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从美国最早的洲际弹道导弹看项目管理

2016-08-23

作者 邢强

微信号:小火箭

微信ID:ixiaohuojian

小火箭出品

本文作者:邢强博士


本文是小火箭经典导弹和运载火箭系列文章第二季的第三篇。从上一篇介绍苏联R-7洲际弹道的文章中,我们能够看到这个导弹/火箭家族通过1863次发射,逐渐成长为苏联以及俄罗斯的运载火箭的中坚力量,将第一颗卫星、第一位宇航员送上太空,开启了人类的航天时代。


小火箭在本篇中要讲述的,是当年(1957年)努力与苏联的R-7洲际弹道导弹争先的美国第一款洲际弹道导弹——宇宙神导弹。由于第一季的文章和本季的前两篇文章更多地在讲解导弹气动外形、火箭发动机和弹道三个方面的设计细节,本篇就有意避开这三方面,借助宇宙神导弹这个案例,来分析总体设计中的项目管理问题(要想成为一名优秀的总设计师,项目管理也是必修的课程)。



宇宙神的诞生


要想了解美国弹道导弹和运载火箭的谱系,一个比较方便的方法是通过其名字来判断导弹的性能和用途。而美国航天运载系统和星际探测系统的命名则大多出自希腊/罗马神话。



洛克菲勒中心是座落于美国纽约州纽约第五大道的一个由19栋相互连通的摩天大楼组成的城中城,由洛克菲勒家族出资建造。临近第五大道的地方,有一座雕塑。这个雕塑就是擎天巨神——阿特拉斯


阿特拉斯(希腊语:Άτλας)是希腊神话里的擎天巨神,属于泰坦神族。他因反抗宙斯失败,被宙斯降罪来用在世界最西处用头和手支撑苍天。


SM-65这款洲际弹道导弹的英文原名便是阿特拉斯(Atlas),其通用的中文译名为“宇宙神”(不要和后来的大力神Titan弄混)。


阿特拉斯在西方文化中,有力量巨大、掌控范围辽阔之意。因此,自古以来,西方人就喜欢在地图集上装饰阿特拉斯的画像,以至于Atlas一词如今成为了地图集的英文正式名称。而广袤又暴躁的大西洋(Atlantic Ocean),也是得名于阿特拉斯,本意为阿特拉斯之洋


康维尔公司的这款导弹取名为阿特拉斯,蕴含着裹挟环宇,制衡极远之意(俗称,开地图炮)。


但是,给导弹起个霸气的名字并不意味着一开始这款导弹一定会拥有霸气的性能


美国人在1957年1958年6月,对这款设计射程为10000千米以上的导弹共进行了8次试射,其中有6枚导弹在发射台上或者升空后不久爆炸,其中2枚试射部分成功,最远射程为966千米。(当时苏联人的R-7洲际弹道导弹已经试验成功,设计射程8000千米,宇宙神刚诞生的时候,射程也就只是R-7的一个零头。)


自筹经费


1957年6月初,一枚美国宇宙神弹道导弹拔地而起。美国康维尔飞机公司与1948年和1949年之间在新墨西哥州白沙导弹试验场取得了不少成果,不过该公司没能说服美国空军进行支持。


但是,他们认为值得一拼,美国空军的采购团走了之后,康维尔公司并没有解散宇宙神导弹的研发团队,而是决定自筹经费继续进行研发。上图这枚宇宙神就是康维尔继续自己投了300万美元后的结果。可是,导弹发射后不久,就爆炸了,没能飞出洲际弹道导弹要求的飞行弹道。


当时,康维尔面临着不少难题。其中最大的就是经费问题了。艾森豪威尔总统任职期间的美国政府大幅削减了在弹道导弹上面的财政支出。这使得刚刚成立的美国空军1947年9月8日正式成立)对康维尔的这款宇宙神无法表现出更多兴趣了。(或许当初美国空军的心理是:反正再有兴趣也买不起,还不如装作没兴趣。)


