“火星”13準(zhǔn)備點火？

陳友龍

2016年3月9日，朝鮮公開了核彈頭和KN-08（朝鮮官方稱為“火星”13）遠(yuǎn)程導(dǎo)彈。但美、韓堅持認(rèn)為朝鮮沒有研制核導(dǎo)彈的技術(shù)能力。針對外界普遍質(zhì)疑朝鮮開發(fā)遠(yuǎn)程導(dǎo)彈再入飛行器的能力，朝中社3月15日首次公開報道研制成功再入飛行器耐熱材料的消息。那么朝鮮真的有能力研制一種遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈嗎？KN-08的全射程飛行試驗會不會成真？

朝鮮真的有小型化核彈頭嗎？

從新聞圖片來看，朝鮮不僅公開了2012年4月首次露面的KN-08以及2015年閱兵上亮相的KN-08改進(jìn)型遠(yuǎn)程導(dǎo)彈本體，還展示了配套的小型核彈頭。這種被稱作內(nèi)爆式原子彈的物體是一個直徑0.5-0.6米的圓球，美國專門分析朝鮮動向的網(wǎng)站“北緯38度”的專家推測，該核裝置重約200-300千克。從核彈設(shè)計來看，這與各國已經(jīng)研制出來的氫彈沒有相似性，如果作為引爆氫彈的“扳機”又顯得太大。因此有國外分析人士結(jié)合KN-08的亮相時間認(rèn)為，圖片上的很可能就是2013年2月朝鮮第三次核試驗所使用小型化原子彈。

美國約翰霍普金斯大學(xué)訪問研究員威特在最新發(fā)布的報告中認(rèn)為，朝鮮目前擁有10～16枚核武器，包括6～8枚钚彈和4～8枚鈾彈。其中鈾彈的數(shù)量是根據(jù)朝鮮已經(jīng)公開的離心機數(shù)量來估算的。這位資深朝鮮核問題研究人士還稱，朝鮮已經(jīng)實現(xiàn)了钚彈的小型化，使其能夠裝載在“勞動”中程導(dǎo)彈和“大浦洞”-2洲際導(dǎo)彈（在朝鮮“銀河”-2/3運載火箭基礎(chǔ)上開發(fā)而來）上。至于朝鮮核武器的小型化水平“北緯38度”網(wǎng)站的報告認(rèn)為，朝鮮可能已經(jīng)有能力開發(fā)300-700千克級的核彈頭。據(jù)部分“脫北者”稱，朝鮮科學(xué)家的確在努力將核彈頭縮小到500千克以下，以便裝載在更為先進(jìn)的“舞水端”等導(dǎo)彈上。如果3月9日公布的核彈頭是實用型號，說明朝鮮已經(jīng)成功實現(xiàn)了原子彈的小型化。

朝鮮洲際導(dǎo)彈的發(fā)展歷程

2009年4月5日，朝鮮在其東部海岸發(fā)射了“銀河”2運載火箭。雖然在衛(wèi)星是否入軌方面爭議很大，但火箭一二級成功分離，并墜落在預(yù)定海域，表明朝鮮已經(jīng)掌握了較為先進(jìn)的火箭技術(shù)。

2009年5月6日，美國麻省理工學(xué)院教授帕斯托撰寫了一份報告，其中對“銀河”2做了技術(shù)分析。帕斯托根據(jù)發(fā)射視頻計算出火箭總長約30米，起飛質(zhì)量90～91噸，起飛推力120噸。該火箭第一級直徑2.4米，總長約16米，重約74噸，其中氧化劑箱長7.54米，燃料箱長約4米，推進(jìn)劑總重68噸。火箭第一級發(fā)動機是由四臺“勞動”導(dǎo)彈（朝鮮編號“火星”7）發(fā)動機并聯(lián)而成，采用燃?xì)舛婵刂?，燃燒時間約120秒。2012年朝鮮官方公布的“銀河”3火箭參數(shù)后，人們發(fā)現(xiàn)帕斯托的推測是非常準(zhǔn)確的。（“銀河”2與“銀河”3只有細(xì)微差別，后者只是在第一級外部增加了4片穩(wěn)定翼面，并改進(jìn)制導(dǎo)控制系統(tǒng)）。

