東風41導彈的威力堪比23顆原子彈,造價是多少?說出來別不信
東風41導彈重60噸,可攜帶10枚分導式核彈頭,威力堪比230顆原子彈,那麼發射一枚導彈的成本是多少呢?說出來可能很多人都不信。
在閱兵儀式上,東風41洲際彈道導彈亮相以後,引起廣泛關注。透過各方面的資料來看,它的各項引數處於先進水平,威力堪比230顆原子彈,爆炸當量相當於1。5萬噸TNT炸藥。在國內眾多核導彈中,東風41導彈排算是“大哥”,那麼發射一枚導彈的成本是多少呢?
東風41導彈發射器的成本
東風41的射程已經突破1。4萬公里,這就意味著在國內任何一個地方發射,足以覆蓋歐洲和北美的任何角落。速度可達26馬赫,每小時飛行31852公里,這麼快的速度,就需要足夠的動力支撐,而動力需要導彈發射器來提供,它也是導彈的核心,相當於汽車的發動機。
上一代東風31,射程也超過了一萬公里,但是載荷較大,加註燃料的時間較長,彈身內壁容易被腐蝕,於是在東風31的基礎上,研發出東風41導彈。
東風41導彈採用固體推進彈頭,加註燃料的時間縮短,還可以攜帶10枚分導式核彈頭。
東風41較上一代,射程和精度都有較大提升,而且規避了已知的缺點,發射器進行全面升級,成本也相應提升。
先來看看發射器的構造,以東風41為例,採用的是分導式多彈頭洲際導彈,推進系統為三級火箭結構,相當於有三臺發動機,以便導彈升空以後提供足夠的動力。
火箭發動機不同於普通發動機,運轉過程中不需要空氣參與,自帶推進劑,產生高強度的射流,再轉化成動能,可以在稠密大氣層以外的空間工作。
為了達到理想的射程,洲際導彈所需的推進劑,佔整個導彈起飛重量的80%,所以說推進劑的成本不可忽視。
早期導彈用的是液體推進劑,加入導彈以後可以長期儲存,但是加註時間過長,推進劑用的材料是液氧、酒精和肼類,這類材料刺激性較強,長時間使用,導彈內壁損耗嚴重。
後續研發導彈,對推進劑改良,採用聚氨酯、聚丁二烯、端羥基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等作為原材料。以固體的形態直接儲存在燃料箱中,一旦點火發射,哪怕燃料箱裡的藥柱沒有耗盡,發動機也不會停止工作,直至推進劑消耗完,屬於易耗品。
以東風41導彈為例,發射器用的推進劑是端羥基聚丁二烯這種原材料,看上去是一種粘稠的液體,簡稱HTPB液態橡膠,具有很強的粘度和搞老化能力,市場上的價格昂貴,民用領域較少。
由於軍用對質量更加苛刻,端羥基聚丁二烯用在航天領域的價格是每公斤280元~420元,一噸的價格大約35萬。
由於端羥基聚丁二烯的化學特性,沒有那麼容易燃燒,作為推進劑使用時,還要加入高氯酸銨和鋁粉,以便充分燃燒。
高氯酸銨加入的比例是62%左右,市場價格約每公斤9元,一噸也就一萬元,至於鋁粉就是輔助材料,用來提高燃料的活性,用得比較少,成本可以忽略不計。
東風41導彈重60噸,但裡面只包含27噸的燃料,再加上輔助材料,算下來燃料成本大約是1200萬元。
東風41導彈噴管的成本
東風41用到的是三級固體火箭發動機,需要用到9個噴管,單獨把它拆下來,看上去有點像放大版的漏斗。它的結構是前半部由大變小,中間環繞著兩根通氣管連線頂端。
中間收縮至一個窄喉,並慢慢向尾部擴張,形成漏斗狀,以便推進劑燃燒以後透過噴管加速。
造價昂貴的發射器,噴管用的材料是錸合金,這種元素極其稀少,具有很強的延展性和導電性,錸元素越多,價格越貴。