好在整个公司对这枚导弹依然抱有厚望,工程师们一致认为,无论如何也要让宇宙神导弹存活下来。


当苏联的R-7洲际弹道导弹和爆炸成功的氢弹终于惊醒了美国人的时候,时间已经来到了上世纪50年代。


此时,弹道导弹再次成为了美国政府优先扶持的项目。当美国空军拿着大量的拨款,抱着试试看的态度再次找到康维尔公司的时候,他们大喜过望:康维尔不仅没有放弃,反而一直在加大研发投入,一直在维持宇宙神导弹的生产和试验


充气壳体


美国空军没有说过多话,小火箭至今没有在宇宙神导弹的资料中找到像其他型号那样的繁复的论辩备忘录。但是,从一个细节可以看出美国空军当时支持的力度:在导弹尚未正式成型的时候,先订购了24枚用于试验,这在所有型号中是不多见的。


上图为正在准备出厂的一枚闪亮亮的宇宙神洲际弹道导弹(尚未安装核弹头)。


宇宙神导弹全长23.11米(后续改进型号为26.06米),直径3米,尾裙最宽处4.9米,发射重量为117.9吨,闪亮亮的外壳材料为AISI 301不锈钢



这种不锈钢有着不错的抗拉强度和耐腐蚀性,同时对于当时美国的焊机来说,也算是比较友好,因此被康维尔公司选为导弹壳体材料。



作为研发飞机出身的康维尔来说,减重始终是该公司产品在设计过程中要优先考虑的目标,即使是洲际弹道导弹也不例外。


宇宙神导弹的焊接壳体所用的301号不锈钢板材的厚度只有0.809毫米。在焊接之前,技术工人用大剪刀就可以把预先划好线的板材加工成合适的形状。



注意宇宙神导弹燃料贮箱的焊接工艺,用冲床冲出的凸点用来增加薄钢板焊接结构的刚度。


实际上,康维尔对宇宙神导弹的减重设计仍然值得如今的导弹设计师学习。


宇宙神洲际弹道导弹的壳体钢板太薄了,以至于在贮箱为空的情况下,导弹很难抵御自身重量,外壳会软软地瘪下去。


康维尔的工程师们给出了一个巧妙的解决方案:在贮箱里面充气。他们就像给自行车轮胎打气那样,把氮气充到导弹里面,并维持一个相对较高的压力。这样,整枚导弹就变得结实多了。


其实,小火箭发现,在我们生活中也有这样的例子。比如还未拧开瓶盖的可乐瓶子,捏起来硬邦邦的,很结实的样子。当我们拧开盖子,让里面的气体释放出来之后,塑料瓶就软了。这和宇宙神洲际弹道导弹的壳体充气原理是相同的。



宇宙神导弹(中间为宇宙神D型,右侧为宇宙神F型)与R-7弹道导弹(左侧)相比,个头儿要小一些。但是,在不断的改进升级的过程中,宇宙神导弹逐渐成为了美国洲际弹道导弹的发端和大量运载火箭的基础级。


发动机布局


和苏联的R-7洲际弹道弹道一样,宇宙神洲际弹道导弹也采用一级半的布局方式,同样是为了避免火箭发动机在高空甚至是真空环境中的启动难题,美国人让宇宙神洲际弹道导弹的5台火箭发动机同时在地面启动。


上图可以看到宇宙神导弹的3台发动机(另外2台小游机在这张照片中被遮住了,后文会详述)。其中,中间的为1台主发动机,两侧为2台助推发动机。


这是宇宙神导弹的2台助推发动机和尾裙段的整体结构。


在导弹发射后136秒至145秒之间(视射程而定)时,助推发动机熄火,爆炸螺栓起爆,整个尾裙沿着导弹芯级下部的滑轨脱下


然后,中间的那台主发动机继续工作121秒至126秒,直至导弹到达关机点速度。


康维尔工厂中,正被吊起来的一个尾裙段。这个角度恰好可以从下往上看到助推段的设计。主发动机的喷管是从尾裙段中间的这个洞里面钻出来的。因此分离的时候,一定要确保助推段是沿着直轨道滑落的。



