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大國基石——中國東風31洲際彈道導彈
本帖最後由 MightyDragon 於 2012-9-23 03:07 PM 編輯「東風31是我(中)國首種遠端固體(燃料)彈道導彈... 」與液體燃料或氣體燃料相比，發展固體燃料需要更高的技術，但是作為交換固體燃料的優勢也很明顯：固體燃料火箭在設計和構造上比使用液態燃料的火箭要簡單和方便得多(不需要額外的燃料槽和輸送管，也不需要升溫和加壓裝置，減少這方面的重量)。此外，對外界震盪和碰撞的高承受能力意味著運輸固體燃料火箭是非常方便，不像液體燃料火箭般需要空著燃料槽進行遷移，然後在目的地重新填充燃料才能發射，在戰爭中將會節省許多寶貴的時間 {:32:}
另外，看了東風31各類減重、改進推進劑以提高推力的辛勤工作之後，讓我對一些兒童認為只需要添加一個零頭便可將火箭射程提高的天真言論感覺很... {:3:}
來源： 網易軍事頻道 建軍60周年特別策劃
文章提交者：mqwusy
東風31是我國首種遠端固體彈道導彈，作為國內第二代戰略武器，應用了許多新技術。與其前輩東風5洲際導彈相比，東風31在體積、打擊精度、生存性能和突防能力等方面均有明顯突破，部分性能已達到世界先進水準。顯而易見，東風三十一系列將成為我國核武庫的中流砥柱。
中國東風-31洲際彈道導彈，該彈應用了許多新技術，部分性能達到了世界領先水準。
七十年代，移動式液體遠端導彈東風二十二（DF-22）導彈正式立項研製，這宣告我國第二代戰略導彈正式提上了日程。1978年底，東風二十二的方案論證和預研工作開始，代號“202工程”（國家重點工程），主要著眼于實現機動、快速發射，提高生存能力、命中精度和突防能力，達到小型化、標準化、系列化和通用化。東風二十二項目有11項關鍵技術，包括高性能液體火箭發動機、儀器設備小型化設計、新型結構材料、機動發射模式、全數字化的控制系統等。關鍵技術很快得到突破，到1984年底，導彈初樣的設計、生產和試驗任務均已完成。
但很快進展順利的東風二十二便告下馬，主要原因有二。其一，“七五”計劃期間，“以常規武器為主，適當發展戰略核武器”的方針意味著重心的傾斜及核武器研製計劃的精簡。而更適合機動的固體導彈則被挑中。其二，我國自行研製的大直徑固體火箭發動機進展順利。1985年1月，國務院和中央軍委正式批准終止東風二十二導彈的研製工作。次年，在經過聯合論證組論證後，“大直徑、基本型、系列化”方案得到認同。其後，航太工業部正式開始東風三十一（DF-31）研製工作。
處於發射狀態的DF-4彈道導彈。該彈準備時間較長，射程上也存在不足，故決定研製機動性能更強的遠端彈道導彈。
前蘇聯在70年代發展的機動發射SS-20固體中程導彈。中國也深受了其設計其設計思想影響。
儘管東風二十二未成正果，但新型三級遠端導彈東風三十一大量沿用其技術成果，例如全數字化控制系統、末速修正技術、以及頭部設計，儀器設備小型化的成果也得以應用。
另外，東風三十一的第一、二級發動機均採用新研製成功的固體火箭發動機。
與東風二十二的11項關鍵技術類似，東風三十一有13項關鍵技術，包括：全彈總體技術、固體燃料火箭發動機技術、小型化彈頭技術、複合材料與結構技術、彈上電子設備小型化技術、高精度慣導技術、快速機動發射技術、突防技術、制導控制系統誤差分離技術、新一代試驗遙測技術等。對於初次嘗試開發固體戰略導彈的我國而言，無疑是難題林立，諸如固體燃料發動機，推進劑合成，彈錐複合材料製造，大型特種拖車製造等均屬嚴峻挑戰。其中高性能推進劑合成就發生過事故導致整個廠房炸平。
