一枚核彈頭值多少錢?造價超過千萬美元,翻新費用還得翻一倍

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導言

在核三位一體中,陸基核力量是性能較為可靠、研發難度和部署代價相對較低的形式,因而被大部分有核國家重點發展和部署。美俄是目前公認具有三位一體戰略核打擊能力的國家,其在洲際彈道導彈方面的發展動向值得關注。俄羅斯對發展陸基洲際彈道導彈格外重視,美國方面也積極重啟陸基洲際彈道導彈更新換代計劃。

一、大國重器成本估計

洲際彈道導彈是一個國家戰略核威懾力量的重要組成部分,構成了一個國家核安全的基石。洲際導彈因其高昂的研製和維護成本,對一個國家的經濟實力有極高的要求,成本考量成為一個國家能否發展洲際導彈的重要制約因素。

下面我們根據公開的資料對美俄典型洲際導彈的成本進行簡單的估算。

在一枚洲際導彈生命週期中,其成本支出大概分成如下四個部分:導彈研發和建造成本、彈頭製造成本、發射井建造成本、發射與維護成本。(由於洲際導彈的技術和成本資料都是相關國家的機密,以下數據全部來自公開估算數據的整理。)

1、研發和建造成本

美國民兵3洲際導彈

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民兵3導彈是美國第一種裝分導式多彈頭的地地戰略彈道導彈,主承包商為波音公司。於1964年開始方案論證,1966年開始研製,1970年6月開始服役。美國共生產了2410枚民兵導彈,其中930枚民兵1、650枚民兵2和830枚民兵3。民兵2和民兵3計劃的總費用為132億美元(1984年物價水平,相當於2019年初的326億美元)。

根據公開的資料,民兵3導彈單顆建造成本約700萬美元(20世紀70年代物價水平,至少相當於2019年初的2200萬美元)。

根據USC(憂思科學家聯盟)在2013年的估計,帶有一枚核彈頭的民兵3導彈的價值約5000萬美元,每枚三叉戟導彈的最初耗資約1億美元。

另外,根據國內一個較為流行的說法,LGM-30G MinutemanIII型(即民兵3導彈)和LGM-118A和平衛士(即和平衛士導彈)的採購價格均為7000萬美元一枚,該說法出現的時間不晚於2010年,所指價格對應的時間應該是在1990年前後。按照該說法,民兵3導彈在當時的採購價格相當於2019年初的1.38億美元。

綜上,按照最保守的估計,一枚民兵3導彈裸彈的建造成本至少在2000萬美元以上。

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圖表 1 民兵3洲際導彈結構圖

俄羅斯白楊-M洲際導彈

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白楊-M洲際導彈是俄羅斯導彈製造業歷史上第一種自己研製和生產的導彈系統,其研製工作始於20世紀80年代後期,1994年12月首次試射。1997年7月進行了定型前的最後一次發射,俄軍固定式發射的白楊-M導彈在1997年12月開始戰備值班,機動式白楊-M導彈於2006年12月開始進入戰鬥值勤。

白楊M洲際導彈公開的成本信息較少,有人認為其造價在4000萬美元以上,採購價格在7000萬美元以上。

2、彈頭成本

自上世紀90年代以來,美國沒有生產過新的核彈頭,但是為了延長彈頭的使用壽命,對多種核彈頭或炸彈進行過翻新。我們可以通過其翻新成本來對彈頭的重置成本進行簡單的估計。

美國能源部翻新了2000枚W76彈頭,每個彈頭翻新成本約為200萬美元。(W76彈頭部署在三叉戟Ⅱ導彈上,2018年12月已完成延壽翻新)。

B61炸彈的翻新成本要高得多,翻新400至500枚B61炸彈花費80億至100億美元,每枚約合2000萬美元。

據美國國家核安全局在2019年年初的介紹,為W78戰鬥部(目前部署在民兵3導彈上,共600枚)實施延長壽命的計劃預計成本將在85億美元至142億美元之間,則每枚W78核彈頭的翻新成本在1400萬到2400萬美元之間。