宇宙神导弹主发动机和2台助推发动机的管路结构。可以看到,对减重要求到极致的 宇宙神导弹居然让相距甚远的2台助推火箭发动机用一台燃气发生器和涡轮泵


要知道,145秒后,两侧的助推发动机可是要连着涡轮泵一起脱落分离的!如何让助推器可靠分离又不至于影响主发动机工作呢?工程师对管路的爆炸分离和阀门的闭锁动作的设计变得至关重要。


另外,整个裙段是沿着芯级尾部的导轨滑落的,防止助推发动机乱转而撞坏主发动机喷管。


在密苏里,洛克达因的技术工人们正在生产宇宙神洲际弹道导弹主发动机的喷管。注意他们采用了当时非常先进的缠绕工艺。



这是改进后的宇宙神弹道导弹的涡轮泵核心部件。左边这个小点的是助推火箭发动机的涡轮,右边的是主发动机的涡轮。



1958年1月10日,下午3点48分,宇宙神A型试验弹在卡纳维拉尔角发射成功。(对,就是那个后来以阿波罗计划、大力神系列火箭、航天飞机和SpaceX公司的猎鹰9号火箭而闻名于世的卡角。)


这个LC-12发射场按照技术标准来看,是当时世界上最坚固的发射场。6米高的台子由钢筋混凝土灌注而成,关键设备都有厚钢板进行装甲防护。对于一款8次试射,有4次都爆炸在发射场的导弹来说,这样的设计简直是为其量身定制的。


注意上面照片中,导弹尾裙上部的一个小火苗。那就是一台正在工作的游动发动机。宇宙神导弹每侧各有一台这样的发动机。加上尾部的3台发动机,正好5台。


咦?不是说好了5台发动机在地面同时点火的么?怎么尾部中间的主发动机感觉在偷懒,没有火焰出来呢?


小火箭只好说一句:少侠好眼力!这就是小火箭正好要说的,宇宙神导弹的项目管理中的一个巧妙之处了。


没有主发也要试射!


上面那张照片,两侧的LR-80液氧煤油火箭发动机工作良好,而中间空无一物的样子并不是因为中间主发的工作效率太高了以至于肉眼看不到火焰,而是因为当时发射这枚导弹的时候,康维尔公司根本还拿不到主发动机!


1957年康维尔公司接到美国空军订单之后,立刻开足马力生产。这个曾经研制出美国第一款三角翼战斗机的公司对飞行器壳体的生产有独到的理解。不到1年,康维尔公司的导弹生产厂房里就摆满了生产好的宇宙神导弹的弹体。


LR-89助推发动机的测试也进行得很顺利。


然而,LR-105液氧煤油主发动机还没定型。当时,美国空军和康维尔公司有两个方案可以选择:


A. 等待LR-105主发动机定型到位以后再进行试射

B. 不用等,没有主发动机,也要试射


A方案的优点很明显,试射的导弹在所有发动机都到位之后,可以进行全状态测试,可以有效地减少试射次数。而缺点也很明显,等主发动机到位的话,所有人都要白等一年时间。


B方案是总体设计团队向美国空军建议的。其优点是用不着等那么久,就能够让导弹先飞飞看看,缺点是数据会不太好看。


没有主发动机的宇宙神导弹的射程会变得非常有限,很难超过1000千米,到时候,该导弹就不能被称作“洲际弹道导弹”了,而是要改成没有三点水的那个“州际弹道导弹了”。(比如,不是从美洲到到欧洲,而是从佛罗里达州打到田纳西州了。)


