希弦
1980年9月18日下午,美國空軍下土戴維·鮑威爾(Airman David P.Powell)駕車飛馳在阿肯色州的65號高速公路上,他正穿過美國南方大片荒無人煙的區域,目的地是一座編號374-7的“大力神”2洲際彈道導彈地下發射井,任務是對其進行例行檢查。
正如在上篇中介紹的,美國空軍在“大力神”2的部署上是圍繞一座發射井來建造頗為精干的小型發射基地,每18個這樣的小型發射基地分散部署在三個美國空軍基地周圍。其中的一個空軍基地便是位于阿肯色州的小石城空軍基地,這里是美國空軍第308戰略導彈聯隊(308 SMW)的大本營,自然美國空軍在阿肯色州分散部署了18個“大力神”2的發射井。這座編號374-7的“大力神”2發射井,便是第308戰略導彈聯隊下轄的第374戰略導彈中隊(374th SMS)所管轄的9個發射井之一,在地圖上離它最近的小城鎮是5千米外的大馬士革,它距離阿肯色州的州府小石城大約80千米。

阿肯色州小石城空軍基地(第308戰略導彈聯隊)、堪薩斯州麥康奈爾空軍基地(第381戰略導彈聯隊)、亞利桑那州戴維斯-蒙森空軍基地(第390戰略導彈聯隊)

阿肯色州是美國空軍“大力神”2的重點部署區域,這些發射井在60年代曾有過起火、人員跌落身亡等狀況,但這些對比1980年的爆炸來說就是小事故
1980年9月18日傍晚6點20分,鮑威爾開始下井,進行例行性檢查作業。雖然這樣的工作他已經重復進行了幾十次,相關作業規范已熟記于心,但這次,當他套上作業服后還是出現了疏漏。按照最近更新的規定,他帶的作業工具應該是扭矩扳手,可這次扭矩扳手落在了來的車上,如果折返去取,頗為費時費力,所以他選擇按照之前的慣例,使用設備間內的套筒扳手。而這恐怕是他余生中追悔莫及的事情,特別是他還忽略了一個細節,沒有檢查套筒是否與扳手有彈簧固定銷來牢固連接。
這場“1980年大馬士革‘大力神導彈爆炸”,就出在了鮑威爾使用套筒扳手擰動“大力神”2的二級氧化劑貯箱上的閥門時,因扳手的套筒意外脫落。整個套筒扳手重11千克(25磅),長0.9米(3英尺)。而掉落的套筒重3.6千克(8磅),在下落約24米后砸到了推力座,被彈開后它擊穿了“大力神”2導彈一級燃料箱的薄薄一層蒙皮(也就是導彈的鋁合金殼體,厚度只有1.3毫米左右),隨后燃料箱泄露,混肼-50蒸汽開始在這座發射井中升騰起來。

這場事故的“元兇”,從套筒扳手上脫落的3.6千克重套筒(示例展品,并非事故中的那個)
在上篇中我們介紹到,“大力神”2上是可長期貯存的常溫液體燃料,推進劑混肼-50(50%的肼和50%的偏二甲肼的混合物)與作為氧化劑的四氧化二氮都是劇毒物質,二者只要一接觸便是劇烈的反應。所以,在套筒砸穿了“大力神”2的燃料箱,混肼-50泄露后,所有的補救措施都集中在了力保四氧化二氮不會泄露出來。但在“大力神”2的第一級上,裝有四氧化二氮的燃料箱本就位于這個正在泄露的混肼-50燃料箱上方,它們的上方便是導彈的第二級與戰斗部W53氫彈。


