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朝鲜洲际导弹的启示:山寨 就不要怕Low

2017-12-01 08:28:47

29日凌晨,朝鲜试射了其“火星15”导弹,射高4700余公里,射程960公里。按照高弹道飞行试验原理换算,其正常射程可以达到近12000公里。

从今天朝鲜公布的新型导弹和发射车照片来看,可以分析这枚导弹的一些特点。

朝鲜“火星15”导弹发射升空

火星15导弹采用了朝鲜自行改造的9轴发射车,在原WS51200型基础上增加一个无动力轴

首先,其射程从“火星14”8000公里水平上升到12000公里的关键,是采用了更大的第一和第二级火箭。

此前,笔者曾普遍认为“火星14”进一步增加射程可能会像当年中国的“长征1号”运载火箭一样,在“火星14”基础上,增加固体第三级发动机——这显然是低估了朝鲜的决心。

这样的做法,实际运载重量没有变,实际上相当于缩小弹头,以安装一个发动机——对于核武器小型化水平有限的朝鲜来说,可能就不能用来投射核武器了,所以没有意义。

朝鲜公开报道中所说的,能携带重型弹头,说的也就是这个问题。

火星15另一个显著特点是其头部形状,从“火星14”的尖锥型变成了卵型,这与朝鲜此前进行模拟再入烧蚀试验的弹头外形基本一致。从朝鲜此前发布的金正恩视察核武器研究基地的照片来看,他们设计了采用气体助爆技术的聚变助爆核武器——也就是氢弹的初级。最终目标当然完整的氢弹——当然,他们如何突破初级的裂变反应来引爆聚变次级的问题,就不得而知了。

当然一般认为这只是虚张声势,朝鲜只掌握了固体助爆的技术。

金正恩视察了一个看起来有明显气体助爆特征的氢弹模型,这应该只是一个模型

更早时候展示的内爆式原子弹模型

从中国核武器研发历史来看,气体助爆技术的难度较高的,我国也是在上世纪80年代中期才掌握。因此朝鲜展示的“气体助爆”原理的氢弹初级,很可能确实只是一个展示美好愿望的模型。使用固体助爆技术,又要增大当量,那么核弹就没法做得太小。

根据朝鲜此前核试验当量推断,他们真正能够作为弹头的,依然是重量较重,采用固体助爆材料的聚变助爆式裂变弹,或者说增强型原子弹。因为没有掌握真正的次级技术——或者说氢弹技术——要用增强原子弹原理实现最近一次核试验中约10万吨的爆炸当量,这个弹头就必须很重,1吨左右是比较起码的要求。(作为比较,美国W88弹头重量约300公斤,爆炸当量47万吨。中国东-31的弹头水平与之接近。当然,朝鲜也没必要追求这么高级的弹头,有个能扔到美国本土炸响的10万吨弹头足够了)

这就可以解释,为何朝鲜在此次试射成功后,宣布火星15导弹能够携带“超大、超重”弹头了。

美国W88弹头的裂变初级,采用了非球型外型,代表了当今大国核技术水平

正在对W76弹头进行维护的技术人员

美国核弹头尺寸示意图,朝鲜现在具备把弹头做到左下角这样尺寸的能力,当然,威力比主要大国的热核弹头小了2、3个数量级,至于右下角的现代化小型核武器,肯定已经超出朝鲜技术能力

从导弹的外形上来看,也可以发现,“火星15”导弹与2012年平壤阅兵式上出现的“火星-13”(被认为只是模型)和后来成功试射的“火星14”(可以认为是火星13的实用化改进)都有区别。其第二级火箭接近曾在2015年阅兵式上展示的“火星13”改的第二级。

其实,朝鲜的中远程和洲际导弹家族,基本上可以视为“火星13”和“火星13改”上主要构件的排列组合。

从“火星13”模型,到“火星13改”模型,到“火星12”导弹试射,“火星14”导弹试射,最后到“火星15”,朝鲜的洲际导弹发展路线其实是很明显的,在平壤阅兵式展示的早期概念模型,到实际试射的导弹的变化,也体现了朝鲜一路试验,一路修改的路程。有位朋友表示,如果朝鲜直接从外国拿到相关技术,那么它们根本不必这么一步步试验和修改,上来就应该直接拿出“火星15”才对。这也从反面证明了,朝鲜的导弹确实是在对引进技术逆向研究基础上,根据需要和自身技术水平,发展出来的。