经过一番考虑,美国空军最终选取了方案B。这就出现了上面那个只有助推发动机工作而不见主发动机火焰的照片了。


美国空军进行了8次没有主发动机的宇宙神导弹的试射。结果证明,当时的选择是正确的。


这8次试射,让康维尔公司发现了宇宙神导弹总体设计中的大量问题,其中包括但不限于以下几项:


弹体振动频率与自动驾驶仪的稳定控制频率耦合,导弹有严重的振动发散风险


弹体的气动加热问题比较严重,需要对壳体进行加强处理


包含助推器的尾裙在上升段有火焰热回流的问题,一旦过热范围扩大到燃料管路,整枚导弹都有爆炸的危险


就这样,通过选择方案B,整个项目组在主发动机到位之前,就发现了导弹总体设计中的大量问题,并在等待主发动机定型的一年时间里,逐个解决了这些问题。


等到LR-105发动机到位的时候,宇宙神导弹已经是一枚经过8次试射和7次改进的较为成熟的导弹了。(注意导弹尾部的红裙子,仔细看还是百褶裙的式样,那是为了增加钢板强度并减小空气阻力而制成的波纹板。)


小火箭认为,在复杂系统的项目管理中,是最不应该出现的环节。美国空军和康维尔公司不顾惨淡的射程数据(首枚“洲际”导弹的射程将将达到苏联首枚洲际弹道导弹的十分之一),以损失颜面为代价,快速追赶苏联的洲际弹道导弹水平。这一选择,给美国节省了足足1年的时间



从这个角度来看,正好能清楚地看到宇宙神洲际弹道导弹的游动发动机。注意游动发动机此时正在奋力工作以稳定导弹的姿态。


比起之前在卡纳维拉尔的12C发射场拍摄的照片,这张照片已经能够充分展示宇宙神导弹的游机的工作状态了。


嗯?虽然看到了游机喷出的火焰,但还是离得有点远,看不清游机长什么样子。没关系,小火箭有宇宙神游动发动机的清晰照片。



这是宇宙神洲际弹道导弹上面的LR-101液氧煤油游动发动机。整台发动机重24.494千克,算上框架,最大长度仅50.81厘米


游动发动机可以绕两个轴转动,底部的转盘支持在满功率工作下在70°范围内进行往复调节,顶部的偏航调节轴向外支持最大36°摆角,向内支持最大26°摆角。


可别小看宇宙神导弹上的这两个小家伙。它们才是整枚导弹上工作时间最长的发动机。从地面点火的时候,游动发动机就和主发动机一起工作了,然后历经助推发动机尾裙脱落、主发动机关机等过程。


之后,整枚导弹在就是依靠这两台推力不足454公斤的发动机控制导弹的姿态和最终速度。可以说,主发关机之后,导弹到底能打多准,就全靠这两个小家伙了。


研发这款不到50斤重的发动机的公司是赫赫有名的洛克达因。这公司可不仅仅生产这样的小发动机,土星5号的F1火箭发动机(世界上推力最大的单燃烧室发动机)也是他们家研发的。详见小火箭的公号文章《F-1:史上最强的单燃烧室液体火箭发动机》。


藏不住的运载火箭天性



1958年12月18日,一枚宇宙神B洲际弹道导弹矗立在卡纳维拉尔角的11C发射场。这次,她并不是来执行弹道导弹试射任务的,而是有一项更加重要的任务在等着她。


已经在洲际弹道导弹、人造地球卫星等多个航天领域落后于苏联的美国人开始对本国的航天活动采取遮遮掩掩的态度了。既然事实上的落后在短期内难以追赶,那就尽量让人们了解实情吧


