“資本主義炸彈”

尹瑞濤

“諾頓灣”號(hào)驅(qū)逐艦是美軍功勛卓菩的導(dǎo)彈試驗(yàn)艦

對(duì)輻射反導(dǎo)的探索

20世紀(jì)50年代后期，蘇聯(lián)成功發(fā)射了洲際彈道導(dǎo)彈和第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號(hào)”，這表明其擁有了把核武器投擲到美國(guó)本土的更有效的運(yùn)載工具，這不僅大大提高了蘇聯(lián)的世界地位，而且也對(duì)美國(guó)構(gòu)成了嚴(yán)重的核威懾。美國(guó)將這視為“在一場(chǎng)比珍珠港事件更重要、更偉大的戰(zhàn)爭(zhēng)中失敗了”。于是，美國(guó)在此后進(jìn)行了多次高空核試驗(yàn)，以研究核爆炸產(chǎn)生的射線對(duì)導(dǎo)彈的影響，研究反彈道導(dǎo)彈問(wèn)題以及研究并解決核彈頭的突防問(wèn)題。1958年8月27日至9月6日，美國(guó)在南非開普敦市西南1800千米的南大西洋海域進(jìn)行了“阿爾戈斯行動(dòng)”系列核試驗(yàn)，該試驗(yàn)由勞倫斯輻射實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)，具體由美軍TF-88特混艦隊(duì)（該艦隊(duì)由9艘軍艦組成）在絕密狀態(tài)下實(shí)施。“阿爾戈斯行動(dòng)”共進(jìn)行了三次核試驗(yàn)，8月27日、8月30日和9月6日，美軍從“諾頓灣”號(hào)驅(qū)逐艦（舷號(hào)：AVM-1）上先后發(fā)射了三枚改裝的X-17A導(dǎo)彈，該導(dǎo)彈由洛克希德公司制造，為三級(jí)導(dǎo)彈，長(zhǎng)13.1米，直徑2.31米，導(dǎo)彈各自搭載一枚當(dāng)量為1700噸TNT的W-25核彈頭（重98.9千克，長(zhǎng)0.655米，寬0.442米，由洛斯·阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研制），分別在170千米、309千米、794千米的超高空引爆。核彈在高空爆炸后釋放出巨量的×射線和β射線影響地球大氣層，在數(shù)百英里內(nèi)造成短時(shí)間的帶電粒子雨，形成了“范·阿倫輻射帶”。這些帶電粒子在地球磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)造成能量巨大的電磁脈沖，在任何導(dǎo)體內(nèi)造成巨大的電流，以此來(lái)?yè)p傷甚至摧毀洲際彈道導(dǎo)彈中的電路，使導(dǎo)彈的引爆系統(tǒng)與制導(dǎo)系統(tǒng)失靈。此外，輻射帶也能影響電波與雷達(dá)的傳輸，對(duì)近地軌道的航天器也有一定威脅。這些核試驗(yàn)證實(shí)了核爆炸所產(chǎn)生的能量輻射、塵埃擴(kuò)散、自由電子和裂變產(chǎn)物的輻射對(duì)于導(dǎo)彈、衛(wèi)星及其電子元件具有強(qiáng)大的破壞能力。

中子彈反導(dǎo)

在反導(dǎo)方面，中子彈也有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，它是極好的反導(dǎo)攔截手段。理想的反導(dǎo)彈核武器應(yīng)能在本國(guó)邊界附近的高空摧毀敵人發(fā)射來(lái)的導(dǎo)彈核武器，而對(duì)自己國(guó)土上的建筑設(shè)施和人民生命財(cái)產(chǎn)基本上不產(chǎn)生破壞與殺傷作用。這就要求反導(dǎo)彈核武器的沖擊波和熱輻射的破壞作用很小并且產(chǎn)生的放射性沉降物也很少。只有中子彈才能做到這一點(diǎn)。1958年夏天，美國(guó)在太平洋約翰斯頓島進(jìn)行的高空核試驗(yàn)中曾研究過(guò)用中子輻射破壞彈頭是否比用反彈道導(dǎo)彈的熱效應(yīng)更加有效，結(jié)果證明確實(shí)有效。由于中、高空的空氣密度小，空氣極為稀薄，對(duì)中子的衰減能力減弱，中子可以傳播到相當(dāng)遠(yuǎn)的距離，故中子彈反導(dǎo)的毀傷距離很大。中子彈在高空爆炸既能摧毀導(dǎo)彈的核彈頭又能對(duì)導(dǎo)彈的電子元器件和線路造成損傷。