自從朝鮮“銀河”3火箭成功發(fā)射后，韓國就開始對墜落在韓國海域的朝鮮火箭殘骸進(jìn)行打撈，并陸續(xù)打撈出火箭的氧化劑箱、燃燒劑箱、燃料劑箱下支架以及火箭發(fā)動機殘骸。從韓國打撈的火箭殘骸及其分析結(jié)果來看，“銀河”3號火箭的大多數(shù)核心零部件是朝鮮自主研制的，僅電子儀器的傳感器和電線等10種常用零部件裝置是從5個國家進(jìn)口，其中沒有發(fā)現(xiàn)違反“導(dǎo)彈及其技術(shù)控制制度”的零部件?！般y河”2/3火箭的成功，也大大促進(jìn)了朝鮮中遠(yuǎn)程導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展。除了用“和平的衛(wèi)星發(fā)射”，驗證了“舞水端”導(dǎo)彈的動力系統(tǒng)和制導(dǎo)系統(tǒng)的性能外，火箭發(fā)動機的四機并聯(lián)技術(shù)和新型燃料——偏二甲肼的使用，為朝鮮研制更為先進(jìn)的發(fā)動機和更大型的運載火箭奠定技術(shù)基礎(chǔ)。其中在導(dǎo)彈方面的成果就是KN-08三級遠(yuǎn)程導(dǎo)彈。當(dāng)我們知道銀河3號火箭的構(gòu)造之后，KN-08就不難理解了。

KN-08構(gòu)型

美國分析人士測算認(rèn)為，2015年露面的KN-08總長約17米，最大直徑約2米，比2013年展示的導(dǎo)彈縮短了約1.5-2米。長度的縮短是因為取消了原來的第三級，搭載了一個更為輕量化的彈頭。為了不降低導(dǎo)彈的射程，KN-08的第一級加長到了10.5米，比2013年的第一級整整多了3米，以裝填更多的燃料；第二級也相應(yīng)前移。除了前兩級助推火箭，KN-08的頭部還有一個非常小的末助推級，上面用朝鮮語標(biāo)識著液體燃料注入口，它帶有4個環(huán)繞彈頭的小型噴管，主要用于調(diào)整姿態(tài)釋放彈頭，以提高打擊精度，這個設(shè)計類似于前蘇聯(lián)的R-29潛射導(dǎo)彈。由于采用的是更為成熟、可靠的兩級設(shè)計，所以新導(dǎo)彈的潛在威懾力更強。由于焊接手段的改進(jìn)，2015年版KN-08的彈體比以前更為光滑，大大減少了鉚釘?shù)氖褂昧?，這有助于降低導(dǎo)彈的氣動阻力、提高射程。

美國分析人士除了認(rèn)為KN-08與R-29很相似，還猜測其彈頭的設(shè)計很可能類似于美國第一代洲際導(dǎo)彈使用的Mark2再入飛行器，不過這種設(shè)計的再入速度較慢，比較容易被反導(dǎo)系統(tǒng)攔截。

2015年的KN-08頭部鈍圓，顏色與導(dǎo)彈其他部位不同，呈深褐色，外表十分光滑。仔細(xì)觀察導(dǎo)彈頭部，會發(fā)現(xiàn)在彈頭底部四周環(huán)繞著四個凸出的安裝了氣動整流罩的小型發(fā)動機噴口，這種噴口設(shè)計在前蘇聯(lián)的SS-N-18潛射導(dǎo)彈及其之后的各型液體潛射導(dǎo)彈上都可以看到。SS-N-18導(dǎo)彈是蘇聯(lián)第1個裝配分導(dǎo)式多彈頭的潛射洲際導(dǎo)彈。在SS-N-18導(dǎo)彈上，這個末助推級的作用是將3個子彈頭在不同高度依次投放，從而提高導(dǎo)彈的打擊威力和突防能力。朝鮮很可能借鑒了前蘇聯(lián)潛射導(dǎo)彈的設(shè)計經(jīng)驗。

