印度“烈火”彈道導(dǎo)彈突防能力分析

方有培，陳利玲，汪立萍，蔡亞梅

（中國航天科工集團(tuán)8511研究所，江蘇南京210007）

0 引言

近30年來，印度在其國家戰(zhàn)略思想的指導(dǎo)下，大力發(fā)展戰(zhàn)略核威懾力量，先后研制成功近程、中程及中遠(yuǎn)程的地地BM，解決了核武器的運(yùn)載問題。印度的“綜合導(dǎo)彈發(fā)展計(jì)劃”從1983年開始，現(xiàn)在試射的“烈火”－5型導(dǎo)彈已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了ICBM的目標(biāo)。根據(jù)“綜合導(dǎo)彈發(fā)展計(jì)劃”，印度確定依靠本國技術(shù)研制“普里特維”近程BM和“烈火”中遠(yuǎn)程BM。在“烈火”系列BM中，既有技術(shù)演示型（或稱學(xué)習(xí)型）“烈火”導(dǎo)彈，又有裝備型“烈火”導(dǎo)彈（例如“烈火”－1、“烈火”－2、“烈火”－3、“烈火”－3改進(jìn)型以及“烈火”－4型導(dǎo)彈等），還有在研型“烈火”－5導(dǎo)彈。而“烈火”系列導(dǎo)彈作為印度的威懾力量，一直受到世界的廣泛關(guān)注。這里只初步討論“烈火”－5的突防能力。

1 “烈火”－5型導(dǎo)彈演變過程

1989年，技術(shù)演示型“烈火”導(dǎo)彈進(jìn)行首次試射并取得成功。1995年，迫于美國政府的壓力，印度暫?！傲一稹睂?dǎo)彈的發(fā)展計(jì)劃。1998年印度進(jìn)行核試驗(yàn)取得成功，并開始研制“烈火”－2導(dǎo)彈。1999年，印度決定研制一種射程介于“烈火”－2和“大地”導(dǎo)彈之間的BM，并將其命名為“烈火”－1，以區(qū)別“烈火”演示型導(dǎo)彈?！傲一稹保?為單級固體燃料BM，射程700～800km，彈長15m，彈徑1m，質(zhì)量12t，采用新型制導(dǎo)控制系統(tǒng)，可攜帶1000kg有效載荷?！傲一稹保?既可采用鐵路機(jī)動(dòng)方式發(fā)射，也可采用公路機(jī)動(dòng)方式發(fā)射，從而大大提升了導(dǎo)彈生存能力?！傲一稹保?為兩級固體燃料導(dǎo)彈，全長20m，兩級的彈徑1m，發(fā)射質(zhì)量16t，最大射程3000km。導(dǎo)彈采用慣性（INS）＋全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（GPS）制導(dǎo)，命中精度約45m。它可采用鐵路機(jī)動(dòng)或公路機(jī)動(dòng)方式發(fā)射，由印度自行設(shè)計(jì)研制，除制導(dǎo)系統(tǒng)從歐洲進(jìn)口外，其余部件均為國產(chǎn)。“烈火”－2導(dǎo)彈在成功進(jìn)行兩次飛行試驗(yàn)后，于2002年進(jìn)入低速初始生產(chǎn)并裝備部隊(duì)?！傲一稹保?的研制工作從2001年開始，采用兩級固體發(fā)動(dòng)機(jī)，于2006年5月對外公布，為其改進(jìn)型“烈火”－5進(jìn)行了技術(shù)儲(chǔ)備。

1.1 前期試驗(yàn)為“烈火”－5進(jìn)行技術(shù)摸底

“烈火”－5是“烈火”－3的改進(jìn)型?！傲一稹保?型導(dǎo)彈射程為3500～4000km，彈長約13m，為兩級固體燃料導(dǎo)彈。據(jù)印度國防發(fā)展研究局的消息，該導(dǎo)彈的第一和第二級采用先進(jìn)的碳合成材料，降低了彈體的質(zhì)量。該彈可以攜帶600～1800kg有效載荷（可攜載常規(guī)彈頭或核彈頭），初步估算核彈頭當(dāng)量可達(dá)20～30萬噸。末制導(dǎo)采用了先進(jìn)的光電制導(dǎo)或主動(dòng)雷達(dá)末制導(dǎo)，大大提高了命中精度。