與東風五號有所不同，東風三十一採用的是小型化彈頭，因而整流罩非常尖銳，再入大氣層之後氣動加熱效果明顯。東風五號使用碳/石英燒蝕材料即可滿足需要，但東風三十一的彈頭再入段防熱問題在很長時間內無法得到解決，直到東華大學潘鼎教授的高純度粘膠基碳纖維研製成功才攻克了這一難關。在2004年關於潘鼎教授的報道中，很明確地提到了“潘教授近十年來潛心研究的具有國際先進水準的航太級高純度粘膠基碳纖維成果已經被應用於我國首位殺手锏武器——XX-31，並在高新工程的後續型號的應用中獲得成功，解決了國家急需，使我國成為能夠擁有該產品生產技術的世界第三大國”。最終，東風三十一成功進行了首次飛行試驗並獲得成功。
儘管東風三十一的成功屬於一大進步，但畢竟技術起點不算很高，拖延時間較長。當東風三十一問世之時，部分性能並不能充分滿足作戰需求，例如射程便介於通常意義上的遠端導彈和洲際導彈之間，打擊範圍相對有限，並不能真正成為核打擊的主力，導致裝備數量極其有限。另一方面，國內也在不斷進行新技術的開發和應用，於是改進型的東風三十一甲（DF-31A）很快正式立項，立項的還包括潛地洲際導彈巨浪二號（JL-2）。
同樣是關於東華大學的報道曾經提到：“2002年11月22日採用該校產品的最新一代洲際導彈高新工程主項內容DF-31甲已首次發射成功。”這就等於告知了東風三十一甲的首射時間。總體而言，東風三十一甲的研製過程比較順利。儘管由於某系統設計上的一個小缺陷導致首次飛行試驗失敗，但隨後的飛行試驗都取得了成功。2006年9月5日，俄羅斯塔斯社報道東風三十一洲際導彈從五寨發射到塔克拉瑪幹沙漠試驗成功的消息，並指出中國方面提前通知了俄方。這裡實際上測試的對象就是東風三十一甲。試驗成功後，東風三十一甲定型裝備部隊。至此，我國新一代固體燃料洲際彈道導彈真正形成了可靠的戰鬥力。
東風三十一作為我國第二代戰略導彈，其性能屬於高度機密等級。與推測東風五號性能有所不同，缺乏性能接近的民用火箭數據作為推測依據。西方國家公開媒體對於東風三十一的數據主要是通過情報來獲得。在Missilethreat、fas等網站和Jane's Defense Weekly等刊物上往往可以看到如下數據：
級數：三級
長度：13.00米
直徑：2.25米
發射重量：42 噸
載荷：1050 -1750千克
彈頭：單彈頭100萬噸TNT當量，或3-6×MIRV（9-20萬噸TNT當量）
射程：8000千米/10000千米（東風三十一甲）
CEP：300米
服役：1999年/2002年（東風三十一甲）
如果對照更早期的西方媒體數據，應該說這些數字更加接近真實情況。例如KANWA（**）一度給出“重量20噸”的荒唐說法。然而對照更加可靠的國內相關資料，可以看出仍然存在明顯誤差。
2007年7月份，中國展出的東風31彈道導彈模型。外國通過各種渠道獲得的DF-31資訊與實際情況誤差較大。
東風三十一基本型號射程8000千米的說法已經廣為流傳，很多較為權威的西方機構也多次援引，並返銷回中國國內。但這一數字最早的出現時間為80年代末，當時東風三十一僅立項數年，總體方案設計和初樣設計均未完成，因而所謂8000千米射程實際上是一個未經證實的估計值。那麼是不是就無從查證真實數據了呢？2003年8月CCTV-10的科教節目介紹複合材料時,曾提及複合材料在航太領域的應用帶來的效益，所列舉的例子是我國某運載火箭採用複合材料後減重300多千克，使射程提高了14%，提高了1300多千米。儘管是以“運載火箭”的名義給出數字，但細心的觀眾一眼就可以看出“射程”兩個字和一般意義上的商用運載火箭並不匹配。民用火箭都是將載荷送入軌道，只有軌道高低之分，並不會有射程參數。而東風五號的年代又與之不吻合，也沒有明確的複合材料替換部位。按照燃料燃盡後死重與射程的關係也能推算出該彈的重量應當在40噸左右，這又與東風五號矛盾。東風三十一第一級發動機FG-6原本採用金屬殼體，改進的方向當屬芳綸複合材料、碳纖維複合材料和樹脂基體。2005年11月南京複合材料技術發展研討會上，崔紅研究員的報告《航太動力複合材料技術發展現狀及設想》曾提及“國內固體發動機殼體已成功採用玻璃纖維及芳綸纖維”，在當時最為契合的固體發動機也只有東風三十一。
