一、研制背景和服役小传

自1971年法国M-1潜射弹道导弹正式服役开始，法国已经服役了3代6型潜射弹道导弹，分别是M-1，M-2，M-20，M-4A/B和M-45弹道导弹。技术迭代如下：

M-1弹道导弹：初步掌握潜射弹道导弹制造技术，水下发射技术。

M-2弹道导弹：增程。

M-20弹道导弹：装备百万吨当量氢弹头，提升精度。

M-4A弹道导弹：掌握分导式再入多弹头技术。

M-4B弹道导弹：增程，提升核弹头小型化水平。

M-45弹道导弹：改进型，进一步提升射程，精度，核弹头小型化水平。其弹头TN-75甚至具有一定的隐身能力，并安装了较为成熟的突防装置。

冷战后期，M-45弹道导弹一直作为法国潜射弹道导弹力量的主力。但其自身存在一定缺陷，无法满足未来的军事需求。比如该弹对抗导弹防御系统的能力有待提高；且射程仅6000千米，无法实现全球打击；并且在2010年将到达服役年限，需要后续型号填补空缺。同时法国的整个核武器系统研究计划每年的运行成本高达30亿欧元，受到其国内相关政治集团的抨击和质疑。因此，法国需要其核力量的发展做到减少数量与型号，提高质量，以保证未来数十年法国战略威慑力量的稳定性和有效性，实现更新换代的需要。

1991年7月，法国为与其核力量发展战略要求相适应，提出M-5弹道导弹的发展计划并开始全面研制，重点提高突防能力、射程和抗打击能力。之后，时任法国国防部长皮埃·若斯宣布将研究潜艇潜射和地下井通用的弹道导弹，并命名为“混合型MS5”。该计划要求M-5弹道导弹射程达到6000-10000千米，采用新研制的TN-76轻型小型分导式弹头（据法国国防部的公开资料，TN-76是MARV，即在大气层中有较强的机动能力的分导式多弹头，进一步提升了突防能力），原计划一枚导弹携载12枚分弹头，但考虑到冷战已结束，法国决定仍采用6枚分弹头。1992年，法国又启动了改进核潜艇装备计划，主要目的是用M-5导弹导弹取代M-45弹道导弹装备在新一代战略核潜艇上。

1996年，法国战略核力量作出调整，原有的“三位一体”核力量转变为由海空力量构成的“两位一体”结构，即取消了地下井发射的战略核导弹，因此“混合型MS5”计划随之终止。与此同时，由于冷战后法国宣布暂停核武器试验，为M-5弹道导弹配属的新型核弹头TN-76的研制计划不得不冻结，最终法国修改了原来费用太高的M-5计划，简化了设计，仍使用原来装备在M-45导弹上的TN-75弹头，这就是M-51弹道导弹计划，因此第5代的M-51导弹实际是由M-45弹道导弹演变而来。当然在技术世代上已经不可同日而语。

1997年，M-51导弹计划在因经费问题推迟8个月后，正式开始实施。

进入21世纪后，美国的“单边主义”政策对法国发挥国际作用构成了巨大压力，美俄反导防御系统也使法国核威慑能力大打折扣，同时法国认为其面临所谓“无赖国家”和大规模杀伤性武器扩散的威胁，因此法国进一步增强了具有独立的核威慑能力。种种问题促使法国要求其研制的M-51导弹在射程、突防能力和生存性能上必须能满足新形势要求。

M-51弹道导弹由法、英等国合资的欧洲航空防务与航天公司（EADS）制造，在研制阶段，法国投巨资建设了一系列的试验设施且大部分是欧洲仅有的，例如，法国在位于法国南部土伦海军基地附近建设了一个被命名为“鲸”的水下平台，用来对全比例静态导弹模型进行水破坏性能试验，以及进行发射管、喷气系统、隔板、控制指挥系统等单元原型的测试。在诺曼底瑞宜谷特别建造了一个试验池，用来进行导弹喷射及水下弹道试验。还有一部分试验则在波尔多附近的圣梅达进行，以验证导弹的固体发动机，特别是第一级发动机，这里的设备还被用于模拟欧空局“自动货运飞船”（ATV）的机动对接，以补偿M-51项目的投资。最大的项目开支划拨给了位于波尔多南部比斯卡罗斯的导弹试验区，那里集中了大部分新型试验设备，M-51弹道导弹的第一次陆上发射试验在这里的发射台完成，后续的水下发射试验将在试验区另一边的50米深试验池中进行。

