UGM-96A“三叉戟 I”导弹
UGM-96A弹道导弹（英文：UGM-96A Trident I C-4），正式名称为“三叉戟C-4”或“三叉戟Ⅰ”，是美国海军第三代潜地弹道导弹。
UGM-96A弹道导弹是“波塞冬”导弹的后继型号，1971年开始预研，1973年开始全面工程研制，1974年，洛克希德·马丁公司获得了“三叉戟Ⅰ”型导弹的研制合同，1977年1月18日，进行首次平台测试发射，1979年4月10日，进行首次水下发射试验，1979年开始部署，至1994年底，按照“削减与限制进攻性战略武器条约”的规定，已拆除12艘“三叉戟”潜艇，仅有8艘“三叉戟”潜艇部署在班戈基地，后将用UGM-133A（三叉戟D5）导弹逐步更换UGM-96A导弹。2005年，UGM-96A导弹全部退役。
UGM-96A导弹是三级固体导弹，由弹体、推进、制导与飞行控制、再入等分系统组成，弹体呈圆柱形，第一、二、三级均采用固体火箭发动机，发动机壳体全都改用“凯芙拉49”/环氧树脂纤维缠绕壳体，制导采用MK-5星光惯性制导系统，装备在经过改装的“海神”潜艇和新研制的“三叉戟”潜艇上。
UGM-96A导弹由于采用了高效能推进系统、额外的第三节推进火箭和更先进的制导技术，导弹最大射程达到了7400千米，命中精度也提高到230至500米。导弹采用8分导式子弹头，每个子弹头威力为10万吨三硝基甲苯当量，增加了导弹毁伤目标的能力。
发展沿革
研制背景
苏联70年代下水的维克托II型攻击核潜艇，性能大幅提高。随着苏联核力量的逐步增强和海军反潜能力的提高，美国海军开始了远程水下导弹项目，要求研制一种射程远高于海神导弹的潜射导弹。洛克希德·马丁公司作为主承包商提出了一个两阶段计划：首先开发一种海神导弹的先进衍生型，称之为增程型海神，这种导弹和海神导弹具有同样大小的直径以便于使用在已有的战略核潜艇上。随后，将开发一种全新型号的潜射弹道导弹，具有更大的直径，不过也需要建造新的核潜艇来使用。最后，前者成为三叉戟I C-4型导弹，后者成为三叉戟II D-5型导弹。
在1960年代后期，美国国防部启动了STRAT-X研究，设想将射程为6000海里的潜射导弹纳入新型潜艇。从而产生了一个两阶段的计划。第一阶段为三叉戟C-4，射程约为4000海里，第二阶段为远程三叉戟D-5。
到60年代中期，波塞冬导弹的开发已经开始，旨在通过增加1000海里的射程，增强对峙过程中潜艇的生存能力。然而，这一计划遇到了障碍，海神导弹射程甚至可能还比不上北极星A-3攻击机导弹的射程。于是，启动了一项研究计划，以确定与拉斐特级潜艇现有导弹发射管兼容的远程导弹的可行性。这项任务最初被称为增程海神（EXPO），到1971年演变为海底远程导弹系统（ULMS）计划。
1971年9月，时任美国国防部长梅尔文·R·莱尔德（Melvin R. Laird）对海底远程导弹系统（ULMS）表示赞同。时任美国总统尼克松在1972年1月也表达了赞同的观点。随后，在同年5月，该计划的步伐加快，并更名为三叉戟I。于是，美国海军启动了“水下远程导弹系统”Ⅰ型（ULMS1）的计划，要求结合星光惯性制导，开发具有比UGM-73“波塞冬”导弹射程更远的弹道导弹。
洛克希德·马丁公司作为主承包商提出了一个两阶段计划：首先开发一种海神导弹的先进衍生型，称之为增程型海神，这种导弹和海神导弹具有同样大小的外型尺寸，以便于使用在已有的战略核潜艇上。随后，将开发一种全新型号的潜射导弹，具有更大的直径，不过也需要建造新的核潜艇来使用。最后，前者成为UGM-96A（“三叉戟Ⅰ”型）弹道导弹，后者则成为UGM-133A（“三叉戟Ⅱ”型）弹道导弹。