從電纜槽和加強肋的設(shè)計來看，KN-08內(nèi)部結(jié)構(gòu)與SS-N-18導(dǎo)彈相似：彈體采用焊接的鋁合金整體密封結(jié)構(gòu)；各級都用共底式推進(jìn)劑貯箱和浸入式液體火箭發(fā)動機，沒有箱間段和級間段；殼體蒙皮和箱底化銑成網(wǎng)格狀；推進(jìn)劑為四氧化二氮和偏二甲肼；實現(xiàn)導(dǎo)彈保存-發(fā)射準(zhǔn)備-齊射時的系統(tǒng)自動化等。

KN-08的殼體很可能改用真空電子束焊接并用高精密數(shù)控機床進(jìn)行機械銑切，使質(zhì)量進(jìn)一步減輕，這也是其鉚釘使用數(shù)量大大減少的原因；兩級發(fā)動機都作了改進(jìn)，增大了推力。三子級（又稱末助推級）是新研制的，使用一臺四推力室液體火箭發(fā)動機，推進(jìn)劑和一子級、二子級的一樣，為四氧化二氮和偏二甲肼。

KN-08 的液體火箭發(fā)動機

據(jù)參觀朝鮮人民軍武器裝備館的韓國軍事專家親眼所見，KN-08導(dǎo)彈第一級有6個火箭發(fā)動機噴管，中間有2個較大的主發(fā)動機噴管，周圍是4個較小的游動發(fā)動機噴管。由于使用了從仿制前蘇聯(lián)SS-N-6潛射導(dǎo)彈過程中獲得的小型搖擺式姿態(tài)控制發(fā)動機的技術(shù)，KN-08取消了燃?xì)舛婧臀惨?，而且與SS-N-6導(dǎo)彈一樣采用了潛入式液體火箭發(fā)動機技術(shù)。

參考SS-N-6導(dǎo)彈的數(shù)據(jù)，可以推知KN-08的推進(jìn)劑為偏二甲肼和四氧化二氮，兩臺主發(fā)動機總推力為460千牛，兩臺游動發(fā)動機（每臺兩個噴管）總推力為60千牛。由于KN-08的起飛重量較大（朝鮮人民軍武器裝備館解說員透露的數(shù)據(jù)是47噸），推力明顯不足。因此朝鮮在改進(jìn)型KN-08上可能使用了更大推力的游動發(fā)動機，這樣的技術(shù)難度比改進(jìn)主發(fā)動機的技術(shù)難度要小得多。韓國參觀者獲得的數(shù)據(jù)是單臺推力提高到80千牛，這樣導(dǎo)彈的第一級總推力有望突破600千牛，可以獲得與“銀河”3火箭相當(dāng)?shù)耐浦乇取?/p>

原先KN-08的第二級長約5米，使用了一套SS-N-6導(dǎo)彈的推進(jìn)系統(tǒng)，包括230千牛級的主發(fā)動機和30千牛級的雙室游動發(fā)動機，總推力260千牛，真空推力約為280千牛，燃燒時間為128.5秒，發(fā)動機比沖大于飛毛腿及勞動導(dǎo)彈的發(fā)動機，達(dá)到海平面274秒，真空比沖290秒。其中主發(fā)動機采用分級燃燒循環(huán)（也常稱為閉式循環(huán)技術(shù)）。

美國分析人士很早就認(rèn)為2012/2013年版KN-08第三級為SSN-6導(dǎo)彈的小型雙燃燒室游動發(fā)動機，可能雙機并聯(lián)達(dá)到60千牛的推力。早期的KN-08彈頭是無控的，為了提高命中精度，2015年版的KN-08彈頭可能改為自旋穩(wěn)定。

