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主战、主用?

2021-01-10李文胜

兵器知识 2021年12期
关键词:烈火射程导弹

李文胜

2021年6月28日,印度宣布当日在卡拉姆岛试验场成功进行了“烈火”P中程弹道导弹试验(题图)。印度国防部长辛格对外宣称,这是印度最先进的导弹型号,将“进一步加强印度可靠的威慑能力”。那么,这种没有按照惯例命名的导弹究竟什么样?性能又如何?这些还要从它的发展说起。

“烈火”P首射成功后,印度国防研究与发展组织(DRDO)人员透露,“烈火”P(AgniP)中的“P”是“Prime”的缩写,即“主战、主用”之意,“烈火”P也就是“主战型烈火”导弹,由此可见其在印度导弹系列中的地位。“烈火”系列导弹,从不被看好的“烈火”1发展到“烈火”5,再到今天的实战武器“烈火”P,其究竟经历了什么呢?

印度从上世纪80年代开始研制“烈火”系列弹道导弹,这是印度从液体燃料型导弹向固体燃料型导弹转型的一大系列型号。“烈火”1于1989年5月首次试射成功,2004年服役,射程700~900千米。虽然其射程衔接了此前的液体型“大地”系列导弹,但由于其纤细、修长的弹体设计,而不被外界看好,认为没有什么发展潜力。采用两级固体燃料的“烈火”2,弹头重达到1吨,射程接近2000千米,其弹体细长,强度有限,实战部署困难,因此印度实际也没有大规模部署这种导弹。实际上,印度通过商用航天运载器,即“静止轨道运载火箭”项目,利用国外技术已经初步掌握了大直径固体发动机技术,进而发展了射程可达3500千米的“烈火”3导弹,这成为印度研制中远程导弹的开端。由于该型导弹技术跨度大,导致研制风险高,因此“烈火”3已知的发射试验经历了5次以上的失败,虽然最终性能趋于稳定,但已失去了军方的信任。印度官方一再声称该型导弹已经列装,但从目前透露情况看,该导弹应该还没有实际部署。印度国防研究与发展组织又结合“烈火”2和“烈火”3的技术,发展了号称射程达到了4000千米的“烈火”4导弹,后又发展了目前射程最远的“烈火”5,并进行了4次以上的试验,大部分成功。“烈火”5在试验中达到了5000千米的射程,被认为是真正能威胁到中国的远程导弹。至此,印度的远程导弹在技术上基本实现了战略目标,但在多样性和实用性方面仍受到外界的普遍质疑。

印度在核力量发展初期就致力于“三位一体”的多样核威慑模式,特别对核动力弹道导弹潜艇更是痴迷。虽然其ATV核潜艇经历三四十年没有实质性进展,但配套的潜射导弹却在陆射导弹技术的支持下取得了一定进展。其发展的第一种潜射固体燃料弹道导弹K-15虽然射程只有750千米,但已多次成功试射,并在2010年应急装备了“歼敌者”号潜艇。该导弹发射重量7吨,长度10米,直径0.74米,战斗部重量800千克,可见威力十分有限。而其K-4潜射弹道导弹在“烈火”3试验成功后也取得了进展。这种导弹重量17吨,长12米,直径1.3米,载荷2500千克,射程号称达到了3500千米。该型导弹在2020年1月,从维沙卡帕特南海岸附近的一个水下浮台成功试射,但2020年12月的试验却以失败告终。不过,该型导弹无论是射程,还是发射方式,亦或是勤务性,都是一种真正意义的潜射导弹,因此印度国防研究与发展组织对K-4像最初的K-15一样,也为其发展了相应的陆射型号,这就是我们今天知道的“烈火”P。

2021年6月28日,印度试射了“烈火”P中程彈道导弹。DRDO表示,这枚导弹遵循了“教科书般的轨迹,以较高的精度完成了所有任务目标”。印度国防部长拉杰纳特·辛格也在推特上发文称,这种导弹是“烈火”导弹的先进型号,采用了全面升级的复合材料、推进系统、创新的制导和控制机制,以及最先进的导航系统,将“进一步加强印度可靠的威慑能力”。印度此次发射受到了外界高度关注。例如,2021年6月29日,美国Maxar卫星公司对其发射过程进行了监视。从发布的照片看,在印度试射“烈火”P导弹的前30分钟,卫星就已转移到发射场上空,并得到了发射车照片。实际上,DRDO在奥里萨邦的导弹试验场,常年处于美国卫星的监视之下,但凡出现要进行导弹试射的相关迹象,比如发布海上禁航通报等,美国卫星都会提前赶到。分析人士指出,美国曝光印度试射导弹的卫星照片,具有一定警告莫迪的意味。外界从公布的照片和获得的卫星影像判断,该型导弹使用发射筒发射,射程在1000~2000千米之间,体积不到“烈火”3导弹的一半,能直接用卡车或火车运输,大大提高了机动性和快速反应能力。印媒表示,“烈火”P虽然射程范围到不了北京、上海等中国主要城市,但它可以瞄准印度-太平洋地区的中国海军舰队。