“大力神”2的戰斗部是一枚當量為900萬噸TNT的W53氫彈
事故發生后,首先是“大力神”2發射井內的自動噴水系統啟動,為導彈冷卻降溫,畢竟四氧化二氮的沸點是21.1℃,一旦溫度超過這個值,燃料箱必然會因四氧化二氮的揮發而壓力大增,出現爆炸風險。但在冷卻水用盡、人員全員撤離后,相關工作陷入了兩難境地:是靜待井內有毒的混肼-50慢慢散盡,還是派出敢死隊冒險人力開啟排氣設施,快速抽走肼蒸汽。前者的風險是井內升溫,四氧化二氮揮發,燃料箱破裂,氧化劑與推進劑接觸,爆炸;而后者不只是敢死隊人員傷亡的風險,也有如排氣扇工作時的電弧“引爆”的潛在風險。
最終還是選定了冒險一搏。三人敢死隊下到地下指揮控制中心,查看導彈的推進劑燃料箱的壓力數據,查看發射井情況,接通了排氣扇的手動開關。但三人在爬回地面的路上,爆炸發生。約凌晨3點,上百Ⅱ屯的燃料,沖天火焰、棕紅色的煙霧升騰,將發射井頂部接近700噸的井蓋送上了60米空中,然后砸在了離井口180米處。而“大力神”2上的W53氫彈在空中飛了100多米后,落在30米外的一處空地上,萬幸的是氫彈的保險依然有效。爆炸中這座小型發射基地瞬間變成了一個巨大的彈坑,三人敢死隊中的一人身亡,另有21人在這場爆炸中受傷。

爆炸發生后斷壁殘垣的現場與后續救援的相關畫面,細節中我們還能看到人員攜帶著蓋革計數器。好在氫彈沒有被引爆,否則像周邊的大城市小石城恐難逃“核蘑菇”

這些地下發射井基本都地處遠離人煙的偏遠之地,井中的“大力神”2時刻待命著。這枚核導彈或許一直平靜地藏于地下直到退役,但也可能有一天它會在這座井中引發一場撼天動地的大爆炸
這場事故的后續清理工作一直持續到當年10月,從發射場周圍約161.8萬平方米(400英畝)的土地上收集了大量碎片,從發射井中抽取了約10萬加侖的受污染水。而對于374-7號發射井到底是修復還是直接廢棄,美國空軍倒是細致地算了一筆賬。以當時的幣值來計算,維修要花費225322670美元,其中單單拆除和清理的費用就預計要花2000萬美元。最終,美國空軍選擇用土壤、礫石和混凝土碎片填埋了發射井,后來作為遺跡它還成為美國歷史保護建筑。
在這場事故發生的1980年,“大力神”2已是美國唯一的陸基常溫液體燃料洲際彈道導彈。隨著以潛射的UGM-73“海神”、UGM-96“三叉戟”1和LGM-30陸基“民兵”(Minuteman)為代表的固體燃料彈道導彈的崛起,“大力神”2在1984年開始陸續退役,1987年就全部退役了(于1963年初開始戰備值班)。不過,退役的“大力神”2倒沒有全部拆解銷毀,還有38枚完整的“大力神”2封存在美國空軍航空航天維護和再生中心(AMARC,另一個更為熟知的名字是圖森市的“飛機墳場”戴維斯-蒙森空軍基地)。

左圖為60年代轉作運載火箭的“大力神”2,執行了“雙子座”載人航天計劃的12次發射。右圖為2011年時“飛機墳場”中的“大力神”2

“民兵”系列洲際彈道導彈的發射井建設地點主要集中在美國的科羅拉多州、懷俄明州、蒙大拿州、北達科他州、南達科他州、內布拉斯加州和密蘇里州等地

美國空軍博物館中的彈道導彈家族展品,順時針以最下方的“民兵”1為起點,依次為PGM-19“木星”、PGM-17“雷神”、“大力神”2、“大力神”1、“雷神-阿赫納”運載火箭、“民兵”3、“和平衛士”。顯然在“大力神”面前,“民兵”系列固體彈道導彈就是“小塊頭”了。以“民兵”3為例,其全長18.2米,最大直徑1.7米。而“大力神”2長為31米,直徑3米
上篇中介紹了“大力神”2是在一座發射井邊建造一個指揮控制中心,進而組成頗為精干的小型發射基地。而在“民兵”為代表的固體燃料時代,陸基洲際彈道導彈的地下發射井部署方式又迎來了新的變化。這就是一座發射控制中心對應控制著10座無人值守的“民兵”導彈發射井,從而形成了“民兵”的整體集群化、局部分散化的部署特點。
相較于此前的“大力神”,“民兵”發射井的建造更突出了在冷戰大背景下美國力圖快速建立起新一代核打擊體系,具體的體現就是建設速度更快。相關建設工作由美國陸軍的工程兵團彈道導彈建造辦公室和喬治·A·宮勒公司、德爾·E·韋伯公司這兩家承包商來完成(兩家公司的中標總額為6170萬美元),通常是全年無休,每天“三班倒”施工作業,從1961年至1966年,建造了1000座“民兵”洲際彈道導彈發射井。
“民兵”導彈采用固體燃料火箭發動機,彈體結構更緊湊,所以發射井的尺寸與建造施工的工作量都大幅變小。與此同時,“民兵”發射井建造過程中開始使用預制標準件,這也有助于加快施工速度、降低施工成本、縮短施工周期。