由於上述原因，可以判斷CCTV-10所提到的該“運載火箭”實際上就是東風三十一。如果按照14%的射程在1300-1400千米之間，可以推算出原型射程為9300-10000千米，而改進後則是10600-11400千米。從這一“官方數據”的暗示中可以肯定：即便是東風三十一基本型號的射程也明顯超過8000千米。而我國往往對10000千米射程以下的導彈命名為“遠端”，典型的例子就是580試驗中的東風五號，射程超過9000千米卻依然在諸多報道中名為“遠端運載火箭”，可見一個“遠端導彈”的稱呼並不能作為東風三十一射程不超過8000千米的可靠依據。
西方最新對DF-31的射程估計為7250千米，DF-31A的射程估計為11270千米。
那麼東風三十一甲的改進是否局限于複合材料殼體的替換呢？答案很可能是否定的。東風三十一基本型號採用的是我國第二代固體推進技術，例如玻璃纖維殼體、HTPB推進劑、三維藥型、碳-碳喉襯、柔性全軸擺動噴管等。而第三代技術新高能推進劑，石墨環氧纖維殼體，可拋式延伸噴管等在東風三十一甲的研製期間均取得進展，部分可能已經轉為實用成果。
其中最典型的技術是高能推進劑。一般而言，火箭固體燃料相對於液體燃料的優點在於儲存性和結構簡單性方面，缺點則是比衝明顯較低。固體燃料中，比衝大於2450牛•秒/千克（即250秒）為高能，2255牛•秒/千克（即230秒）到2450牛•秒/千克為中能，小于2255牛•秒/千克為低能，而液體燃料很多比衝均可達到2800牛•秒/千克以上。於是高能固體燃料的開發已經是新型洲際導彈的關鍵技術。例如美國三叉戟I潛射導彈所使用的交聯改性雙基推進劑（Crosslinking Double Base Propellant，XLDB）理論比衝2646牛•秒/千克（270秒）；三叉戟II潛射導彈使用的高能硝酸酯增塑聚醚（Nitrate Ester Plasticized Polyether Propellant，NEPE）理論比衝2685牛•秒/千克（274秒）。我國對應NEPE的新燃料名稱為N15，在《中國科學技術專家傳略 工程技術編 航太卷II》中對崔國良院士的介紹中提到：“NEPE類推進劑，我們70年代開始摸索，80年代研製走入正軌，90年代初取得突破。93-98年分別完成300mm至1400mm直徑發動機的演示驗證試驗。實際比衝達到約2500Ns/kg，比DF31用的HTPB提高約100Ns/kg。”而對湖南大學教授鄧劍如的報道中也提到“開發N15高能推進劑……期間突破性地解決了DF－31型號配方中工藝與力學性能相矛盾的技術難題”。可見，東風三十一甲很有可能已經採用了類NEPE固體燃料，加上使用芳綸纖維/環氧樹脂殼體減重等手段，這意味著載荷不變的情況下射程可以進一步增加到12000千米以上，或者保持11000千米左右的射程，增載入荷來提高突防能力。
早期西方數據中，東風三十一的載荷為700千克，儘管該數字迄今仍被部分引用，但當時與之匹配的彈體重量是20噸，僅僅是實際情況的一半。以東風三十一/甲的技術水準，在重量接近SS-27白楊M（47.2噸）的情況下，不可能僅具備其60%的載荷。因此在較晚的數據中，一般給出來的都是1000-1750千克載荷。
實際上，核彈頭的性能將反映在對載荷的需求中，因而在沒有載荷的直觀數據情況下，可以從我國核武器小型化水準入手分析東風三十一的載荷。