研发测试
1973年10月，UGM-96A开始全面工程研制。主承包商是洛克希德导弹与空间公司，分承包商有威斯汀豪斯电气公司（负责发射装置）、通用电气（负责发射控制分系统）、洲际电子公司（负责测试分系统）、斯佩里系统管理公司（负责导航分系统）、德雷拍实验室（负责导弹制导系统）。
“三叉戟”计划的总费用预计达1035亿美元，其中24艘“三叉戟”潜艇（包括班戈与金斯湾基地及595枚“三叉戟”I导弹）452亿，958枚“三叉戟”II导弹462亿，能源部为“三叉戟”I和“三叉戟”Ⅱ研制6500枚核弹头需66亿美元（其中3000多枚W76需20多亿，3000多枚W88需45亿以上），以及潜艇改装费55亿美元。
在不调整尺寸或减少有效载荷的情况下制造具有增强射程的UGM-96A是一个挑战。洛克希德·马丁公司的工程师通过重新配置有效载荷部分以适应第三级火箭，并采用MIM-104防空导弹计划中的高密度、高能固体酒精来解决这个问题。这种固体燃料增强了推力，为了抵消燃料增加的重量，传统的玻璃纤维发动机外壳被换成了更轻的凯夫拉版本。为了进一步优化导弹的射程，设计了一个伸缩式减阻杆，最大限度地减少了空气阻力。
三叉戟I导弹在研制中主要的困难是推进剂的稳定性问题。第一级和第二级发动机静态点火试验中，曾发生过三次8·12天津滨海新区爆炸事故和两次失败。
第一次爆炸是1974年5月5日第二级发动机在犹太自治州贝克斯静态点火试验时发生的。第二次爆炸是1975年6月在加利福尼亚州中国湖海军武器中心静态点火试验时发生的。第三次是1976年5月在加利福尼亚州中国湖海军武器中心进行第一级发动机静态点火试验时发生的。这次爆炸是由于推力终止系统引起的。这个系统的用途是当试验发生故障危及试验场地安全时，使发动机停止工作。第四、五次试验在1976年9月16日和10月21日。这两次试验是作第一级发动机的喷管试验。两次试验都没有成功。
UGM-96A从1977年1月18日在加利福尼亚州卡纳维拉尔角25号平台上首次发射，至1977年12月5日，共进行过九次飞行试验，全部成功。
参考资料
UGM-96A的飞行试验在1977年1月18日首次从地面发射台发射，1979年4月10日，首次水下三叉戟I发射，到同年8月底，已经发射了7枚性能评估导弹。1979年7月，UGM-96A导弹首次从“弗朗西斯·斯科特·基”号（SSBN-657）核潜艇上试射成功，同年10月该艇也成为第一艘部署UGM-96A导弹的战略核潜艇。UGM-96A到1979年10月开始服役为止，共进行25次飞行试验，其中失败4次。陆上发射台发射18次，失败3次;潜艇水下发射7次，失败1次。发射成功率为84%。服役以后，导弹进入演练性作战飞行试验，到1983年4月止，共进行31次潜艇水下发射试验，其中6次失败，成功率约81%。总的成功率是82%。
10次飞行试验失败有4次是第一级发动机发生故障。而1983年的2次失败都是第一级发动机故障引起的。在飞行试验之前，发动机地面试验时，第一级发动机曾发生两次爆炸事故，由于三叉戟I第一级发动机可靠性较低，所以海军在1983年决定把79枚三叉戟I导弹第一级全部换成新的发动机。
服役历程
UGM-96A可以从水下或水面发射。装备UGM-96A的核潜艇定期从基地出发，执行战备巡航任务，连续巡航时间提高到70天。潜艇每9年进行一次大修并更换核燃料。1973年年选定华盛顿州的班戈为“三叉戟”潜艇基地，总面积约33平方千米另一基地为佐治亚州的金斯湾。