M-51弹道导弹项目资金压力巨大，整个项目耗资约80亿欧元，其中50亿用于研发，这还不包括弹头成本保密、12亿欧元的“兆焦”模拟器、试验设施、用于支持试验发射的“蒙日”号跟踪船（现在有这种航天测控船的就只有美俄中法）以及其他相关单元的费用。法国曾计划改装即将退役的M-45弹道导弹作为运载火箭发射小型军事卫星，以获得M-51弹道导弹需要的部分资金，但因技术难度过大而放弃（毕竟本来速度增量就很小，运载能力也欠佳）。加上M-51项目大部分工作都正在进行或已下发到工业部门，甚至已经完成，因此项目削减余地十分有限。但幸运的是项目开支正趋向顶峰并将开始缩减，根据当时的测算，到2008年，开支有望缩减到国防硬件总开支的18%。

2001年10月，M-51弹道导弹的第一级固体火箭发动机D511演示模型成功通过耐压测试，这是整个导弹开发过程中的关键一步。其发动机技术和阿丽亚娜-5型运载火箭的固体火箭助推器同源，但在燃料上有很大区别。

2002年，M-51弹道导弹从水下沉箱中发射模拟弹试验。

2004年11月，法国开始正式采购M-51弹道导弹。

2005年，M-51弹道导弹从水下沉箱中发射，进行首次飞行试验。

2006年11月，M-51弹道导弹正式进行了第一次全流程试射。导弹飞行了20分钟后，搭载的模拟弹头准确命中大西洋西北部目标。

2007年6月，M-51弹道导弹进行了第二次全流程试射，从法国西南部朗德地区的比斯加奥斯发射地点发射，落入“远离美国海岸的”北大西洋海域。飞行时间同第一次一样，导弹都是飞行了20分钟，飞行了4500公里，模拟弹头准确命中目标。2006年11月9日至2010年1月27日之前，法国先后3次成功进行了M-51弹道导弹的试射，但都是在地面完成。

2008年，M-51弹道导弹导弹开始服役。

2010年1月27日当天，法国国防部宣布首次从凯旋级最后一艘“可惧”号战略核潜艇上成功试射了一枚M-51弹道导弹，这次是第四次也是首次从核潜艇上试射成功。导弹上搭载的模拟弹头顺利击中距离美国南卡罗莱纳州2000公里的海上目标，整个飞行距离为4500公里，耗时十多分钟，比前三次试射时用时20分钟要少一些。法国全方位推进核力量的现代化建设，一方面新型ASMP-A空射核巡航导弹于2009年服役，处于形成作战能力阶段；一方面通过加快列装M-51弹道导弹和改装凯旋级核潜艇，以提高其海基核力量的威慑与实战能力。

2010年7月10日开始，M-51弹道导弹开始了首次作战性质试验飞行，这是第5次试射任务，第3次水下试射任务，由“可惧”号为平台，在法国西海岸菲尼斯泰尔省的欧蒂耶纳海湾的水下进行，此次试射模拟了在战时在复杂条件的水下作战发射任务，这是列装服役前最后一次试射工作，随后当天法国国防部向外界发表声明表示，M-51弹道导弹可按照计划列装即将服役。

2010年9月20日，凯旋级“可惧”号开始在法国海军服役，M-51弹道导弹也随之装备并逐步取代M-45弹道导弹，凯旋级其他三艘艇将在2011年至2018年间完成改装，以装备M-51弹道导弹。

2013年5月5日，法国国防部宣布一枚M-51弹道导弹在法国西海岸试射失败后自毁，法国军方正在搜寻弹体残骸，并已成立调查委员会调查此次事故的原因。

2015年9月30日M-51.3型首次在比斯卡罗斯导弹试验中心试射，导弹飞越大西洋成功利用模拟弹头击中目标。相比于M-51.1和M-51.2型，M-51.3型主要是替换了第三级固体火箭发动机，使得比冲更高。换装了新的第三级固体运载火箭的M-51.3型弹道导弹将于2025年正式服役，一直服役到2040年，而M-51.1与M-51.2型则服役到2030年前后。