从“火星14”到“火星15”,除了导弹本身的变化,发射车的变化也很显著。

朝鲜的文宣报道强调该车为9轴,可以看到该车应该是在万山-51200基础上,增加一个轴而来。理论上,这种构型的发射车载重从51200原版的80吨增加到90吨左右。对仅有几辆的WS51200运载车大动干戈进行修改,只能表明,“火星15”发射重量有大幅度增加,导致整个发射车系统重量的增加。

此前有专家根据火星-14起飞的加速度推算,该导弹发射质量在33-34吨之间,发动机推力约为46-48吨。

从“劳动新闻”发表的照片可以清楚看到“火星15”第一级的2个发动机喷口

而从本次朝鲜试射的照片来看,火星-15的第一级火箭是2台发动机并联,使用的可能是今年3月进行试车的同型产品,当时朝鲜媒体称其推力为80吨。西方专家认为,这实际上是从乌克兰走私获得的RD-250发动机。但国内专家认为它更可能是朝鲜自行设计制造的,技术上更加简单(采用开式循环,而不是闭式),但推力与之类似的发动机,朝鲜的官方文宣也指出,这种发动机是“打破对外国的技术迷信,研制的朝鲜式发动机”——如果使用的是走私进口RD-250发动机,似乎没有必要多此一举,说这样一句话。

与“火星15”导弹类似的老式导弹是存在的——苏联第二代液体燃料洲际导弹UR-100K(SS-11 MOD2 SEGO)的起飞重量为50.1吨,使用4台RD-0216发动机,推力868.800千牛,第一级燃烧时间102秒。

该导弹射程11000-13000公里,战斗部重量1.2吨,与朝鲜“火星15”导弹此次公布的数据类似。

包装桶内的UR-100K导弹,注意其尾部的4个喷口

牵引车上的UR-100K导弹

UR-100K导弹使用的转运车

而根据朝鲜最新发布的“火星15”试射视频,该火箭第一级燃烧时间为约130秒,比UR-100K略长,考虑到该型导弹的发动机推力也比UR-100K略小,也算正常。

由此看来,该导弹的数据基本可以和UR-100K对标,起飞重量约50吨,一级火箭使用2台推力40吨的发动机,战斗部重量1-1.2吨,射程11000公里以上。

不过,与“火星15”相比,UR-100K虽然是苏联研制的轻型洲际导弹,但其采用的是发射井部署,而不是机动部署。

从这一点来说,“火星15”更接近中国70-80年代研制,但未完成的东风-22导弹。不过,从性能来讲,“火星15”得益于苏联解体后获得的大量流散技术、设备和产品,还要优于东风-22水平。

根据相关资料,东-22导弹的投掷重量只有700公斤,射程也只有8000公里。笔者没有找到关于该导弹起飞重量的信息,但其第一级火箭使用的是4台单机推力19.5吨的YF-11发动机,也就是说,总推力稍小于“火星15”,而其起飞重量推测也小于“火星15”。

该导弹计划使用HY480军用汽车牵引发射,这也就是后来大家经常看到的东风-21型导弹的牵引车。当然了,与朝鲜直接用WS51200型16*12运载车——当然到了火星15,变成了9轴,也就是18*12——来作为发射车相比,那是落后了不少。

朝鲜使用的WS51200车增加1轴后,显然会导致结构强度降低,全车功重比降低,导致越野性下降一截。

胎死腹中的DF-22原定使用和DF-21一样的HY480牵引车

但是考虑到朝鲜的洲际导弹部署方式实际上是洞库部署,即使是使用类似东-22的牵引式方案也是一样。用WS51200底盘的优势,其实是能够在车上集成更多发射所必须的设备,可以相对简化发射保障工作。(读者可以对比一下电视画面上经常看到的东风-3、4导弹发射时前呼后拥的各种保障车辆的画面)

有专家认为,从“火星15”的外形来看,其可能采用了类似苏联UR-100K导弹的浸没式储箱,即第二级发动机的周围围绕着第一级火箭的部分燃料储箱。这是一种难度相当高的技术,朝鲜此前的“火星10”导弹试射失败就被认为可能与未能完整掌握相关技术有关,在火星15上如果运用这一技术并取得成功,表明朝鲜在火箭结构技术方面得到了进步。

