國外主要戰(zhàn)略導(dǎo)彈系列化發(fā)展及技術(shù)共用研究

邵世綱，，， ，

(1.中國運載火箭技術(shù)研究院，北京 100076；2.北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京 100076)

國外主要戰(zhàn)略導(dǎo)彈系列化發(fā)展及技術(shù)共用研究

邵世綱1，楊澤萱2，邢冠楠1，崔慧1，秦吉良1

(1.中國運載火箭技術(shù)研究院，北京100076；2.北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京100076)

縱觀世界主要國家戰(zhàn)略武器裝備發(fā)展脈絡(luò)，基于成熟武器裝備平臺進行升級改造、提升裝備總體性能，可以有效提升導(dǎo)彈武器裝備通用化、系列化水平，縮短研制周期，降低全壽命周期研制成本與風(fēng)險，已成為國外主要國家導(dǎo)彈武器裝備發(fā)展的基本態(tài)勢.通過研究國外導(dǎo)彈武器裝備基本型、系列化發(fā)展情況，探究其系列化發(fā)展思路，并針對主要國家導(dǎo)彈典型型號進行技術(shù)共用度分析，研究其技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，為我國導(dǎo)彈武器裝備發(fā)展提供參考借鑒.

國外戰(zhàn)略導(dǎo)彈；系列化發(fā)展；技術(shù)共用

Abstract：In the major countries of the world strategic weapon equipment development process, based on the mature weapons and equipment upgrades, enhance the overall performance of equipment, equipment can effectively improve the generalization and seriation level, shorten the development cycle of life cycle, reduce research cost and risk, has become the main trend in the development of weapons and equipment in foreign countries missile. In this paper, through the study of foreign missile weapon equipment basic type, series development, explore the development of ideas, and sharing degree analysis technology for major national typical missile research context of its technology development, it can provide a reference for China’s missile weapon equipment development.

Keywords：Foreign strategic missile；Serialization development；Technology sharing

0 引言

世界主要國家在戰(zhàn)略導(dǎo)彈武器發(fā)展過程中，非常重視武器型號基本型、系列化研究，通過對成熟武器裝備平臺進行升級改造，提升裝備戰(zhàn)技性能，優(yōu)化導(dǎo)彈武器體系型譜，形成系列化發(fā)展態(tài)勢，持續(xù)保持和提升導(dǎo)彈武器裝備整體作戰(zhàn)效能。研究美國、俄羅斯、印度等主要國家導(dǎo)彈武器系列化發(fā)展情況，選取國外典型導(dǎo)彈系列型號，開展型號間技術(shù)共用程度分析，分析其研制思路、梳理其共用技術(shù)，研究型號技術(shù)共用模式和研制規(guī)律，具有重要意義。實踐證明，較高的技術(shù)共用水平可有效降低導(dǎo)彈研制成本與風(fēng)險，縮短研制周期，提升裝備建設(shè)整體效益，相關(guān)思路可為我國導(dǎo)彈武器發(fā)展提供參考借鑒。

1 國外戰(zhàn)略導(dǎo)彈系列化發(fā)展及技術(shù)共用情況

1.1 美國

1.1.1 美國戰(zhàn)略導(dǎo)彈系列化發(fā)展總體情況

縱觀美國戰(zhàn)略導(dǎo)彈裝備發(fā)展歷程，陸基核導(dǎo)彈方面，從早期的大力神系列液體導(dǎo)彈，到民兵系列固體導(dǎo)彈；潛基核導(dǎo)彈方面，從早期的北極星系列，到三叉戟系列潛射導(dǎo)彈，戰(zhàn)略型號研制過程中始終貫徹著基本型、系列化思想[1-2],如圖1所示。