外界认为,“烈火”P导弹将进行2或3次测试,到2025年进入初始服役。

虽然印度高调宣布了“烈火”P导弹试验,却对其性能参数守口如瓶,但从发射的现场照片和国外公布的卫星影像还是能对其组成和性能作出大致判断。

印度媒体设想的印度弹道导弹核潜艇和K-4、K-15潜射导弹的配置

“烈火”P导弹试射前30分钟,美国Maxar公司的卫星拍下的发射车

“烈火”p导弹发射升空,尾部浓重的烟尘说明其使用的是固体燃料,尾烟中有大量固体颗粒

“烈火”P导弹的外观直觉上与“烈火”3和“烈火”5相似,均采用了典型的铅笔形设计。从公布的图片推算,导弹全长13米,直径1.5米,总重量约20吨;采用二级发动机串联设计,一级发动机长约6.2米,二级发动机长约3米,战斗部部分长约3.8米。从总体布局来看,其继承了“烈火”3和“烈火”5的结构特征,应该还算是合理的,避免了早期“烈火”系列导弹的细长铅笔形设计,也为以后的K-4潜射导弹奠定了基础。外界从“烈火”P外观尺寸估计其比“烈火”3的重量轻50%,由于采用新的复合材料、推进系统,应该是“烈火”系列导弹中最轻和尺寸最小的。不过,从各国固体燃料潜射导弹发展看,在初期基本都将导弹射程确定在2000千米,总体尺寸都更小,更适配潜艇平台。例如,美国“北极星”1导弹总长8.69米,直径1.37米。我国“巨浪”1长度也只有7~8米,直径1.3米左右。朝鲜首型潜射导弹“北极星”1长度也只有7米,直径1.1米。当然,“烈火”P在改为陆射型时有可能等比例放大,这种情况也曾出现在朝鲜从潜射“北极星”1改进的陆射“北极星”2导弹上,其长度增加到8.85米,直径扩大到了1.4米。这不但可以提高导弹射程,也使设计冗余空间更大,利于降低成本和日后维护保养。因此,外界许多专家认为此次发射的“烈火”P就是K-4潜射导弹的陆射型。

“烈火”P放大了发动机直径,达到了1.5米,有更大的推力,更接近其远祖“烈火”3。这在2000千米射程的固体燃料导弹中属于直径较大的,表明印度在固体火箭发动机领域已经取得了较大进步。此次试验的“烈火”P导弹的1.5米直径发动机,基本填补了“烈火”2的1.0米和“烈火”3/5的2.0米直径之间的空白,衍生出一个新的发动机分支,增加了导弹的选择。

从外观看,“烈火”P导弹的战斗部部分较长,约达到3.8米,这已经完全脱离了潜射导弹的设计模式。通常潜射导弹为减少总长度,会尽可能缩小战斗部长度。例如,朝鲜的“北极星”1导弹战斗部长度只有约1.8米,只占到总长度的不足23%,射程2500千米的法国早期潜射导弹M1的这一值为26%。由此可以看出,印度为“烈火”P导弹预留了足够的载重空间和质量冗余,这也可能是其射程远低于“烈火”3的主要原因。外界因此估計,该型导弹的投送载荷质量可能达到2.5吨,这在中程导弹中较为少见。例如,美国“潘兴”2导弹的战斗部质量为1.36吨,法国M1导弹只有0.7吨。外界猜测,印度不惜牺牲射程也要增大战斗部质量与尺寸的主要原因是,其现有核装置整体性能有限,小型化水平不高,如果采用常规弹头,则希望通过更多的装药来保证足够的爆炸威力。此外,“烈火”P导弹的战斗部最引人注目的,是其尾部对称“十”字形的4个三角形尾翼。从外观来看,这很可能是气动舵片,表明其弹头应该能利用大气层内的空气动力进行有限的末段机动。

采用冷发射方式的“烈火”5导弹试射,可见VCWUYmTZQpASvBx5IB4tRQ==将导弹弹射出筒的蓄压器产生的火药燃气

从印度公布的“烈火”P导弹发射的现场照片来看,“烈火”P采用发射筒冷发射方式。这种发射筒为一体化导弹储运-起竖-发射筒,配备了大型运输拖车,具有一定的公路机动发射能力。印度的冷发射装置最早出现在K-15的陆射改进型上,当时采用商用“泰托拉”底盘作为发射车,配置了可起竖的单发射筒。冷发射方式,即在发射筒底部设计有火药蓄压器,发射时点燃火药产生高压气体,将导弹通过尾罩弹射出发射筒,然后在20~50米高度点火起飞。从照片来看,“烈火”P的发射筒直径约1.8米,长度约14.5米。

