12型制导核航弹的研制工作,揭秘朝鲜潜射弹道导弹

>КАБ-1500Л苏/俄 该弹由国家研究生产协会在КАБ-500Л的基础上研制,70年代中后期投产服役,广泛装备俄罗斯各型战斗机和攻击机,配合相应的机载激光照射系统使用。该弹现在有两种型号,КАБ-1500Л-ф和КАБ-1500Л-ПP,前一种为爆破型,后者为侵彻型。该弹用于摧毁桥梁、发电站、舰船、指挥所、机场跑道、建筑物等坚固目标。结构特点该弹气动外形与КАБ-500Л相同,但尾翼由固定式变为扩展式,加大尾翼面积,以提高飞行稳定性和增大射程。

[据美国《航空周刊与空间技术》网站2017年1月9日报道]美国空军将很快开始其B61-12制导核航弹的合格性测试。在过去的四年中,美国空军核武器中心一直与波音公司合作,为能源部国家核安全管理局的B61核航弹“延寿项目”发展制导组件;NNSA则分析确定了需要替换或改造现役B61核航弹的哪些零部件,才能使之继续服役20年。这样,在该型核航弹最终退役之时,其总服役时间将达到70多年。

  本周三,韩日媒体纷纷报道,朝鲜人民军在朝鲜东海岸进行了一次潜射弹道导弹发射试验;仅仅一天后,朝鲜媒体便高调公布了朝鲜最高领导人金正恩视察“北极星”潜射弹道导弹试验的新闻,并且大方公布了本国试射的画面。

>100-1型中国

B61 LEP的工程与制造发展阶段被划分为2个小的阶段,即EMD-1和EMD-2。EMD-1的主要工作是确保尾翼组件的子系统符合要求,这些子系统包括惯性测量单元、任务计算机、飞控装置、舵面作动器、数字式接口和电气接口。EMD-2的合同已于2015年12月授予波音公司,主要工作是将零部件转配为高度一体化的核航弹,并用于合格性和研制试验。目前,该项目的进度已比之前的计划延后大约6个月,原因是惯性测量单元的抗辐射加固问题(某个内部消息来源说这是整个项目面临的最大风险之一)和2013年自动减赤机制生效。但是,该项目在2012年11月开始实施时确定的进度计划留有12个月的裕度,前述延后仍在这个时间裕度范围之内。

  由于“北极星”潜射弹道导弹此前已经进行过了若干次试射,因此外界对该型导弹的一些基本情况已经有了一定认识,不过此次试验中,“北极星”潜射弹道导弹又出现了一些新的改进。

严格说来,该弹并不符合子母弹的标准,而是一种结构相对简单的集束炸弹。但是100—1航杀弹束在使用中所能够获得的效果却类似于子母弹,所以本文也将其列入中国早期航空子母弹的介绍之中。100-1航杀弹束的重量和尺寸规格与普通的100—1航杀弹基本相同,但是弹体却是由3枚重量各为33公斤的小直径杀伤炸弹组合而成。100-1航杀弹束仿制的是由苏联引进的RBS一100航杀弹束,该弹从飞机上投掷后在空中分解成三个小弹以提高杀伤效果。

2015年7月以来,美国空军已实施了两轮完整的B61-12制导飞行试验,均使用F-15E投放,每次投放3枚制导试验飞行器。此外,还在佛罗里达州埃格林空军基地和内华达州托诺帕试验场进行制导和非制导飞行试验,美国空军每年对其全部5型现役核航弹的武器系统鉴定工作也在这些地方进行。目前,波音公司已解决了惯性测量单元的抗辐射加固问题,并于2016年12月7日交付了首套产品。按照当前的计划,B61-12将在2017年3月开始合格性测试,首次合格性飞行试验将由一架F-16战斗机上投放该弹;8月开始全面的研制试验与评价活动,2018年10月进入“里程碑C”投入低速初始生产;首套生产型尾翼组件将在2019年8月交付给NNSA;首枚生产型B61-12全备弹将由NNSA在2020年3月之前交付。尾翼组件装置已在2016年1月通过了关键设计评审,波音公司正在其位于密苏里州圣查尔斯的弹药厂中装配大约80套尾翼组件,用以支持即将到来的研制和飞行试验工作。该公司的B61-12尾翼组件项目主任约翰•弗林特表示:“波音公司在研制工作中的重点,是确保自身的最终产品是可靠并且生产就绪的,最近的测试已显示出我们的尾翼组件为空军的B61-12现代化努力带来的价值”。

  这其中最明显的,就是在发射时弹体尾部比此前试射增加的8组隔栅尾翼。这种隔栅尾翼上一次出现是在朝鲜成功试射“火星-10”中程地对地弹道导弹时,当时外界根据“火星-10”导弹在阅兵期间和试射时的变化推断,这一套隔栅尾翼很可能是为了增加导弹发射时的稳定性而采取的改进措施。

