百年未有之大变局,朝鲜导弹射程13000千米,覆盖美国大部分领土

利仭时刻 2023-07-24 18:38:11

“火星”17型洲际弹道导弹外壳工艺与性能分析

从披露的“火星”17型的外观照片来看,弹体外壳似有一圈一圈纤维编织物,这说明导弹弹体外壳采用了碳素纤维缠绕成型工艺,有消息表明朝鲜在2017年左右就由朝鲜国防科学研究院下的化学材料研究所攻克了这种工艺制造技术。

■ “北极星”4A型潜射导弹上的反光处明显可见有编织物视觉感

除了“火星”17外,“火星”15型、“北极星”4A型、“火星”12型中远程弹道导弹的弹体外壳都采用了这种碳素纤维缠绕成型工艺,这种弹体外壳可以提高导弹载荷和射程,还可以耐高温烧蚀。

外界对朝鲜掌握的这一制造工艺还有另外一种说法,即朝鲜并没有导弹壳体直径达3米的碳素纤维编织机,因此“火星”17和“火星”15型是属于外表一部分为碳素纤维缠绕,内部为合金材质。但无论如何,相比印度“烈火”5型远程弹道导弹依然采用马氏体时效钢作为导弹弹体外壳,朝鲜的弹道导弹外壳工艺已经走向了复合材料工艺方向。

■ “火星”15型车载机动式洲际弹道导弹

根据韩国联合通讯社援引相关探测数据的报道可知,朝鲜试射“火星”17型洲际弹道导弹依然沿用了“火星”14和“火星”15型试射时的高弹道试射方式,而不是正常弹道试射。之所以采用这种发射手段,主要是因为朝鲜缺乏远洋测量船,加上领土狭小,如果采用正常弹道发射,倘若导弹在飞行中出现故障开启自毁程序后,溅落的残骸碎片会对沿线国家海域与航道造成影响,从而引起周边国家更加强烈的反应,故此朝鲜使用了高弹道试射方式,以减少导弹试射对沿线产生的影响,并最大限度地兼顾导弹飞行遥测数据准确性。

“火星”17型助推段射高顶点达6248千米,中段飞行距离1090千米,飞行时间67分钟,飞行速度20马赫,而“火星”15型射高顶点4475千米,导弹中段飞行距离950千米,因此“火星”17型的射高顶点相较于“火星”15型足足提升了39.63%,射程也提高了14.74%。

■ “火星”17型助推飞行阶段的影像明显可见是4个火箭发动机喷管,其第一级很可能采用了两台70吨级的液体火箭发动机

另外,驻韩美军司令部于2019年发布了《驻韩美军2019战略概要》( Summary of the 2019 usMilitary Strategy in South Korea) ,这份概要报告里首次说明,“火星”15型洲际弹道导弹如果是以正常弹道高度发射飞行,那么它的射程将达到12000千米以上,这将使得美国大部分领土都处于朝鲜弹道导弹攻击范围内。

“火星”17型洲际导弹的动力系统分析伦敦国际战略研究所核不扩散核政策研究办公室主任迈克尔·埃勒曼(Michael Ellerma0nn)教授分析,朝鲜的“火星”17型洲际弹道导弹一级运载火箭采用了2台双燃烧室柔性喷管火箭发动机,推力可达160 ~180吨,其火箭发动机为RD-250型火箭发动机或其逆向工程仿制产品,其中,朝鲜为导弹安装了走私获得的RD-250型发动机的推测消息可靠性更高一点。

■ 北纬38°网站制作的“火星”17(当时被称为“火星”16型)与“火星”15对比图

由于“火星”17采用了柔性喷管的摇摆火箭发动机,所以不需要像“火星”14型那样配置游动发动机来控制导弹的飞行姿态和转向,因此可以降低导弹的起飞重量。

朝鲜的“火星”15型洲际弹道导弹也采用了1台双燃烧室柔性喷管火箭发动机,“火星”17型增加到2台,外界故此推测“火星”17型因采用3级液体运载火箭,最终射程可达13000千米或者以上,配备有末助级(PBV),因此可以搭载4枚分导式核弹头(掘悉朝鲜目前已经实现了700千克级核弹头),足以对美国西海岸和东海岸进行分导式核打击,同时打击多个不同位置的目标。分导式核弹头还有另一个好处,就是可以将诱饵弹与核弹头混搭,起到迷惑反导系统的作用,提高核弹头突防生存性能。

