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2021年6月底,美国媒体开始大肆炒作“中国在甘肃玉门和新疆哈密等地大规模修建洲际导弹发射井”。在“地下发射井”这个话题海外尘嚣甚上时,“看图说事”栏目以目前美国陆续公开的“大力神”“民兵”系列洲际弹道导弹的地下发射井建设资料和情况,来回顾一座地下发射井的“一生”——从大兴土木的“开挖”建造,到开启24小时战备值班,那场因一个扳手引发的严重事故,再到退役后的弃置,直至在时代远去后成为了今天一处待出售的“废土风”浓郁的房产。
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在美国空军中,“阿特拉斯”(SM-65Atlas)虽名为第一款实战部署的洲际弹道导弹,但它的最初设计并未做到“藏于地下”,反倒是作为“阿特拉斯”备用选项的“大力神”1(HGM-25ATitanⅠ)做到了“藏于九地之下”。在其之后采用地下发射井发射的美国洲际弹道导弹,還有第二代液体燃料技术的“大力神”2,固体燃料的“民兵”家族,以及在美苏军控条约背景下昙花一下的MX“和平卫士”(LGM-118Peacekeeper)。
发射基地围绕发射井来修建
对于这些洲际弹道导弹地下发射井的建设,“大力神”家族最早的“大力神”1是最为复杂的,围绕“大力神”1的发射井所建造的配套设施也是最多、占地面积最广。
虽然“大力神”1导弹发射基地的核心是3座深度近49米(160英尺)、直径12.2米(40英尺)的发射井,但更为复杂的还在于围绕每座发射井所修建的液体燃料推进剂和氧化剂的储存和加注设施、相关的设备间,以及3座发射井共用的指挥控制中心、动力中心,2座互为备份的制导天线站。这样的地下建筑群,在50年代末的建筑成本最初预计为2890万美元,但由于劳动力短缺、材料运输成本、极端天气和反复修改设计等原因,最终成本急剧上涨超过5100万美元。
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特别要强调的是,在“大力神”1时美国尚未掌握井下发射技术,因此,这个“井”虽还按照习惯称之为“地下发射井”,但它实质上是“大力神”1的“地下贮存井”。在想定的“核战争”环境中,如果来袭核弹头落在发射基地附近,虽然井中的导弹可以躲过核辐射和大部分冲击波,但核爆的“地动山摇”会让井中的导弹剧烈晃动,乃至于发生导弹与井壁间碰撞等状况。所以,“大力神”1导弹在井中是被巨大的钢架托举着,钢架与井底间有8根(四角各2根)巨大弹簧来做减震缓冲器,在伸缩中吸收消耗从土壤传来的核爆冲击能量,以保证“大力神”1“稳稳的”。
液体燃料的地下储存
“大力神”1是二级洲际弹道导弹,使用的液体燃料是RP-1煤油和液氧。其中作为氧化剂的液氧是“难伺候”的,要在-183℃下低温储存,在“大力神”1发射前才加注到燃料箱。那么,在这座地下建筑中,RP-1煤油和液氧的日常储存、发射前的加注等环节都要非常小心,它们的储存和加注设施离地下发射井最近。
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与井中竖立着的“大力神”1类似,承托这些用来储存推进剂、氧化剂的细长罐体的底部,也铺设着弹簧悬架,同样用来减震缓冲,以应对核爆的冲击。另一座紧邻地下发射井的建筑是设备间。这里的设备可以调节这座发射井的通风、空气、温度、湿度等气候环境,还有一些电源电气、液压蓄能、通信等设备。 另外,与“阿特拉斯”相比,“大力神”1在结构上是可以在没有加注燃料的情况下做到“自支撑”的(即便弹体的铝合金厚度仅为1.3毫米)。这背后的一个技术细节是:一些运载火箭和液体燃料弹道导弹,为了运载效率最大化,竭力减掉“自重”,不仅燃料箱的蒙皮做成非常之薄的一层,还会将其兼作导弹(或运载火箭)的弹体外壳。那么,燃料箱就近乎是金属材料制成的“气球”,如果内部没有液体燃料的“支撑”,又没有充入气体来对箱体加压,那么后果不只是燃料箱会瘪下去,整个导弹(或火箭)的结构也会因无法“自支撑”,坍塌下来。