2021年4月28日，法国成功地从其西北部的比斯开湾海岸一处陆上基地试射了一枚M-51弹道导弹，导弹飞行6000余公里准确命中目标。这看起来是一次平平无奇的试射，但是根据弹道分析和美国RC-135S战略侦察机（这是美国以RC-135侦察机为基础发展出的专门侦查弹道导弹的侦察机，曾经接近我国以侦查东风系列反舰弹道导弹的数据。不过美军这次侦查自己人，乐）的侦查数据，此次试射的弹着点严重偏离上周为出海人员发布的导航预警中列出的其他弹道轨迹，这足以证明此次M-51走了一条完全不同的弹道。再加上使用的是陆地测试基地，而不是法国海军四艘凯旋级弹道导弹核潜艇中的一艘，让一些人猜测法国当时试射的是法国几年前披露的高超音速武器V-Max。根据大多数说法，V-Max采用一种无动力助推滑翔飞行器设计。与更传统的弹道导弹相比，V-Max助推滑翔飞行器的关键特征在于沿大气飞行路径滑翔时会做出幅度较大且不可预测的移动。这可以解释此次试射中那条偏离的弹道（省流：钱学森弹道）。

据了解，V-Max实验性高超声速滑翔飞行器由法国航空航天实验室（ONERA）与另一家法国航空航天制造商阿里安集团合作研制。除了法国国防部长弗洛伦斯·帕利宣布计划名称外，有关该计划的细节鲜为人知。但2023年6月26日法国试验了V-Max，使用由美国提供的助推火箭实验。助推火箭在投掷质量300磅时射程2000km级，在投掷质量1000磅时射程1200km级（取中点）。从助推火箭上看，V-Max其实很小，质量取中点约在450kg，M-51携带上它之后弹头数量会直线下降，并且助推火箭只能支持最大2000km以下射程（此时载荷300磅，即136kg）的飞行，无法提供洲际弹道导弹射程级别的全速域实验，所以V-Max大概不会用在洲际弹道导弹上。配套M-51的HGV可能是另一个型号，其可能是一个配备核弹头的且具备洲际射程的全球打击武器，将会成为后续M-51系列弹道导弹可能装备的弹头（很像俄罗斯的先锋高超音速导弹，现在的助推级是快过期了的UR-100N洲际导弹，未来是萨尔马特洲际导弹，带上一个HGV，速度20-27马赫）。

截至目前M-51弹道导弹已经进行了11次试射，10次成功，成功率为91%。法国在2013年完成了对凯旋级核潜艇三号艇“警戒”号的换装工作，2014-2016年完成对一号艇“凯旋”号升级与换装工作，2016-2018年完成了对二号艇“鲁莽”号升级换装工作，至此完成了M-51潜射弹道导弹的列装与服役工作。

二、总体设计

M-51弹道导弹安装有电力喷嘴调节器和展开式减阻帽，能够降低发射后的空气阻力，整流罩由复合碳基材料制造。M-51弹道导弹的研制过程大量采用模拟方法取代了真实的硬件试验，这在一定程度上减少了M-51弹道导弹需要进行的试验发射次数，估计在1至10次之内，将远少于M-45弹道导弹的约30次。每一级发动机的点火试验次数也大为减少，至多需5至6次。而诸如级间分离以及水下沉浸点火的试验，已经被完全放弃不用。随着工程上的革新，模拟方法同时也在限制M-51弹道导弹尺寸和削减成本方面起到了一定作用。由于前三艘凯旋级潜艇是为了装备M-45弹道导弹而建造，在M-51弹道导弹的设计中，通过模拟方法使其尽可能适应艇体，从而使潜艇的改装工作最简化，核弹头的可靠性和安全性也通过模拟方法来验证，新型核弹头也将使用大型模拟设备“兆焦”超大功率激光模拟器来进行研发（以检验TN-75和TNO核弹头抗激光武器打击的能力，下文将详述）。

M-51弹道导弹采用碳纤维复合材料壳体，其综合性能基本和T-800碳纤维同代。头部装有可伸缩减阻杆（模仿三叉戟IID5弹道导弹），采用三级固体火箭发动机推进。头部装有气泡发生器以适应潜射弹道导弹出水的需要。