总体而言,“火星15”导弹是一种非常中规中矩的导弹,基本完全“山寨”了东风-22和UR-100K——当然这里是指总体设计方案和构型上。

停止东-22导弹研制的重要原因是我国掌握了大直径固体燃料技术,开始研制DF-31导弹,DF-22就显得多余了

阅兵式上展示的“北极星3”模型,在“山寨”东-22试射成功后,继续“山寨”其下一代产品是顺理成章的

实际上作为朝鲜21世纪研制的一种导弹,它的部分技术可能还不如东风-22和UR-100K,但有些技术又明显超出这两者。

虽然“火星15”首次试射成功,但这种导弹距离能够用于实战还有一些距离。

首先,从视频里可以看到,该火箭第一级燃烧过程中,出现了燃烧不稳定现象,但非常幸运的是没有造成灾难性后果,表明朝鲜的技术还有不成熟之处,这需要在后续研究中加以解决。

最早展示的火星13导弹模型显著特征是第二级火箭直径减小,弹头更小

这一形态最终发展为火星14,第二级火箭直径减小,弹头改为更合理的形状

2015年展示的“火星13改”的特点是第二级火箭直径与第一级相同,不过这个方案可能实际飞不了,因为第二级太重,第一级推力显得严重不足

火星15采用了全新研制的第一级和第二级火箭,实际上可算是“火星13改”概念基础上进行合理化改进的版本

此外,朝鲜的导弹再入技术是否靠谱,也仍是未知数。因为朝鲜方面没有组织导弹再入舱打捞,而日本方面也没有捞到朝鲜发射到日本海里的再入舱,所以究竟这个再入舱是否耐受住了再入大气层的考验,恐怕还不好说。从中国研制东风-5、东风-22等导弹弹头的历史来看,除了耐热问题,还需要考虑弹头滚动控制,减小雷达、红外特征,耐X射线(用于突破核弹拦截,当然朝鲜现在应该不用考虑这个问题了)……等一系列技术难题,而朝鲜目前只有公开过用火箭喷口模拟耐烧蚀试验,所以其再入舱究竟能否确保投掷的核弹能炸,还是存疑的。

当然,作为一种“政治导弹”,“火星15”现在已经合格了,美国媒体近日来连篇累牍的报道称之为能够攻击美国本土的导弹,特朗普也连续发推表态,朝鲜的目的其实已经达到了。

特朗普和金正恩互相起绰号的游戏进入了新的一轮

接下来,如果朝鲜认真推进“火星15”真正形成对美国威慑力,还需要做一些工作。

首先,进行更多试射,验证导弹的可靠性;其次,做更多的试验,验证再入舱的各方面性能;第三,增强突防能力——美国的GBI拦截弹已经进行过拦截洲际导弹靶弹的试验,朝鲜如果要形成可靠的威慑能力,在不可能部署上百枚导弹的前提下,必须研制理论上能突破其防御的技术——这方面,美国专家倒是早已给朝鲜指出了一条路子,就是研制能够进行变轨的制导舱,这种技术相对而言还是比较简单的,朝鲜有可能掌握,因为“火星15”的弹头重量够大,如果朝鲜能够制造出重量500-700公斤的小型(当量减小到1-2万吨水平)核战斗部,就有可能有足够的重量余裕给获得一定的中段变轨能力,这将让现有的NMD系统难以拦截。

笔者认为,朝鲜开发“火星15”导弹的历程,堪称技术落后国家在条件极为有限情况下,立足于自力更生,结合部分外部技术,制造出堪用武器的典范。

尽管总体上“火星15”只有苏联上世纪60年代末,70年代初,中国70年代-80年代技术水平,但它已经能够用来实现朝鲜的政治目的,总体的技术路线,应该说可以用“老实”和“精明”两个词来形容。

俄罗斯RS-24“亚尔斯”导弹最新改进型采用了“全导式”分弹头技术,每个弹头有独立的制导舱,让NMD系统难以拦截

其实导弹的制导舱和发射卫星的“上面级”类似,根据需要可以做的很小

美俄研制的各种上面级,朝鲜依样画葫芦做一个小型的导弹制导舱并不难,可以让NMD拦截效率大减

近年来,许多国家在军事装备研制方面,出现了“中国能,我也能”综合征,比如印度、伊朗、日本、韩国、土耳其……但事实证明,这种错觉导致的,往往是浪费大量金钱,而得不到合适的结果。

原因是多方面的,但有一个共性——他们在搞“山寨”的时候,实在急于求成,总是希望用事实上相当于大国上世纪70-80年代,甚至更早年代技术水平的产品,做出21世纪水平的先进武器来。

