火星—15發(fā)射

大浦洞先生

2017年11月28日晚在距離平壤東北部25千米的平城導(dǎo)彈基地試射火星-15（HS-15） 洲際彈道導(dǎo)彈。朝鮮總算宣稱“完成了國家核力量”。其洲際火箭項(xiàng)目也達(dá)成了階段性目標(biāo)。有關(guān)朝鮮洲際導(dǎo)彈構(gòu)型的謎底就此揭曉。

存在早已被猜測

朝鮮中央通訊社公布了火星-15升空后不同階段的照片。

2017年9月，朝鮮進(jìn)行了當(dāng)量高達(dá)10～30萬噸級(jí)的“氫彈試驗(yàn)”。而眾所周知，此前曝光的主打?qū)棥鹦?14總重在30噸出頭。雖然運(yùn)載效率不低，但作為洲際導(dǎo)彈，攻擊美國西岸地區(qū)時(shí)實(shí)際的投擲質(zhì)量也就在400～500千克左右。這讓筆者對(duì)火星-14的地位疑竇叢生。如果僅用6次核試驗(yàn)就完成這么輕小的氫彈彈頭，著實(shí)有些不可思議。若平壤不能達(dá)到如此高的小型化，就需要運(yùn)力更大的火箭。

但是銀河-3與火星-13都有明顯的缺陷：銀河-3較大較重，生存力低;火星-13技術(shù)過于復(fù)雜，用單臺(tái)浸沒+分級(jí)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的中程導(dǎo)彈在2016年進(jìn)行的至少8次試射中7次都以爆炸告終，很難想象采用3臺(tái)這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)組裝而來的火星-13（第一級(jí)兩臺(tái)，第二級(jí)一臺(tái)）還敢點(diǎn)火。

在上述情況下，火星-15機(jī)動(dòng)式重型液體洲際導(dǎo)彈應(yīng)運(yùn)而生?；蛘哒f，火星-15根本就是和火星-12/14并行的項(xiàng)目?；鹦?14先解決能把小當(dāng)量核彈頭投擲到美國本土的問題，并為前者驗(yàn)證技術(shù)。一旦氫彈試驗(yàn)成功，火星-15則搭載更重的氫彈彈頭。

發(fā)動(dòng)機(jī)與構(gòu)型

冷戰(zhàn)時(shí)代，位于烏克蘭的南方設(shè)計(jì)局（KB Yuzhnoye）為蘇聯(lián)火箭設(shè)計(jì)了一系列單泵雙（多）燃燒室的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。雙燃燒室制造比單個(gè)大燃燒室簡單，還能降低發(fā)動(dòng)機(jī)整體高度，抵消燃燒室在工作中產(chǎn)生的震動(dòng)。此外，這類發(fā)動(dòng)機(jī)還有較好的向上與向下延展性，有利于降低整個(gè)火箭譜系的研發(fā)成本。

? ? 準(zhǔn)備離開廠房的火星-15。朝鮮將中國的萬山51200發(fā)射車改裝為9軸18輪，請(qǐng)注意該車凹凸有致的輪轂，缺少3個(gè)軸。?

筆者在《航空知識(shí)》2016年1期發(fā)表的文章中提到了朝鮮新型導(dǎo)彈與未來的大型運(yùn)載火箭基于80噸總推力雙室發(fā)動(dòng)機(jī)的可能。2017年3月，金正恩視察了“主體款”火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。這臺(tái)原理簡單的開式循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)由單泵、單主燃燒室和4個(gè)游動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)組成。在高清圖片公布后，筆者嘗試找參照物對(duì)比，估計(jì)“主體款”發(fā)動(dòng)機(jī)噴管尺寸在70厘米上下。而“80噸級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)”噴口直徑的測量結(jié)果還不到80厘米。這更加重了筆者對(duì)RD風(fēng)格“一泵兩室”發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型的猜測：中國70噸級(jí)推力的YF-21發(fā)動(dòng)機(jī)噴管直徑就達(dá)到1米。以朝鮮的技術(shù)水平，用80厘米直徑的噴管產(chǎn)生80噸推力，似乎不太現(xiàn)實(shí)。當(dāng)然，由不甚清晰的圖片而來的粗略測量難以成為有力證據(jù)。