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圖表 2 W78核彈頭

參考我國同類導彈彈頭的成本(公開資料顯示我國東風41導彈所裝載核彈頭的每一枚造價約1000萬美元),估計美俄陸基洲際彈道導彈每一枚核彈頭的造價在1000萬美元以上。

3、發射井成本

導彈發射井存在的主要意義就是當遭受對方的核襲擊之後,處於地下井內的導彈安然無恙,平時是提供貯存、檢測、維護保養導彈的良好環境。發射井的建造是一個巨大的工程,全部採用鋼筋混凝土打造,不僅要牢固、安全,而且還分為發射中心、控制中心、安全中心等多個區域。

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圖表 3 UR-100N洲際導彈發射井

已退役的美國大力神2式洲際導彈發射井的重量接近800噸,每個發射井的造價在當時就達到了850萬美元(20世紀60年代價格水平,相當於2019年初的7000萬美元)。

也有一種流行的說法,認為一個洲際導彈發射井的造價高達7億美元,每年維護費用需要5000萬美元。

4、維護成本

據strategypage網站2014年的報道,美國每年在核武器上的支出是230億美(2020年核武器維護及其他開支預算金額為320億美元)。其中42%為製造和維護運載核彈頭的導彈及相關的發射井、潛艇和飛機;36%是純核活動,包括設計、製造和維護核武器,以及艦船和潛艇用的反應堆;22%用於預警、通信和控制系統。每年還有210億美元的相關費用。其中僅維護現有彈頭的費用,每年就需要10億多美元。這些費用用於維護和升級設施以及彈頭本身。

舉例來看,從20世紀90年代初開始,為提高民兵3導彈的可靠性、可維護性和作戰效能,使其服役壽命延長到2030年,美國先後對該導彈的制導、推進、彈頭以及指揮控制等分系統實施大規模的延壽改進計劃,每一枚導彈的費用約1500萬美元。而三叉戟導彈延壽計劃的耗資更是達到了每枚1.4億美元。

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即使按照最保守的估計,四項成本中的每一項都是千萬美元級的,一枚洲際導彈在其全生命週期的成本可以達到數億美元,遠遠超過其造價。這是一場門檻極高的遊戲,只有少數幾個大國才能參與其中。

二、美國洲際導彈發展現狀

1、部署現狀

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根據核裁軍方案,美軍在2018年將部署的50枚民兵3陸基洲際彈道導彈將從導彈發射井移出,狀態由“部署”變為“未部署”,從而使美軍部署的陸基洲際彈道導彈數量減至400枚。上圖展示了最近五年中美軍洲際彈道的部署數量(數據來源:《THE MILITARY BALANCE》)。美軍目前至少有400個部署的導彈發射井和50個未部署導彈發射井。美軍洲際導彈部署數量較多,但是導彈類型比較單一,目前僅有民兵3這一種類型。下表是具體的洲際導彈部署情況。

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美軍400枚民兵3洲際彈道導彈分佈在3個導彈聯隊:部署在內布拉斯加州、科羅拉多州和懷俄明州的第90導彈聯隊、部署在北達科他州Minot空軍基地的第91導彈聯隊和部署在蒙大拿州Malmstrom空軍基地的第341聯隊。目前共有800枚彈頭可供洲際彈道導彈使用。

2、升級情況

民兵3的現代化改進

早在2002年,美國空軍就開始尋求新型導彈來替代民兵3。但在2006年決定“採取漸進式改進民兵3的方法”,對現役導彈部件繼續現代化改進,使其能服役至2030年。同時開始考慮2030年後民兵3的替代系統。

美國於2015年完成一項民兵3導彈翻新計劃,可將民兵3服役期延長至2030年,耗資數十億美元。據稱,升級後的民兵3“除外殼外基本上就是新型導彈”。

目前正在實施的翻新改造涉及升級Mk21再入飛行器的解保、引信和點火部件,目的是延長Mk21再入飛行器的服役期,但還可能涉及加強“爆炸高度補償”,以提高彈頭的打擊效果。