中子彈產(chǎn)生的高能中子對(duì)來(lái)襲核彈頭的破壞作用主要體現(xiàn)在以下兩方面。

一是引起來(lái)襲導(dǎo)彈內(nèi)核裝置過(guò)早點(diǎn)火。由于原子彈的威力與核材料的臨界度是成正比的，而臨界度又是強(qiáng)烈依賴于時(shí)間的變量，所以中子點(diǎn)火必須適時(shí)，以確保在臨界度基本達(dá)到最大值時(shí)釋放出大量的中子。過(guò)早或過(guò)遲點(diǎn)火都會(huì)使扳機(jī)的威力下降，而如果威力下降到一定程度就可能引爆不了氫彈，造成核爆的失敗。中子彈發(fā)射出來(lái)的密集“中子雨”可以穿透導(dǎo)彈的外殼，射入來(lái)襲導(dǎo)彈的核材料中，使核彈頭中的核炸藥發(fā)生“過(guò)早點(diǎn)火”提前裂變。所謂“過(guò)早點(diǎn)火”是指來(lái)襲彈頭的核材料在未被壓縮得很好時(shí)，即超臨界度不大時(shí)，由于反導(dǎo)核爆射進(jìn)去的過(guò)量的瞬發(fā)中子和緩發(fā)中子的作用，使來(lái)襲核裝置過(guò)早裂變，核裂變不能在最佳時(shí)間進(jìn)行，導(dǎo)致當(dāng)量大大下降，近乎“啞彈”，造成很強(qiáng)失效，從而使進(jìn)攻失敗。

從“諾頓灣”號(hào)驅(qū)逐艦甲板上發(fā)射的X-17A導(dǎo)彈

“范·阿倫輻射帶”對(duì)導(dǎo)彈的影響示意圖

二是中子引起核材料熔化或變形從而使核武器失靈。中子打到來(lái)襲彈頭的活性區(qū)，由于引起裂變和其本身所攜帶的大量能量，可使活性區(qū)的溫度升高很多，從而使核材料熔化，致使彈頭不能爆炸。據(jù)估計(jì)，一枚2 000噸TNT當(dāng)量的中子彈爆炸后在500米處的中子注量達(dá)8×10¹⁴中子/厘米²，可使約4×10¹³個(gè)原子核發(fā)生裂變，并能產(chǎn)生350℃的高溫而使核裝料變形。

中子可以穿過(guò)導(dǎo)彈殼體，直接作用在導(dǎo)彈內(nèi)的電子元件、電子線路、電纜網(wǎng)、慣性器件、金屬材料及油料等部件上，使它們承受很強(qiáng)的電磁場(chǎng)和大量的粒子輻射，造成輻照損傷。輕則使其電參數(shù)或物理性能變壞，重則造成永久性損傷，甚至導(dǎo)致制導(dǎo)系統(tǒng)失靈，從而使導(dǎo)彈失去控制，導(dǎo)致導(dǎo)彈飛行失常。對(duì)于未加固的導(dǎo)彈系統(tǒng)，中子對(duì)它的破壞半徑約為幾十千米，例如，美國(guó)1980年要求非工作狀態(tài)的電子系統(tǒng)達(dá)到的輻射容限為中子通量10¹⁴個(gè)中子/厘米²。據(jù)估計(jì)，一枚2000噸TNT當(dāng)量的中子彈爆炸后在500米處的中子注量可達(dá)8×10¹⁴個(gè)中子/厘米²，電子元件受到這么大的中子注量照射會(huì)引起性能改變，甚至是永久性破壞。