12月18日这一天的发射,选在了晚上11点02分进行。一是出于落后心理,耻于重点宣传航天发射活动,二是担心此次发射会失败,美国官方严密封锁了消息。


实际上,只有88个人知道这枚导弹头部整流罩内放着什么,而其中又有53人被认为不太能守口如瓶的人在前一天晚上接到了上级的假通知,说是发射取消了。


12月18日晚上,35个知道真相的人怀着忐忑的心情等待着发射场和测控中心的消息。


消息终于得到了确认,在这一天,美国人用这枚宇宙神导弹成功发射了人类第一颗通讯卫星


整个通讯卫星轨道器重3.969吨,近地点183千米,远地点1481千米,轨道倾角32.3°。卫星上面有可供12天使用的电池。在1959年1月21日,卫星再入大气层烧毁。


该卫星向地球广播的信息(也就是人类最早的带有信息的由太空向地面进行的卫星数据传播)是一段时任美国总统艾森豪威尔的语音:


This is the President of the United States speaking. Through the marvels of scientific advance, my voice is coming to you from a satellite circling in outer space. My message is a simple one: Through this unique means I convey to you and to all mankind, America's wish for peace on Earth and goodwill toward men everywhere.


小火箭译:


我是美国总统。我的声音此时正在借助神奇的科技从围绕地球转动的卫星中向你播放。我通过这个独一无二的方式,向你和全人类传递这样一个简单的信息:美国期盼世界和平,期待善意常在。)


小火箭对此不作过多评价,只是提醒一下,当年大幅削减弹道导弹研发经费,以至于宇宙神导弹/运载火箭项目差点夭折的那个人,也是同一个艾森豪威尔。



不过,康维尔公司当年自筹经费坚持下来的努力,总算是有了成果。随着宇宙神洲际弹道导弹的入役,美国终于也有了能够与苏联继续进行对抗的导弹,更重要的是,这款隐藏不住的其运载火箭天性的导弹将会成为日后人类航天事业的一个重要支撑



正在起竖的一枚宇宙神洲际弹道导弹。小火箭在这里还有说一个项目管理方面的细节。


当时,宇宙神导弹的助推火箭发动机的测试结果实际上并不理想(比冲比设计指标低了4.25%)。


美国空军可以选择继续等待发动机的改型出现,也可以先让导弹服役。


最终,美国空军选择的是后者。


康维尔公司在宇宙神D型导弹中,将技术状态冻结,避免了原地踏步式的迭代和测试。


美国空军拥有了一款可堪使用的导弹,而康维尔公司也得以腾出手来继续对导弹进行升级改进(诞生了后来的宇宙神E和宇宙神F导弹)。



摄于1962年6月16日的一枚宇宙神F洲际弹道导弹。注意其底部左侧靠上隆起的部位。这里面是该导弹的导航制导设备舱。导弹两侧的两根粗管子是助推器火箭发动机的液氧输送管



摄于1963年6月的一枚宇宙神洲际弹道导弹,注意其头部的弹头形状和之前的不同。这个是带有60°锥角的新型弹头。


为什么之前的宇宙神导弹的头部都是像V-2导弹那样的圆锥体,到了这个时候,宇宙神导弹的脑袋就变长了呢?


这是小火箭要说的第4个导弹总体设计项目中的要点:先用成熟技术解决有和无的问题是必要的,但千万不能忘记尽快实现技术更新



一开始,美国工程师提出了酚醛烧蚀头锥这一先进的技术方案。但是,其技术成熟性尚未达到列装要求。


因此,康维尔公司在一开始交付宇宙神弹道导弹的时候,依然采用铜合金热沉式头锥。头部锥角105°的钝头上镀了一层厚厚的铜。


但是,那种头锥的缺点太多了:再入速度慢、重量大。最要命的是,各大国都已经在着手发展导弹预警雷达技术。铜合金弹头再入大气时拖出来的长长的电离尾巴,在雷达屏幕中看起来简直就像是夜空中一根手电筒光柱那么显眼