1979年，UGM-96在20次成功测试后投入使用。1979年10月20日，“弗朗西斯·斯科特·基”号（SSBN-657）首次装载UGM-96进行巡逻。
截至1982年8月，12艘拉斐特级潜艇都配备了UGM-96A导弹，每艇16枚。同年9月，第一艘俄亥俄级核潜艇俄亥俄号（SSBN-726）在华盛顿州班戈的胡德运河三叉戟潜艇基地部署。由于三叉戟II D-5没有及时完成，前8艘俄亥俄核潜艇也装备了UGM-96A导弹，每艇24枚。
截至1986年1月，美国海军接收最后一枚UGM-96A导弹，总共装备了12艘拉斐特级潜艇和8艘俄亥俄级潜艇。在1976年至1986年间生产的570枚导弹中，约有385枚在1991年服役。
至1994年底，按照“削减与限制进攻性战略武器条约”的规定，已拆除12艘“三叉戟”潜艇，仅有8艘“三叉戟”潜艇部署在班戈基地，在它们大修期间，将用D-5逐步更换C-4导弹。
1996年，只剩下八艘俄亥俄级核潜艇，总共容纳了192枚UGM-96A导弹，全部驻扎在美国华盛顿州，供美国太平洋舰队使用。
2003年12月15日，密歇根号（SSBN-727）潜艇完成了载有UGM-96A导弹的最后一次巡逻。
截至2001年12月，共进行了225次UGM-96A导弹试射，平均每年发射5至6枚导弹。
2005年，UGM-96A导弹全部退役。
英国引进
1980年7月，英国宣布引进UGM-96A导弹，取代在20世纪90年代装备的“北极星”导弹。然而，在1982年，在时任美国总统隆纳•威尔森•雷根宣布用三叉戟D5系统取代三叉戟C4后，英国转向了三叉戟D5导弹。最终在1982年3月，英国和美国签署了三叉戟D5协议。
基本设计
设计目的
UGM-96A的设计思想是能装备在现有的波塞冬核潜艇上。因此导弹的外形尺寸基本上与海神导弹相同，但它的精度、弹头总的威力以及射程都要比海神导弹大。为实现设计目的，从总体结构布局到每个部件都采用了一系列的新技术、新材料，每个零组件都作了改进。UGM-96A的第三级发动机插放在仪器舱和弹头的中心部位。这种新布局在不增加导弹外形尺寸的情况下，增加第三级发动机，使射程增大。
布局结构
UGM-96A导弹是三级固体导弹，总体由弹体、推进、制导与飞行控制、再入等分系统组成，弹体呈圆柱形，具体由七个部件组成：圆头锥形整流罩（包括减阻器、子弹头）、第三级发动机、仪器舱、过渡段、第二级发动机、级间段、第一级发动机。
导弹头部
为了使UGM-96A具有与波塞冬导弹相同的长度，便把第三级发动机插放到了仪器舱和子弹头中间，整个头部布局非常紧凑，这样安排仅仅增加了头部钝度。为了克服头部钝度大对射程的影响，头部顶端安装一个气动减阻器。
整流罩
头部整流罩重约108公斤（不包括整流罩弹射发动机的重量），分成鼻帽和锥体两部分。鼻帽顶部有一个减阻器收藏室，鼻帽是用玻璃纤维/酚醛模压而成。鼻锥体的主要结构由9层层状的云杉组成。用一个铝合金前框把鼻帽和锥体对接上。导弹大约飞行2分钟后，头部整流罩与仪器舱在合适的气动条件下分离，并用位于整流罩前框的两个弹射发动机把整流罩弹出导弹飞行轨道。
整流罩弹射发动机
弹射发动机长33.8厘米，直径14.2厘米，内装的推进剂牌号为ARCITE 386M，推进剂的主要成分是高氯酸铵、聚氯乙烯和稳定剂等。
气动减阻器