高能中子（快中子）是與質(zhì)子質(zhì)量接近的粒子，但沒有電荷，大部分快中子是在1微秒的裂變過(guò)程中釋放出來(lái)的。當(dāng)中子撞擊到一種材料上時(shí)，中子就像高速?gòu)椡枰粯右鸩牧蟽?nèi)部結(jié)構(gòu)的物理位錯(cuò)，通常能產(chǎn)生永久損傷，尤其是在半導(dǎo)體中，半導(dǎo)體器件的有效工作依賴于已有的有序的晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。照射到半導(dǎo)體器件上的中子，將與靶材料原子產(chǎn)生彈性散射或非彈性散射等作用而使其離開晶格位置，在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生永久性損傷。中子造成導(dǎo)彈上電子元器件永久損傷的機(jī)制是中子與原子核作用會(huì)形成反沖核，因而導(dǎo)致出現(xiàn)了下列效應(yīng)：（1）在晶格結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生大量晶格空穴，一個(gè)高能中子能置換出幾千個(gè)原子核;（2）產(chǎn)生空隙原子，即停在晶體晶格中正常原子位置之間空隙中的位移原子，引起晶體晶格結(jié)構(gòu)的畸變。中子與晶體中的原子發(fā)生碰撞，通過(guò)碰撞，晶體原子得到能量。當(dāng)?shù)玫降哪芰看笥谖灰扑枰哪芰浚▽?duì)于大多數(shù)材料約為25eV），品格原子就可以離開原來(lái)平衡位置進(jìn)入填隙，在晶體中產(chǎn)生空穴與填隙原子，產(chǎn)生“位移效應(yīng)”：（3）形成所謂的“熱釘子”，即快中子在非常小的體積中損耗其大部分能量，形成小范圍的高溫，這個(gè)“釘子”將包括5000-10000個(gè)原子，并且在10^-4微秒左右的時(shí)間內(nèi)達(dá)到1200℃的高溫;（4）中子被某些核素俘獲后形成復(fù)合核，并處于激發(fā)態(tài)。當(dāng)激發(fā)能量超過(guò)原子核的最小結(jié)合能時(shí)，原子核就會(huì)發(fā)射別的粒子，如質(zhì)子、α粒子或β射線，產(chǎn)生感生放射性，經(jīng)過(guò)蛻變產(chǎn)生了新元素，結(jié)果等于在晶體晶格中引入了“雜質(zhì)”原子造成缺陷：（5）對(duì)于含氫化合物，中子打擊分子結(jié)構(gòu)中的氫核，從而導(dǎo)致材料中產(chǎn)生氫氣。

反導(dǎo)示意圖，左邊為來(lái)襲導(dǎo)彈，右邊為反導(dǎo)導(dǎo)彈及雷達(dá)設(shè)施

左邊為“斯普林特”導(dǎo)彈，右邊為“斯帕坦”導(dǎo)彈

“斯普林特”導(dǎo)彈

為了保衛(wèi)美國(guó)的洲際導(dǎo)彈發(fā)射基地，防御蘇聯(lián)對(duì)美國(guó)洲際導(dǎo)彈基地發(fā)起“先發(fā)制人的攻擊”，保證這些基地能夠有效完成核反擊任務(wù)，美國(guó)開發(fā)了“衛(wèi)兵”反導(dǎo)系統(tǒng)，它是美國(guó)唯一部署過(guò)的反彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)，位于北達(dá)科他州大福克斯反導(dǎo)基地?！靶l(wèi)兵”系統(tǒng)于1969年8月起動(dòng)工建造，1975年10月工程完工，基地配備1部遠(yuǎn)程搜索雷達(dá)，1部導(dǎo)彈陣地雷達(dá)和4個(gè)遙控發(fā)射場(chǎng)。遙控發(fā)射場(chǎng)包括地下控制室和導(dǎo)彈圓筒形垂直發(fā)射井，共部署70枚“斯普林特”導(dǎo)彈和30枚“斯帕坦”導(dǎo)彈?！八古撂埂焙汀八蛊樟痔亍眱煞N攔截彈分別負(fù)責(zé)大氣層外高層攔截和大氣層內(nèi)低空攔截。如果“斯帕坦”攔截失敗，射程較近的“斯普林特”導(dǎo)彈將在大氣層內(nèi)進(jìn)行第二次攔截。以今天的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，兩種導(dǎo)彈分別負(fù)責(zé)中段攔截與末端攔截。