发射基地的“大脑”——指挥控制中心
从“大力神”1发射基地的剖视图看,3个发射单元共用的动力中心和指挥控制中心是两个成对出现的地下建筑。前者,是个拱顶结构的三层建筑,内部的核心是4台柴油发电机,每台功率为1000千瓦,输出2400伏特、60赫兹的三相动力电,通过地下电缆为指挥中心、制导天线和3座导弹发射井供电。指挥控制中心,便是整个地下建筑群的“大脑”,是接收任务指令、选定打击目标、开始倒计时、计算弹道轨迹和最终按下“按钮”的地方。
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指挥控制中心,在这座两层地下建筑中,楼上是中心室、通信设备间、综合办公室,楼下是配套的大型维修区、机械设备室、空气处理设备和监控记录设备,电气、配电设备,餐厅、洗手间、储藏间,任务前的准备室等。
在最核心的指挥控制中心室,一个核心设备是“雅典娜”(Athena)制导计算机,价格约为180万美元。它占地34平方米,重9.5吨,有256个字节的24位核心存储器用作数据运算,一个8192字节的磁鼓用于存储程序和数据项。由贝尔实验室编写的发射控制程序“打孔卡”,对应3座发射井,或黄或蓝或红,插入“雅典娜”计算机,读取运算。这台今日看来甚为古老的计算机,在部署中一直可靠地工作到70年代。
从现在已被废弃、成为探险之地的指挥控制中心的照片来看,诸多设备已经拆除,留下了大量设备箱柜的地脚支撑,可以想象过去这些设备的下方所铺设的密密麻麻的管道和电缆等。这其中尤为重要的便是通信设备。由于“大力神”1这个地下建筑群的规模太大,所以需要搭建起一个范围足够大、又很高科技的通信网络。
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一个直观的体现便是遍布所有工作区域的电话——从地上基地周围警卫室,到地下建筑的每个入口处、相连的隧道、各种通道中,再到地下发射井、天线站、指挥控制中心、动力中心的发电机旁边、推进剂和氧化剂的储存和加注设施,每一个楼层、战位,由成百上千个电话确保了在这座地下建筑群里能随时随地收到指令、上报情况。
特别的天线站
在这个地下建筑群中,稍显特别的存在,是两座制导雷達天线的升降井。“大力神”1导弹的制导方式是弹上的惯性导航设备与地面无线电跟踪设备相结合的制导体制,由此“大力神”1发射基地中要建有两座互为备份的制导雷达的天线升降井。
地面制导雷达开机工作时,升降井顶部的两扇混凝土大门打开,制导天线在液压设备的顶升下从井内抬升到顶端,随后液压机构锁死以确保其在跟踪和引导导弹时的精度。雷达天线由帆布制成的充气式圆顶天线罩保护。正是因为制导天线至关重要,所以要互为备份,任何时候只会升起一根天线,以防在打击中双双受损。不过,作为额外的冗余措施,若是基地内出现2座天线皆受损等极端情况,该基地内“大力神”1的控制和制导权限可以“移交”给邻近的发射基地。
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时刻紧闭的防爆隔断门
因为整个建筑群内由各种通道相连,所以类比于潜艇上各舱室间的水密门,这些建筑内的通道中都设置了防爆隔断门,特别是要将“大力神”1的3座地下发射井彼此隔离,也与其它建筑完全隔离开来。在这些走廊通道中会设置有一组2个互锁的防爆隔断门,一次只会打开其中一扇,确保通道两端的防爆隔断门有其一是紧闭的状态。这样,在核打击来袭时,防爆隔断门将成为抵御冲击、降低毁伤范围的关键设施。