气动减阻器的功用是在导弹第一级动力飞行期间，把钝头气动力特性转变为流线型气动特性，使气动阻力从18144公斤降到9072公斤。如在带有海神弹头的三叉戟导弹上采用这项新技术，使射程增加323.75公里。如在三叉戟1导弹上加装减阻器，就可增加射程555公里。导弹在贮存期和发射之前，减阻器收藏在整流罩鼻帽前端的减阻盒里，减阻器盒用螺栓固定在鼻帽上。导弹飞行2分钟时（已飞出大气层），减阻器与整流罩一起抛掉。
子弹头
UGM-96A子弹头外形为尖锥形，采用8个分导式多弹头，可分别攻击8个目标。子弹头通过分离释放机构固定在环形支座上。第三级发动机燃尽并分离后，弹头母舱内的末助推控制系统开始工作。这个系统由2个燃气发生器、4个整体阀门组件及有关的管道组成。燃气发生器产生的热燃气由电磁阀门控制进入整体阀门组件的16个喷管，其中的4个喷管产生轴向正推力，4个产生轴向负推力，8个产生滚动力。通过这些喷管的组合工作来控制母舱在3个轴向上的姿态与速度，以便在预定的弹道点上分别释放子弹头。
UGM-96A携带的核弹头有两种：一种是MK-4弹头，另一种作为备分方案的MK-500机动躲避式弹头。MK-4是分导式弹头，呈圆锥形，弹壳采用高硅土酚醛防热材料，核装置代号为W-76，威力为10万吨TNT当量。
MK-4弹头有10个零组件：鼻形壳体、后壳、密封盖、后密封盖、解保装置、引信装置、点火器、核装置、弹头电缆和雷达引信天线。MK-4弹头曾在1978年成功地进行了10次研制飞行试验。并在1975年进行了两次当量为2万吨以下地下核试验。还进行了能量研究和研制性的弹头试验。
MK-500弹头是UGM-96A备分弹头，它是一种简单的机动弹头，采用折锥和移动配重的方式来实现机动。MK-500曾在1978年用民兵导弹进行了5次试验，用UGM-96A进行了两次试验。这7次试验目的是论证MK-500的实用性，论证与C4X导弹的适应性以及确定弹头与弹体对接的可行性。
导弹结构件
UGM-96A结构件除发动机壳体以外，还有仪器舱、前过渡段、级问段。
仪器舱
UGM-96A仪器舱在结构上由外壳、锥壳和内筒组成，质量约120千克。锥壳是一个39度的平头截顶锥壳，上下两端各接一个短圆筒段。
UGM-96A仪器舱是个容器，内装有第三级发动机、大部分的制导系统和末助推控制系统设备，并且也是它们的承力结构。它作为释放子弹头的平台，支撑第三级发动机和末助推控制系统和两个燃气发生器。整个仪器舱包括仪器重146公斤，仅占全弹弹重的0.5%。
仪器舱结构是由硬铝合金、石墨/环氧、蜂窝型复合材料组成的，长49.5厘米，由于这些结构件重量轻，使导弹射程增加342.3公里。
UGM-96A导弹第三级发动机配置在仪器舱内筒中央，靠连接环与锥壳顶端相连。仪器舱内部比较紧凑地安装绝大多数与导弹工作有关的仪器和设备。
第三级发动机分离机构的主要任务是使第三级发动机与仪器舱脱开并将发动机从仪器舱的中心部位向后推出。该机构主要由爆炸分离连接件，弹射发动机和导向装置组成。
过渡段
过渡段是第二级发动机和仪器舱之间的过渡结构，它是铝合金结构。在过渡段180°方位有一个检查窗，是通到过渡段和仪器舱内的通道。蒙皮内有输气孔，使过渡段内部压力与环境压力相平衡。两个脱落插头位于45*和310°方位。
级间段
级间段是用抗腐蚀铝合金材料制成的，在45°和225°方位处有两个检查窗，它们与发射筒的检查窗对准，并可以通过这两窗口对级间段内部进行检查。有12个输气孔，使级间段内外压力平衡。在级间段外蒙皮上，在250°处有两段假电缆罩，这两电缆罩起减小气动力作用，并把第一级和第二级电缆罩连接起来。