“民兵”發射井的建造施工畫面,除了一如既往的用密密麻麻的鋼筋強化外,還多了預制構件的吊裝作業

“民兵”的地下發射井中對導彈彈體的抗沖擊減震措施,可見井壁上的滑輪組和鋼纜、導彈“坐”在推力座上。下圖為鋼纜另一端連接的減震器
“民兵”發射井的建造過程,同樣免不了前期的土方開挖作業,不過工程量明顯減小了。首先是用工程機械鉆出井口直徑10.36米(34英尺)、深28.65米(94英尺)的地下深井,在其中插入一個長18.9米(62英尺)的發射井預制構件。隨后,用混凝土澆筑,將深井與預制構件間填滿,進而形成發射井的外墻。發射井的井蓋是一扇110噸重、由鋼板和鋼筋混凝土建造成的滑動門。在完成地下發射井、發射井設備間、發射井支持建筑的建設后,整個施工現場再次被回填。
最終建造完成的“民兵”的地下發射井直徑7.62米(25英尺)、深度約24米(80英尺),發射井位于一個1.2米(4英尺)厚的鋼筋混凝土地基之上。從發射井的底部向上延伸14米(46英尺),發射井被0.25米(10英寸)厚的鋼筋混凝土包裹著。井底鋪設有5厘米(2英寸)厚的鋼板,作為導彈發射后的排氣導焰板。在距井底上方約6.4米(21英尺)處是一系列焊接在發射井井壁上的滑輪組。這些滑輪組和三根鋼纜一并構成“三點懸掛”系統。鋼纜一端與位于導彈底部的大型自由浮動推力座相連,另一端則與彈簧式減震器相連,這樣在遭到打擊時能吸收爆炸沖擊震動,以保護“民兵”導彈。
數據顯示,對比最早的“阿特拉斯”彈道導彈發射井,“民兵”洲際彈道導彈的發射井建造一般只需前者的15%土方作業、20%的鋼材和15%的混凝土,建造成本基本控制在50萬美元左右。平均每座“民兵”2的發射井相關設施占地面積約1~1.25英畝(1英畝約等于4047平方米),小部分達到了1.5~1.75英畝。
今日“民兵”3洲際彈道導彈的運輸一起豎車,整個運輸過程中都會由荷槍實彈的國民警衛隊、導彈聯隊的安全保衛中隊押運護送

“民兵”導彈的運輸-起豎車,在起豎后箱內的導彈正對發射井,卷揚機將“民兵”導彈緩慢豎直放入井中。滑動打開的“民兵”發射井的井蓋,可見呈六角形,由110噸的鋼筋混凝土和鋼制成,厚度約1米(3.5英尺)

今日“民兵”3 洲際彈道導彈的運輸- 起豎車,整個運輸過程中都會由荷槍實彈的國民警衛隊、導彈聯隊的安全保衛中隊押運護送
地下發射井設備間(Launcher Equipment Room),是位于地下發射井上部、圍繞發射井建造的圓柱形上下兩層建筑,同樣是鋼筋混凝土和鋼板襯里的結構,約長7.62米(25英尺),寬4.57米(15英尺),高8.5米(28英尺),有1.2米(4英尺)厚的混凝土地基和0.6米(2英尺)厚的混凝土墻壁。
上層設備間的設備主要與“民兵”導彈的瞄準系統相關,比如發射前的校準設備,包括自準直儀、經緯儀等,以及一些電子設備的機架。下層的設備室里主要是12個大型鉛酸蓄電池。而從近年美國空軍的公開報道看,老式的鉛酸蓄電池已更換為鋰亞硫酰氯(Li/SOC12)電池。如果外部電力供應被切斷或出現故障,發射井支持建筑(LSB)的應急發電機又無法工作時,它將是整座地下發射設施的最后應急手段。另外,在下層設備室中的另一重要應急設備是氣體發生器,用來在應急情況下瞬間產生將110噸發射井蓋打開所需的高壓氣體。