由兩個(gè)火星-12主推力室組成的火星-15起飛推力在80噸。一般來說，朝鮮遠(yuǎn)程火箭的起飛推力/重量比低于國際一般水平，因此這樣的推力能支持總重最高達(dá)60噸左右的火箭。目前，外界估測的數(shù)據(jù)也在此區(qū)間內(nèi)，即50噸以上至60噸以上。如此，火星-15在洲際射程下的投擲重量可躍升至700千克甚至1噸左右。這樣的投擲重量顯然更匹配朝鮮可能的“氫彈”水平。值得指出的是，火星-15一級(jí)的姿態(tài)由擺動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī)推力室控制，這是朝鮮第一次在大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上運(yùn)用這種簡單高效的姿控手段。在推進(jìn)劑選擇上，筆者傾向認(rèn)為采用了紅煙硝酸-偏二甲肼組合。這種組合是在沒有溫控條件下戶外作業(yè)的液體導(dǎo)彈的理想選擇，比如蘇聯(lián)的R-14/16/26，中國的東風(fēng)-3/4/14/22等。

火星-15的二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)目前未知。從和二級(jí)推進(jìn)劑箱體等長的級(jí)間段來看，第二級(jí)可能采用了帶有噴管延長段的火星-12發(fā)動(dòng)機(jī)。如此一來，其推力或?qū)⑹堑谝患?jí)的50%左右。這樣的一二級(jí)推力比不太均衡，但并非沒有先例。當(dāng)然，也存在其他動(dòng)力構(gòu)型的可能。火星-15的彈頭實(shí)際是頭罩，但為何頭罩不具備火星-14減阻的氣動(dòng)外形呢？原因或許是朝鮮在研制期間并不確定氫彈能夠成功，因此為雙原子彈頭設(shè)計(jì)也留有余地，故把頭罩外形設(shè)計(jì)得類似于多彈頭導(dǎo)彈的頭罩。另外，在視頻上發(fā)現(xiàn)了PS掉彈頭與設(shè)備艙間縫隙的可能性，朝鮮或希望制造出彈頭比實(shí)際上更大的錯(cuò)覺。總之，在彈頭設(shè)計(jì)、二級(jí)動(dòng)力，是否存在末助推器等問題上，仍有待時(shí)間觀察。

彈頭的威力

如上所述，火星-15將搭載更大更重的核彈頭。但是朝鮮是否真的完成了“氫彈”的小型化，火星-15是否能夠搭載2017年9月引爆的10～30萬噸的核裝置，還是未知。氫彈小型化的難點(diǎn)在于初級(jí)的小型化。根據(jù)公開信息，朝鮮希望迅速掌握實(shí)戰(zhàn)化原子彈，在第一次核試驗(yàn)中就采用了輕量化的核裝置，導(dǎo)致僅取得部分成功。但在之后，其核試驗(yàn)較為順利，且前4次試驗(yàn)的間隔較長，提供了充裕的研究與優(yōu)化的時(shí)間。前人的經(jīng)驗(yàn)，大量公開資料與今非昔比的計(jì)算條件，也為朝鮮核項(xiàng)目提供了便利。在經(jīng)歷前5次核試驗(yàn)后，有理由相信平壤的原子彈裝置可以達(dá)到幾百千克甚至更低。這確實(shí)為氫彈小型化提供了好基礎(chǔ)。

2017年5月金正恩觀摩北極星-2戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈，桌子上擺放的彈道圖即北極星-2型試射略圖。他身旁是朝鮮火箭研發(fā)團(tuán)隊(duì)的主要成員，左起：趙春龍、金正植、李炳哲、金正恩、金樂謙、全日浩、張昌河。