“斯普林特”導(dǎo)彈（SPRINT）名稱來(lái)源于“固體推進(jìn)劑火箭攔截器”（Solid Propellant Rocket INTerceptor）的縮寫，它是美軍開發(fā)的一種低空攔截近程反導(dǎo)導(dǎo)彈，對(duì)付目標(biāo)為洲際彈道導(dǎo)彈再入大氣層的核彈頭?！八蛊樟痔亍睂?dǎo)彈項(xiàng)目源于1959年的一項(xiàng)研究，當(dāng)時(shí)需要一種能快速反應(yīng)攔截再入段彈頭的點(diǎn)防御反彈道導(dǎo)彈，特別是攔截?；l(fā)射的彈道導(dǎo)彈或突破高層防御系統(tǒng)的再入段彈頭。初期的基礎(chǔ)研究持續(xù)了3年，在相控陣?yán)走_(dá)、實(shí)用防燒蝕罩等相關(guān)技術(shù)成熟后，終極防御導(dǎo)彈被證明在技術(shù)上是可行的。當(dāng)時(shí)道格拉斯公司研制的“奈基-X”反導(dǎo)系統(tǒng)存在著不能分辨真假目標(biāo)、也不能對(duì)付分導(dǎo)多彈頭和機(jī)動(dòng)目標(biāo)的問(wèn)題，而蘇聯(lián)的洲際導(dǎo)彈突防技術(shù)不斷提高，所以需要引入低空攔截導(dǎo)彈。美國(guó)通過(guò)“防御者”計(jì)劃的研究，提出大氣過(guò)濾識(shí)別真假?gòu)楊^的有效方法。當(dāng)時(shí)導(dǎo)彈主要靠施放大量雷達(dá)輕誘餌和假目標(biāo)來(lái)突防，反導(dǎo)雷達(dá)將很難在目標(biāo)云中識(shí)別出真彈頭，但進(jìn)入大氣層后，由于阻力大、重量輕，那些誘餌和假目標(biāo)落在后面，從而能識(shí)別出來(lái)。為了充分利用大氣過(guò)濾，將攔截高度降低勢(shì)在必行，于是美國(guó)陸軍在1961年把“低空防御”概念引入反導(dǎo)系統(tǒng)，決定研制第一代低空攔截導(dǎo)彈“斯普林特”。1962年11月，陸軍向道格拉斯飛機(jī)公司、馬丁·馬麗埃塔公司和北美航空公司哥倫布分公司進(jìn)行招標(biāo)，通過(guò)對(duì)這3家公司方案的比較，決定由馬丁·馬麗埃塔公司奧蘭多分公司研究“斯普林特”導(dǎo)彈方案。1963年3月，陸軍正式選定馬丁·馬麗埃塔公司為主承包商，同年5月波音公司開始研制高加速助推器。

“斯普林特”攔截彈粗大的第一級(jí)提供足夠強(qiáng)大的動(dòng)力

運(yùn)輸車上的“斯普林特”導(dǎo)彈

“斯普林特”導(dǎo)彈重3500千克，彈長(zhǎng)8.2米，其中一級(jí)長(zhǎng)3.2米，二級(jí)長(zhǎng)5米。彈體呈圓錐形，由兩個(gè)錐度不同的錐體組成，其外壁就是導(dǎo)彈的光滑圓外表面。這種錐形彈體曾一度非常流行，比如蘇聯(lián)的53T6攔截彈也采用了類似的設(shè)計(jì)。導(dǎo)彈最大彈徑1.37米，作戰(zhàn)半徑最大48千米，最小32千米;作戰(zhàn)高度最大30千米，最小為15千米：殺傷概率為75%;制導(dǎo)方式為無(wú)線電指令制導(dǎo);發(fā)射方式為地下井垂直發(fā)射;動(dòng)力裝置為兩級(jí)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，命中精度為24-27米。由于洲際導(dǎo)彈末端飛行速度在7000米/秒左右，攔截窗口很短，因此“斯普林特”反導(dǎo)導(dǎo)彈的反應(yīng)時(shí)間非常短，其末端速度可達(dá)12馬赫，進(jìn)行攔截所需的飛行時(shí)間預(yù)期不超過(guò)15秒。

“斯普林特”導(dǎo)彈陣地雷達(dá)的內(nèi)部配置圖

“斯普林特”導(dǎo)彈的導(dǎo)彈陣地雷達(dá)（右）及發(fā)電站（左）

環(huán)形搜索雷達(dá)

環(huán)形搜索雷達(dá)的橫截面透視圖，整個(gè)陣面由24個(gè)子陣列構(gòu)成

“斯普林特”導(dǎo)彈的第一級(jí)采用流體二次噴射的推力矢量控制系統(tǒng)，使用流體注入噴氣舵進(jìn)行控制，故第一級(jí)無(wú)氣動(dòng)控制面。第二級(jí)采用4片小型可動(dòng)控制面，位于第二級(jí)的后部。第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)為“赫爾克斯”X-265固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，裝藥質(zhì)量為2020千克，推力2998千牛，工作時(shí)間為1.2秒。第二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)為“赫爾克斯”X-271固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，裝藥質(zhì)量為420千克。兩級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)劑均為高燃速、高級(jí)固體推進(jìn)劑。導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)飛行能力依賴于它的基本氣動(dòng)外形和控制系統(tǒng)，在第二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)和彈頭之間裝有制導(dǎo)與控制裝置。由于導(dǎo)彈飛行的速度極高，在氣動(dòng)加熱作用下，“斯普林特”極高的加速度使得表面溫度急劇升高，產(chǎn)生3400℃的高溫，導(dǎo)彈發(fā)射后的第一秒彈頭就已被燒紅，因此需要一個(gè)十分復(fù)雜的防燒蝕層。由于表面溫度超過(guò)了乙炔火炬的溫度，導(dǎo)彈的第二級(jí)即使在白天也閃耀著奪目的光芒。嚴(yán)重的熱狀態(tài)也造成導(dǎo)彈表面附近的振動(dòng)層流成為部分電離的等離子體。