地下發射井設備間上層中的機柜設備和下層中的鉛酸蓄電池
地下發射井支持建筑(Launch Support Building,LSB)內主要是機械、電氣和環境控制設備,用于確保這座發射設施全年每一天24小時都能不間斷地可靠運行。該建筑是個約3.35米(11英尺)高、4.88米(16英尺)寬、7.62米(25英尺)長的鋼筋混凝土建筑。在最初的設計中,該建筑物頂部離地面大約0.3米(1英尺),屬于發射設施中的“軟”建筑,在遭到核打擊時,并沒有足夠的防護能力。

上圖中“民兵”發射井口邊的小洞口是人員日常檢修的進出通道,下圖為上世紀80年代人員檢修“民兵”的畫面

“民兵”發射井的結構示意簡圖。圖中紅框內的地面長方形建筑為地下發射井支持建筑,藍框中的為地下發射井設備間

在懷俄明州的弗朗西斯·E·沃倫空軍基地宣傳中,從LSB中更換下的使用了30余年的舊應急柴油發電機(左圖)
所以,在后續的地下發射井的建設過程中,LSB的設計做了幾輪修改,從最初的強化抗核爆沖擊能力,到后期的直接將其埋于地下大約12米(40英尺)的地方。地下發射井支持建筑內的主要設備是柴油發電機,在這座地下發射設施失去外部電力供應時,該發電機將啟動,為設施提供持續電力。另外,LSB中還有一個鹽水冷卻器,為地下發射井設備間的空氣交換器提供冷水,以維持整座發射井的恒定溫度保持在21℃。
發射控制設施(Launch Control Facility,簡稱LCF,也被稱為Missile Alert Facility,即MAF),高2.4米(8英尺),由帶刺的鐵絲網圍起,占地約8094平方米(2英畝),基本都位于偏僻之地,開車需要駛離高速公路或縣道。而對于來訪者來說,到了這里首先迎接他的一定是武裝安全小組的門口盤查,是否有進入所需的安全許可。

從空中看,發射控制設施的地面建筑有些像農場或倉庫,建造年代的差異使這座建筑的規模或大或小,到后來就改成了純地下式
發射控制設施的地面建筑,被稱為發射控制中心支持建筑(Launch control support building,LCSB),看起來有些像農場、牧場或倉庫。建筑物的一側鋪設了車道和停車場,周邊可能還會有籃球場、排球場,或者周邊還有一個馬蹄形坑。這里便是設施內上上下下全員的生活區,包括廚房、宿舍、安保辦公室和其它相關支持設施,以及一座通向地下發射控制中心的電梯井。
發射控制中心支持建筑與地下發射井支持建筑(LSB)類似,因建造年代不同規模上也有著差異,相關設計在修建過程中歷經多輪修改,最后LCSB也改在了地下大約10米(35英尺)或更深的地方。

密密麻麻的鋼筋編織出的這座地下建筑,最終成型后看起來像是一個超大的液化石油氣儲罐,而在美軍中則多以“膠囊”代稱之

施工中“膠囊”初步成型,與其相連的是3米見方的豎井,這里是通向地面發射控制中心支持建筑的電梯井,也是發射控制中心人員進出的通道
而這座控制著10枚“民兵”洲際彈道導彈的地下建筑,建造過程同樣是先從“開挖”土方作業開始。施工人員要在地表下12~18米(40~60英尺),開始建造裝有發射控制中心(Launch Control Center,LCC)的鋼筋框架。一旦鋼筋框架建成、框架周圍架起模板,施工人員將澆筑1.2米(4英尺)厚的混凝土墻,內襯約6毫米(1/4英寸)厚的鋼板,一同構成LCC的外墻。這一階段的建設完成后,呈現在眼前的這座地下建筑看起來有點像一個超大的液化石油氣儲罐,亦或是一個“膠囊”,長約18米(59英尺),直徑約8.8米(29英尺)。
在這個“膠囊”之中懸掛著的是整座設施的最核心的部分——LCC,它呈盒子狀外形,高約3.66米(12英尺),長8.5米(28英尺),四角都有減震器與外墻彈性連接。這里是2名導彈發射官的工位,配有監控、發射該中心10枚“民兵”導彈所需的各種專用設備、計算機等。從發射控制中心的控制臺布置來看,與前篇介紹的“大力神”2類似,同樣是2名導彈發射官彼此分開而坐,且兩個控制臺之間的距離足以確保一名導彈發射官無法自行點火發射,而是需要兩名發射官、兩把鑰匙,同時轉動,才能發射導彈。