“火星”17型所采用的轮式TEL车辆平台

前面提到,“火星”17型配备了11轴22轮的TEL车辆,但是从车头向车尾数,能够发现第4、第6和第8个车轮明显与其他的不一样。

由此可以判断,该TEL车辆其实是通过加长底盘、追加车轴数量而来的产物,并不是原装的独立驱动轴。

■ 朝中社披露的2017年3月大推力火箭发动机点火试车试验

美国国防部曾于2013年发表了一份报告,该报告称朝鲜拥有超过200辆弹道导弹TEL车辆平台,其中除了MAZ-543LTM型外,还拥有至少14辆MAZ-543A型6×6型轮式TEL车辆。后者主要作为“火星”10型中程弹道导弹和“火星”12型中程弹道导弹的TEL车辆平台,另外,巴基斯坦采购了MAZ-543V型作为“沙欣”2型中程弹道导弹的TEL车辆平台。这一型号系列产品均是由白俄罗斯的明斯克轮式牵引车辆厂( MZKT)研发生产的。

车载洲际弹道导弹系统,大体上是由导弹TEL车辆、大地测量车、指挥车、通信车、发电/电源车组成,所有车辆抵达发射阵地后通过电缆相连。和洲际弹道导弹发射井相比,车载式机动性更好,隐蔽性更好,战场生存性更高,战争来临时如果发射井被精确制导武器摧毁,车载式洲际弹道导弹系统可以担负起核反击重任。

■ 点火瞬间的“火星”17型

朝鲜并未像中美俄一样采用陆基发射井部署洲|际弹道导弹,而是采用车载机动式部署洲际弹道导弹,这里面大约有两点原因。

其一,朝鲜领土狭小,缺乏战略纵深。无论是导弹发射井,还是西海卫星发射场与东海卫星发射场,一旦朝鲜半岛再起战火,这些目标都将是韩美首先精确打击的对象。朝鲜全境山多地少,长白山山脉贯穿中朝两国,作为一道天险,非常适合朝鲜在长白山山脉当中开凿用来隐蔽轮式机动车辆的洞库,以用来隐蔽这些车载机动式洲际弹道导弹,防止被美军侦察卫星和侦察机发现。如此一来,朝鲜国土面积狭小、缺乏战略纵深的缺陷可以依靠天险隐蔽来弥补,远胜于建设发射井。

■ 2017年第二次试射“火星”14型的影像资料,明显可见周围有小的游动发动机

其二,陆基发射井真的不好建。陆基洲际导弹发射井貌似很简单,其实工程量真不小,前期建造资金投入大,后期维护精力与资金成本也不低,还要进行抗核爆炸加固处理。除了发射井,还要有配套的指挥中心、发射中心、宿舍与防爆掩体、障碍工事等都需要建设维护。建设与维护都需要不小的经费开支,这对于受到国际制裁的朝鲜来说不是一件易事,而且无论是建设过程中还是建设完毕后,发射井一有动静就会被卫星拍摄到,所以,经济的压力和现实环境都表明朝鲜并不适合建造使用发射井。

■ 早期型号“火星”10型中程弹道导弹属于苏联R-27K型导弹的仿制产品

朝鲜卫星发射活动助力“火星”系列中远程洲际导弹进步

苏联解体后,朝鲜继续奉行思想上树立主体、政治上自主、经济上自立、国防上防卫四大政策。由于外部环境和经济条件恶化,朝鲜逐渐走向了地下核试验的拥核与研发中远程乃至洲际弹道导弹的道路,以谋求不被美国侵略。

中程弹道导弹和洲际弹道导弹的研发之路往往需要攻克以下三个技术瓶颈,分别为大推力固体/液体火箭发动机、多级火箭分离技术、捷联惯性制导技术。

前面提到了朝鲜实现了大推力火箭发动机从无到有,接下来谈谈朝鲜的多级火箭分离技术从无到有的过程。

1998年8月31日,朝鲜在咸镜北道花莲郡东海卫星发射场利用一枚“白头山”1号的二级结构运载火箭,发射了一颗名为“光明星”1号的试验卫星,虽然此次发射以失败告终,但是朝鲜宣布发射成功。随后,美国方面宣称朝鲜是以发射人造卫星为幌子试射远程弹道导弹,朝鲜听闻后予以反驳。“白头山”1号运载火箭也被韩美联合司令部称为“大浦洞”1型远程弹道导弹。