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圖表 4 維護中的民兵3導彈

“陸基戰略威懾系統”(GBSD)

2015年,美國空軍發佈“未來陸基戰略威懾系統的信息徵詢書”,公佈了2030年後新一代陸基戰略導彈的方案選型與技術要求。確定美國將研製新型陸基洲際導彈替代現役民兵3導彈,新導彈被命名為“陸基戰略威懾系統”。

2017年8月,空軍向波音公司和諾斯羅普•格魯曼公司授予價值6.78億美元的合同,開展下一代洲際彈道導彈GBSD的權衡研究。空軍將基於這些研究成果確定GBSD要求在2019—2020年公佈最終版建議徵詢書。之後,空軍將選擇導彈設計方案,並與中標者簽署開發合同。預計GBSD將於2029或2030年開始替換民兵3。目前計劃購買666枚新型導彈,其中400枚用於作戰部署,另外266枚用於試射或作為備用。GBSD的射程將超過民兵3,預計服役到2075年。

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圖表 5 GBSD概念圖

3、預算情況

2020財年彈道導彈預算

在當前美國以海基核力量為主的三位一體核戰略下,2020財年三叉戟Ⅱ潛射彈道導彈採辦預算為12億美元,主要用於其延壽計劃。與此同時,美國正在研製低當量潛射彈道導彈核彈頭,旨在降低其核武器的使用門檻,增加其戰略威懾可信度。

民兵3導彈的採辦預算逐年減少,其2020財年採辦預算為1.2億美元,主要用於其延壽計劃。

GBSD作為民兵3的替代型號目前仍處於技術成熟風險降低階段,其2020財年研發預算為5.7億美元,較2019財年增加了38%,主要原因是2020財年將啟動一個1.08億美元的核基礎設施建設項目。

GBSD項目預算

2015年,美國防部曾表示GBSD將耗資623億美元。2016年8月,美國防部成本評估與項目評估辦公室(CAPE)預測其最高成本為1000億美元,如果考慮未來的通貨膨脹因素,GBSD的成本最低為850億美元,最高達1400億美元。

自2016財年始,美國國防已將GBSD列為獨立的預算項目。2016-2018財年,美國國防預算為該項目投入分別為7516萬、1.139億和2.157億美元。隨著GBSD進入工程研製階段,預計2020年後該項目的投入將達到10億美元以上。

三、俄羅斯洲際導彈發展現狀

1、部署情況

總體部署情況

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關於俄羅斯的洲際導彈數據存在較多分歧,上圖是根據《THE MILITARY BALANCE》梳理的最近5年中俄羅斯陸基洲際導彈的部署數量,目前的部署數量是334枚。俄戰略火箭軍司令謝爾蓋•卡拉卡耶夫曾在2016年和2017年表示,俄有約400枚洲際彈道導彈處於戰鬥值班狀態。

但是相關方根據衛星圖像及《新削減戰略武器條約》公佈的信息,估計俄羅斯目前部署約318枚陸基洲際彈道導彈,攜帶約1165枚核彈頭。

下表為最後一種觀點給出的具體部署情況。

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俄羅斯洲際彈道導彈配備在3個導彈軍的11個導彈師,共計38或39個導彈團。與美國不同的是,俄羅斯的洲際導彈類型較為複雜,已裝備的就有7個型號,其中SS-18、SS-19和SS-25是仍在服役的前蘇聯時期導彈,SS-27-1(包括機動式和豎井式)和SS-27-2(包括機動式和豎井式)是俄羅斯部署的新型導彈。

仍在服役的前蘇聯時期導彈

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圖表 6 SS-18

SS-18(RS-20V)又被稱為撒旦(Satan)可攜帶10枚核彈頭,1988年首次部署,正在逐步退役,將由SS-X-30替代。杜巴羅夫斯基(Dombarovsky)第13導彈師和烏茹爾(Uzhur)第62導彈師部署著46枚SS-18。