M-51弹道导弹虽然模仿三叉戟IID5，但是法国人水平不够，一些东西学不来。三叉戟IID5是无控出水，出水点火，这是目前最先进的出水问题解决方案。问题是，导弹出水时空泡溃灭造成的压力很大，甚至会破坏弹体结构。这时就要对弹体结构进行补强。（顺便说一句，因为这个原因，东方大国的某型潜射远程弹道导弹在试验时弹体折断过好几次。这种情况下，芳纶壳体强度不够，问题一直解决不了，只能在双头罩之间装气泡发生器，并加厚壳体增加强度。）

M-51弹道导弹也是气泡补强，它的气泡发生器装在整流罩下面，这是死重。和三叉戟IID5不一样的是，M-51弹道导弹是水下点火，这降低了出水问题的难度（火箭发动机的推力使弹道导弹运动状态更加可控，但是水中阻力会很大，这一阶段就消耗了更多的燃料，缩小了射程）。

三、动力系统和投掷性能

M-51弹道导弹采用三级固体火箭发动机，发动机的推力矢量控制采用潜入式柔性单喷管，发动机壳体结构采用碳纤维缠绕，结构简单、寿命长。燃料为法国历经多年开发的NEPE推进剂（即以硝酸酯增塑聚醚为粘合剂，加入新物质的新型固体火箭燃料），比冲更高，有利于提升射程。因为NEPE推进剂固体物质组成更大，密度要大于传统推进剂，再加上重量轻强度高的碳纤维材料，M-51弹道导弹的各级装药比相比于法国的前几代弹道导弹提升颇大。M-51弹道导弹为适应多弹头的设计，装备有PBV，燃料为可耐腐蚀长期贮存的预封装四氧化二氮-偏二甲肼组合。每一枚M-51弹道导弹寿命约在35年左右，不需要中间额外取出火箭推进剂，显著增强了其持续部署作战能力。

法国NEPE推进剂海平面比冲实测可达253S左右（接近中美水平了。N-15推进剂海平面比冲255S，三叉戟IID5的NEPE-75推进剂针对大气层内飞行环境做了优化，海平面比冲更是达到了丧心病狂的257.1S！）。这玩意是目前长径比最低的潜射弹道导弹，但是潜射弹道导弹并不是越短粗越好。固体火箭发动机长径比过小的话可能会影响燃烧面积，使燃烧时间增长，降低燃烧室室压，不利于总体设计。但具体情况还和药柱形状有直接关系，不能一概而论。M-51弹道导弹的主动段只有160秒，这是针对敌方侦查手段的突防措施。起飞段是整个飞行过程中导弹最脆弱的阶段，降低主动段长度能有效降低被发现和跟踪的概率。

关于M-51弹道导弹的燃料水平，装药比和射程，笔者给出三种估计。最差的代表HTPB推进剂的最高水平，NEPE推进剂的最低水平，且装药比为不怎么优秀的0.9；最好的代表几乎平齐中美的水平（没开玩笑，仅就弹道导弹壳体材料，固体推进剂水平来看，中美法是世界上最先进水平，基本没有代差；俄罗斯差一代，谁让人家没钱搞研发呢！当然俄罗斯的地缘优势大的离谱，东西跨度大又靠北，对弹道导弹的射程要求可以放得更低，所以这个水平能凑合就凑合，反正炸到美国本土能响就行。液体弹俄罗斯还是比较领先的），装药比对标东风-41的0.92（关于装药比提升，一般做法是降低壳体质量，使用高能量密度的固体燃料，目前常用HTPB推进剂和NEPE推进剂。虽然NEPE推进剂比冲更高，性能更好，但固体燃烧物和高能炸药含量的提高也大幅增加了其燃速压强指数，因为固体火箭燃料燃烧室NH4ClO4会分解放出大量气体，如果壳体太薄，强度太低会被撑破，所以装药比提升幅度有限，目前最高值是三叉戟IID5的一级发动机，其装药比达到了惊人的0.944！）；然后把两者取中点后计算一般水平。以下图片即为计算结果。可见，M-51弹道导弹的射程载荷性能还是不错的，代表了法国2010年代的最佳技术水平。