■ 起竖后的“火星”14型远程/洲际导弹

到了2009年3月24日,朝鲜利用“银河”2号运载火箭,第二次在东海卫星发射场发射了一颗名为“光明星”2号的试验通信卫星,此次发射因第三级固体运载火箭发生爆炸而未能将卫星送入预定轨道。朝鲜再次宣布此次发射成功,韩美联合司令部赋予“银河”2号为“大浦洞”2型远程弹道导弹。

2012年4月13日,朝鲜进行第三次卫星发射活动,此次在西海卫星发射场采用“银河”3号运载火箭发射了“光明星”3号人造地球观测卫星。该卫星是朝鲜为了进行森林自然灾害预警和粮食估产而开发的人造地球观测卫星。由于运载火箭发生故障,指挥部最终在助推段时向火箭发送了自毁程序。此次发射朝鲜方面宣布失败。

2012年12月12日,朝鲜再次在西海卫星发射场发射“光明星”3号二期应用卫星,这颗卫星属于“光明星”3号备份星,最终发射任务取得成功。

■ 2013年阅兵式上的“火星”14型导弹模型,当时被韩美联合司令部称为KN08型

2016年2月7日,朝鲜第五次发射人造卫星,此次利用“光明星”号运载火箭发射了“光明星”4号人造卫星,火箭从西海卫星发射场起飞,在飞行了586秒(9分46秒)后,将卫星送入预定轨道,发射取得成功。

看到这里也许就明白了为何朝鲜在1998年、2009年以及2012年、2016年这将近20年的时间内进行了5次人造地球卫星发射活动。笔者认为,这些航天发射活动,就是为了逐渐摸索并掌握多级火箭分离技术,这是发展中远程和洲际弹道导弹的关键技术之一。对朝鲜而言,卫星性能与能不能工作并不重要,一二三级运载火箭能够分离、整流罩能够打开、可以将卫星载荷运送入轨道才是关键之处。

■ 朝中社披露的“火星”17型导弹发射指挥成员组,明显可见采用了多块显控台

虽然运载火箭与洲际弹道导弹之间存在一些技术差异,比如运载火箭工作时间是500多秒,而洲际弹道导弹飞行时间一般在180~320秒之间,前者飞行时间比较长,是为了将载荷送入更高的轨道高度,后者是为了提高反导系统拦截难度,减少留给反导系统的反应时间,提高导弹突防能力和生存性。但两者之间还是有90%左右的技术共通,这恰恰说明了为什么洲际弹道导弹可以改装为航天运载火箭!

朝鲜通过航天发射活动摸索多级火箭分离等技术,并完善弹道导弹武器技术可靠性这一做法,既打了掩护,又可以缓解一下舆论,这期间通过卫星发射活动也逐渐让朝鲜的捷联惯性制导技术愈发成熟。尤其是在成功发射“光明星”4号后,2016年“火星”10型中程弹道导弹试射也取得了圆满成功。这款屡败屡战的弹道导弹于当年6月23日实现了射高顶点1413.6千米,进入2017年后,“北极星”2、“火星”12以及“火星”14和“火星”15都取得试射成功。

■ 美国“民兵”Ⅲ型洲际弹道导弹发射井

“主体特色”战略武器的象征——“火星”17的意义及其他

朝鲜在2022年3月24日发射“火星”17型洲际弹道导弹,对朝鲜来说有军事和政治两大意义。首先来说军事意义。朝鲜4次公开宣布试射远程/洲际弹道导弹,总体上是朝鲜的“火星”系列陆基车载机动式弹道导弹家族从近到远再到洲际,导弹射程进一步无缝衔接,强化了进攻性和打击效果,并且检验了洲际弹道导弹的技术可靠性。

政治意义是,以发射导弹作为回应,来表达朝鲜对韩国新一任总统尹锡悦所发表的对朝强硬言论的不满情绪。此外,按照惯例,每年3月和4月,韩美都会举行“关键决断”和“秃鹫”联合军事演习,朝鲜在2022年3月下旬试射“火星”17也是警告韩美,不要继续做出恶化朝鲜半岛局势的举动。