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圖表 7 SS-19

SS-19(RS-18或UR-100NUTTH)可攜帶6枚核彈頭,1980年開始服役,正在逐步退役,將由豎井式SS-27-2(RS-24)替代。SS-19部署在塔季謝沃(Tatishchevo)第60導彈師。杜巴羅夫斯基第13導彈師在2027年底前將至少部署2個團(總計12枚)的新版SS-19,即配備了“先鋒”(Avangard)高超音速助推滑翔彈的SS-19M4。首個團將在2019年開始戰鬥值班。

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圖表 8 SS-25

SS-25(RS-12M)即白楊(Topol)正在以每年1~2個團(9~18枚導彈)的速度退役,將被SS-27-2(RS-24)替代。目前估計有63枚SS-25仍在服役,最後一批SS-25將在2021—2022年退役。

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圖表 9 SS-27-1

俄羅斯新型導彈

SS-27-1即白楊-M,是一種單彈頭導彈,分為機動式(RS-12M1)和豎井式(RS-12M2)。SS-27-1在2012年完成部署,共78枚:塔季謝沃第60導彈師部署了60枚豎井式,捷伊科沃(Teykovo)第54近衛導彈師部署了18枚公路機動式。

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圖表 10 SS-27-2

SS-27-2(或SS-29)是SS-27-1的改進型,又被稱為亞爾斯或RS-24,配備了多彈頭分導再入飛行器(MIRV),可攜帶4枚核彈頭。首批18枚導彈2010—2012年在捷伊科沃第54近衛導彈師的2個導彈團完成換裝。下塔吉爾(NizhniyTagil)和新西伯利亞(Novosibirsk)的54枚機動式SS-27-2換裝工作即將完成,伊爾庫茨克(Irkutsk)和約什卡爾奧拉(Yoshkar-Ola)已啟動換裝。科澤利斯克(Kozelsk)正在換裝豎井式SS-27-2:配備了10枚導彈的第一個團已於2018年11月開始戰鬥值班,第二個團的換裝正在進行之中。

2、升級情況

俄羅斯洲際彈道導彈在過去30年中一直在削減,並使用現代化導彈替代蘇聯時期導彈,這一替代工作已完成約2/3,預計將在本世紀20年代初完成。另外,俄羅斯還有多種型號的洲際導彈正在研發中,其中最受關注的是薩爾馬特導彈。

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圖表 11 薩爾馬特

俄羅斯在“軍隊-2019”國際軍事技術論壇期間首次公開了薩爾瑪特新型重型洲際彈道導彈的技戰術性能。薩爾瑪特洲際導彈的射程18000km,起飛質量為208.1t,有效載荷近10t,燃料178t,導彈彈長35.5m,直徑3m。戰鬥部為分導式核彈頭。

SS-X-30(即RS-28或薩爾馬特)擬於2021年前開始替換蘇聯時期的SS-18(RS-20V),這一替換工作可能會持續至21世紀30年代。SS-X-30已分別於2017年12月、2018年3月和5月進行該型導彈的三次彈射試驗,2019年將進行全面飛行試驗,預計在2020年啟動系列化生產。首批量產型導彈將於2021年投入使用。

SS-X-30將取代被稱為撒旦的SS-18,因此美國和北約將其稱為“撒旦之子”(SonofSatan)。估計SS-X-30將可攜帶與SS-18相同數量的彈頭(10枚)或能夠穿透美國導彈防禦系統的高超音速助推滑翔彈。預計SS-X-30將部署在杜巴羅夫斯基和烏茹爾,以取代那裡的SS-18。

小結:鑑於成本考量以及國際環境的變化,在過去幾十年裡,俄羅斯和美國大幅削減了各自在冷戰期間維持的洲際導彈部署規模,但是目前兩國洲際導彈部署數量方面仍然領先於其他國家。當前兩國都面臨洲際導彈更新換代問題,以及來自其他有核國家在洲際導彈領域的追趕,兩國也在積極研發新型洲際導彈。


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