在民兵系列陸基戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)展過程中，民兵IB是民兵IA導(dǎo)彈的改進型，民兵Ⅱ則是在民兵IB的基礎(chǔ)上通過更換新的第二級、新彈頭及采用微電子技術(shù)，使作戰(zhàn)能力大幅度提高，具有很高的繼承性和通用性。民兵Ⅲ導(dǎo)彈是在民兵Ⅱ?qū)椀幕A(chǔ)上提升了打擊精度和投擲能力，成為美國第一種采用分導(dǎo)式多彈頭的固體洲際彈道導(dǎo)彈[3]。美國持續(xù)對民兵Ⅲ導(dǎo)彈進行升級改進，使其服役期限延長至2020年，改進計劃包括快速執(zhí)行與戰(zhàn)斗瞄準(zhǔn)、增強安全彈頭計劃、末助推發(fā)動機延壽計劃、GPS精確跟蹤能力、環(huán)境控制系統(tǒng)替代計劃等。民兵Ⅲ導(dǎo)彈目前已經(jīng)成為美國唯一的陸基核力量。

潛地戰(zhàn)略導(dǎo)彈從北極星系列到三叉戟系列，共發(fā)展了3代6型導(dǎo)彈，其潛地戰(zhàn)略導(dǎo)彈均在原基礎(chǔ)上采用新技術(shù)，使導(dǎo)彈的總體性能和技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)步提高[4]。有效載荷由單彈頭發(fā)展為分導(dǎo)式多彈頭；結(jié)構(gòu)材料從鋼和鋁發(fā)展到玻璃纖維、石墨環(huán)氧以及其他復(fù)合材料；結(jié)構(gòu)質(zhì)量不斷減少，推進劑能量不斷增加；射程由2200km逐步增加到7900km；精度由1.85km逐步提高到90m。在潛地戰(zhàn)略導(dǎo)彈的發(fā)展過程中，其基本型、系列化的思想起到了極大的促進作用，其大部分技術(shù)共用、結(jié)合部分新技術(shù)的研制思路，促使導(dǎo)彈性能穩(wěn)步提升的同時，大幅降低了技術(shù)風(fēng)險。

1.1.2 三叉戟I(C4)與三叉戟II(D5)導(dǎo)彈技術(shù)共用度分析

美國三叉戟II(D5)是世界上最成功的潛射彈道導(dǎo)彈，已完成100多次連續(xù)成功發(fā)射，是潛射導(dǎo)彈戰(zhàn)技指標(biāo)、可靠性和先進性等綜合性能突出的代表。

三叉戟II(D5)是三叉戟I(C4)的改進型，1984年開展工程研制， 1987年完成首次研制性飛行試驗，1990年3月開始部署[5-6]。三叉戟II(D5)在三叉戟I(C4)基礎(chǔ)上采用了大量的繼承技術(shù)(如表1所示)，其主要分系統(tǒng)技術(shù)共用情況對比分析如下:

1)三叉戟II(D5)再入系統(tǒng)由彈頭釋放組件和彈頭組成。彈頭釋放組件在三叉戟I(C4)基礎(chǔ)上進行改進，其結(jié)構(gòu)材料、發(fā)火管、推沖器藥筒、錐形座、分離接頭、分離程序裝置等都和三叉戟I(C4)相同，可兼容MK5、MK4彈頭。

2)三叉戟II(D5)彈體結(jié)構(gòu)布局與三叉戟I(C4)相似，總體尺寸略大，儀器艙、過渡段、整流罩結(jié)構(gòu)形式、連接及分離方式都與三叉戟I(C4)相同。整流罩前端的氣動減阻桿也是在三叉戟I(C4)基礎(chǔ)上按比例放大而成，結(jié)構(gòu)形式及材料也都相同。

3)為提升運載能力和射程，三叉戟II(D5)主動力系統(tǒng)在三叉戟I(C4)基礎(chǔ)上有一定改進，第一、二級發(fā)動機推進劑均改用聚乙二醇/硝化甘油，為MX導(dǎo)彈第三級發(fā)動機研制的推進劑的改進配方，其第三級發(fā)動機仍用三叉戟I(C4)第三級發(fā)動機技術(shù)方案。