结构特点

整个B61 LEP的匡算总费用为96亿美元,其中NNSA将投入83亿美元用于延寿,美国空军将投入13亿美元用于发展、试飞、生产和持续维持813套尾翼组件和11套训练器装置,并支付B61-12在多型轰炸机和战斗机上进行合格性测试时产生的一次性费用。由于B61-12将维持B61系列700磅的标准重量,以96亿美元的匡算总费用计算,该航弹的“价格密度”达到每盎司1000美元,与纯金基本相当。一名项目官员解释说,延寿费用占到匡算总费用的约86%,是因为“它并不只是老式武器翻新,它更是彻底的现代化”;另外尽管遇到了抗辐射加固问题,但美国空军负责的尾翼组件工作费用仍略低于预算。

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100—1航杀弹束的集束器由大型的尾翼和中心集束杆组成,3枚33公斤小弹围绕集束杆被头、尾两端的固定器联接构成一个整体弹束。

B61-12将不是钻地型核航弹。目前,美国空军正在将该弹综合到F-15E战斗机,之后将把它综合到B-2A“幽灵”隐身轰炸机,B-21“袭击者”远程打击轰炸机,F-16战斗机和F-35A战斗机。北约组织成员国具有核武器使用资格的F-16MLU战斗机和PA-200“狂风”战斗轰炸机也将配备B61-12,但是考虑到平台的能力、剩余使用年限和武器综合费用,它们将只配备非制导型弹。例如意大利正在采购F-35A战斗机来取代PA200,包括执行后者承担的核打击任务,因此后者没必要再为使用制导型弹而付出更多费用。目前,B-2A和F-16已完成B61-12核炸弹非制导状态投放和环境飞行试验工作,这是该项目尾翼组件发展和飞机综合流程工作的一部分。该弹还将配装核常兼备型F-35A战斗机,综合该弹是F-35A在本世纪20年代初期开展第4批次后续现代化计划的一部分内容。为了支持规划编制,B61-12团队已开始计算为F-35A以及B-21综合B61-12所需要的各种资产;但这两型机具体在何时综合B61-12,将由两个项目的项目办各自决定。

  “北极星”的这个尾翼技术难度对于朝鲜来说还是挺高的

B61-12是制导型核航弹,将同时取代美国空军现有的4型当量各有不同的B61系列核航弹,即B61-3、B61-4、B61-7和B61-10。它利用了后4型弹的一些部件,例如降落伞和钚核等。但是项目官员表示,它并非钻地型核航弹,只具有空爆和触地爆炸能力,因此现役的B61-11钻地型核航弹将继续服役。另外,根据奥巴马政府的安排,在B61-12投入战备后,仅有的另外一型服役于美军并为北约组织成员国和其他盟国提供核保护伞的自由落体核航弹B83(由B-2“幽灵”隐身轰炸机携带,当量达120万吨)也将退役。通过减少核航弹的弹型数量,可以降低维持和认证方面的费用与负担,但也带来“把所有鸡蛋放在一个篮子里”的风险,尤其是如果还淘汰B83的话。

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  漫天飞舞的小块燃料碎片表明该火箭发动机的稳定性还有待提高

  既然上次的导弹试射证明隔栅尾翼有效,那么朝鲜在有着亲缘关系的“北极星”潜射弹道导弹上也依样画葫芦应用自然是一个合理的选择。不过根据“火星-10”导弹此前公布的发射照片看,“火星-10”导弹的隔栅尾翼在发射前就已经处于完全打开的状态,但对于使用发射筒包装,并在水下弹射出水的“北极星”导弹而言,在发射筒中打开隔栅尾翼显然是不可能的选择,从朝鲜媒体公布的“北极星”导弹吊装上艇前的照片看,导弹在岸上阵地等待吊装时并没有打开的尾翼,因此基本可以认定“北极星”导弹的尾翼是在弹射出水后打开,并在主发动机启动后才产生作用的。

  在潜射弹道导弹中,受限于发射筒直径和射程威力的要求,大部分导弹都没有类似的气动面设计,因此朝鲜这种在潜射导弹上安装折叠隔栅尾翼的设计不仅罕见,还多少有些创造意义。考虑到包括苏联“先锋”等型号的弹道导弹都使用的是弹射出发射筒后打开的折叠式尾翼,朝鲜对RSD-10”先锋”中程弹道导弹的相关技术资料的掌握可能比之前人们想象的要更多,即他们不仅了解到了使用隔栅尾翼稳定弹体的原理,甚至连弹射后展开隔栅尾翼的具体结构设计都有不错的掌握,再加上水下弹射出水要经过水和空气两种介质,其过程实际比单纯的弹射出筒更加复杂,不得不说朝鲜对“北极星”弹道导弹弹翼结构的设计已经到了相当高的水平。

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  新浦级潜艇的外形明显受到当年从南斯拉夫购买的微型潜艇的影响

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  “新浦”的指挥台围壳内只有一个发射管,表明了这艘艇专门执行试验任务的身份