受導(dǎo)彈防御ABM計(jì)劃及其對抗措施的驅(qū)動(dòng)，印度認(rèn)為需要研制一種導(dǎo)彈，它可攜帶對付反導(dǎo)彈系統(tǒng)的有效載荷，或配置較小的多頭分導(dǎo)式彈頭，可對鄰國構(gòu)成直接威脅，也是為“烈火”－5型導(dǎo)彈進(jìn)行技術(shù)摸底，這就是“烈火”－3的研制背景。“烈火”－3TD是一個(gè)試驗(yàn)用的平臺(tái)，以驗(yàn)證許多新技術(shù)設(shè)計(jì)思想。2006年7月9日，“烈火”－3D1的第一次飛行試驗(yàn)失敗，原因是第一級在40km高度上工作不正常。2007年4月12日，“烈火”－3D2進(jìn)行了第二次飛行試驗(yàn)并獲得成功，飛行彈道是壓低彈道，其入軌速度可精確到（5000±0.1）m／s，經(jīng)13min的飛行穿過赤道后精確命中3500km遠(yuǎn)的目標(biāo)，其飛行彈道測量由固定電子光學(xué)跟蹤系統(tǒng)和在孟加拉灣的雷達(dá)測量船完成。2008年1月26日，印度公開了該型導(dǎo)彈?！傲一稹毕盗袑?dǎo)彈戰(zhàn)技指標(biāo)見表1。

表1 “烈火”系列導(dǎo)彈戰(zhàn)技指標(biāo)

1.2 試驗(yàn)各種新技術(shù)

1）試驗(yàn)國產(chǎn)制導(dǎo)控制系統(tǒng)

自“烈火”－3型導(dǎo)彈公布后，印度才透露“烈火”－3的第四次飛行試驗(yàn)中首次使用了自行研制的環(huán)形激光陀螺，而之前的三次試驗(yàn)使用的陀螺是從美國諾·格公司和霍尼韋爾公司購買的。為了提高INS制導(dǎo)的可靠性，印度透露，“烈火”－4系統(tǒng)放置了緊湊的現(xiàn)代化“冗余電子設(shè)計(jì)”。印度國產(chǎn)的在冗余模式下互為補(bǔ)充的兩個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)：基于環(huán)形激光陀螺儀的高精度INS和微導(dǎo)航系統(tǒng)，已經(jīng)成功完成了在制導(dǎo)模式下的第一次飛行。彈上計(jì)算機(jī)與分布式電子裝置、高速通信裝置和數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合集成，來控制并引導(dǎo)導(dǎo)彈。在“烈火”－3試驗(yàn)成功后，印度將其與俄羅斯的SS－20導(dǎo)彈（該彈采用INS制導(dǎo)）相比。而“烈火”－4（“烈火”－2的改進(jìn)型）試驗(yàn)成功后，印度則總是將其與美國“潘興”－2導(dǎo)彈（該彈采用INS和雷達(dá)區(qū)域相關(guān)末制導(dǎo)）相比。據(jù)稱在“烈火”－2上就試驗(yàn)了雷達(dá)尋的末制導(dǎo)技術(shù)，因此“烈火”－4很可能采用全程INS＋雷達(dá)尋的末制導(dǎo)方案，這是美國“潘興”－2導(dǎo)彈的最大特點(diǎn)。

2）試驗(yàn)分導(dǎo)式多彈頭技術(shù)

從本質(zhì)上講，“烈火”－3導(dǎo)彈各種形式的配置是相同的，全程多彈頭分導(dǎo)再入飛行器的再入速度和受力情況也是基本相同的。多頭分導(dǎo)飛行器的母艙能保護(hù)一個(gè)輕型子彈頭在高度100～90km范圍內(nèi)進(jìn)行釋放投射，多頭分導(dǎo)再入彈頭大約能攜帶3～12枚子彈頭和其它突防裝置?！傲一稹保?型導(dǎo)彈各型彈頭見表2。