后来,通用电气公司终于攻克了烧蚀头锥的技术难关,于是就有了上图那样的宇宙神导弹头锥。该头锥长3.05米,头锥角为60°


该头锥使得弹头重量变轻、再入速度变高。通过空气动力学工程师的巧妙设计,弹头上的双阶裙段大幅提高了弹头的再入稳定性,进一步提高了导弹的命中精度。



这枚宇宙神F洲际弹道导弹刚刚加注号液氧,正准备发射。烧蚀型头锥里面放着一枚500万吨TNT当量的核弹头。


这个是早期的采用热沉式头锥的宇宙神D洲际弹道导弹。觉得发动机的尾焰颜色不太好?嗯,你的感觉是正确的。助推发动机的工作状态不太好,到了D型机型技术冻结的时候,助推器比冲依然不达标。照片中,亮亮的是发动机尾焰,有些暗的比较散的,是燃气发动机排气管排放的废气



电路板



宇宙神导弹中的控制电路线缆



宇宙神洲际弹道导弹控制系统的逆变器的等效电路图。



尝试不同的起竖方案的宇宙神


宇宙神洲际弹道导弹的液氧煤油发动机采用燃气发生器循环工作方式。注意导弹尾部三个大喷管旁边有个相对小一些的管子,那是燃气发生器的废气排放管。



正在厂房中进行水平吊运的宇宙神。



1962年12月5日,一枚宇宙神F导弹在卡纳维拉尔角的11C号发射场发射升空。此时,正好有一阵侧风吹过,从恒压稳定阀门中排放出来的液氧附在导弹表面,随风飘动。小火箭觉得,这款导弹不如改阿特拉斯为美杜莎吧。这白色烟雾不正是如同美杜莎的发丝么?



重卡+拖车是宇宙神导弹的标准公路运输方式。


裹成这个样子,这是要去哪儿?



原来是要上飞机



宇宙神洲际弹道导弹可以搭乘道格拉斯C-133运输机进行跨州际部署。康维尔公司当初做总体设计的时候,已经考虑到了转场的问题,因此,即使是尾裙里面已经拥挤不堪了,设计师也不肯让导弹尾裙的宽度超过4.9米。



正在进行战备执勤的一枚换了新弹头的宇宙神D洲际弹道导弹。从基地形状和弹体编号可以判断出,这是一枚隶属于美国第564战略导弹中队的导弹。



一个典型的宇宙神洲际弹道导弹的战备执勤基地。



前方这个类似公路涵洞的地方就是宇宙神洲际弹道导弹牵引车开进去的洞口。



一枚正准备放入发射基地的还未安装核弹头的宇宙神洲际弹道导弹。



发射基地的洞口比较小,但是里面是别有洞天的。



发射基地的会议室



宇宙神洲际弹道导弹的发射基地的地下长廊



两条地下长廊交汇的地方,左边通往值班人员的起居室,右边带红色隔离门的通道,通往发射场。



500万吨级的核弹头存放在地下二层的弹药库中。



一名指挥官正在例行公事(复习和熟练宇宙神F型洲际弹道导弹的发射流程)。


战备状态下的宇宙神洲际弹道导弹从起竖到发射的过程。



一个宇宙神洲际弹道导弹的发射测试团队的合影,摄于1961年的德克萨斯州某地。



宇宙神洲际弹道导弹的部署位置



1960年9月26日夜晚,在卡纳维拉尔角的发射场中,一枚宇宙神正在进行发射前夜的最终调试。



宇宙神导弹终于再次展示了她的运载火箭本性。在宇宙神-水星计划中,宇宙神导弹变身为一款真正的运载火箭。上图为一枚正在执行宇宙神-水星2号任务的火箭。她将要带着水星飞船飞出一个轨道最高点为173.81千米的亚轨道。