4)為提升制導(dǎo)精度，三叉戟II(D5)采用MK-6型星光慣性制導(dǎo)系統(tǒng)，是三叉戟I(C4)MK-5制導(dǎo)系統(tǒng)的改進型，與MK-5制導(dǎo)系統(tǒng)相同，采用平臺-計算機制導(dǎo)方案加星光制導(dǎo)和末助推控制系統(tǒng)，但陀螺、加速度表和星光敏感器都進行了改進和重新設(shè)計，其尺寸與MK-5相同，質(zhì)量增加了60%。

5)三叉戟II(D5)電源和配電分系統(tǒng)為導(dǎo)彈各分系統(tǒng)和各部件提供和分配電源，對各分系統(tǒng)的供電電源電路進行控制和監(jiān)視，其技術(shù)方案與三叉戟I(C4)基本相同。三叉戟II(D5)飛行控制系統(tǒng)、末助推控制系統(tǒng)功能是在導(dǎo)彈助推段和末助推段控制導(dǎo)彈的飛行，采用與三叉戟I(C4)相似方案。

在采用大量繼承技術(shù)情況下，三叉戟II(D5)主要在動力系統(tǒng)、制導(dǎo)系統(tǒng)上應(yīng)用新技術(shù)進行改進，其性能指標(biāo)在三叉戟I(C4)的基礎(chǔ)上射程和運載能力大幅提升，命中精度CEP由230m～500m提升到90m；從1990年服役以來，一直是世界上最先進的潛射彈道導(dǎo)彈。

表1 美國三叉戟I(C4)與三叉戟II(D5)技術(shù)共用情況Tab.1 Technology sharing of Trident C4 and Trident D5

1.2 俄羅斯

1.2.1 俄羅斯戰(zhàn)略導(dǎo)彈系列化發(fā)展總體情況

在戰(zhàn)略導(dǎo)彈研制過程中，俄羅斯非常重視采用通用性設(shè)計思路。近年來俄羅斯陸續(xù)發(fā)展了多種新型陸、海基戰(zhàn)略導(dǎo)彈，但就這些新型導(dǎo)彈系統(tǒng)的技術(shù)實質(zhì)而言，真正全新設(shè)計的戰(zhàn)略武器系統(tǒng)較少。新研制的這些戰(zhàn)略導(dǎo)彈主要以2000年前后和蘇聯(lián)時期部署的戰(zhàn)略導(dǎo)彈為基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)階段裝備需求改進或更換戰(zhàn)斗部和指控系統(tǒng)等重要部件，獲得更優(yōu)性能，具有明顯的技術(shù)繼承性。俄羅斯戰(zhàn)略導(dǎo)彈技術(shù)繼承和發(fā)展情況見圖2。

在固體戰(zhàn)略導(dǎo)彈方面，白楊導(dǎo)彈是在SS-20兩級固體導(dǎo)彈基礎(chǔ)上增加一個固體第三級構(gòu)成的。白楊-M是白楊導(dǎo)彈的改進型，在推進、彈頭、制導(dǎo)等分系統(tǒng)上應(yīng)用了成熟的技術(shù)成果，使導(dǎo)彈主要戰(zhàn)技性能大大改進，投擲質(zhì)量和命中精度均明顯提高，并具有獨特的突防反攔截能力。2009年剛完成首次部署的RS-24新型戰(zhàn)略導(dǎo)彈繼承了白楊-M導(dǎo)彈的大部分技術(shù)成果，具備了多頭分導(dǎo)能力。布拉瓦作為俄羅斯研制的新一代固體潛射洲際彈道導(dǎo)彈，是白楊-M導(dǎo)彈的潛射型，有報道稱，該導(dǎo)彈與白楊-M的通用性達(dá)到70%[7]。俄羅斯新一代“邊界”新型固體洲際導(dǎo)彈，與RS-24和布拉瓦導(dǎo)彈在技術(shù)上都有密切的聯(lián)系，可能是在RS-24導(dǎo)彈基礎(chǔ)上，重新設(shè)計戰(zhàn)斗部，提升其裝載彈頭數(shù)量。

