我固体洲际弹道导弹性能超过俄白杨-M?


我固体洲际弹道导弹性能超过俄白杨-M?

我国最新型的东风-41陆基固体洲际弹道导弹此前出场。这款大家久闻其名却未曾得见的神秘导弹第一次公开的展示在了公众面前。一个月以来,几乎每天都有读者在后台留言希望我们解读一下这款“国之重器”,尤其是想要了解其与俄罗斯最著名的陆基固体洲际弹道导弹——白杨-M究竟孰优孰劣。

我固体洲际弹道导弹性能超过俄白杨-M?

对于一般军迷来说,洲际导弹最重要的指标可能非射程莫属了。比如之前很流行的一种说法就说:东风-31的射程只有7000公里左右,连美国都打不到;东风-31A的射程能达到11000公里,差一点就能覆盖美国全境了;而东风-31AG和东风-41的射程达到甚至超过了12000到14000公里,终于能打遍全球了。不过这种认识实则是一种误解。事实上任何一种导弹的射程都不是绝对的,都是会根据投射质量的变化而变化的。

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毫不夸张地说,世界上现役的任何一种洲际导弹,都有能力把一定质量的弹头送入卫星轨道,即在地球范围内达到“无限射程”。就拿我国与东风-4导弹大致同一时期服役的长征-11号固体运载火箭来说,这款运载火箭的近地轨道运载能力为700公斤。也就是说,如果将其作为洲际导弹使用,那么当其只运载一枚总重700公斤的核战斗部时,其理论射程就是“地球上的任何一个角落”。

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而除去这些所谓“最大射程”的文字游戏不谈,其实各国的洲际弹道导弹射程、作战载荷都是根据其主要作战目标来制定的。比如,中俄两国战略核反击的最主要目标都毫无疑问的是地球上最不稳定的因素——美国。那么对于俄罗斯来说,其洲际弹道导弹只需要8000~10000公里的射程就完全足以应对现实威胁了(这也是洲际导弹射程以8000公里为界的重要原因);而中国由于地理位置更加靠南,则需要达到11000~13000公里才行。也就是说,哪怕是同一款导弹,在中俄两国的“射程”都是不一样的——俄国人会选择更大的投射质量和更小的射程,而中国则要选择更小的投射质量和更大的射程。

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在射程达到要求的前提下,导弹的投射质量无疑是衡量导弹性能的重要指标之一。而要提升导弹的投射质量,无外乎以下几种手段:1、增大导弹的尺寸规格,这意味着导弹可以采用更大推力的发动机,携带更多的燃料,那么其投射质量自然也会提高;2、通过采用复合材料制造弹体等手段降低导弹的死重、增加导弹的质量比(也就是燃料质量与火箭质量的比);3、使用更先进的燃料、发动机和喷嘴等提升导弹的比冲。

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从这个角度上来说,拿东风-41来和白杨-M比较,本身就是不公平的。一方面,白杨-M导弹长度22.55米、直径1.81米、发射质量约46.5吨;而以长征-11号运载火箭来推测东风-41的规格,则约为长度20米上下、直径2米、估计发射质量超过50吨,两者根本不是一个量级的选手,压根就没法拿来同台竞技。

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此外,白杨-M毕竟只是上世纪90初年代开始研发、90年代末进入服役的“老导弹”,岁数比东风-41大了20岁不止,在火箭技术发展一日千里的今天,其燃料性能、发动机性能、壳体材料均无法与东风-41相比。举例来说,白杨-M的一、二、三级火箭发动机采用芳纶纤维壳体(也有说法说一级使用玻璃钢),这在90年代尚算“高大上”的先进技术,然而在今天“烂大街”的碳纤维壳体面前,只能算是个“弟弟”。

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除了射程和投射质量外,白杨-M导弹最为人所津津乐道的是其拥有“末端机动突防”的能力。俄罗斯方面强调,白杨-M是世界上唯一拥有该能力的洲际弹道导弹。但事实上,末端机动突防也并非什么“高大上”的技术,这项技术说白了无非就是给弹头装独立的控制器,使其在脱离导弹弹体后仍然能够不断地调整自身的飞行轨迹而已。是否应用这样的技术,主要取决于发射者是否愿意为了这样一个功能为导弹加上一大块死重。