“斯普林特”導(dǎo)彈上的機(jī)電和電子設(shè)備都采用了抗震設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)飛行中的極端震動(dòng)、抖動(dòng)以及加速環(huán)境。此外，為承受劇烈壓力和核彈頭爆炸時(shí)產(chǎn)生的電磁脈沖，導(dǎo)彈也進(jìn)行了加固?！八蛊樟痔亍睂?dǎo)彈極其堅(jiān)固，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可經(jīng)得住25000G的振動(dòng)，這意味著在核爆炸附近或核爆炸引起的沖擊波中，導(dǎo)彈仍然可控。

“斯普林特”導(dǎo)彈系統(tǒng)的探測(cè)與跟蹤系統(tǒng)通常由環(huán)形搜索雷達(dá)（PAR）、導(dǎo)彈陣地雷達(dá)（MSR）、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、指令系統(tǒng)和相應(yīng)的顯示、通信設(shè)備組成。導(dǎo)彈陣地雷達(dá)位于北達(dá)科他州尼科馬市，雷達(dá)地上部分高24米，地下部分深13.1米，外形近似金字塔，能夠掃描可能從各個(gè)方向襲來(lái)的導(dǎo)彈的蹤跡，可以分辨來(lái)襲彈頭，選擇目標(biāo)，精確跟蹤敵方彈頭并引導(dǎo)己方反導(dǎo)導(dǎo)彈攔截目標(biāo)。由于考慮到敵人對(duì)反導(dǎo)陣地打擊的問(wèn)題，因此采取了抗核加固措施，采用了1.2米厚的混凝土墻。該雷達(dá)為一款S波段的無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)，采用直徑為4米的圓形天線，它的最大探測(cè)距離達(dá)到了1280千米。該雷達(dá)設(shè)施屬于“斯坦利·R·麥克森防衛(wèi)綜合體”的一部分。40千米之外，配備有環(huán)形搜索雷達(dá)，它是一座高達(dá)39米的大樓，基座寬61米，巨大的八角形陣面裝在一個(gè)39.6米左右的巨大基座中，天線最寬處大約為30米。這款雷達(dá)仍是相控陣體制，工作在UHF波段，整個(gè)陣面有6888個(gè)T/R組件，它的最大搜索距離達(dá)到了3300千米，這款強(qiáng)大的雷達(dá)同樣采取了抗核加固，基座厚度達(dá)到了3.35米。其作用為對(duì)目標(biāo)進(jìn)行搜索、發(fā)現(xiàn)和初步跟蹤，確定軌道和攔截點(diǎn)，提供早期預(yù)警，為導(dǎo)彈陣地雷達(dá)提供支持，其方向面向北方，以防范蘇聯(lián)的導(dǎo)彈襲擊。導(dǎo)彈陣地雷達(dá)和環(huán)形搜索雷達(dá)可對(duì)多目標(biāo)（上百個(gè)）進(jìn)行跟蹤，引導(dǎo)20枚導(dǎo)彈攔截目標(biāo)。

發(fā)射井中的“斯普林特”導(dǎo)彈

“斯普林特”導(dǎo)彈平時(shí)貯存于圓筒形垂直發(fā)射井內(nèi)，采用地下井氣體彈射方式發(fā)射。井直徑為2.7米，深9.3米。井中間安放導(dǎo)彈發(fā)射管，直徑為1.53米，長(zhǎng)3.67米。發(fā)射管底部為活塞，其下為燃?xì)獍l(fā)生器。當(dāng)高速相控陣導(dǎo)彈陣地雷達(dá)（MSR）測(cè)得目標(biāo)數(shù)據(jù)后，通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)預(yù)測(cè)目標(biāo)彈道及落點(diǎn)、計(jì)算射擊諸元、分配火力單元并進(jìn)行引導(dǎo)計(jì)算、給出導(dǎo)彈發(fā)射指令。接到發(fā)射命令后，燃?xì)獍l(fā)生器點(diǎn)火，將高壓燃?xì)鈬姷交钊虏康男∏皇抑?，在其推?dòng)下，活塞及導(dǎo)彈迅速上升，導(dǎo)彈頂破井口處的薄膜。當(dāng)活塞上升的距離為3.05米時(shí)，其上升加速度達(dá)到最大值。當(dāng)活塞在井口停止工作和導(dǎo)彈分離時(shí)可使導(dǎo)彈獲得640-720千米/小時(shí)的初速，但也有報(bào)道說(shuō)剛離開發(fā)射井就已達(dá)到了超音速。隨后，當(dāng)導(dǎo)彈剛離開發(fā)射井口時(shí)，助推器開始點(diǎn)火（與燃?xì)獍l(fā)生器的點(diǎn)火前后間隔約0.5秒）。約2秒后第一級(jí)脫落，主發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作。根據(jù)導(dǎo)彈陣地雷達(dá)指令，導(dǎo)彈進(jìn)行軌跡校正，待進(jìn)入殺傷范圍時(shí)，由導(dǎo)彈陣地雷達(dá)發(fā)出引信解鎖、戰(zhàn)斗部起爆指令，并通過(guò)核爆炸殺傷目標(biāo)，整個(gè)飛行時(shí)間約為6.5秒。