在液體戰(zhàn)略導(dǎo)彈方面，俄羅斯以20世紀(jì)80年代裝備的輕舟導(dǎo)彈為基礎(chǔ)，沿用輕舟導(dǎo)彈彈道控制、液體推進劑封裝等技術(shù)，開發(fā)了藍(lán)天、萊涅爾、藍(lán)天2型導(dǎo)彈。其最新研制的“跨越”新型重型液體彈道導(dǎo)彈也是以SS-18導(dǎo)彈為基礎(chǔ)進行改進設(shè)計的。

1.2.2 白楊-M與白楊導(dǎo)彈技術(shù)共用度分析

白楊-M是白楊導(dǎo)彈的改進型，1993年年初俄羅斯開始進行白楊-M工程研制，1997年7月完成研制飛行試驗，不到5年時間，部署前只進行了4次研制飛行試驗，其工程研制時間之短，部署前飛行試驗次數(shù)之少，在國外主要戰(zhàn)略型號中是很少見的。白楊-M導(dǎo)彈的發(fā)展途徑體現(xiàn)了國外戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈發(fā)展態(tài)勢，即對于已有型號的升級改進，根據(jù)當(dāng)前裝備發(fā)展需求，結(jié)合相關(guān)技術(shù)進展情況，通過分系統(tǒng)采用先進技術(shù)成果或更換重要系統(tǒng)部件，以快速形成能力，獲得更優(yōu)總體性能。在型號研制改進過程中，重視技術(shù)繼承性，采用通用化技術(shù)，應(yīng)用比較成熟或經(jīng)過試驗驗證的技術(shù)成果，可以降低研制成本，縮短研制部署時間，提升導(dǎo)彈升級換代速度。

白楊-M是第一種完全在俄羅斯境內(nèi)研制、生產(chǎn)的戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈。俄羅斯核力量繼承蘇聯(lián)，蘇聯(lián)大部分戰(zhàn)略導(dǎo)彈在俄羅斯境外生產(chǎn)，主要戰(zhàn)略型號SS-18、SS-24由烏克蘭揚格爾設(shè)計局研制，由南方機械科研生產(chǎn)聯(lián)合體制造；蘇聯(lián)解體前發(fā)展的白楊導(dǎo)彈，雖然在俄羅斯境內(nèi)總裝，但其配套生產(chǎn)單位涉及烏克蘭、白俄羅斯等蘇聯(lián)加盟共和國。通過白楊-M的研制，俄羅斯整合了戰(zhàn)略導(dǎo)彈研發(fā)資源，其主要系統(tǒng)研制單位均在俄羅斯本土，為戰(zhàn)略導(dǎo)彈后續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[8]。

白楊-M導(dǎo)彈與白楊導(dǎo)彈的技術(shù)對比分析如下(具體見表2):

1)白楊-M與白楊都是中型單彈頭陸基機動洲際彈道導(dǎo)彈，白楊-M采用與白楊導(dǎo)彈基本相同的三級固體發(fā)動機、單彈頭及慣性制導(dǎo)總體方案，導(dǎo)彈直徑、長度和發(fā)射質(zhì)量僅略有增加。

2)相比于白楊導(dǎo)彈搭載的慣性單彈頭，白楊-M采用了可機動再入彈頭技術(shù)，大幅提升了突防能力和打擊精度。早在蘇聯(lián)時期，就曾使用SS-18導(dǎo)彈開展10余次機動再入彈頭飛行試驗驗證，具備較好的技術(shù)成熟度。

3)與白楊導(dǎo)彈相比，白楊-M的三級發(fā)動機直徑增大，增加了推進劑裝藥空間。白楊導(dǎo)彈第一級發(fā)動機殼體采用玻璃鋼圓筒段和鈦合金前后封頭，而白楊-M可能使用了有機纖維復(fù)合材料殼體，并換裝高能固體推進劑。與白楊導(dǎo)彈一級發(fā)動機燃?xì)舛婕涌諝舛娴耐屏ο蛄靠刂品绞讲煌?，白?M發(fā)動機采用了更先進的柔性擺動噴管技術(shù)。