與第二代戰略導彈配套的第二代核武器研製工作同樣始於上世紀70年代中期。中央專委提出我國第二代核武器的發展方向是小型、機動、突防、安全、可靠。
洲際導彈所配備的熱核彈頭的小型化，關鍵是初級的小型化，需要採用助爆原理(初級已不是純裂變彈)。“助爆”的概念是指在裂變裝置的中央加人少量的聚變材料，用低裂變威力引發聚變反應，使聚變反應放出高能中子再引起裂變，以此來提高初級的裂變材料利用效率。助爆初級包括“氣體助爆”和“固體助爆”兩種形式。前者是指聚變材料在武器中以氘氚氣體的形式存在，我國應用於東風五號核彈頭；後者是指聚變材料在武器中以氘氚化鋰-6的形式存在，即應用於第二代核武器。
然後是次級小型化解決比威力與重量尺寸的權衡問題。
我國在80年代獲得一系列突破，初級小型化原理已經突破，次級小型化的技術途徑也已明確。為了滿足實用的需求，適應小型化彈頭的尖錐外形，把初級塞進鼻錐內，之後又研製了非球形構形的氣體助爆初級，最終於1992年9月25日的核子試驗中取得成功。據美國人通過間諜手段獲得的材料表明，該核裝置的設計水準極高，僅比美國最先進的W88核彈頭稍大。此次核子試驗中還採用了雙軸針孔照像技術，標誌著我國的核子試驗測試診斷達到了國際先進水準。
中國研製的熱核彈頭僅比美國的W88稍大。
解放軍畫報公開的東風三十一甲測試圖。西方對其的新載荷估計在1000-1750千克。
核戰鬥部方面水準我國已經達到世界先進水準，而我國在重入載具（Reentry Vehicle，RV）方面水準相對落後一些。參照美國核彈頭數據：較為先進的W87核戰鬥部的重量為150KG，加上重入載具MK21之後的重量約為360KG，標準當量是30萬噸TNT，可以提高到W88的47.5萬噸TNT水準。根據Johnstons網站的核子試驗數據庫，在1992年進行的核實驗所顯示的當量最有可能與東風三十一系列的彈頭吻合。但該數據庫同時給出了65萬噸TNT的估計值和100萬噸TNT的最大值。假設我國核戰鬥部的水準高於W87而略低於W88和W87改：如果是65萬噸TNT當量，則核戰鬥部可能在250-300千克左右，加上載具約為700千克左右；如果是100萬噸TNT當量，則核戰鬥部可能在400-500千克左右，加上載具約為1000千克左右。儘管前一個700千克與早期推測數值較為接近，但作為突防手段，洲際導彈還需要攜帶誘餌。
在最近CCTV軍事頻道曝光的東風三十一甲的操控螢幕上，可以清楚地看到“有速誘餌”和“再入誘餌”等字樣。這兩者均指重量10千克上下的重誘餌，在再入段模擬彈頭特性，與在中段模擬彈頭特性的輕誘餌明顯不同。能夠確信的一點是：東風三十一需要另外的載荷來承擔誘餌的重量。如果東風三十一需要攜帶10-15個重誘餌外加數十上百的輕誘餌，這意味著上面兩種情況的載荷總需求將分別達到800-900千克和1.1-1.2噸左右。實際情況很可能是：採用較大載荷時會犧牲一些射程，而保證最大射程時又需要採用較低的載荷模式，因作戰需求而進行側重點的選擇。
MIRV（分導式多彈頭導彈），就是一枚導彈可以搭載多個核彈頭攻擊位置不同的目標。
央視畫面中顯示東風新型號導彈至少攜帶兩種誘餌：有速誘餌，再入誘餌。
東風三十一採用慣性制導，而我國在該領域進步明顯。根據《中國科學技術專家傳略 工程技術編 航太卷II》記載，三浮陀螺已經于1999年研製成功，尚未肯定是否已經應用，該陀螺具有世界先進水準，有助於提高打擊精度。至於國外所稱的星光修正技術尚未見到確鑿證據。國外媒體給出的CEP=300米數據應當與真實水準相差不大，隨著慣導技術的提高和末修技術的改良，東風三十一有望接近國外先進水準，若能採用先進末制導技術，則打擊精度有望提高一個數量級。實際上我國倘若僅僅執行最低核威懾政策，則無需過多考慮對付敵方洲際導彈發射井等硬目標時才會苛求的打擊精度，反而生存能力和突防能力顯得更加重要。