■ 矗立在西海卫星发射场发射塔架上的“银河”3号运载火箭

从更长远的战略角度来看,“火星”17洲际弹道导弹的成功发射,堪称朝鲜自主发展战略武器的一个象征性事件,这意味着从2017年开始的朝鲜导弹技术大跃进的第二阶段已经基本达成了目标,朝鲜已经成功研制出新型中近程战术弹道导弹的增程型、潜射战术弹道导弹、中程高超声速导弹、中远程巡航导弹和大型洲际导弹,上述型号性能均达到了当今世界的先进乃至领先水平。

在防空导弹、反坦克导弹和巡飞弹等方面亦推出了性能超过各大国普遍列装型号的新产品,如果后续的生产能够保证(当然这也是很难想象的,毕竟朝鲜的体量较小且受到各方面的技术封锁和国际制裁,但是既然这些武器可以被研制出来,就表明制裁的效果还是有限的),那么朝鲜无疑会成为导弹武器技术方面的世界强国。只看朝鲜导弹武器型号的完整程度和覆盖面,就已经接近乃至达到了全球“第一集团”的水平。

■ 朝鲜发行的“光明星”2号小型张邮票,票面设计图就是“银河”2号运载火箭

朝鲜下一个会试射的“重量级”型号其实已经很明显,那就是“北极星”3/4/5型潜射导弹的各种方案中最有可能成功的一个型号与朝鲜新建造的弹道导弹常规潜艇的“艇弹合一”发射试验。“北极星”4/5的直径令人惊讶,实际上已经超过了一些核大国现役的潜射弹道导弹型号,该导弹是又短又粗,相信长度短是受限于发射它的潜艇的缘故,而从技术难度上说,固体火箭发动机增加直径要比增加长度困难得多。所以,朝鲜若能实现艇弹合一,同样意味着其设计能力和工业能力已有了更长足的进步。

■ “光明星”号运载火箭发射时的照片

即使拥有了完整的导弹武器型号,朝鲜的核政策也只能是确保自身具有二次核打击,也就是核报复的能力,毕竟国土面积摆在这里;因此,机动发射的“火星”14、“火星”15和“火星”17型陆基洲际弹道导弹,以及海基的“北极星”3/4/5型潜射导弹,将使得朝鲜具有确保其能够对核大国实施至少一次报复性核反击(无论规模大小),且至少会有若干核弹头击中对方国土的能力。以朝鲜的国际地位来说,这足够使得超级大国有所忌惮,从而很难下决心对其发动核打击了。

如今,国际局势又一次走到了“百年未有之大变局”的关键路口,欧美各国已经疲态尽显,但在解决不了自身问题的情况下,西方国家为了转移国内矛盾,却在世界各地制造一次又一次的地缘政治和军事紧张,挑起冲突乃至战争。朝鲜的打算或许是,在确立自身的国防安全之后,再静观待变。

■ 基于“和平卫士”MX洲际导弹改装而来的“牛头怪”4型运载火箭

于是,最新型车载液体燃料洲际弹道导弹和“北极星”4/5潜射弹道导弹作为两个“终极筹码”,总要以试射的方式令世界,尤其是超级大国对朝鲜的战略核能力有所认知。在俄乌战争中,俄罗斯命令其战略核力量进入备战状态,使得北约一次次重申“不会直接派兵介入”,这显然也给朝鲜做了某种榜样。

另外,从技术上说,朝鲜在短时间内实现了战略和战术导弹武器两方面的飞跃式提高,而且相关型号身上都有苏联解体前夜某些完成度很低的型号乃至方案的影子,而在很长时间里,乌克兰都在向不止一个国家输出其继承自苏联的武器技术,包括敏感技术,俄乌战争之后,这种技术移转是会就此消失还是会继续存在呢?

■ 朝鲜下一个发射的大家伙,差不多就该是它了吧

朝鲜作为世界上极少数几个没有发生本土疫情传播的国家之一,却面临被国际主流评价体系边缘化、排斥和“国际主流社会”谴责、制裁和封锁的局面。对此,朝鲜一方面着力发展工农业,尤其是加强基础设施建设,另一方面继续在军事技术和尖端技术上力求更进一步,毕竟战略武器是几乎不可能从国际上获得的,包括利比亚战争、俄乌战争在内的一系列残酷的事实告诉全世界,将一国的根本安全,尤其是战略安全寄托于他国乃至“国际社会”是靠不住的,一国的生存和发展归根到底只能靠这个国家自己。

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利仭时刻

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