4)白楊-M制導(dǎo)系統(tǒng)與白楊導(dǎo)彈一樣，助推段為計算機控制的慣性制導(dǎo)方式，但由于其采用了機動再入彈頭，依靠經(jīng)過蘇聯(lián)飛行試驗驗證的戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈機動彈頭末制導(dǎo)技術(shù)，在再入過程中可實現(xiàn)目標(biāo)地圖匹配，白楊-M的命中精度比白楊導(dǎo)彈提高近1倍。

5)白楊導(dǎo)彈是俄羅斯第一型公路機動部署的洲際彈道導(dǎo)彈，而白楊-M采用了公路機動和地下井混合部署方式，地下井發(fā)射具有準(zhǔn)備時間短、戒備率高、維護保障方便等優(yōu)勢，而公路機動發(fā)射系統(tǒng)作戰(zhàn)保障費用高昂，這也對白楊-M公路機動部署數(shù)量產(chǎn)生了一定影響。

在白楊導(dǎo)彈基礎(chǔ)上，白楊-M在彈頭、發(fā)動機、制導(dǎo)等主要分系統(tǒng)應(yīng)用了新的成熟技術(shù)成果，使導(dǎo)彈主要戰(zhàn)技性能大大改進，投擲質(zhì)量和命中精度均明顯提高[9-10]。與白楊導(dǎo)彈相比，白楊-M總質(zhì)量僅增加了不到5%，投擲質(zhì)量卻提高了20%，命中精度提高1倍，反攔截性能顯著增強，使用壽命從10年延長到15年。白楊-M成為俄羅斯戰(zhàn)略核導(dǎo)彈的核心力量，為后續(xù)RS-24、布拉瓦等新型號研制奠定了堅實的基礎(chǔ)。

表2 白楊與白楊-M技術(shù)共用情況

1.3 印度

1.3.1 印度彈道導(dǎo)彈系列化發(fā)展總體情況

印度彈道導(dǎo)彈的發(fā)展源自1983年制定“綜合導(dǎo)彈研制計劃”(IGMDP)，在印度國防工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱的情況下，通過僅30年左右的時間，形成了大地近程、烈火中遠(yuǎn)程和K潛射3個系列的彈道導(dǎo)彈，射程基本覆蓋了150km～6000km，其通用化、模塊化、系列化發(fā)展的研制思路發(fā)揮了極大的作用[11-13]。從技術(shù)層面看，大地、烈火和K系列內(nèi)部及各個系列之間，基本不存在全新設(shè)計的型號，其技術(shù)共用度非常高，如圖4所示。

大地系列導(dǎo)彈主要包括大地1、大地2、大地3。大地1和大地2的動力系統(tǒng)仿制蘇聯(lián)SA-2導(dǎo)彈，采用單級液體火箭發(fā)動機，分別于1994年、1998年部署裝備軍隊，已形成作戰(zhàn)能力；在大地2的基礎(chǔ)上，印度開展大地海軍型(長弓型)彈道導(dǎo)彈，已于2003年通過飛行試驗。大地3正在研制中，采用單級固體發(fā)動機技術(shù)，并計劃進行陸、海、空通用設(shè)計，實現(xiàn)多種用途。從縱向看，大地1射程為150km，大地2射程250km，大地3射程350km～600km，實現(xiàn)了從液體到固體的轉(zhuǎn)變，射程能力、打擊精度、作戰(zhàn)使用等性能逐步提高。從橫向看，大地2、大地3都向陸、海、空通用化發(fā)展。