根據(jù)上述發(fā)動機性能，再根據(jù)彈體長度測算燃料攜帶量和朝鮮的核技術(shù)水平，2015年版的KN-08可以攜帶1-3枚小型核彈頭，射程在6000-9000千米。

朝鮮即將掌握彈頭再入大氣層技術(shù)

KN-08要形成真正的核威懾力，必須進(jìn)行彈頭再入大氣層試驗。遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈彈頭在再入大氣層時，速度通常達(dá)到幾倍音速，由于受到氣動力和氣動加熱作用而形成“熱障”，一般采用燒蝕材料來應(yīng)對這樣的高溫環(huán)境。

針對外界普遍質(zhì)疑朝鮮開發(fā)遠(yuǎn)程導(dǎo)彈再入飛行器的能力，朝中社3月15日首次公開報道了朝鮮科技工作者自主設(shè)計和制作的彈道導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部尖部（即端頭）耐熱性能和耐熱涂料侵蝕程度檢驗試驗。報道說，導(dǎo)彈端頭材料的全部技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了要求。

為了模擬洲際導(dǎo)彈彈頭再入大氣層時的環(huán)境，朝鮮使用了單臺推力高達(dá)30噸的勞動導(dǎo)彈液體火箭發(fā)動機進(jìn)行燒蝕試驗。據(jù)帕斯托教授計算，勞動導(dǎo)彈發(fā)動機燃燒室壓強高達(dá)5.6兆帕，而朝鮮用來試驗的再入飛行器熱護(hù)罩就位于噴管下方2米左右的固定架上。從朝鮮公開的導(dǎo)彈端頭圖片分析，它很可能是一種通過改善陶瓷材料脆性研制出來的碳纖維補強陶瓷基復(fù)合材料（碳-石英材料），它由碳纖維浸漬石英粉漿經(jīng)過纏繞鋪設(shè)和烘干燒結(jié)再經(jīng)機械加工而成。該材料具有強度高、抗熱震、能承受機械沖擊、熱導(dǎo)小的特點。朝鮮掌握這項技術(shù)后，不僅可以滿足舞水端中程導(dǎo)彈的需要，還可以運用到射程更遠(yuǎn)的KN-08上。

當(dāng)然，導(dǎo)彈再入飛行器的研制是復(fù)雜工程，地面試驗不能代替飛行試驗。因此，如果近期朝鮮進(jìn)行KN-08的飛行試驗，是完全有可能的。

KN-08的未來發(fā)展展望

除了加強陸基核力量的建設(shè)，朝鮮也在持續(xù)開發(fā)?；鶟撋浜宋淦?。據(jù)2016年1月5日美國媒體“華盛頓自由燈塔”和“北緯38度”網(wǎng)站報道，朝鮮于2015年12月21日前后在東部新浦港附近再次成功進(jìn)行了“北極星”-1潛射彈道導(dǎo)彈試射。據(jù)悉，去年11月28日朝鮮也曾在東部海域進(jìn)行了潛水艇彈道導(dǎo)彈試射，不過當(dāng)時導(dǎo)彈出水失敗。韓媒分析推測，“北極星”-1潛射彈道導(dǎo)彈的亮相，證實了朝鮮確實獲得了前SS-N-6潛射導(dǎo)彈的技術(shù)。此外，衛(wèi)星照片也發(fā)現(xiàn)朝鮮在新浦還有一座新建的長約194米，寬35米，高28米的潛艇制造/維修工廠，顯然是正在準(zhǔn)備建造比新浦級噸位更大的彈道導(dǎo)彈常規(guī)潛艇。如果進(jìn)一步縮短KN-08一二級的長度，就有潛力搭載于這種新式大型潛艇上，實現(xiàn)海基洲際導(dǎo)彈技術(shù)的突破。