表2 “烈火”－3各型彈頭

3）試驗(yàn)高超強(qiáng)度合金鋼和耐高溫輕質(zhì)材料

①試驗(yàn)碳纖維材料。為解決彈頭再入后燒蝕問題，印度KERALA材料和技術(shù)公司（KMML）完成了復(fù)合材料的研制與開發(fā)，成功研發(fā)了可耐受5000℃高溫度的碳纖維材料（多向柵格“碳－碳”材料）用于“烈火”導(dǎo)彈防熱頭錐，解決了彈頭再入后數(shù)千度高溫?zé)g的問題。

②解決了導(dǎo)彈輕型化問題。印度MIDHANI公司為導(dǎo)彈部件研發(fā)了高超強(qiáng)度合金鋼用于固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體。

1.3 “烈火”－5型導(dǎo)彈與想定打擊范圍

“烈火”－5型導(dǎo)彈是印度首枚自主設(shè)計(jì)研制的ICBM，可攜帶核彈頭或常規(guī)范彈頭，同時(shí)具有分導(dǎo)式多彈頭技術(shù)?！傲一稹保?在彈道高度800km時(shí)射程為5000km。“烈火”－5型導(dǎo)彈圖片如圖1所示。印度構(gòu)想的“烈火”－5導(dǎo)彈打擊范圍如圖2所示。

2 突防能力分析

為了控制導(dǎo)彈在主動(dòng)段、中段里保持正常和穩(wěn)定飛行，“烈火”－5采用了機(jī)電式結(jié)構(gòu)的搖擺式噴管，去實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈的俯仰與偏航的控制，以達(dá)精確彈道飛行的目的。在導(dǎo)彈末修艙中采用了反作用控制系統(tǒng)，用來防止導(dǎo)彈的翻滾動(dòng)作、修正導(dǎo)彈的飛行高度及擺動(dòng)并控制其飛行的速度。

2.1 制導(dǎo)系統(tǒng)

“烈火”－5的制導(dǎo)模式印度秘而不宣。“烈火”－3的第四次飛行試驗(yàn)中首次使用了自行研制的環(huán)形激光陀螺，而之前的三次試驗(yàn)使用的陀螺是從美國諾·格公司和霍尼韋爾公司購買的。國際上對額定漂移率小于0.5°／h的陀螺儀和比例誤差小于0.25%的加速計(jì)都予以限制，屬于國際導(dǎo)彈技術(shù)控制之列，其從美國公司采購的部件，必然不會(huì)超出這一限制。而印度所謂自行研制的制導(dǎo)裝置極可能是仿制的，因此其精度短時(shí)間內(nèi)不會(huì)高于美國產(chǎn)品。但印度采用的據(jù)稱是捷聯(lián)式慣導(dǎo)方式，而陀螺具有進(jìn)動(dòng)性和定軸性物理特性，激光陀螺是以雙向行波激光器為核心的量子光學(xué)儀表，依靠雙向行波間的諧振頻率來測量載體角速度，其核心部件就是激光器，屬高精密儀器裝置，受制于基礎(chǔ)工業(yè)水平和工藝水平?，F(xiàn)有ICBM的美、俄、英、法等國基本都采用了平臺(tái)式產(chǎn)品，而0.5°／h額定漂移率即是在5000km射程內(nèi)、大約半小時(shí)飛行時(shí)間中漂移誤差為21km。這只是其中一項(xiàng)誤差就如此之大，如果再加上0.25%加速度計(jì)比例誤差和其它累積誤差，其制導(dǎo)精度可想而知。可見制導(dǎo)技術(shù)是印度發(fā)展ICBM的短板。