烈火導(dǎo)彈的發(fā)展始于1989年5月開始研發(fā)的烈火TD/TTB，其一級采用SLV-3運載火箭一級固體發(fā)動機，二級采用大地1的液體發(fā)動機，1994年2月首次試驗成功，主要用于技術(shù)驗證；烈火2為兩級固體導(dǎo)彈，一級發(fā)動機與烈火TD/TTB相似，二級為新研固體發(fā)動機，于1999年4月首次試射成功，2002年投產(chǎn)并列裝，射程為2000km。

以烈火2為基本型，烈火1、烈火3、烈火4都是在其基礎(chǔ)上改進研制的，烈火1是在烈火2基礎(chǔ)上去掉二級發(fā)動機，于2002年首飛、2004年裝備部隊，射程為700km～1200km；烈火3與烈火2相比，直徑由1.3m增加到2m，其有效載荷更大，射程更遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，目前已完成3次成功試射，射程為3500km～5000km；烈火4在烈火2基礎(chǔ)上，采用了環(huán)狀激光陀螺儀、復(fù)合材料發(fā)動機殼體等新技術(shù)，于2011年11月首次試射成功，射程為2000km～3500km，彌補了烈火2與烈火3之間的射程空白；烈火5導(dǎo)彈是在烈火3、烈火4的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，發(fā)動機由兩級增加到三級，射程達(dá)到5000km以上，于2012年完成首次成功試射。據(jù)稱，印度后續(xù)將開展烈火6洲際彈道導(dǎo)彈的研究。

K系列潛射彈道導(dǎo)彈是印度?；舜驌艉秃送氐闹饕α繕?gòu)成，目前主要發(fā)展K-15、K-4和K-5三種型號。K-15最初源自大地3的潛射型，后來由于發(fā)射平臺等限制，改為重新設(shè)計，在其研制過程中發(fā)展出陸基版的薩尤爾亞導(dǎo)彈，用于關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和驗證，射程700km，可攜帶核彈頭；正在發(fā)展的K-4、K-5潛射彈道導(dǎo)彈，分別為烈火3、烈火5的潛射型。

1.3.2 烈火系列導(dǎo)彈技術(shù)共用度分析

烈火系列導(dǎo)彈是在SLV-3運載火箭和大地導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，目前在役共3型，分別為烈火1、烈火2、烈火3；在研兩型，分別為烈火4、烈火5。烈火系列導(dǎo)彈在烈火2基本型的基礎(chǔ)上，以射程需求為牽引，多型號并舉發(fā)展，通過不到15年的時間形成了700km～5000km以上射程銜接的導(dǎo)彈系列，是技術(shù)共用、系列化、通用化、模塊化發(fā)展的典型。其技術(shù)共用圖譜見圖5，以烈火系列彈道導(dǎo)彈為對象，進行印度彈道導(dǎo)彈技術(shù)共用情況的分析。

烈火導(dǎo)彈的發(fā)展始于1989年5月開始研發(fā)的烈火TD/TTB，是烈火系列的技術(shù)驗證導(dǎo)彈，用于驗證再入大氣層技術(shù)、控制系統(tǒng)性能、RV碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、慣性導(dǎo)航技術(shù)和導(dǎo)彈分離技術(shù)等，第一級采用SLV-3運載火箭的一子級發(fā)動機，第二級采用大地1的液體發(fā)動機，于1994年2月首次試驗成功。

烈火2為兩級固體導(dǎo)彈，共用烈火TD/TTB的一級發(fā)動機技術(shù)、分離技術(shù)、控制系統(tǒng)技術(shù)；二級為新研固體發(fā)動機，配備矢量噴管，具備推力矢量調(diào)節(jié)能力；新采用了機動彈頭技術(shù)，射程2000km；在烈火TD/TTB的基礎(chǔ)上，通過5年的時間首飛成功，8年時間完成列裝。

烈火1是在烈火2基礎(chǔ)上，去掉二級發(fā)動機后研制成功的，共用了烈火2的一級主發(fā)動機技術(shù)、制導(dǎo)和控制技術(shù)，射程700km～1200km，實現(xiàn)了烈火系列與大地系列彈道導(dǎo)彈的射程銜接，經(jīng)過短短3年時間，2002年完成首飛，2004年裝備部隊。