如果第6次核試驗(yàn)中的“氫彈”裝置真的可以用火星-15搭載，且當(dāng)量在10～30萬噸，那么說朝鮮創(chuàng)造了史上最為成功的核項(xiàng)目也毫不為過。但如果朝鮮人沒有說謊，即第6次核試驗(yàn)中的彈頭可以被火星-14搭載，那火星-15的“超重型核彈頭”將至少有幾十至上百萬噸當(dāng)量，令人驚訝。在沒有更多證據(jù)浮現(xiàn)的情況下，筆者尚難以想象平壤完成了如此的躍進(jìn)。此外，第6次核試驗(yàn)實(shí)際上仍是加強(qiáng)原子彈的可能雖然不大，但也不能被徹底排除。

彈頭是否經(jīng)得住實(shí)際再入的考驗(yàn)則是老生常談的問題。筆者猜測，今后平壤要么通過衛(wèi)星接收再入彈頭信號(hào)，或以類似軌道轟炸系統(tǒng)的方式使彈頭以真實(shí)姿態(tài)再入本國境內(nèi)，要么搞一次洲際導(dǎo)彈的兩彈結(jié)合試驗(yàn)。考慮到朝鮮的國情和一貫較低的準(zhǔn)入門檻，通過高拋彈道積累足夠信心后，平壤或可認(rèn)定彈頭能經(jīng)受正常再入環(huán)境。在高拋彈道試驗(yàn)中，朝鮮可能通過在日本的情報(bào)人員接收彈頭在再入階段發(fā)出的數(shù)據(jù)。

火星-14/15的生存性

火星-14/15是世界上唯一兩種陸基機(jī)動(dòng)式的液體推進(jìn)劑洲際導(dǎo)彈。這個(gè)名號(hào)的得來頗具偶然成分。蘇聯(lián)很早就確立了液體洲際大量井基/潛艇部署的原則。美國則走大量部署井基固體推進(jìn)劑洲際導(dǎo)彈的路線，并逐漸將重點(diǎn)放在潛射導(dǎo)彈上。根據(jù)公開材料，中國在研制出東風(fēng)-5型洲際導(dǎo)彈后，為提高洲際核武庫的生存能力倒是上馬了東風(fēng)-14/22型陸地機(jī)動(dòng)式液體推進(jìn)劑洲際導(dǎo)彈，這種火箭采用紅煙硝酸-偏二甲肼推進(jìn)劑組合，搭載一個(gè)熱核彈頭。據(jù)稱，該項(xiàng)目各子系統(tǒng)進(jìn)展相當(dāng)深入，但在國際形勢緩和的背景下無疾而終。

朝鮮“火星”系列彈道導(dǎo)彈譜系

液體機(jī)動(dòng)式導(dǎo)彈的勤務(wù)性不如固體式導(dǎo)彈，這是不言而喻的。但是火星-14的生存力到底如何呢？在這個(gè)問題上，最大的懸念就是火星-14是否可以在加注完成的情況下做短距離運(yùn)輸。

通常，液體中遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的發(fā)射程序都是豎起-加注-發(fā)射。為減輕死重，遠(yuǎn)程液體導(dǎo)彈采用輕質(zhì)合金彈體，注滿推進(jìn)劑后的運(yùn)輸可能破壞導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)。在蘇聯(lián)，服役裝備中唯一能在注滿狀態(tài)下進(jìn)行越野行軍的液體彈道導(dǎo)彈只有鋼制彈體的“飛毛腿”一種。不過，蘇聯(lián)UR-100型洲際導(dǎo)彈，R-27型中程潛射導(dǎo)彈，R-29型洲際潛射導(dǎo)彈都是在工廠先行加注，封裝后在鐵路或良好路況的情況下被運(yùn)輸?shù)阶鲬?zhàn)單位的。如果火星-14/15彈體強(qiáng)度能夠允許類似操作，它就可以在注滿情況下，至少在較好路況上進(jìn)行短途行軍，也就不需要推進(jìn)劑運(yùn)輸車與相關(guān)輔助車輛，避免了“走起來一條線，停下來一大片”的局面，更節(jié)省了在戶外的發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間。

