地下发射井的一生之“开挖”

希弦

“阿特拉斯”D 型的发射组图。它的发射是在地表的半硬化方形掩体中进行，这种方式相较地下发射井，抗打击能力、生存性显然不足

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。

60 多年前的“大力神”1 洲际弹道导弹发射基地的建设场面，在施工中有明显的土方开挖作业

“大力神”1 地下发射井的建造过程中，在井内搭建的脚手架和防坠网，从照片中可见这座井的深度

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。

完整的“大力神”1 发射基地，包括3 个发射单元，共用的动力中心、指挥控制中心和天线站

这座地下建筑中，大到弹道导弹，小到照明设备，都能看到弹簧、液压减震设备，它们是有效抗核打击、抵御核爆冲击的必需设备

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。

“大力神”1 在井中的贮存，并不是直接矗立在井底，而是被一个结构复杂的钢架竖直托举着，并与缓冲用的8 根巨大弹簧相连

“大力神”1 的发射，需要将和“脐带杆”相连的导弹一并升到井口地面，所以说，这口“井”实为它的贮存井。图中可见井盖是由向上两侧开启的两扇门组成

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。

左图，正在进行推进剂罐体的吊装，画面中右边便是同时建造的地下发射井。右图，建筑内人员正在对这些罐体定位、安装

储存RP-1 煤油和液氧的罐体就“漂浮”在这些弹簧上面，右图为日常的检查工作

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。

“大力神”1 的氧化剂是液氧，液氧在常温下会很快蒸发掉，所以在导弹发射前才会加注，也因此导弹从燃料加注，到升到地面发射，这套流程下来至少需要15 分钟的时间

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。

左图为发射控制台， 是导弹发射军官（MissileLaunch Officer，MLO）的专属席位，面前的3 行按钮指示灯对应着3 座发射井中的“大力神”1。方框所示是贴心设计的内置烟灰缸，这也是不见天日、有些枯燥的地下生活中难得的调剂方式。右图为“雅典娜”，与今日的电脑相比，毫无人机界面可言。

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。

“雅典娜”的厂家斯佩里·兰德颇为传奇（图为公司的宣传海报，其中明确说到了“雅典娜”用于“大力神”），其前身之一是主业生产打字机的雷明顿公司，其二战时的一款知名产品便是M1911A1手枪，1955 年被斯佩里公司收购，1957 年完成“雅典娜”的开发。而斯佩里公司同样是传奇，创始人埃尔默·安布罗斯·斯佩里（Elmer AmbroseSperry）有着“现代导航技术之父”之称。

从低温液体燃料到常温液体燃料

“大力神”1导弹使用的是液氧煤油低温液体燃料。“大力神”2使用的是混肼-50和四氧化二氮，二者的突出特点便是可在常温下储存，也就是可以提前加注到导弹中并无限期地储存。这带来的直接好处是，“大力神”2不再需要“大力神”1那般的发射前紧急加注，大大缩短了发射前准备时间，显著提高了反应时间，1分钟内即可发射升空。

当然，另一面是推进剂混肼-50（50%的肼和50%的偏二甲肼的混合物），和作为氧化剂的四氧化二氮，都是剧毒物质。所以，与燃料相关的操作，人员都要时刻身着防护服、背着氧气罐，谨小慎微、严格操作。

1962 年，“大力神”1 的指挥控制中心内正在紧张地进行一次全系统联合演练，各岗位人员各就各位，在一次次演练中将整个发射流程烂熟于心。画面右侧的监视器显示的是发射井的井盖、导弹本体以及其它关键设施的监控画面

这座地下建筑的今日探访者所拍下的照片，通信设备间的通信系统机架等绝大多数都已拆除，仅留下少数的跳线、数以百万计的连接器。右图为废弃的指挥控制中心

燃料的提前加注环节是这样的：在发射井周围的两块巨大的混凝土硬化地面上，装载着导弹燃料的槽罐车在此开始转运作业。首先槽罐车的燃料要先冷却（或者加温）到15.5℃后，再输送到地下发射井的储存和加注设备中，而后加注到“大力神”2的燃料箱。整个作业过程，人员都要穿着严密的防护服。这种常温液体燃料可以无限期地保存在“大力神”2的燃料箱中，除非是可能每隔几年要进行全面的导弹检修等，才会将燃料释出。

左图为通往发射井的通道中，右图在对推进剂设施进行检修，可见这座地下建筑内的人员，不论走到哪里，时刻都离不开电话

“大力神”2，从井中直接发射

除了液体燃料技术上的升级，在“大力神”2上另一突出的进步还在于，能够从地下井中直接发射了，发射时间也一举缩短到了不到一分钟。而“大力神”1是从发射井中举升到地面后才能发射，整个过程要执行100多个动作，繁杂且耗时。而且，“大力神”2的制导系统升级为全惯性制导，它也就不用在发射基地内建造雷达站，节省成本的同时也提高了整个系统的抗核打击能力。

2 个互为备份的制导雷达的天线升降井是藏于地下的垂直圆柱体结构，直径5 米，通过一个T 形通道相连

“大力神”1 發射前，制导雷达进行校准。导弹发射后，制导雷达跟踪导弹并向制导计算机提供精确的速度和方位角等数据，然后数据会再传输给导弹的制导系统以做修正。图中可见天线升降井井盖的厚度很扎实