“斯普林特”導(dǎo)彈發(fā)射井剖面圖

“斯普林特”導(dǎo)彈發(fā)射場(chǎng)景

“斯普林特”導(dǎo)彈通過(guò)冷發(fā)射被彈射到空中后，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，導(dǎo)彈的過(guò)載很快超過(guò)100g。該導(dǎo)彈擁有非常高的加速度，這點(diǎn)在末端攔截時(shí)非常重要，在發(fā)射后5秒內(nèi)導(dǎo)彈的速度就可達(dá)到10馬赫以上，這一極大的加速度相當(dāng)于一輛汽車在0.3米的距離上由靜止加速到80千米/小時(shí)。當(dāng)?shù)谝患?jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃后1秒，導(dǎo)彈就已經(jīng)離開發(fā)射地點(diǎn)1600米?！八蛊樟痔亍睂?dǎo)彈通過(guò)地面控制站進(jìn)行無(wú)線電指令制導(dǎo)，地面站通過(guò)高速相控陣?yán)走_(dá)來(lái)跟蹤來(lái)襲洲際彈道導(dǎo)彈的再入載具。上行指令信號(hào)必須能夠通過(guò)導(dǎo)彈外的噴焰和等離子體屏障，這是通過(guò)極高的導(dǎo)彈陣地雷達(dá)功率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，導(dǎo)彈陣地雷達(dá)的工作功率大于1MW，峰值功率達(dá)12MW。

W66中子彈

“斯普林特”導(dǎo)彈裝備一枚W66型增強(qiáng)輻射熱核戰(zhàn)斗部（中子彈），該戰(zhàn)斗部專門為在大氣層內(nèi)攔截而設(shè)計(jì)，由洛斯·阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研制。W66是美軍開發(fā)的第一種中子彈，其理論研究開始于科恩在1958年的中子彈探索。為給“斯普林特”導(dǎo)彈配備中子彈戰(zhàn)斗部，勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和洛斯·阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室兩家進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，兩者分別負(fù)責(zé)W65和W66核彈頭，1965年10月進(jìn)入了第三階段的測(cè)試環(huán)節(jié)，但1968年11月W65被取消。60年代末在內(nèi)華達(dá)州核試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行了地下核試驗(yàn)，但其批量生產(chǎn)技術(shù)的研究工作直到1972年1月才開始。1974年6月制造出第一枚W66核彈頭。該核彈頭長(zhǎng)0.89米，直徑457毫米，重68千克，爆炸威力為1000噸TNT，殺傷半徑為400米。W66核彈頭在15000-30 000米高度由地面指令引爆，其爆炸產(chǎn)生的能量以中子居多，主要通過(guò)高能中子流來(lái)殺傷目標(biāo)，對(duì)電子設(shè)備有強(qiáng)大的破壞作用。此外它還能通過(guò)核爆炸產(chǎn)生的沖擊波以及少量的×射線來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)再入段目標(biāo)的破壞。由于“斯普林特”導(dǎo)彈不論是射程還是射高都有限，因此爆炸產(chǎn)生的中子流對(duì)己方也有影響，所以曾引起許多爭(zhēng)議。W66在1974年6月到1975年3月間制造了70枚，但它僅僅服役了幾個(gè)月就于1975年8月退役，而在1985年徹底退出儲(chǔ)存狀態(tài)。