比如,日本、韩国、土耳其研制第四代战斗机,在缺乏强大空气动力学研究基础的前提下,寄希望利用外国技术,实现用第三代战斗机的发动机,达到第四代战斗机的性能,就遭到了失败。相比之下,中国的歼-20之所以能用三代机发动机改进型,实现具备优越超音速机动性的目标,主要就得益于在空气动力学领域数十年经验的积累。

同样采用三代机改进型发动机(苏-57的“产品30”和歼-20的涡扇-15都还处在研制阶段),超音速机动性(苏-57在干净外挂构型下的时候)比三代机有革命性进步,这得益于中俄两国在空气动力学领域几十年的积累和庞大的科研体系

土耳其航空工业新总裁上月表示,该公司打算造个风洞,来研究未来战斗机的气动问题……然后就要开始研制四代机——在国际间迅速被传为笑柄

日本从2010年前后开始研究隐身战斗机弹舱的空气动力学问题,但至今还没有完成风洞吹风试验,图为最近曝光的日本战斗机风洞模型

再如,印度研制的“阿琼”坦克,试图用德国“豹1”坦克的发动机,通过涡轮增压,强行压榨出1200马力的动力,结果也遭到了现实的“打脸”。

更不用说印度研制的“烈火5”远程导弹,明明是固体燃料导弹,却做得和用液体燃料的朝鲜“火星15”尺寸重量差不多(起飞重量50吨,直径2米),而射程反而远远不如(6000公里)。

印度“烈火5”导弹在尺寸、重量、投掷重量与朝鲜“火星15”相当的情况下,射程只有一半……而印度还为此沾沾自喜……

伊朗在这方面更有“搞笑”功力,之前我们曾说过伊朗将从朝鲜高价购买的较高精度的机械陀螺仪装在射程较短的导弹上,试图达到更高精度,结果因为未做相关调整,精度反而大幅度下降……而他们之前曾大肆鼓吹的“波斯湾”型“反舰弹道导弹”,更是用基于“红旗2”改地对地导弹的技术,加装一个红外引导头……且不论其能否击中舰艇的问题,也不说这种弹道死板,速度慢的导弹很容易被拦截,光说其射程,只有短短的100多公里,难道美国航母会傻到强闯霍尔木兹海峡来让你打么?

山寨就是要有不怕LOW的精神,但你明明特别LOW,非要假装很酷炫……就会变成伊朗这种城乡结合部风格(图为伊朗“波斯湾”型“反舰弹道导弹”)……

其实中国也不是没有经历过类似上述这些今天在我们看来颇为“搞笑”国家类似的阶段,我们上世纪50-80年代没少干类似的事情……之前我们的评论里说过不少这方面的事例,不再赘述。

朝鲜的导弹研制,也一样有弯路,“火星10”导弹就是非常典型的例证。其失败的原因,大致可以总结为试图用自己尚未完全掌握技术,一步跨越到主要大国上世纪80年代的液体燃料导弹技术。

而到了“火星12、13、14、15这一系列导弹上,朝鲜也算是摸清了自己的水平到底在哪,坚定在中、苏上世纪60-70年代的“垃圾堆”里“淘”,结果今天来了个一鸣惊人。

韩国与俄罗斯合作,发射“罗老号”火箭,但其实韩国没从中学到啥东西——他们只是出钱帮俄罗斯完成了“安加拉河”火箭的部分试射……

可以假想,印度如果学了朝鲜的精神,凭着他们从全世界获得技术和成品支持的优越条件,开发一种具备实战能力的洲际导弹,又有何难?

当然,历史没有如果,现实也没有,学了朝鲜的印度,那还是印度嘛?

学了朝鲜的日本、韩国……那更是会被美国直接“恁死”吧?

想到这里……恐怕朝鲜的特例也就仅止于它自己,有些国家和地区虽然难免要有“朝鲜能,我也能”的想法,但他们的现实条件限制下——恐怕最后也会变成一种“综合征”吧?

至于中国……今天已经是“美国能,我也能”——而且还真能——的阶段了,这样的烦恼应该已经是过去式了。最后,祝愿这些“XX能,我也能”综合征的患者们好运吧。

美国能,我也能……然后还真就能了……图为中美舰载机电磁弹射试验装置

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席亚洲

席亚洲

独立军事评论员,IT业观察者

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