  另一点值得注意的依然是“北极星”潜射弹道导弹使用的固体火箭发动机。在朝鲜最初公开其“火星-10”弹道导弹时,外界普遍认为它的设计无非是一款被改为陆上使用的R-27潜射弹道导弹而已,当朝鲜传出要进行潜射弹道导弹试验时,各方观察家所持观点也只是朝鲜更加精准地“复刻”了原装R-27的全部设计,并让其还原到水下的使用环境而已,因此当朝鲜第一次宣布本国的潜射弹道导弹采用了固体火箭发动机时,各方要么大感意外,要么干脆不愿承认。不过从本次试射来看,“北极星”使用固体火箭发动机的事实已经得到了确认,尤其是导弹在升空后发动机周围出现的一些“火星”,明显是小块固体燃料在未完全燃烧时就“崩”出发动机后在空中继续燃烧的状况。这表明朝鲜虽然已经掌握了这一级别的固体火箭发动机技术,但在具体工艺上显然还是相当粗糙。严格来说,这种燃料掉落的情况不仅可能影响导弹的安全性,也会导致药柱内部的不均匀燃烧,从而影响导弹的命中精度。

  从“火星-10”和“北极星”弹道导弹的发展来看,朝鲜的中程导弹发展路线算是非常独特。之前大家推测的是朝鲜会使用中国在研发“巨浪1”和“东风21”弹道导弹过程中使用的一弹两型思路,使用从俄罗斯获得的R-27技术搞一个低端版“一弹两型”(毕竟液体燃料这一条可以规避朝鲜在固体燃料技术上的弱点),不过从现在看,“火星-10”和“北极星”在火箭燃料上就发生了根本性的分歧,完全是两款不同的弹道导弹型号。不过两型导弹的外形和控制技术则依然高度相似,隔栅尾翼在导弹上的先后应用也说明了这一点。不过从常理看,朝鲜没有必要在两种技术共通性极高的中程导弹上装备截然不同的发动机类型,毕竟这样在成本和后勤上都不是什么好事。因此很有可能,朝鲜原本计划的“北极星”应该是“火星-10”导弹的彻底升级型号,只是因为“火星-10”在试射中的不顺利,导致进度更慢的“北极星”现在看起来成为一个并驾齐驱的型号。若是果真如此,那么很可能当“北极星”弹道导弹完全成熟后,朝鲜还会发展一款陆上发射型号,真正实现“一弹两型”的设想,并将朝鲜中程导弹部队更新为准备时间短、打击突然性强的固体导弹。

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  苏联“台风”级核潜艇剖视图,可见左右并列的两个耐压艇体,苏联当年固体燃料潜射导弹体积大,最后为了适应导弹的尺寸,研制了这个深海巨怪。本文作者认为朝鲜或许可以借鉴这一思路,研制能够携带多枚导弹的常规潜艇

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  朝鲜目前已经扩建了其新浦潜艇船厂船坞,或许会开始试图修复其苏联解体后购入的多艘629型导弹潜艇,该潜艇可携带3枚导弹

  除了导弹本身外,随着“北极星”弹道导弹的逐渐成熟,朝鲜的潜射导弹潜艇发展也开始逐渐成为值得关注的对象。目前被外界称为“新浦”级的常规潜艇,从外部情况看来,可以算是朝鲜集合本国常规潜艇技术之大成的产品:建造潜艇涉及的生产设备基本来源于中国上世纪70年代援朝的“13号工程”,潜艇方面的技术则有不少来自前南斯拉夫的“瓦萨”级常规潜艇,导弹发射部分的设计则应该很大程度上参考甚至复制了朝鲜拆解研究的629型常规弹道导弹潜艇。从目前试验的角度看,“新浦”级在试验中没出什么问题,算是很好地完成了其第一阶段的使命,但是要是作为一款实战化装备,只配备1枚潜射导弹的“新浦”级很难算作合格。毕竟朝鲜现在只有1艘该型潜艇,未来也不可能像从白俄罗斯购买TEL发射车一样大量建造,毕竟每艘潜艇需要至少50人以上的艇员队,若是只用来支持一枚导弹,未免太不经济。长远来看,朝鲜海军应该会修复当时从苏联购进的629型常规潜艇,或者考虑设计和建造更大吨位的导弹常规潜艇,若是前者,对朝鲜来说难度不比新造潜艇低,性能则可能不如新潜艇一样理想;至于后者,考虑到朝鲜在潜艇主机、耐压壳直径等问题上都处于技术不足的状态,我们甚至可以期待其建造出类似小型化台风级那样的“脑洞大开”的新潜艇。

  目前来看,单艇独弹的“新浦”级潜艇还没有形成有效的威胁,但一旦朝鲜开始建造更多的水下导弹发射平台,那么它将迅速成为对地区局势产生重大影响的重要武器。

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  图中是中国第一代液体中程导弹东风-3(白色)和第一代固体中程导弹东风-21,这两种导弹的技术差距是很大的。相比之下,朝鲜的“火星10号”和“北极星1号”的技术差距要小得多,毕竟其主要技术都是“淘”来的

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