落点。最终控制弹道导弹关机矢量的,就是导弹上的陀螺仪,而运载火箭基本是相同的装置。既然两者装置相同,那么只要设定相同的参数,退役的洲际导弹包括中远程导弹都可以用来发射卫星。

为什么射程5000公里以上的退役弹道导弹可以用来发射卫星?

前面提到了所有的弹道导弹包括洲际导弹,其末端助推器的关机速度都达不到第一宇宙速度,那么为何最终改造后又能发射卫星了呢?办法就是运载的卫星总重比原先运载的弹头降低重量,然后再加上一节助推器,这样末端关机速度就能达到第一宇宙速度甚至更高,而关机矢量只需要对陀螺仪进行相应调整即可。比如过去射程在5000千米以上的远程弹道导弹,末端关机速度在6千米每秒上下,加上一段助推器后,则把运载物最终加速到可以入轨的速度,如果原先这枚弹道导弹可以把1吨级的弹头发射到5000千米之外,经过改造后,一般可以发射0.5吨的单个卫星或者多个卫星一共不超过0.5吨一起入轨。如果要发射的是几十千克级的微小卫星,甚至射程在3000千米以上的中程导弹就可以做到,

为什么射程5000公里以上的退役弹道导弹可以用来发射卫星?

也就是等于把原先1吨级的弹头修改为0.9吨的末端助推器再加一个几十千克级的小卫星。一般来说射程超过5000公里的弹道导弹的单价都上亿,如果退役后直接报废太可惜,于是就改造后用来发射中小型卫星,而且还可以直接用过去的导弹发射装置,比如弹射冷发射。洲际导弹或者远程导弹改为发射卫星,因为是固体发动机,其上升加速度一般比专用的运载火箭的上升加速度更大,因此除了改造导弹本身外,对被发射卫星的要求也较高,必须有较强的抗过载能力。

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