朝鮮洲際導彈射程超一萬公裡 怎麼做到的

07-30

在試射首發洲際導彈之後僅僅 24 天,朝鮮再次進行瞭火星 -14 型洲際導彈。兩次發射的飛行數據為:

7 月 4 日:

彈道頂點:2802 KM 飛行距離:933 KM 飛行時間:39 分

7 月 28 日:

彈道頂點: 3725 KM 飛行距離:998 KM 飛行時間:47 分

▲火星 -14 昨日的發射

可見,兩次導彈飛行距離相似,飛行高度卻相差瞭約 900 千米之巨。結果是,7 月 4 日的導彈換算成正常彈道的射程約 7000 千米,可以覆蓋阿拉斯加,或許還能勉強夠到夏威夷,美國西海岸就更難說瞭。而昨日的發射如果換算到正常彈道,最大射程達到瞭 1 萬千米以上,可以覆蓋美國本土諸多重要城市。成瞭名副其實的洲際導彈。如此之大的性能跨越從何而來呢 ?

在火星 -14 首飛後,筆者曾經寫過火星 -14 的第二級很可能采用瞭小推力,長工作時間的第二級火箭發動機。 ( 戳這裡:號稱能打到美國的朝鮮洲際導彈究竟是什麼水平 ) 。原因是第二級火箭的尺寸較小,而朝鮮比較適合的,推進效率較高的發動機隻有銀河 -3 火箭的第三級發動機一種。

這種小推力,長工作時間發動機本身帶給火箭的加速度不快,也會給彈道導彈帶來較大的重力損失,即發動機產生的加速度在很大程度上被重力抵消。如果壓低導彈程序角,可以減緩重力損失,但壓低程序角本身對射程也有不利影響。在昨天評論伊朗鳳凰號的稿子裡,筆者還調侃道,朝鮮貌似不在乎上述不利設計。

▲伊朗鳳凰號火箭第二級,由兩個一泵雙燃燒室的小推力發動機組成。佈置較為寬松

但事實上,朝鮮也是在乎的 ! 今日朝鮮中央通信社就宣稱:" 洲際彈道火箭第二次試射再次確認瞭在第一次試射中確認的脫離發射架的特點、多級火箭箭體分離特點、結構體系特點,確認瞭在主動區段為保障最大射程而增加的發動機工作特點和經改進制導及穩定化系統的正確性和可靠性 "

英文版說得更明白:"The test confirmed the performing feature of motors whose number has increased to guarantee the maximum range in active-flight stage。" 可見,此次試射最大的不同就是 " 為保障最大射程而增加發動機數量 "。

從發射圖片看,增加發動機數量後的火星 -14 外型與 7 月 4 日火星 -14 的外型沒有什麼區別,火箭仍然為兩級設計。第一級仍由一個帶有姿態控制系統的主發動機構成,沒有增加發動機數量的必要或空間。因此,筆者認為,7 月 4 日的火星 -14 第二級很可能正如猜測的那樣,采用瞭單個小推力發動機。" 增加發動機數量 " 指得是把這種小推力發動機並聯,使第二級推力翻倍。

▲火星 -14 的第一級動力,疑似由一個一泵雙燃燒室小推力發動機構成

如果假設第二級使用的是源自銀河 3 的改進型發動機,那麼它應該是一種一個渦輪泵帶動雙燃燒室的,海平面推力約 3 噸的小發動機。經過擴大噴管出口面積等改進後,真空推力或可增加到 4 噸左右。雙發並聯後就得到瞭總推力約 8 噸上下的第二級動力,這種設計類似伊朗鳳凰號火箭的第二級。火箭子級加速度上升,推力翻倍,推進劑流量消耗時間減半,大幅減少瞭重力損失。如此改進後,火星 -14 的第一,二級推力比也接近合理區間。

朝鮮在此之前未對這種結構緊湊的小推力發動機進行過雙發並聯與飛行試驗。從這點看,7 月 4 日發射的火星 -14 意在使用經過驗證的技術力爭首發成功,7 月 28 日的全構型彈則要通過引入新技術達到射程要求。

以這個角度看,伊朗和朝鮮在 27/28 日 24 小時內先後發射火箭就很有意思。伊朗的鳳凰號火箭可被看作是新二級的驗證彈。從尺寸上說,鳳凰號火箭第二級直徑 1.5 米,裝配兩臺小推力發動機比較輕松。火星 -14 第二級大約 1.4 米左右,也能夠佈置得下。如果伊朗打成瞭,朝鮮打火星 -14 就會更有信心。怎奈伊朗掉鏈子,據 FOX 引述美國政府官員稱,火箭升空後不久就爆炸瞭,連一二級分離恐怕都沒來得及。朝鮮隻得硬著頭皮上,好在新二級一次過關。

當然,也有可能是火箭第二級本來由專門研制的新發動機推動,推力足夠。而官方上述報道的意思實則是增加瞭第三子級。如果是這種情況,這種子級應該為固體發動機為主動力,下部分插入第二級上部凹型空間裡,上部藏在彈頭整流罩內。不過,朝鮮語,中文,英語報道中都沒有出現 " 添加第三子級 " 的意思。除非三種文本的寫作都出現詞不達意的狀況,筆者目前更傾向第二級增推的可能。

雖然 " 全構型 " 導彈的動力上被優化,但火星 -14 和蘇聯采用泵壓循環發動機的小型液體洲際導彈比還是個小個子,不論在重量還是推力上都不如,比沖恐怕也比不過。不過核大國戰略導彈運載的是熱核彈頭,朝鮮隻需要運載原子彈頭。而熱核彈頭中,次級 ( 聚變裝置 ) 占瞭大半重量,因此在理想情況下,朝鮮的原子彈頭可以比蘇聯 750 千克級別的熱核彈頭輕一倍還要多。原子彈的小型化相對簡單,也為火星 -14 達到射程要求提供瞭便利。

總之,經過兩次成功發射,火星 -14 技術趨於成熟。昨日夜間的發射還有一定的突然性,可以說,朝鮮掌握瞭一款生存力較強的液體推進劑洲際導彈。火星 -14 也成為世界上唯一一種陸地機動式的液體推進劑洲際導彈。

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