美國民兵III導彈的三浮陀螺漂移率達到0.000015度/小時，壽命40000小時。中國在該領域近年的進步也很明顯。
東風31A導彈測試發射控制系統
東風三十一系列體積重量較上一代東風五明顯縮減，13米左右的長度在所有陸基洲際導彈中是最低的，40噸級別的重量則是介於36噸的民兵III和47.2噸的白楊M之間。小型化為東風三十一實現機動部署提供了先決條件，這對於躲避偵察、提高生存能力是非常重要的。
在閱兵式上展出的東風三十一/甲仍然採用牽引-發射車分離的方式。根據西方報道，牽引車的型號是8×8型HY4330半掛牽引車(1999年開始研製，2000年6月完成試製，主要用於牽引DF31A型導彈發射車。但實際上我國已經成功應用了運輸、安裝、發射一體的TEL（Transporter Erector Launcher ）車輛。半掛牽引車的缺陷在於只能局限在公路上使用，而無法實現越野，生存能力有限。TEL的使用則代表獲得了真正的機動生存性能。並且我國的TEL設計參照了美國Midgetman侏儒的一體發射車，避免了俄羅斯白楊TEL容易翻車的毛病。
採用新型漢陽造HY4330底盤的東風-31A遠端彈道導彈進行機動訓練中。
雖然生存能力高，但公路機動仍然有其缺陷：與固定地下井發射相比，公路機動發射系統的快速發射能力（快速起豎、調平、瞄準、測試、發射、撤離）較為落後，打擊精度低。這也是為何東風三十一保留了地下井發射在內的多種發射方式的原因所在。
美國侏儒導彈三用發射車。中國的DF31A的TEL三用車參照了該彈的設計不易翻車。
東風三十一系列導彈總體而言已經較為先進。無論是緊湊的外形、較低的重量，還是射程與載荷比例，均與國外當前裝備的先進型號大致相當。在打擊精度和生存能力上，也和主流型號基本處於一個檔次。
不過我們要看到的是：國外當前部署的很多同類武器都是上個世紀的產物，例如民兵III甚至是70年開始部署的，快速反應改進型(Rapid Execution and Combat Targeting，REACT) 也于1996年完成，東風三十一甲在射程、精度等方面並無優勢。同時還要看到國外同類不少將執行改良延壽計劃，以SS-27（白楊M）為代表的最新型號也先於東風三十一甲進入現役，在末制導高精確度打擊、機動彈頭和速燃短助推段技術方面，東風三十一甲猶有不及。
今年5月9日參加紅場閱兵的白楊-M洲際導彈，該彈是俄本世紀中期前的主要核打擊力量。
白楊M導彈性能優越，近年來也頻頻亮相用來展示俄羅斯核力量。
但東風三十一甲也可以根據我國的需要進行改進，尤其是在我國三代核武器技術日臻成熟的情況下，從而緊盯世界先進水準，保證我國核威懾之劍永爍鋒芒。...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><div></div> 東風三十一系列，讓人感到驚訝無比，有這樣的打擊利器，在世界上當然是走路有風囉！ 固態燃料技術，是美國60年代開發出來使用。
在這方面，中國已經落後50年呢。 看來大陸都是在研發移動式的導彈
避免被鎖定目標
加以摧毀喔 大陸1.4万公里的df41不是已經出來了嗎，號稱能放10個核彈頭，還能進行中程多次變軌，完全是西方戰略防御系統的克星，如果這是真的，那才是真正的戰略性武器！<br><br><br><br><br><div></div> 這拖車還真是長 如果不亦注意看以為會是大型長條油灌車 第一次這樣直擊真面目 本帖最後由 vqben 於 2012-9-5 03:38 AM 編輯
鄭南松 發表於 2012-9-4 01:37 PM static/image/common/back.gif
固態燃料技術，是美國60年代開發出來使用。
在這方面，中國已經落後50年呢。 ...