印度公布的“烈火”P导弹发射车为6轴拖车,长28米,总载重140吨。从外观看,该拖车实际与平板车类似,只是分为前后两部分,前部分为2轴,后部分为4轴,后部载重轴每轴左右各两轮,都是简单的负重轴,没有驱动和自主转向能力。为保持发射筒起竖后的平衡,发射车在前部和后部都设计有千斤顶。发射起竖系统位于拖车中后部,起竖托架采用两对液压起竖支撑臂,这在“烈火”5中曾出现过。发射车的牵引部分承载驾驶室和电站,并设计了独特的拖拉伸缩幕布帘,可以平移到车尾,将导弹发射筒全部遮盖,起到伪装和保护的作用。总的来看,发射车采用了商用技术改进而成,还不是弹道导弹专用的整体式TEL车辆。

发射升空的“烈火”p导弹,可见其弹头尾部的4个三角形空气舵

虽然“烈火”P导弹的总体布局较美俄等同类导弹有差距,但比以往的“烈火”系列导弹有明显进步。例如长径比,“烈火”2为15.3,“烈火”3缩小到8,“烈火”5为8.5,“烈火”P则保持了这一水平,维持在8.6,这也是其外形近似“烈火”3和“烈火”5的原因。较小的长径比,使其具有通过延长发动机长度来提高射程和载荷能力的发展余地。例如,美国的“潘兴”2导弹的长径比达到10.5,苏联射程4400千米的SS-20导弹为9.2。可见,“烈火”P导弹的一级即使再增加2米,长径比也只有10,而射程则可能突破3000千米。此外,“烈火”P作为DRDO发展的首型实用性导弹,摒弃了以往的钢壳发动机设计,首次采用了复合材料制成的发动机壳体,内衬和喷管及战斗部外壳也都用了复合材料节后,不仅大大减轻了重量,还提高了射程和可维护性。

外媒分析的“烈火”p导弹外形和弹道估计图

前文提到,“烈火”P采用二级固体火箭发动机设计,直径达到1.5米,不同于“烈火”系列的其它导弹。这表明其火箭发动机应该是全新设计的,并不是简单继承以前的产品。而且两级发动机之间使用了密封串联,以减少一二级分离的故障可能,而不是像“烈火”3早期那样,两级间用杆系结构连接。这表明印度已经解决了多级固体火箭发动机的级间分离问题,这使得导弹结构更加紧凑。但也应该看到,“烈火”P与“烈火”3和“烈火”5一样,都存在发动机效率不高的问题。实际上,“烈火”P的1.5米直径对于射程2000千米左右的导弹而言,略有些夸张,这说明其发动机效率不高。例如,美国“北极星”1的直径只有1.37米,射程却达到2200千米,而射程1800千米的“潘兴”2导弹直径只有1.0米。较小的直径不但可以减少附属设备的尺寸,从而提高其地面机动性,而且还可以降低生产加工难度和成本。不过“烈火”P通过采用复合材料,在一定程度上弥补了发动机的不足。

“烈火”P弹头外观与“烈火”3和“烈火”5的最大区别,是其尾部有4个“十”字形配置的三角尾翼,这种尾翼是在弹头再入大气层后利用空气动力而机动的空气舵。狭义上讲,其只是起到末段修正、提高弹着精度的作用;广义上讲,其可以在弹头再入大气层后,利用空气动力不断调整再入弹道,实现末段机动飞行,以躲避地面的导弹拦截。这种设计理论上能够获得更高的精度,甚至可以实现末段的机动变轨,并可拉起减速,为雷达或光学导引头搜索和发现目标提供理想工况。印度媒体也因此宣称,“烈火”P具备海上反舰能力。不过反舰弹道导弹在实践中的有效性,取决于全面的侦察和目标体系结构,以指示导弹在其末段对正在移动或进行机动规避的航母进行攻击。印度在这方面显然还有很长的路要走。不过,从此次试验的情况看,“烈火”P并未进行机动变轨测试,仅测试了正常飞行弹道。这其实是试射中的常规做法,毕竟在弹道末段利用空气舵将再入飞行器拉起再重新瞄准目标,是一个很复杂的过程,一般不会在首次试射中就进行相关的试验。