四、制导系统和攻击能力

M-51弹道导弹使用天文惯性制导+卫星修正，制导系统由法国泰雷兹公司承包。泰雷兹集团(Thales)成立于1968年，该集团的主要业务大多与军事有关，在人们眼中泰雷兹集团是个军工生产企业。但近些年来，自2000年收购了英国的Racal公司后，泰雷兹集团完全改变了原有的形象，业务不断拓宽，民用业务不断增长，现在已经发展成为以设计、开发与生产航空航天、防御和信息技术服务产品著称的专业电子高科技公司。该集团在全世界有211家子公司，国外营业额占集团总营业额的75%。该集团在惯性制导系统和惯性导航系统方面的研究尤其深。从法国阵风战斗机机内搭载的惯导系统，到凯旋级战略核潜艇内部的SGN-3高精度全球惯性导航系统，再到M-51上的导航系统，均为泰雷兹公司承包。甚至，美国最近几年为F-22战斗机推出的升级计划中（ARES，先进猛禽增强与维持），其中之一，就是集成泰雷兹“蝎子”头盔显示器！（没错，F-22之前没装备头盔显示器，因为美国空军对F-22的矢量机动带来的角度优势十分自信，这几乎等效的实现了头盔瞄准器的功能。当然这玩意是为了适配AIM-9X准备的）

M-51弹道导弹最大射程可达11000-13000千米，不仅使法国核潜艇可以在更大的区域内巡逻，保持对传统目标的覆盖，而且还可以打到以往无能为力的新的目标区，从而可从容地应对新的国际环境下出现的突如其来的威胁。因此可以说，M-51弹道导弹的战术、技术指标是针对法国地缘政治固有的条件而提出的，也成为法国实现其新战略需求的海基打击力量的基础。

法国从M-4系列弹道导弹开始，潜射导弹都采用了多弹头设计，这在增强法国核力量规模的同时，也增强了法国导弹对反导系统的饱和攻击能力。法国的多弹头设计与美苏有明显不同，其没有经过集束式多弹头阶段，就跨越到了分导式多弹头阶段。所谓集束式多弹头就是多个分弹头抛撒后，不再调整飞行轨迹，按照抛撒时的弹道飞向目标区。而分导式多弹头则是在抛撒后，独立制导，各自飞向不同的单个目标。这一跨越可以说是法国长期导弹载荷技术积累的成果，也使法国导弹技术很快地赶上了美苏，成为当时世界上第三个掌握了多弹头分导技术的国家。

法国拥有的核武器小型化技术，为M-51弹道导弹的多弹头设计和远程化奠定了基础。M-51弹道导弹初期沿用TN-75小型弹头，这种弹头曾在1995年进行过爆炸试验，与同样装备6枚TN-75核弹头的M-45弹道导弹相比，M-51导弹理论上具备携载8枚（最多）TN-75或12枚TN-76分弹头的能力。TN-75弹头即将接近服役年限，因此M-51弹道导弹最终将配备12枚全新的TNO分弹头（海射核弹头），换装TNO的新型M-51导弹按惯例将被称为M-51.2，计划在2015年服役。TNO分弹头将更加小型化，其重量从TN-75的弹头（包括再入载具和核装置）的约150千克削减到100千克左右，当量约为10万吨，整体水平达到美俄中的水平（小型战略核弹头上，美俄法都是100kg10万吨当量的小型化核弹头，中国要大些，120kg15万吨当量。这些弹头中，中国的弹头比威力和比等效百万吨数稍高，使用的初级也要略先进，直追美国W88的水准）。

M-51导弹上的6个当量为10万吨的分弹头安装在被称为CPE的母舱中，在第三级火箭分离后，6个分弹头沿着母舱弹道在不同的轨道点释放。为确保弹头的打击精度，母舱的机动受制导计算机的控制。在到达预定点和调整到恰当姿态后，计算机发出指令，引爆爆炸螺栓将母舱开锁，弹出第一个分弹头，6个弹头间隔一定时间释放。这样，既能使弹头打击更大范围内的目标，还能使各分弹头的弹道更加分散，这对躲避以区域杀伤为特点的核爆拦截尤为有效。6个分弹头的最大分布范围为长350千米、宽150千米的长方形区域。也就是说，一枚弹道导弹可以完成对该区域内的多个城市和军事基地的打击。