烈火3導(dǎo)彈于2003年開始研制，是在烈火2的基礎(chǔ)上與烈火4同期研制的一型固體彈道導(dǎo)彈，與烈火2共用控制系統(tǒng)技術(shù)、制導(dǎo)技術(shù)、級間分離技術(shù)；發(fā)動機在1.3m直徑基礎(chǔ)上擴展為2m直徑鋼殼體發(fā)動機，兩級發(fā)動機都采用推力矢量技術(shù)，新型HTPB/AP/AL推進劑；核彈頭進行了小型化設(shè)計、采用了新型彈頭防隔熱材料；烈火3的射程為3500km～5000km，2007年4月首次試射成功，烈火3實現(xiàn)了烈火系列從1.3m直徑向2m直徑的轉(zhuǎn)變，運載能力大幅提升，除主發(fā)動機技術(shù)外，其他技術(shù)基本與烈火2共用，研制時間相對較短。

烈火4導(dǎo)彈是烈火2導(dǎo)彈的改進型，繼承了烈火2的一級發(fā)動機技術(shù)、二級發(fā)動機推力矢量技術(shù)、機動彈頭和熱防護技術(shù)，采用了復(fù)合材料殼體、現(xiàn)代化電子設(shè)備、激光慣組等新技術(shù)。在彈體直徑基本不變的情況下，射程從烈火2的2000km提升到3500km，精度等總體性能大幅提升，彌補了烈火2和烈火3之間的射程空白，于2011年首飛成功，比烈火3晚4年。

烈火5導(dǎo)彈是在烈火3、烈火4的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的。Ⅰ級發(fā)動機繼承了烈火-3導(dǎo)彈鋼殼體的Ⅰ級發(fā)動機；Ⅱ級發(fā)動機在烈火-3的基礎(chǔ)上，殼體由鋼殼體更換為復(fù)合材料殼體，共用了烈火4的復(fù)合材料殼體技術(shù)，推進劑技術(shù)與烈火3共用；新研Ⅲ級發(fā)動機為復(fù)合材料錐形固體發(fā)動機；各級發(fā)動機有可能采用柔性噴管推力矢量技術(shù)。級間段分離有可能從烈火3的熱分離發(fā)展為冷分離，級間段由框架式結(jié)構(gòu)更改為艙段式結(jié)構(gòu)；共用了烈火4的環(huán)形激光慣組；彈頭相對烈火3進行了一定程度小型化設(shè)計。烈火5實現(xiàn)了射程5000km以上，有報道稱其射程達(dá)8000km，且總體性能、打擊精度等各方面都有了較大程度的提高，烈火5經(jīng)過5年時間研制，于2012年首飛成功。

2 國外導(dǎo)彈武器裝備系列化發(fā)展及技術(shù)共用綜合分析

2.1 技術(shù)共用層面分析

國外導(dǎo)彈武器基本型、系列化發(fā)展思路的本質(zhì)是技術(shù)共用，也就是在開展型號設(shè)計時，盡可能多地采用共用技術(shù)，針對不同作戰(zhàn)任務(wù)需求，進行模塊化改進升級，以盡量小的代價換取總體性能的跳躍式提升。總體來看，導(dǎo)彈武器裝備技術(shù)共用包括3個層面：

1)產(chǎn)品層面，即某些硬件產(chǎn)品可以共用，包括電氣設(shè)備、結(jié)構(gòu)件、發(fā)動機、突防裝置、彈頭、發(fā)射裝置等。如三叉戟II(D5)與三叉戟I(C4)都可搭載MK4彈頭，共用三級發(fā)動機產(chǎn)品，彈頭釋放組件的結(jié)構(gòu)材料、發(fā)火管、推沖器藥筒、錐形座、分離接頭、分離程序裝置等基本相同。白楊導(dǎo)彈與SS-20兩級固體導(dǎo)彈的一二級發(fā)動機基本共用。印度烈火TD導(dǎo)彈采用SLV-3運載火箭的一級固體發(fā)動機，二級采用大地1導(dǎo)彈的液體發(fā)動機。