动力装置
UGM-96A第一、二级发动机结构相似。第三级发动机圆柱段中间有一个裙，裙边与支撑筒用连接件连接起来。
参考资料
发动机壳体
UGM-96A三个发动机壳体都用凯夫拉纤维（PRD-49-Ⅱ）/ep缠制成的。这种材料的优点是密度小、强度高、模数高、比海神导弹发动机使用的S-901玻璃纤维性能好。美国联合技术中心做了一系列静力试验和静态点火试验，证明凯夫拉燃烧室比S-901燃烧室重量轻35%，而周向复合模量却增加70%。
绝热层
三个发动机壳体内部有一层绝热层，这层绝热层是用EPDM-NEO-SI乙烯丙烯橡胶。并加有各种填料（如二氧化硅、石棉、玻璃粉），其密度为0.941克/厘米3，这种材料导热性小，比热大，抗腐蚀性强，机械性能好。
推进剂
三级发动机内部装有交联复合双基推进剂（XLDB），这种推进剂的比冲比复合推进剂约高5秒，地面理论比冲约265~270秒。药柱为翼柱型。这种推进剂属7级火工品危险等级（等级愈高愈危险），第一、二级推进剂和第三级推进剂都用交联复合双基推进剂，但其成分含量稍有不同。第一级发动机装药17765公斤，第二级发动机装药7949公斤，第三级发动机装药1708公斤。
参考资料
装药
第一、二级药形是翼柱形，装药中心有一个圆柱孔，装药后端径向有几个翼形槽。第三级药形也是翼柱形，装药前、后端都有径向翼形槽。这种药形装药量大，等面积燃烧性好。
喷管
UGM-96A每个发动机都是单一潜入式柔性烧蚀型喷管。工作环境比海神的恶劣，因为交联复合进剂的燃气温度较高。在工作时间长，燃烧室压力高的条件下，燃气流对喷管的冲刷严重，所以三个喷管在材料选择方面作了大量研究工作，进行多次静点火试验，并作了多次修改。
UGM-96A采用过的材料：喷管喉衬为热解石墨环，外壳用铝合金，出口锥材料为石墨/环氧胶，出口锥内衬材料为石墨布/酚醛。
柔性接头
UGM-96A发动机喷管与发动机后封头开口部分都是用柔性接头连接，这样喷管可全向转动。柔性接头是一层加强环，一层弹性环交叠地粘合而成。这些环一般是球型截面，有一个共同的转动中心。外面加上柔性隔热罩防止燃气烧蚀。这种接头既能使喷管作向量运动，又起压力密封件作用。三叉戟I柔性接头的加强件是用S玻璃纤维和碳布浸渍PF固化而成的复合材料。弹性件是采用天然橡胶，代号为GTR44125或TR3005。这两种材料的最小切向应力为352吨/米2。加强件和弹性件粘接时用Chemlok205作底层，加上Chemlo-k220粘合剂。柔性接头外包有一个整体隔热罩，该隔热罩使用的烧蚀材料直接加在弹性组件外部。
点火器
UGM-96A三个发动机使用同类型的点火器，其点火过程是电火管通电点着含有酰胺粘合剂的钾·硝酸硼药丸，钾·硝酸硼再点着推进剂。
推力终止
UGM-96A采用能量管理法。能量管理法就是在导弹第三级发动机烧尽瞬间达到所需的姿态和速度。通常的能量管理设计成为在助推阶段最后时刻实现推进剂同时耗尽，并要求速度增量（ΔV）为零。可以通过计算导弹P向量（P是所获得的速度增量的函数）和计算助推阶段的剩余速度来完成能量管理。
作动系统
UGM-96A的第一、二级发动机的作动系统仍沿用“海神”导弹的固体推进剂燃气发生器、涡轮与液压泵系统，第三级发动机用高速叶轮泵取代液压泵。
制导控制系统
UGM-96A制导控制系统采用一种星光-惯性制导方案。按其功能可分为制导分系统和控制分系统。
制导分系统