試驗(yàn)與服役

“斯普林特”導(dǎo)彈的部分組件測(cè)試開始于1964年初，在“Squirt”實(shí)驗(yàn)導(dǎo)彈上測(cè)試了推進(jìn)技術(shù)。整枚導(dǎo)彈的飛行試驗(yàn)工作從1965年3月開始，試驗(yàn)場(chǎng)地包括白沙導(dǎo)彈試驗(yàn)場(chǎng)和太平洋夸賈林環(huán)礁靶場(chǎng)，兩地分別進(jìn)行了42次和34次發(fā)射試驗(yàn)。整個(gè)試驗(yàn)包括兩個(gè)階段：第一階段為導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)階段，從1965年3月到1970年12月，包括在白沙導(dǎo)彈試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)早期發(fā)展型和爾后在夸賈林環(huán)礁進(jìn)行的系統(tǒng)和實(shí)用性的試驗(yàn)。這期間總共試驗(yàn)了10枚彈，分兩批進(jìn)行，第一批的4枚彈主要測(cè)試導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)和推進(jìn)系統(tǒng)。第二批加上第二級(jí)，測(cè)試制導(dǎo)和控制系統(tǒng)。其余3年的時(shí)間用于對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行閉合回路試驗(yàn)。1967年10月，“斯普林特”導(dǎo)彈對(duì)模擬目標(biāo)進(jìn)行了攔截試驗(yàn)，至1970年8月共進(jìn)行了42次試驗(yàn)，其中23次成功，10次失敗，其余9次部分成功。在夸賈林環(huán)礁試驗(yàn)場(chǎng)，梅克島發(fā)射陣地上配有一個(gè)單相控陣導(dǎo)彈陣地雷達(dá)，但是在作戰(zhàn)情況下“斯普林特”也能從不配備導(dǎo)彈陣地雷達(dá)的地點(diǎn)發(fā)射。第二階段，1970年8月至1974年8月為“衛(wèi)兵”系統(tǒng)實(shí)用性攔截試驗(yàn)階段，在此期間，“斯普林特”導(dǎo)彈共進(jìn)行了50多次單發(fā)、齊發(fā)以及攔截各種目標(biāo)的試驗(yàn)，大部分都是成功的。幾個(gè)標(biāo)志性攔截試驗(yàn)如下。

夸賈林環(huán)礁上試射前的“斯普林特”導(dǎo)彈

白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)的“斯普林特”導(dǎo)彈正在做發(fā)射前的準(zhǔn)備

1970年12月23日，在夸賈林環(huán)礁試驗(yàn)場(chǎng)上空第一次成功進(jìn)行了低空攔截試驗(yàn)，攔截了一枚從加利福尼亞州范登堡空軍基地發(fā)射的洲際導(dǎo)彈的再入彈頭。范登堡空軍基地距離夸賈林環(huán)礁試驗(yàn)場(chǎng)約7700千米。試驗(yàn)中的攔截導(dǎo)彈和目標(biāo)均未裝核彈頭，通過(guò)地面測(cè)量證明制導(dǎo)精度符合要求，足以摧毀來(lái)襲彈頭。

1971年3月17日，美軍首次用2枚“斯普林特”齊射，攔截了一枚從范登堡空軍基地發(fā)射的“民兵”Ⅰ導(dǎo)彈的彈頭。兩枚“斯普林特”導(dǎo)彈FLA-49和FLA-50自梅克島（位于夸賈林環(huán)礁東側(cè)邊緣）以不到一秒的間隔相繼發(fā)射，第一枚導(dǎo)彈在距離攔截點(diǎn)約27米處（地面投影點(diǎn)）攔截了目標(biāo)。

1971年5月7日，“斯普林特”導(dǎo)彈試驗(yàn)了攔截?；揠H導(dǎo)彈的能力。它攔截了一枚“觀察島”號(hào)實(shí)驗(yàn)艦發(fā)射的“北極星”潛射洲際彈道導(dǎo)彈。同年11月，首次成功攔截了隱藏在許多誘餌中的真實(shí)彈頭，主要試驗(yàn)識(shí)別能力。

