弹道导弹与运载火箭的差异

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记：运载火箭最初由液体弹道导弹发展而来，但在发展过程中逐渐分野明显，本文就谈谈两者差异。

汤：各国运载火箭的发展，除日本外，无不与液体弹道导弹密切相关。苏联于1957年发射第一颖卫星的运载火箭“卫星”号是在世界第一枚洲际弹道导弹SS-6的基础上拆装而成的。美国发射第一颗卫星的运载火箭“朱诺”号，也是以“红石”液体弹道导弹为基础改成的。继“朱诺”1号后，美国还在“雷神”、“宇宙神”、“大力神”等液体弹道导弹的基础上发展了“雷神”、“宇宙神”、“大力神”和“德尔塔”等系列运载火箭。西欧早期联合研制的“欧洲”号运载火箭，也是以英国“蓝光”液体弹道导弹为基础的。中国“长征”系列火箭同样是在液体弹道导弹的基础上发展的。伊朗于2009年发射其首颗自研“希望”号卫星的“信使”2运载火箭，则是由“流星”3导弹改装而成。

但随着各类航天器发展，对运载火箭的运载能力和关机点速度提出了更高要求。就运载能力而言，苏联SS-9导弹起飞质量达200-204吨，而弹头重量不过5吨。苏联SS-18是世界最大的两级液体导弹，有多型，最多可带10个分导式弹头，弹头当量最大2500万吨，但弹头重量不过1.3—6.8吨。与之对比，苏联于1971年发射的世界上第一个空间站“礼炮”1号质量约18吨，是SS-18导弹弹头最大质量的近3倍，最小质量的10余倍。美国第一个空间站“天空实验室”，总质量约77吨，由近地轨道运载能力达118吨的“土星”5火箭发射入轨。另如，中国“长2丙”的低轨道运载能力为4吨，“长3B"捆绑式火箭可将5.1吨的有效载荷送入地球同步转移轨道。再如美国的“德尔塔”4号火箭，低轨道运载能力为6.7-23吨，地球同步转移轨道运载能力为3.9-13吨。“德尔塔”2000的低轨道运载能力为2吨，地球同步转移轨道运载能力为0.72吨。

欲将航天器送入预定轨道，运载火箭必须将其加速到7.9千米／秒。而按照现代火箭发动机的性能和结构水平，一般推进剂的单级火箭都完不成这一任务，必须用多级，级数越多能达到的速度就越大，因此运载火箭至少2级。比如，美国“宇宙神”系列火箭是由“宇宙神”两级液体洲际导弹的弹体与不同的上面级组合而成的，被称为2.5级。苏，俄的四级型运载火箭“质子”号能将2.2吨载荷送入地球同步轨道，将4.6吨载荷送入火星轨道。美国“土星”5号也由四级组成。

但反观液体洲际弹道导弹，世界上射程最远的SS-18，Ⅰ型弹头重6.1吨、射程15000千米：Ⅲ型弹头重5吨，射程16000千米，无论打击地球上的何种目标，射程均有较大余量。可见，对液体弹道导弹而言，采用两级发动机就足够了。事实上，各国现役的陆基液体洲际弹道导弹，除SS-18外，还有俄SS-19、中国DF-5等，也是两级导弹。俄DⅣ核潜艇所装SS-N-23导弹由于弹径只有1.8米，远小于SS-18的3.35米和SS-19的2 5米弹径，因此仍采用三级液体发动机。

记：运载火箭设计上有时出现火箭直径逐级减小的情况，如意大利“织女星”火箭，一子级壳体直径3米，二、三子级直径1.9米，苏联早期很多型战略导弹以及美国“民兵”系列等也有这种逐级缩小的情况，这看上去不利于缩短箭(弹)体长度

闻：你是指没有充分利用火箭的长度，实际上作为民用的运载火箭而言，其更多的考虑是制造和使用成本问题。首先，其大多采用已有的不同火箭体系组合的方式来发展新型火箭，使用已经完成设计或多次使用的火箭级段的技术风险较低，因为其已经过多次发射实践检验，可靠性不会成为新型火箭设计的顾虑。其次，这种方式经济成本也较低，因为无需重新设计。此外，下面级比上面级尺寸大，也符合运载火箭设计规律，因为上面级通常是下面级的载荷。实际上如果多级火箭的各级段都是重新设计，所谓的“下粗上细”的情况不太多见。这种情况一般会增加地面使用和保障的难度，但对于发射条件较好的运载火箭而言不成问题，因为运载火箭通常采用塔架发射，这种情况下发射支持系统尽可能适应于火箭的外形等特点。而这在使用环境更复杂的弹道导弹上很难做到，这也是各国弹道导弹经过初期的塔架发射后，很快都开发了更灵活的其它发射方式的原因。不同直径的问题对于采用井式热发射的弹道导弹也不是十分突出，因为发射井中有足够空间适应导弹外形。而对于需要地面或海上机动的公路／铁路机动或潜射弹道导弹而言，就会存在发射／运输平台重心平衡，发射筒与导弹弹体的适配等问题，因此上下直径不同的情况并不多见。实际上，这一问题在与潜射导弹发射类似的井式冷发射方式中也存在。例如，美国已退役的“和平卫士”，就需要考虑到发射井和弹体外形的适配问题，因此上下直径是一致的。可见导弹或火箭外形与采用的发射系统是相互配合适应的。

记：战略导弹的弹头整流罩直径倒是很少大于二三子级。

汤：运载火箭一般有2-4级，每一级都有自己的箭体结构和动力装置，控制系统则通常各级共用。当有效载荷的径向尺寸较大时，整流罩外径会超过火箭直径，此时还需要有一个倒锥段与箭体相连。对多弹头弹道导弹而言，即使装上十个八个分弹头，体积也比运载火箭的载荷小得多，所以虽有一级、二级、三级直径逐渐减小的情况，但很少见到弹头直径比箭体直径还大的弹道导弹。

记：运载火箭的整流罩一般采用传统的2个半罩，战略导弹的弹头整流罩结构与其是否有区别?

闻：本质上没区别。实际上弹道导弹弹头的整流罩开启方式非常复杂和多样，与运载火箭整流罩设计的主要区别是由于其载荷和开启环境不太一样。首先，运载火箭的载荷多外形复杂不规则，通常直径还大于火箭上面级直径，因此大家多看到运载火箭头部较大，这使整流罩结构多为蚌壳式，从中间向两侧开启。而弹道导弹多为了追求足够的射程和考虑到再入环境的复杂，其弹头多较为规则，流线形较好，尺寸也较小。其次，运载火箭载荷通常无需再入大气层，因此整流罩开启较早，而弹道导弹的所谓整流罩通常就是其再入载具的外壳，只有多弹头导弹的母舱与运载火箭整流罩功能类似，而目前许多型多弹头导弹并没有母舱整流罩，如俄SS-20等型导弹，其多弹头组件本身具有较好的流线形，直接组装在弹体上，外面就是弹筒。

记：运载火箭外加助推器司空见惯，早期的弹道导弹也曾用过这种结构。

汤：运载火箭的第一级大多有助推器。助推器可以用固体或液体燃料，其数量根据运载能力需要来确定。苏联SS-6导弹和美国“宇宙神”导弹用过这种结构，但这种结构作战运用性能太差，加之采用2～3级串联的导弹也能满足洲际射程要求，后来就再没国家采用了。

“宇宙神”导弹曾用过3种发射方