1月24日,美國太空探索技術公司使用獵鷹9號運載火箭,運載133顆商業衛星和10顆星鏈衛星升空,其中還有我國臺灣的“飛鼠”、“玉山”兩顆衛星。一箭143星的壯舉,一舉超越印度在2017年創下的一箭104星的紀錄,而且這143顆衛星還要分12個波次分別釋放。硬核軍迷們一定清楚,這種技術與洲際彈道導彈使用的分導式多彈頭技術極為相似。那麼分撥釋放衛星的技術與分導式多彈頭技術到底有何關係呢?這一切還要從二戰結束那年說起。
01 笨拙核彈的誕生二戰末期,美國憑藉曼哈頓工程,先於蘇聯研製出原子彈,不過1.5萬噸的當量,貌似不符合世界強國的身份,所以美國就想著,能不能把原子彈的爆炸當量做的更大一些。理論上將參加核裂變的鈾235重原子無限增多,那麼原子彈的當量就可以無限量放大。以小男孩原子彈為例,它利用炸藥將一塊低於臨界狀態的鈾235炸飛,撞向另一塊低於臨界狀態的鈾235,二者合二為一後,就會造成整塊鈾235處於超臨界狀態,從而引發核裂變反應。
不過在實際操作中,隨著鈾235的增多,控制他們在同一時間精準命中同一目標將會變得無比困難,所以美國科學家們經過試驗得出,原子彈的設計當量最大值只能達到50萬噸。那麼如何得到威力更大的核武器呢?答案就是氫彈,每枚氫彈的內部都包含著一枚原子彈,由原子彈爆炸釋放的能量來引爆氫彈。而且核聚變釋放的能量要比核裂變來得更猛,所以氫彈可以做到百萬噸當量起步。雖然核彈的威力提升了,但是核彈的體積和重量也跟著膨脹了。
1951年。美國第一枚重62噸的氫彈開始試驗,不過笨拙的體型讓其難以正面出現在戰場上,所以此時的氫彈,只是實驗室中的花朵。不過,蘇聯在1953年率先將氫彈實用化。有了趁手的核武器,那麼如何更好地使用他們呢?洲際導彈的出現,為核彈頭提供了比戰略轟炸機更優質的載體。不過美蘇兩國在這條道路上走得依舊十分坎坷。
02 一箭多星催生的MIRV洲際導彈誕生之後,受制於當時的發動機以及核彈頭小型化技術,單枚洲際導彈往往只能攜帶一枚核彈頭。對於這個只能杵在地面的大高個,美蘇兩國自己都不知道它能發揮出幾層威力。而且,當時需要打擊的目標太多。所以美蘇認為,要麼不要命地壯大洲際核導彈的規模,要麼削尖了腦袋,讓洲際導彈多帶幾枚核彈頭。二者相比,後者具備更高的費效比因此更受待見。
不過這種想法的提出、以及後來彈載計算機技術的提高,也變相提高了洲際導彈的突防能力,這就是現代的分導式核彈頭技術(MIRV)。MIRV最重要的技術就是末端助推控制技術,這一技術源自美國在1960年的一次一箭3星航天活動。當時,為了保證衛星安全入軌,美國給當時執行運載任務的雷神(Thor)火箭,安裝了包含制導系統、程式控制和加速度計的“過渡級”系統,3顆衛星順利入軌。美國人深受啟發,後來在此基礎上研製出了分導式多彈頭技術的核心元件:末助推控制系統(PBCS)。1966年,美國利用大力神3C運載火箭和“過渡級”,把8顆衛星送入8條不同的赤道軌道,這標誌著MIRV技術的成熟。
其實在MIRV技術成熟之前,還誕生過一種多彈頭(MRV)技術,這種技術與集束炸彈極為相似,在同一時間釋放多枚核彈頭攻擊統一目標,而分導式多彈頭技術卻可以攻擊同一目標,也能攻擊不同的目標,所以二者的技術難度不在同一層次。所以,我們可以認為正是將衛星散佈到不同軌道上的一箭多星的航天活動,催生了分導式核彈頭技術。那麼一箭多星技術與分導式核彈頭技術是否完全一樣呢?
03 MIRV技術難點PBCS系統雖然是過渡級系統的技術延伸,不過卻是透過技術升級而來,因為它包含了極為複雜的電子元器件、定位導航系統和一枚小小的火箭發動機。當PBCS系統與火箭發動機分離後,該系統在慣性的作用下繼續巡航,並透過火箭發動機來調調整個系統的速度、角度等引數,此時的系統包含著多枚核彈頭,當一切引數符合第一波次核彈頭的釋放標準時,系統自動釋放,第一波釋放之後,PBCS系統將會被減速,此時它需要調整自己的飛行狀態,甚至需要改變軌道,靜待下一次時機的到來,從而最終將所有的核彈頭全部拋灑出去。