天线站的修建。这些地下建筑的建造过程大同小异，都是整个区域开挖到一定深度，找平，浇筑建筑的底板，而后自下而上钢筋混凝土作业，直到成型，再土方回填

当检测到核爆打击时，压缩空气驱动的气缸会“瞬间”关闭整个地下设施内的防爆隔断门，各建筑间相连的通气管路也会自动关闭，应急供氧设备开始启动。图为“大力神”2 指挥控制中心的防爆隔断门，以及这座建筑中多见的应急逃生舱门（与潜艇上的舱门很像）

整个地下建筑内，另一与潜艇生活类似的还有使用这种24 小时制的钟表来显示时间。地下发射井中的值班人员也是不见天日，无法根据外部自然环境来区分白天黑夜

这两条液体燃料输送管，左为混肼-50，右为四氧化二氮

“大力神”2 的剧毒燃料加注全程，操作人员要穿着图中的RFHCO（Rocket Fuel Handler Clothing）作业服，包括肩背的氧气罐，全重约18 千克

燃料通过槽罐车运来，通过图中的地面设备，转移到地下。作业时间上还要考虑当地气温、风向等天气因素，避免作业中偶有飘散出的剧毒气体对周围生态和居民造成威胁

“大力神”2的地下发射井为两个同心圆柱体，较大的圆柱体深约46米（150英尺），直径约17米（55英尺），较小的圆柱体称为发射内管，直径约8米（26英尺）。发射内管内衬有特殊的消音瓦，可以帮助抑制发动机的轰鸣声，加上底部的喷水系统，能够保护导弹在点火、出井前免受高强度噪声和振动造成的损害。

“大力神”2洲际弹道导弹长约31米（103英尺），直径约3米（10英尺）。导弹安装在发射管底部的一个巨大的“银环”上，这个“银环”由4个巨大的弹簧悬挂在发射井中。这一系统使导弹能承受得住附近核爆炸的冲击。地下发射井的井盖部分由混凝土和钢铁制成，重约690吨，发射前由液压系统顶向一侧，水平滑开，完全打开只需20秒。因为“大力神”2是从地下发射井中直接发射，所以在井的底部，向两侧挖了V型的排焰槽，并配合喷淋系统，高温尾焰由此向两侧快速导出，并最终导向井口两侧的排焰口。

上图为建造中的“大力神”2 地下发射井，可见滑动的井盖。结合下图来看，导弹是从中间的发射井中点火，燃气通过发射井两侧的导流通道导向地面的呈栅格状的排焰口

俯瞰视角中，可见“大力神”2 弹体底部的“银环”，和与它相连的4 个巨大弹簧，核打击时从土壤传来的冲击波，就要靠它来“化解”。类似弹簧结构也遍布整个建筑群的各个角落

小型发射基地

在部署方式上，“大力神”2不再是“大力神”1那般一个发射基地内有3座发射井，而是更为分散，小型化的基地仅围绕一座发射井。

“大力神”2地下发射井的指挥控制中心，外形和结构上与“大力神”1相似，同样是半球形、平底圆顶，不过内部是三层，顶层有卧室、厨房和浴室，底层是通信和空调设备，中层便是最核心的指挥控制中心室，也是4名战备值班人员（指挥官、副指挥官，导弹技术员、发射设施技术员）全天24小时大部分时间的身处之地。同样，为了抵御核爆的冲击，这样的三层建筑也“悬挂”在弹簧上。

指揮控制中心和出入口的剖视简图，可见指挥控制中心的三层结构，在中层可见明显的弹簧结构，其左侧与通风管道相连。另外，在地表基地的围栏内侧还设有警戒系统和UHF 通信天线等

关于发射弹道导弹的钥匙，在诸多影视作品中都有所演绎，即至少同时需要2 把钥匙一并使用才能点火。在“大力神”2 的指挥控制中心，上图的正中为指挥官席位（红框为钥匙孔），左侧远端席位为副指挥官的，钥匙孔在侧面（右上图），所以即便一个人同时拿到了2 把钥匙，但因为相隔较远，也是无法点火、发射导弹的

基地内的AN/TPS-39 多普勒雷达地面监视系统，可全天候工作，警报一旦触发，基地安保人员将快速处置

弹道导弹的地下发射井固定发射，有先天的精度上的优势，发射基地的地理坐标数据都已提前精准测好，在导弹发射前就已早早装定。图为“大力神”2 发射基地内外的地理坐标经纬点

对于“大力神”2 来说，不仅地理坐标数据已提前装定，就连这枚洲际弹道导弹所要打击的目标也都提前在这盘磁带中设定好了

与指挥控制中心紧邻的是出入口，这里有一部楼梯和货运电梯，两者都是在下降10米（35英尺）后，一侧通向地下发射井的通道，并有防爆隔断门，另一侧即为指挥控制中心的大门，这时值班人员或维修团队的进入，就需要使用门口的电话呼叫指挥控制中心来获得进入许可，大门才会打开。不仅如此，安全措施还有，从地面入口进入的人员都是被“困”在外门和内门构成的“铁笼”中的，两扇门紧密，他们需要读取一个6个字母的秘密代码，这两扇门才会打开，同时他们还要马上将写有秘密打码的字条就地烧毁。

这样的一个围绕一座发射井建造的颇为精干的小型发射基地，建造成本为830万美元（1963年的币值），每枚“大力神”2导弹的成本为220万美元，每年的运营成本在196.4万美元左右。而总计有54枚“大力神”2洲际弹道导弹，以18个这样的小型发射基地（或者说发射单元）形式分别部署在三个美国空军基地周围，在1963年底它们全部进入战备值班状态。