以往朝鮮與伊朗的火箭發(fā)射訓(xùn)練中，也暗示了這種可能。較為明顯的是2017年初的增程型飛毛腿發(fā)射訓(xùn)練，朝鮮的這種飛毛腿已經(jīng)改為輕質(zhì)合金彈體，按常規(guī)來說需要在豎起后加注。但在衛(wèi)星圖像和現(xiàn)場照片上，發(fā)射場地的農(nóng)田上只留下了發(fā)射車的輪胎痕跡，暗示著注滿狀態(tài)行軍的可能。此外，照片也顯示伊朗的流星-3（源自朝鮮的火星-7/“蘆洞”）火箭可以允許平躺狀態(tài)下的加注與運(yùn)輸。在火星-12/14的發(fā)射準(zhǔn)備中，就有穿著加注服裝的人員在平躺的導(dǎo)彈上進(jìn)行某種作業(yè)，不過這些人員并未佩戴防毒面具。因此，現(xiàn)在不能排除火星-14/15可以在加注滿推進(jìn)劑的情況下，至少在良好路面做短途行軍的可能。話說回來，如果不具備這種能力，導(dǎo)彈的露天發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間將高達(dá)一小時(shí)至數(shù)小時(shí)，那么高性能越野卡車底盤也就基本喪失意義了。

綜上，如果并聯(lián)火星-15的發(fā)動(dòng)機(jī)，完全可以得到類似R-26洲際導(dǎo)彈和“宇宙號(hào)”運(yùn)載火箭一樣的一級(jí)動(dòng)力和更大的運(yùn)力。但朝鮮寧愿控制火星-15的尺寸，加長載車，盡其所能讓其洲際火箭在彈頭威力、機(jī)動(dòng)性、可靠性間達(dá)到較理想的平衡。

太空項(xiàng)目

在平壤2017年的核武項(xiàng)目中，一個(gè)顯著特點(diǎn)就是不斷釋放信號(hào)表明核武發(fā)展階段。比如在氫彈試驗(yàn)或火星-12/14試射后，官方聲稱要“完成核武開發(fā)”或國家核力量完善“已幾乎達(dá)到終點(diǎn)”。而在火星-15試射后，金正恩宣布“實(shí)現(xiàn)了完成國家核戰(zhàn)力的歷史大業(yè)和導(dǎo)彈強(qiáng)國的偉業(yè)”。這或許表明，在不斷加強(qiáng)的國際制裁與孤立下，平壤希望和美國展開談判。因此，用太空開發(fā)項(xiàng)目來增加導(dǎo)彈系統(tǒng)的穩(wěn)定性，暫停洲際導(dǎo)彈試射保太空項(xiàng)目，就成為未來的選項(xiàng)。

目前，火星-14與火星-15均具有把小型載荷送上低地軌道的能力，如果在火星-15上增加第三極，還可得到比早期“德爾塔”運(yùn)力更強(qiáng)的運(yùn)載火箭。將火星-15發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)后，建造規(guī)格類似蘇聯(lián)“宇宙號(hào)”的兩級(jí)或三級(jí)火箭也不存在任何技術(shù)困難。早期德爾塔型號(hào)完成了美國地球同步軌道衛(wèi)星與探月器的發(fā)射。運(yùn)力更大的“宇宙號(hào)”則是蘇聯(lián)發(fā)射次數(shù)僅次于“聯(lián)盟號(hào)”的火箭。在掌握較高性能火箭發(fā)動(dòng)機(jī)后，朝鮮之前宣稱的地球靜止軌道衛(wèi)星和探月計(jì)劃在動(dòng)力上都沒了障礙，甚至建造更大型的火箭也不是問題。

責(zé)任編輯：武瑾媛