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白杨-M导弹是通过两种控制器的联合作用来实现“末端机动突防”的功能的,这款导弹的战斗部可以使用压缩空气驱动液压装置改变核弹头在战斗部中的位置,并进而改变整个战斗部的质心,这可以驱动战斗部运动。此外,白杨-M导弹的战斗部尾部还安装了8个用于调整姿态的径向喷管,同样可以用于调整弹头的姿态和弹道。事实上,这两种手段也是其他航天器变轨、调姿的主要手段,在技术上难度不大。

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除了白杨-M洲际弹道导弹外,原则上任何采用了分导式多弹头技术的导弹都可以实现相似的能力,比如美国的三叉戟II D5潜射弹道导弹和民兵3陆基弹道导弹。这种采用了分导式多弹头的弹道导弹,战斗部主要分为母舱和子弹头两大部分,其中母舱的任务就是使用自身的控制器调整弹道,将无变轨能力的子弹头分别送入各自的弹道,并与其脱离。而对于航天技术不断获得新的突破、分导式多弹头系统也已经实际部署的今天,东风-41是否采用类似的机动突防技术,其实完全取决于我国的实际需求,在技术上并不存在什么障碍。

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此外,从程序上说白杨-M洲际导弹的机动突防时间、方式均是在发射之前由人工预测、设定的。而不管对方有没有进行拦截,是不是在预测的时间和地点进行拦截,导弹都会按照既定程序进行机动。这样一来,一旦预测失误,导弹就会进行无效机动,这反而会影响导弹的性能发挥。所以,目前人们正在探索名为“实时智能机动突防”的全新突防模式,即为导弹的战斗部安装传感器,使其能够自主探测、识别和跟踪拦截弹,根据实际情况,自主选择机动时机和机动方式。不过,目前这种想法尚在理论探索阶段,并没有其已经投入使用的证据。

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除了“白杨-M模式”外,另一种“真·末端机动突防”方式则是由美国人率先开创的。美国在上世纪七八十年代研发的潘兴II中程弹道导弹采用了弹头分离后首先调整弹头姿态以减小雷达反射截面;当弹头再入到15~20公里高度时弹头拉起并进行机动飞行的突防模式。这种机动突防模式机动的主要实现手段是气动翼面,所以其显著识别特征是导弹的战斗部是否安装了控制翼。与上文中的“白杨-M式”机动突防相比,这种机动突防实现起来更简单,用途扩展性更强,但是由于弹速过快会导致气动翼面失效,所以只适用于中、近程导弹,而不适用于洲际导弹。从此前央视报道来看,我国有反舰能力的东风-21D和东风-26弹道导弹都采用了这样的末端机动突防方式。

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最后,评价一款导弹好不好,打的准不准必然是我们要考虑的重要因素之一。目前,弹道导弹常用的制导手段有:惯性制导、星光制导、GPS制导和地形匹配制导等。对于再入速度极快的洲际弹道导弹来说,其在再入阶段会因与空气剧烈摩擦而产生“黑障”现象。此时其无法与外界建立通信,后三种制导方式也将全部失效。因此,这些制导手段仅能在较高的轨道上使用。

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不过,星光制导很容易找不到星星、GPS制导精度比较有限、地形匹配制导在高轨道的作用聊胜于无(因为离地太远弹载雷达无法准确识别地面特征),因此,惯性制导仍旧是洲际弹道导弹最精确的制导手段。另外,由于其他制导手段均需要外部信息的输入,而在战时,这些信息很容易遭到对方的干扰,因此完全“自给自足”的惯性制导也是洲际导弹最可靠的制导手段。在高精度激光陀螺仪的研制领域,我国一度遇到过镀膜技术不过关、超精密光学加工工艺不过关等问题。不过随着多年来的探索积累,目前这两大难题已经全部解决,国内企业生产的超精密光学元件的表面粗糙度已经小于0.1纳米。这也使我国洲际导弹的圆周概率误差达到了百米以下等级。

我固体洲际弹道导弹性能超过俄白杨-M?

综合上文所提到的几点,我们可以得出结论:以东风-41为代表的我国新型固体洲际弹道导弹,无论是在传统火箭性能上、突防能力上还是命中精度上,均已达到乃至超过俄罗斯白杨-M洲际弹道导弹的水平。


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