洲際導彈上的噴管重約2噸,以錸合金的價格來看,製造一個噴管的造價大約是40萬,東風41要用9個噴管,幾乎接近燃料成本。
為什麼噴管的成本這麼高,它是推力室重要的部件,整體質量決定著導彈的射程,火箭發動機工作時,推進劑燃燒後產生的氣體,經過噴管就可以對氣流進行控制,改變燃氣室的壓強,起到助推的效果,將氣流的亞音速升級到超音速,提升導彈的射程。
為了降低成本,東風41上的噴管,並沒有全部用錸合金打造,而是用碳複合材料取代,只是在隔熱層用的錸合金。
碳複合材料相對便宜,以目前的價格來看,製造一個噴管的成本大概是25萬,東風41有9個噴管就是225萬元。
東風41導彈彈體的成本
導彈彈體起到承載的作用,將彈頭和推進器連線起來,而且推進劑燃燒也是在內部進行,會受到高溫和氣體的腐蝕。除了需要有較高的運載能力外,還需要有較強的抗腐蝕效果,對材料要求極高。
鋁合金這種材料工藝成型效能較好,但強度不高,只是用於蒙皮和彈翼,彈體內部用來增壓的高壓氣瓶,是關鍵的裝置,要承受上千度的高溫,通常用鈦合金材料。
如果彈體全部用鈦合金和鋁合金,造價太高,受到限制,後來加入絕熱複合材料聚氯乙烯用來製造彈體的隔熱層。
聚氯乙烯在生活中比較常見,比如PVC管就是這種材料製造,含有苯、一氯苯和二氯苯、鹽酸等物質,遇到高溫也不會燃燒,可以阻止推進劑的熱量傳遞到外殼上。
東風41是三級火箭推進,整個彈體大約需要用到5噸聚氯乙烯來隔熱,好在材料不貴,價格8000元一噸,整體也就4萬元。
彈體的外殼、前框、後框、噴口、點火器等都需要用到鈦合金和鋁合金,價格比較貴,還要算上加工費用,這些算下來差不多得要600萬元。
彈體主要的成本集中在隔熱層和外殼,再加其他小件,總成本約780萬。
東風41導彈制導系統的成本
東風41的制導系統,相當於導彈的指揮中心,透過各種儀器和裝置,判斷彈道與目標之間的偏差,並加以修正發出指令,操縱導彈飛行的姿態,從而實現遠距離命中目標。
在東風41導彈的制導系統中,陀螺儀也算是核心部件,造價較高,安裝一軸或多軸檢測裝置,根據外在力的矩作用影響,產生迴轉效應,從而判斷彈道的路徑是否存在偏差。
東風41導彈的精度如此之高,用的是三軸液浮慣性陀螺儀,透過慣性制導和數字式空間計算機相結合,將精度誤差控制在100米左右。
這套高精度的陀螺儀,算是導彈上最昂貴的部件,造價約1900萬元。
另外製導系統另外還有敏感裝置、放大變換裝、執行裝置、角速度計、導引頭等,成本不算高,主要是由電子元器件和積分電路組成,這些裝置的費用可以控制在700萬元以內。
東風41彈頭的成本
東風41導彈可以攜帶10枚彈頭,無法對其形成有效的攔截,這就是它的優勢所在,每枚彈頭的當量達15萬噸TNT,哪怕有一枚擊中目標,可以帶來巨大的威力。
可能就有人要問,導彈是否厲害,取決於彈頭,那麼彈頭的造價是不是很高?
導彈彈頭除了殼體以外,裡面採取核裝藥的方式作為殺傷件,通常用噸級來表示它的威力。
一枚彈頭的當量是15萬噸TNT,造價比普通彈頭要高,戰鬥裝藥再加上突防裝置,東風41導彈的一枚彈頭造價約為400萬元人民幣。
綜上所述
結合東風41導彈高成本的部件成本,可以算出導彈的造價在4005萬元左右,再加上其他零件,還有操作成本和維護費用,總體造價約6800萬元左右。但是發射一枚導彈,只是會損耗燃料和彈體,再加上各個裝置的折舊費,成本大約為3700萬元。
東風41導彈的造價雖高,但在軍事領域的地位不可撼動,正所謂“東風快遞,使命必達”。