宇宙神导弹和运载火箭的多次成功发射终于让美国重拾信心。


美国不再对发射活动遮遮掩掩,而是对喜爱观看的民众开放,并预报发射时间。对宇宙神导弹本身,美国也不再隐瞒。上图为骑着自行车从各地赶来的美国民众参观宇宙神的场景。



1963年4月,美国举行了轰轰烈烈的航天宣传月活动。在芝加哥市中心的广场上,那个经典的每年都用来放置圣诞树的地方,在那时矗立着一枚宇宙神洲际弹道导弹



宇宙神-水星运载火箭将为美国的载人航天事业做出重要贡献。


1961年11月29日,宇宙神-水星5号火箭顺利升空,将一只名叫伊诺思的黑猩猩送入绕地轨道。(近地点158千米,远地点237千米,轨道周期88.44分钟


这是美国成功送入太空的第一只灵长类动物。有关猴子和猩猩上太空的详情,参见小火箭的公号文章《猴子,真正的太空探索先驱》。




1962年2月20日,美国人终于把自己的宇航员约翰·格伦送入了绕地飞行的轨道。(之前那个谢泼德是亚轨道飞行)。



1962年5月24日,宇宙神-水星7号运载火箭把斯科特·卡朋特送入绕地轨道。(近地点154千米,远地点259千米,轨道周期88.63分钟




宇宙神是美国首款洲际弹道导弹,从整个项目来看,小火箭认为可以总结出如下五个要点:


第一:工程师要对技术本身有果决的判断,并以保留技术团队为第一要务。决策方限于认知水平或其他因素,或许会做出一些比较短视的决策。比如艾森豪威尔早期削减弹道导弹研发投入的决策。当初,康维尔判断洲际弹道导弹会是未来的发展热点。康维尔自筹经费,继续导弹研发,保住了整个研发团队,乃至保住了整个产业。等到决策方如梦初醒的时候,一切还都来得及。试想,如果康维尔公司放弃研发,团队散失的话,美国当时落后苏联的程度会更严重


第二:不要让总体等待分系统,项目的初步测试阶段越早出现,越有利于发现项目存在的问题。宇宙神导弹在主发动机尚未到位的情况下,率先进行了8次试射,发现并解决了很多问题。有些情况下,所谓的“万事俱备只欠东风”是一种很不好的状态。万事等一事,相当于浪费了大量的人力物力,仅仅是用来等待。美国空军决定即使没有主发动机,也进行试射,为整个美国的航天产业赢得了1年的时间


第三:允许迭代,但是不要轻易允许回到原点的重复劳动。在项目推进过程中,部分分系统有时会难以满足总体方面提出的设计要求。但是,其他分系统或许早已发展成熟,与其让所有分系统都回到原点,进行重复劳动,不如对已经成熟的分系统进行技术冻结。美国空军在宇宙神导弹助推发动机的比冲比设计指标少4.25%的时候,果断要求冻结技术状态,率先装备推力不足的宇宙神D导弹就是一个比较好的案例。拥有一个尚可使用的整体系统,比拥有一堆零散配置且仍在相互扯皮的分系统要有用得多


第四:成熟但不够先进的分系统有助于尽快搭建起一个平台,但是千万不可忘记及时进行技术更新。宇宙神洲际弹道导弹的弹头头锥先使用了技术成熟但不够先进的热沉式设计,但是,整个技术团队没有停留在现有成果上止步不前,而是及时将先进的烧蚀式头锥应用在新型的宇宙神洲际弹道导弹上,大幅提高了宇宙神导弹的再入速度和命中精度。如果满足于现状,不思进取的话,整个系统会因个别分系统的落后而遭到淘汰


第五:没有最大的系统,只有更大的系统。比如宇宙神洲际弹道导弹的尾裙最大宽度的设定,虽然要基于导弹自身的动力学特性,但是也要考虑其他系统,如C-133运输机的货舱宽度、运输导弹的拖车在美国高速公路上的可通过性等。总设计师要时刻关注跟自己的系统相关的更高级别系统的动态。

版权声明:

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