五、生存能力和突防能力

法国虽然拒绝对不首先使用核武器作出承诺，但仍然奉行“逐步反应”的核作战原则。由于其将潜射核导弹等战略核武器作为战争的最后手段，因此其设定的潜射核导弹的使用条件是恶劣的核战争环境，这迫使其在导弹系统设计中充分考虑了潜射系统的抗核打击能力。M-51弹道导弹延用了M-45弹道导弹的深水发射技术，发射深度达40米。发射系统使用快速双数据处理系统，能以极高的速度完成潜射导弹点火测试、监视和点火控制。这种发射方式一方面尽可能地减少了潜艇的浅水暴露时间，另一方面缩短了最脆弱的导弹水下发射过程，无疑使整个系统的生存能力得以提高，而且利用海洋卫星技术和远洋通信技术加强了法国本土核作战指挥部对深海核武器系统的控制，使其在提高生存能力的同时，具备较高的指挥可靠性。

M-51弹道导弹针对未来可能出现的飞行主动段激光拦截技术，对太空天基激光武器进行了加固。激光武器对导弹的攻击有两种情况可击落导弹：一是由于燃料箱被击穿或燃料被加热，而发生爆炸：二是激光熔穿部分对导弹造成结构性破坏，例如玻璃纤维类材料外壳的固体燃料导弹的外壳承担了部分结构应力，因此在结构部分损坏的情况下，导弹的纵向加速度可使火箭一折两段。M-51弹道导弹为了抗击激光照射，在飞行中采用自旋稳定飞行和附加涂层的方式。一方面，旋转的弹体使照射的激光能量可以分散到弹体表面更大的面积上从而削弱其作用。另一方面，外表的涂层具有较强的反射激光特性。这使其具有一定的抗激光打击能力，不但可以抵御来自太空天基激光器的打击，而且可以抗击美国在弹道导弹防御计划中发展的机载激光武器（ABL）。此外，导弹内部系统还采用了先进的抗核加固技术：一是对重要系统进行了封闭和屏蔽，二是对重要电器元部件进行了应力筛选。这使其可以在核爆炸产生的射线和电磁脉冲环境下正常工作。

顺便说一句，其实苏联/俄罗斯也搞过类似的机载激光武器。所以我觉得M-51弹道导弹设计之初或许也考虑了这点。

以上就是我对M-51弹道导弹的分析，也是法国潜射弹道导弹系列的终章。或许大家想不通法国这个“下二常”，这个在二战中39天就投降的国家，如何还能在战后身居五大国之列，并且如何还能成为一支西方世界中不屈从于英美的国际力量，当我们回看法国核导弹的研制历程，或许就会明白，因为法国还有如此先进的核武器支持着法国的民族尊严。时至今日，当昔日横扫全球的英国已经彻底放弃了自主制造潜射弹道导弹和核武器的努力，只能成为美国的附庸时（直接搬来美国的三叉戟IID5作为自己的命门，就连核弹头也用美国的），法国却依然保有着自己独立完整的军工体系，并且倔强地保存着“将核武器指向任何方向，包括美国”（戴高乐语）的底气和实力，我觉得，法国人民的志气值得敬佩，而M-51作为法国弹道导弹技术的集大成之作，至今为止，都是世界第二的存在（没开玩笑，三叉戟IID5是第一，巨浪3在固体发动机水平上是世界第一但是短期内上不了多弹头），或许在未来几十年内，依然要担负着法国核反击的重担。而随着高超音速武器的加入，我认为我们实在不能小看法国的导弹技术和科研能力。

顺便插个细节，《流浪地球2》中，在UEG宣布了炸月球的计划时，出现了一个M-51弹道导弹的分镜头，在2058年都能十分坚挺，也算是剧组对这一导弹优秀性能的认可吧。另外一个分镜头展示的是发射井部署的和列车机动部署的，可携带7枚分弹头的俄罗斯SS-24洲际弹道导弹翻版。

最后再来一组M-51弹道导弹的高清组图吧。

快开学了，先停更。