1972年5月，“斯普林特”導(dǎo)彈試驗(yàn)了攔截多彈頭的能力。

“斯普林特”導(dǎo)彈從1963年開始研制，到1970年12月開始進(jìn)行攔截試驗(yàn)，歷時(shí)7年半，生產(chǎn)承包經(jīng)費(fèi)和研制經(jīng)費(fèi)達(dá)7.8億美元。美國(guó)共生產(chǎn)了150枚“斯普林特”導(dǎo)彈（包括試驗(yàn)型）用于飛行測(cè)試和戰(zhàn)備部署，其中70枚配備了W66核彈頭。按照原計(jì)劃，“衛(wèi)兵”系統(tǒng)應(yīng)部署在密蘇里州的懷特曼空軍基地、蒙大拿州的馬爾姆斯特羅姆空軍基地和北達(dá)科他州的大?？怂箍哲娀兀员Ｐl(wèi)美國(guó)的“民兵”洲際彈道導(dǎo)彈基地。1972年5月，美蘇簽訂了《美國(guó)和蘇聯(lián)之間關(guān)于限制反彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)的條約》，條約規(guī)定雙方都可以建設(shè)兩個(gè)反導(dǎo)系統(tǒng)，一個(gè)建在以首都為中心的150千米半徑圓圈內(nèi)，另一個(gè)建在包含洲際彈道導(dǎo)彈發(fā)射場(chǎng)的150千米半徑圓圈內(nèi)。每個(gè)發(fā)射場(chǎng)都只許部署不超過(guò)100枚反導(dǎo)攔截器和若干部配套的雷達(dá)和計(jì)算機(jī)等設(shè)備。試驗(yàn)靶場(chǎng)所需的設(shè)備則不受這項(xiàng)規(guī)定的限制。1974年兩國(guó)又簽署了這個(gè)條約的一項(xiàng)議定書，規(guī)定雙方都只保留已建的一個(gè)反導(dǎo)系統(tǒng)，另外還沒建的一個(gè)就不建了，即蘇聯(lián)只保留莫斯科的反導(dǎo)系統(tǒng)，而美國(guó)只保留導(dǎo)彈發(fā)射場(chǎng)的那一個(gè)。條約還規(guī)定雙方都不得從事?；⒖栈?、天基或移動(dòng)陸基的反導(dǎo)系統(tǒng)的開發(fā)、試驗(yàn)或部署。

“斯普林特”導(dǎo)彈在夸賈林環(huán)礁雙發(fā)齊射的壯觀場(chǎng)景

“斯普林特”導(dǎo)彈發(fā)射后的彈道軌跡

“衛(wèi)兵”系統(tǒng)陣地布防圖，圖片上部為導(dǎo)彈陣地雷達(dá)，下部為30枚“斯帕坦”導(dǎo)彈和16枚“斯普林特”導(dǎo)彈

1975年，美國(guó)建成了配備70枚“斯普林特”導(dǎo)彈與30枚“斯帕坦”高空攔截彈的“衛(wèi)兵”系統(tǒng)，部署于北達(dá)科他州的大福克斯空軍基地，系統(tǒng)代號(hào)為“斯坦利·R·麥克森防衛(wèi)綜合體”。該綜合體的總預(yù)算經(jīng)費(fèi)達(dá)60億美元，而金字塔只是這個(gè)基地的一部分。這座龐然大物采用最堅(jiān)硬、最密集的鋼材建造，隸屬于美國(guó)防空司令部，以金字塔整個(gè)基地為核心，設(shè)有當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的雷達(dá)，足以掃描所有威脅美國(guó)境內(nèi)的可疑空中物體。除此之外，金字塔本身設(shè)置有地下發(fā)射臺(tái)，配備30枚“斯帕坦”攔截導(dǎo)彈和16枚“斯普林特”反導(dǎo)導(dǎo)彈，整個(gè)金字塔周邊共配備49枚“斯帕坦”攔截導(dǎo)彈及70枚“斯普林特”反導(dǎo)導(dǎo)彈。利用“斯普林特”導(dǎo)彈進(jìn)行末端防御要求其能抵近攔截。為盡量縮短發(fā)射與攔截之間的時(shí)間，它的發(fā)射陣地分布在很大的地理區(qū)域范圍內(nèi)。除了綜合體，周圍還有四個(gè)發(fā)射陣地，彼此間隔為16-32千米，分別有12枚、12枚、16枚、14枚“斯普林特”導(dǎo)彈。1975年4月1日，反導(dǎo)系統(tǒng)具備了部分作戰(zhàn)能力，配備了28枚“斯普林特”導(dǎo)彈與8枚“斯帕坦”導(dǎo)彈。同年10月1日，該系統(tǒng)開始進(jìn)入戰(zhàn)備狀態(tài)。由于“衛(wèi)兵”系統(tǒng)只部署了一個(gè)地點(diǎn)，其防衛(wèi)效果十分有限，一旦蘇聯(lián)發(fā)射大量多彈頭導(dǎo)彈襲擊，該系統(tǒng)的攔截能力很容易飽和，而且固定的反導(dǎo)雷達(dá)容易遭到攻擊，暴露的雷達(dá)天線不太堅(jiān)固，在核爆炸下很難保全。另外，其維護(hù)保養(yǎng)的開銷巨大，效費(fèi)比太低。于是，在正式服役的第二天，美國(guó)國(guó)會(huì)就決定撤銷“衛(wèi)兵”系統(tǒng)。11月，國(guó)會(huì)通過(guò)了一項(xiàng)法案，要求環(huán)形搜索雷達(dá)繼續(xù)服役，導(dǎo)彈陣地雷達(dá)關(guān)閉，反導(dǎo)導(dǎo)彈也要拆除。1976年2月10日，美國(guó)國(guó)防部正式宣布“衛(wèi)兵”系統(tǒng)封閉。