2.2 突防思路

“烈火”－5從“烈火”－3發(fā)展而來，基本突防思路相同。為了增強(qiáng)彈頭的突防能力，采用分導(dǎo)式多彈頭技術(shù)突防，其中每枚母彈頭可放置3～8個(gè)子彈頭；但在長時(shí)間的中段飛行中，只有1個(gè)RCS面積不小的母彈頭獨(dú)立飛行，這種毫無懸念的突防思路則首次見到；其次是所有的子彈頭要在高度100～40km范圍內(nèi)全部釋放出去，才能突顯出其所具備的多目標(biāo)攻擊的能力，但這已為時(shí)太晚了，而此時(shí)的母彈頭如此大的動(dòng)作實(shí)為近距離范圍內(nèi)的大暴露：約在高度120～100km范圍內(nèi)，開始調(diào)整母頭的釋放姿態(tài)，隨即進(jìn)行整流罩的解鎖與分離動(dòng)作，將罩子打開，接著便是分批次地或成單或成雙地釋放子彈頭，而且要在釋放的批次之間快速地調(diào)整母彈頭釋放姿態(tài)，即用末修發(fā)動(dòng)機(jī)重新調(diào)整母彈頭的質(zhì)心變化，上述多項(xiàng)的分離釋放動(dòng)作要在幾秒鐘內(nèi)完成，其難度是相當(dāng)大的，同時(shí)也會(huì)對雷達(dá)的目標(biāo)識別與正確跟蹤造成很大的困難。不過現(xiàn)在的“烈火”－5型導(dǎo)彈可能還未進(jìn)行這樣的飛行試驗(yàn)。

2.3 彈頭精度

“烈火”－5的CEP優(yōu)于16m，這只能認(rèn)為是個(gè)理論值，而實(shí)際精度則應(yīng)該遠(yuǎn)不止這個(gè)數(shù)?！傲一稹保?單彈頭飛行試驗(yàn)只有兩次，就正式亮相于檢閱臺(tái)；而“烈火”－5飛行試驗(yàn)只有一次。所以多彈頭的飛行試驗(yàn)還會(huì)有很長一段路要走。根據(jù)現(xiàn)有的情況，初步分析如下：

1）單彈頭或母彈頭一直保持著制導(dǎo)功能，在相對漫長的主動(dòng)段、真空段，一般采用INS與GPS制導(dǎo)，但等到母彈頭將子彈頭于100～90km高度上釋放出去后，子彈頭仍保持制導(dǎo)功能，技術(shù)難度就特別大。這里存在一個(gè)問題：如果子彈頭內(nèi)裝有制導(dǎo)系統(tǒng)的話，為什么不及早地于真空段就釋放出去？這樣既能及早拉開子彈頭之間的距離，又能獨(dú)立地保持各自的落點(diǎn)精度。實(shí)際上，“烈火”－3的彈頭上或母彈頭上單獨(dú)配置了一套制導(dǎo)系統(tǒng)和調(diào)姿、調(diào)速用的附屬動(dòng)力裝置，從中可發(fā)現(xiàn)無論單彈頭或子彈頭，只有1000kg有效載荷，各種固定與保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、各獨(dú)立附屬微動(dòng)力裝置等都要占用載荷與空間。例如美國“潘興”－2導(dǎo)彈采用INS＋雷達(dá)區(qū)域相關(guān)末制導(dǎo)，INS（辛格爾－基爾福特公司慣性測量裝置和本迪克斯公司研制的計(jì)算機(jī)等）的質(zhì)量為14.52kg，體積為（22×27×32）cm3；計(jì)算機(jī)（BDX－900的改進(jìn)型）的質(zhì)量為16kg，體積為（32×35×19）cm3；雷達(dá)末制導(dǎo)裝置體積為（35.6×20.3×20.3）cm3。如果子彈頭在再入段飛行中沒有分制導(dǎo)，其落點(diǎn)精度就將會(huì)大幅度下降，變成自由落體。

2）采用GPS制導(dǎo)時(shí)，其三星定位技術(shù)所能提供導(dǎo)彈的定位精度不會(huì)很高（民用精度），為數(shù)十米量級；如果采用俄羅斯的GLONASS或印度將來的IRSS二星定位系統(tǒng)，其定位精度則也不會(huì)很高。提高導(dǎo)彈的落點(diǎn)精度，應(yīng)采用圖像匹配技術(shù)等。