這50年是你自己腦補出來的吧{:35:}？真是無知者無畏。目前大陸和美國的固体洲際導彈燃料用的都是NEPE和代表固体燃料最高水平的CL-20，CL-20老美是1987年搞出來的，大陸1979年即對其進行過理論研究，1994年合成成功。...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div> 一直以來歐美都利用媒體貶低中共的核武，意圖降低中共的核威懾力
蘇聯雖然解體，但是還保有威嚇力就是依靠核武
如果今天中共的核威懾力能有俄國強，美國也不敢把釣魚台說是美日保安條約範圍(相比北方四島美國的態度) 臺灣如果也能搞出10枚 可保30年太平！！誰都不用怕了！ 鄭南松 發表於 2012-9-4 01:37 PM static/image/common/back.gif
固態燃料技術，是美國60年代開發出來使用。
在這方面，中國已經落後50年呢。 ...
連美國還未能掌握對岸導彈技術程度
那你又如何推算出對岸已經落後美國50年?
固態燃料技術也分很多種,美國60年代開發出來的和對岸DF-31使用的根本不同,怎樣比較?
閣下所謂的客觀陳述是指出於基於個人感覺,沒有任證據理論去支持的廢話
還是閣下那些猶如小朋友一樣,連歪理也說不出的言行?
請問閣下在何時何分何秒看見/聽見有人說在詆毀對岸?更何況你的言行能構成詆毀嗎?
...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><br><br><br><br><br><div></div> BK201-黑色死神 發表於 2012-9-5 12:04 AM static/image/common/back.gif
連美國還未能掌握對岸導彈技術程度
那你又如何推算出對岸已經落後美國50年?
固態燃料技術也分很多種,美國 ...
大家有何必理他，正常人一看都知道他的底有多少。
他想自爽就給他自己說夠好了 東風31滿足不了我的胃口了{:31:}
反而我最想知道的是東風21是否成功，成為世界上第一支彈道反艦飛彈 美國現在恨不得打一場戰爭...不知道中國可有興趣跟美國一拼高低? k900i 發表於 2012-9-5 07:27 AM static/image/common/back.gif
美國現在恨不得打一場戰爭...不知道中國可有興趣跟美國一拼高低?
要打? 怎麼打?
兩邊約好在中間打? 那中國會輸, 因為航母只有一艘!
中國去美國那邊打? 那中國會輸, 因為航母只有一艘!
美國來中國這邊打? 那........輸贏未定, 中國陸空軍實力這兩年成長, 不見得比美國差!
美國要來, 大概也是整個航母艦隊過來, 而這要打, 週邊各國誰要借美國暫停的, 可能得考量, 美國輸了, 中國秋後算帳, 但美國贏了, 借美國的國家會有甜頭嗎? 未必!
所以美國真的會來打中國嗎? 個人認為, 不可能!
但要是中國跟其他國家有衝突, 這就是美國插手的最好藉口了,
美國輸了, 不用怕被秋後算帳, 反正本來就是中國跟衝突國的事, 美國只是多管閒事! 頂多中國再跟美國算帳!
美國贏了, 大大方方用你的吃你的拿你的, 也給中國下馬威!...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div> 不過其實現在俄國也很猛耶!!!如果中國在跟俄國連成一氣...美國是毫不勝算可言了<br><br><br><br><br><div></div>
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