發射控制中心的防爆隔斷門(前篇對“大力神”2發射井的介紹中曾重點提及),值班人員換班時,門外的人員要提供正確密碼才能開門

通過這張內景照片來看,在“膠囊”之中懸掛的發射控制中心,整體空間并不大

上下圖分別為“民兵”1發射控制中心的主發射官和副發射官面前的控制臺,紅框中的2到11共10個數字,對應著10枚“民兵”1洲際彈道導彈。而右側橙色框中為發射點火旋鈕,扭動旋鈕即意味著10枚“民兵”1的齊射
最初,尤為關鍵的柴油發電機和通風、空氣調節系統等是安置在地面上的發射控制支持建筑中的。但為了提升抗打擊能力,建筑地下化后,在發射控制中心附近增設了發射控制中心設備室(Launch Control Equipment Room,LCER),這些設備也就轉移到了這里,在遭到打擊或外部電力故障的情況下,能繼續為這座地下發射控制設施提供電力和確保發射控制中心能有舒適的工作環境。

發射控制設施的結構示意圖,可見地面上的發射控制中心支持建筑通過電梯井與地下的發射控制中心和設備艙相連

上圖為發射控制設施建設施工場景,可見兩個“膠囊”(發射控制中心和緊鄰的設備艙)和電梯井,以及儲水罐和柴油儲罐。下圖為發射控制中心設備室內景

作為備用手段的機載發射控制中心,上圖為30 年前的EC-135 內部畫面,下圖為接班EC-135 的E-6B“水星”,它們都是全年處于戰備狀態
另外,在這些地下發射控制中心被摧毀或喪失控制和發射能力的極端情況下,美國戰略空軍司令部還有備用方案,屆時這些“民兵”導彈的地下發射井將轉由空中的EC-135和E-6B“水星”,通過機載發射控制中心(Airborne Launch Control Center,ALCC)來控制和發射。
就在今年6月,亞利桑那州本森市附近的“大力神”2發射基地的一座發射井和指揮控制中心,作為“二手房產”以44萬美元價格成交。而過去幾年類似買彈道導彈地下發射井的新聞在美國屢見不鮮。這幾座上架美國房產市場的廢棄“大力神”2地下發射井,多是在亞利桑那州圖森地區,成交價基本不到50萬美元。來自房產中介的介紹稱,這些“冷戰房產”在房產市場上幾經易手,如今變得越來越緊俏了,甚至有瑞典、保加利亞和阿聯酋等國的海外買家打電話詢問,表達購買意向。

房產網站上發布的,今年6月以44萬美元成交的“大力神”2發射基地的相關內部圖片

這座位于德克薩斯州阿比林的“阿特拉斯”彈道導彈的發射基地,早在十多年前就被業主布魯斯·湯斯利買下并改裝成了一座地下別墅。他說,為了適應這種純地下、沒有窗戶的生活,他特意在家中加裝了顯示器,可以顯示連接在地上攝像頭的畫面
通過房產中介網站來看,對這些“大力神”2地下發射井的介紹文案,既突出了它作為洲際彈道導彈發射井的“世間罕見”,也突出這座房產坐擁的絕佳自然風光。新聞報道稱,近2年售出的“大力神”2地下發射井狀態尚可,好歹可以接入周邊城鎮的電力,也有水井,這為后續的翻新工程創造了條件。其中一位57歲的業主表示:這座發射基地和周圍近52600平方米(13英畝)的土地,將是我退休后生活的全部。
目前還沒有看到這些“大力神”2地下發射井的新業主們的最終改造成果。不過,在“大力神”2之前的美國空軍“阿特拉斯”彈道導彈發射基地,已在上世紀80年代陸續被業主買下,并改裝成了一座座頗為寬敞別致的地下別墅,廚房、客廳、辦公室、臥室等一應俱全。只是據業主反映,還是需要逐漸適應這種地下生活方式的,“你必須習慣沒有窗戶的生活”,還有就是這座地下建筑實在是太安靜了,日常居住中不得不刻意制造出“白噪音”。 [編輯/山水]