3）“烈火”－3速度控制系統(tǒng)的控制值精度為（5000±0.1）m／s，即速度的控制精度為五萬分之一米，那么，彈頭在縱向形成的落點(diǎn)誤差，以5000km射程為例，則是100m。這個(gè)速度控制技術(shù)的精度不算高，再考慮導(dǎo)彈頭的再入飛行中不加姿態(tài)控制與自旋技術(shù)、燒灼后外形不對稱等因素引起的誤差比較大，還有彈頭繞動(dòng)和自旋等問題，其落點(diǎn)誤差遠(yuǎn)不止100m；而橫向誤差則與地球的自轉(zhuǎn)有關(guān)，這是實(shí)際的自轉(zhuǎn)與理論計(jì)算飛行時(shí)間之間的差異所形成的，也會(huì)遠(yuǎn)大于16m。

2.4 機(jī)動(dòng)發(fā)射

“烈火”系列導(dǎo)彈能從移動(dòng)發(fā)射架發(fā)射。印度所謂移動(dòng)發(fā)射的概念與其他國家不一樣，是采用所謂軌道方式移動(dòng)，因此難以實(shí)現(xiàn)通常的公路機(jī)動(dòng)，而通常意義上的火車機(jī)動(dòng)難度更大。據(jù)報(bào)道，印度基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重落后，公路里程少且以土路居多，大型導(dǎo)彈發(fā)射車根本上不了公路，至于鐵路問題也不少。目前只有俄羅斯的“白楊－M”可以鐵路和公路機(jī)動(dòng)發(fā)射。印度所謂機(jī)動(dòng)發(fā)射只是實(shí)現(xiàn)了地面移動(dòng)和運(yùn)輸，距離機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)發(fā)射還相差甚遠(yuǎn)。

由于印度沒有完全解決筒式儲(chǔ)存和冷發(fā)射技術(shù)，因此即使“烈火”－5采用公路機(jī)動(dòng)系統(tǒng)，其作戰(zhàn)使用仍不方便。此前，從資料照片看，印度在“薩加里卡”導(dǎo)彈上曾試驗(yàn)過筒式冷發(fā)射技術(shù)，并計(jì)劃在“烈火”－5和未來潛射的“K－4”上采用這一設(shè)計(jì)方案，但至今未見報(bào)道。

2.5 機(jī)動(dòng)彈頭突防

印度研制的“普理特維”導(dǎo)彈采用預(yù)先設(shè)計(jì)的軌道飛行，該飛行軌道為半彈道式軌道。導(dǎo)彈在最初的主動(dòng)段爬升30km后進(jìn)入無助推巡航飛行，最后以近80°角的陡降弧度結(jié)束飛行。在多至6個(gè)可變化的彈道中，選擇其中之一，這樣可保護(hù)“普理特維”導(dǎo)彈避免反導(dǎo)武器的跟蹤和攔截。而“普理特維”導(dǎo)彈的預(yù)編程軌道飛行理論上有可能用于“烈火”－5型導(dǎo)彈。但對于“烈火”－5型ICBM來說，難度相當(dāng)大，因?yàn)椤傲一稹保?是高彈道，且有有效載荷限制，所以彈頭機(jī)動(dòng)突防有較大的難度。

3 結(jié)束語

“烈火”－5型導(dǎo)彈移植了“烈火”系列導(dǎo)彈的成熟技術(shù)，該導(dǎo)彈的發(fā)射成功，標(biāo)志著印度國防實(shí)力進(jìn)一步提高。美國認(rèn)為印度的“烈火”系列導(dǎo)彈技術(shù)水平與其周邊相比有著不少差距?？v觀印度近30年的導(dǎo)彈發(fā)展歷程可看出：1）印度希望盡快研制BM武器，以對付亞核沖突和威懾周邊國家，因此其導(dǎo)彈的通用性、繼承性和實(shí)用性比較差；2）其導(dǎo)彈的靶場飛行試驗(yàn)不管失敗多少次，只要有一次飛行試驗(yàn)獲得成功，就立即進(jìn)入“戰(zhàn)備值班”階段，其可靠性可想而知。若按導(dǎo)彈射程來分類：小于1000km為戰(zhàn)術(shù)BM，大于1000km為戰(zhàn)略BM。在戰(zhàn)略BM中，1000～2000km為近程BM；2000～4000km為中程BM；4000～8000km為遠(yuǎn)程BM；而8000～20000km稱作ICBM。據(jù)此，可以說印度還沒有ICBM?！?/p>

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