UGM-96A的MK-5星光-惯性制导系统是在MK-4制导系统的基础上改进而成的。MK-5系统仍采用平台一计算机制导方案，并加进了星光制导技术和末助推数字技术，还采用了先进的元器件，因而精度高、体积小和质量轻。MK-5系统包括制导、定时、环境控制等分系统，其核心是惯性测量装置和电子组件装置。
惯性测量装置
惯性测量装置是一个密封式球形装置，由四个架框、三个加速度表、二个微型两轴陀螺、引导星光测量装置和解析器组成的。这些组件给导弹在惯性空间中的参照方向和测量的导弹速度。
两个微型陀螺装在最里面的框架上，它使导弹在整个飞行中在惯性空间保持稳定方向。三个脉冲积分摆式加速度表也安装在最里面的框架上，它是测量导弹速度变化。引导星光测量装置提供给导弹飞行弹道修正数据。解析器能测量框架的角度，提供给导弹姿态数据。此外，为了使惯性测量装置的温度保持在所要求的温度范围内，使用水热交换器。
电子组件装置
电子组件装置包括计算机等电子仪器。制导系统测得的信息通过飞行控制分系统转换成操纵推力矢量控制系统和末助推控制系统工作的操纵指令，控制导弹的飞行。
电子组件装置是一个长方形装置。电子组件提供给框架和陀螺力矩电流，使惯性测量装置中的框架处在合适的位置。电子组件里的制导计算机，处理惯性测量装置发出的信息，这种计算机作必要的制导计算，并提供给导弹驾驶向量和力的向量，模式状态和导弹飞行控制组件的程序启动。该装置是用水冷却的。
控制分系统
飞行控制分系统的主要组成部分有敏感装置（即陀螺），综合装置，变换放大器和执行机构。
末助推控制系统是在导弹主动段飞行后的弹头投放阶段操纵仪器舱和弹头的运动，并为此提供能量。该系统主要有两个燃气发生器，四个整个推力器，一些燃气导管和飞行控制电子组件。仪器舱中的飞行控制电子组件协调每个喷管的平均推力。依靠选择合适的喷管推力组合，可提供三轴向姿态和速度控制。
发射装置
UGM-96A装备在经过改装的“波塞冬”导弹潜艇和新研制的“三叉戟”潜艇上。“海神"潜艇改装了发射装置和一些分系统，使其能适应UGM-96A导弹的要求。在“三叉戟”潜艇中部配置24个发射筒，每个发射筒装一枚导弹。
发射装置系统平时贮存和保护导弹，发射时根据指令将导弹从发射筒内弹出水面。“三叉戟”潜艇采用MK98型发射控制系统，它比“海神”潜艇采用的MK88型系统显著提高了计算能力，使用一台带200万字磁盘文件的通用电子计算机。导航用两个MK2Ⅵ型舰船惯性导航系统。
性能参数
参考资料
服役事件
参考资料
评价
UGM-96A保持了与“海神”导弹几乎一样的外形尺寸和发射重量，但导弹最大射程远超过“海神”导弹，达到7400千米（4000海里）。此外，UGM-96A大量使用新型材料，有效减轻了导弹结构重量。UGM-96A携载8个分导式核弹头，每一个分导式弹头的爆炸当量为10万吨。导弹命中精度通常在400米以内，最好可达到230米。
参考资料
Trident I C-4 (UGM-96).nuclear companion.2024-05-16
Lockheed UGM-96 Trident I.designation-systems.2018-10-24
只有大国才能玩的神器:固体燃料潜射洲际导弹.中国日报网.2024-05-16
美国海基核力量的支柱—三叉戟II D5潜射导弹.网易新闻.2024-05-16
Trident I (C-4) Missile Chronology.nuclear companion.2024-05-16
揭秘热点国家弹道导弹③美俄“潜规则”.央视网.2024-05-18