由于具有机动再入能力,“烈火”P不可能只沿用“烈火”3和“烈火”5的惯性制导方式,应该发展并测试了新的末段光电制导手段。“烈火”P设计了末段机动方式,这就需要在再入大气层后重新搜索和锁定目标,通行的方式是采用雷达或光学末制导方式,进行目标匹配,也因此会具备一定的对大型慢速移动目标的打击能力。此次试验后,印度媒体报道称,“烈火”P导弹尝试了多种先进技术,其中就包括改进中段制导和末段制导精度。报道还称,“烈火”P采用了环形激光陀螺惯性导航系统(INS)和从“烈火”5借鉴来的现代微型导航系统(MINS)。不过,也有猜测认为,印度可能在该型导弹上安装了自主的“区域卫星导航

系统”(IRNSS)的接口,以提高导弹中段制导精度。而从导弹弹头外观图片来看,没有光学导引窗口,因此目前很可能还没有采用光学制导方式。如果采用末段制导,很可能是天线罩可与弹头壳体一体化的雷达制导方式。如果没有这些更精确的末段制导方式,其弹头尾部的空气舵就只能满足卫星定位系统的弹道末修功能了。

概略统计就会发现,“烈火”P是印度发展的第七种“烈火”系列导弹。那么,印度为什么在拥有了射程覆盖700~5500千米的多种型号“烈火”导弹后,仍不遗余力地发展射程仅2000千米的“烈火”P导弹呢?实际上从前面对“烈火”P的性能分析中我们就可以大致得出答案了。

“烈火”P导弹的射程达到2000千米,这一射程是“烈火”2的射程上限,“烈火”3的下限勉强覆盖这一射程。从常识可以看出,1500~2500千米这个范围都不是这两种型号导弹的最佳射程范围,也就是说这两种导弹在这一射程范围中,要么载荷投送略有不足,要么有杀鸡用牛刀之嫌。而主打2000千米射程的“烈火”P导弹,则可以通过调整载荷,实现在这一范围的最佳弹道配置,从而弥补型谱性能的缺陷。我们从地图上可以看出,印度满足该型导弹发射条件的发射地区一般距离昆明1700千米,距离西宁2270千米,距离兰州为2370千米。也就是说,其作为一种前沿战略威慑武器具有良好的自身条件,而且这一射程也基本覆盖印度周边的几个重要海峡通道。印媒为此大肆吹嘘,宣称可以“覆盖中国西南”,威慑印度-太平洋地区的解放军舰队。

印度“烈火”系列导弹外形及结构示意图

印度国防部长拉杰纳特·辛格在推特上表示,“烈火”P导弹将“进一步增强印度可靠的威慑能力”。此前在“烈火”3和“烈火”5试射成功后的印方声明中,都只是提到增强了“印度的战略威慑能力”。而此次将“可靠”作为主打宣传内容,可见与以往相比真有些不同。首先,该型导弹被称为“烈火”P,P代表的“Prime”即有“主战、主用”之意,可见印度有意将其打造为战场实战使用的核心火力手段。其次,从“烈火”P采用具有机动能力的冷发射方式看,其具备地面机动隐蔽、野外快速发射和撤收的优势,可躲避空天侦察和空中远程打击,战场生存性较佳。第三,其采用了诸多先进技术,综合性能适中,打击精度和威力可满足战场上的灵活要求和目标的多样化需要。最后,“烈火”P采用了新材料和生产工艺,可成规模生产和部署,能成为批量使用的火力类型。

虽然“烈火”P是否可以作为“航母杀手”打击海上机动目标尚存争议,但其采用了末段机动弹头,说明其大概率具备目标末修能力。这无疑将大幅度提高印度战役战术打击的精确化程度。从其战斗部达到2.5吨来看,即使不使用核弹头,只装高爆整装弹药,在末修制导能力的支持下,也可有效打击坚固的地下/半地下指挥所、加固洞库口等高价值目标。而如果换装子母弹战斗部,其在适当高度抛撒,则可以覆盖停留在地面的大面积机群、坦克集群和兵力集結地等软目标或轻装甲目标,也可以轻松切断飞机跑道和交通枢纽等面或线状目标。由于中印边境地区交通脆弱,人员和装备大多集中在狭小山脚开阔地,或在戈壁地区集群部署,而交通线也多有关键枢纽或兵站、驿站,这都非常适合子母弹等面杀伤弹药打击。此外,如果“烈火”P在中高空就采用末段机动弹道,则可有效规避中、低空的末段反导系统的拦截。

印度媒体从冷发射和机动发射等方面分析认为,“烈火”P可能成为印度版的“东风”21,担负反航母作战任务。这我们无从考证,但可以肯定的是,由于“烈火”P集成了大量印度已掌握的先进导弹技术和工艺,加之其综合性能适中,实用性强,印度很可能将其作为一种通用性平台,以其为基础继续发展核状态、常规精确状态和反舰型,甚至反导拦截型的“烈火”P,以满足印度多方面、多层次的实战需要。

[编辑/ 山水]

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