2)技術(shù)層面，包括總體集成與優(yōu)化技術(shù)、彈頭與突防設(shè)計技術(shù)、制導(dǎo)與控制技術(shù)、動力推進技術(shù)、結(jié)構(gòu)及材料技術(shù)、發(fā)射技術(shù)等。如三叉戟II(D5)彈體結(jié)構(gòu)布局與三叉戟I(C4)相似，儀器艙、過渡段、整流罩都采用相同結(jié)構(gòu)形式及分離方案，電源和配電分系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、末助推控制系統(tǒng)技術(shù)方案類似。白楊-M與白楊導(dǎo)彈都是三級固體發(fā)動機、單彈頭及慣性制導(dǎo)總體方案，采用大量通用化技術(shù)。

3)使用模式層面，即不同型號導(dǎo)彈使用模式相近，其地面保障設(shè)備、發(fā)射平臺共用。如三叉戟II(D5)與三叉戟I(C4)都采用“俄亥俄”級彈道導(dǎo)彈潛艇作為發(fā)射平臺，白楊-M導(dǎo)彈與白楊導(dǎo)彈都采用公路機動發(fā)射平臺等。

2.2 系列化設(shè)計原則及方法分析

2.2.1 采用預(yù)籌改進思想進行升級改進設(shè)計，持續(xù)提升武器裝備整體效能

重視裝備體系頂層規(guī)劃，采用預(yù)籌改進思想進行裝備體系型譜設(shè)計及升級改進[14]，在設(shè)計之初就預(yù)先考慮到將來改進時可能采取的技術(shù)措施，保持方案設(shè)計的彈性和可拓展性，基于對裝備未來發(fā)展所面臨的形勢需求及技術(shù)發(fā)展方向預(yù)測，預(yù)先制定設(shè)計改進規(guī)劃，不采用風(fēng)險大的超前技術(shù)，而是綜合應(yīng)用一些經(jīng)過驗證的成熟技術(shù)，使武器性能得到持續(xù)而有計劃的改進和提高，同時降低技術(shù)風(fēng)險，縮短改進周期和研制成本。

2.2.2 采用通用化、模塊化設(shè)計思想進行基本型設(shè)計，以主要模塊升級方式提升導(dǎo)彈武器性能

在型號基本型設(shè)計時，采用通用化、模塊化設(shè)計思想，考慮后續(xù)系列化發(fā)展對模塊化設(shè)計的要求。如結(jié)構(gòu)系統(tǒng)考慮氣動外形、機械接口等的通用和互換；制導(dǎo)控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)考慮滿足多種發(fā)射平臺、作戰(zhàn)環(huán)境和國軍標(biāo)接口要求等；動力系統(tǒng)考慮滿足不同的任務(wù)載荷和飛行條件等。對于不同技術(shù)模塊提升其通用性和可替換性，對其進行預(yù)籌設(shè)計，在先進技術(shù)成熟后適時進行改進替換，以此不斷擴展與提升導(dǎo)彈總體性能。

2.2.3 重視共用技術(shù)對裝備發(fā)展貢獻(xiàn)度分析，從效費比角度研究裝備與技術(shù)發(fā)展映射規(guī)律，提升裝備體系發(fā)展整體效益

從國外導(dǎo)彈武器裝備發(fā)展歷程上來看，導(dǎo)彈共性技術(shù)發(fā)展存在不平衡性，常常取決于該項技術(shù)成熟度、對導(dǎo)彈總體性能指標(biāo)影響程度等。評估某項共用技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)水平條件下進行提升所獲得的邊際效益，與提升該技術(shù)水平對導(dǎo)彈所造成邊際成本進行比較，從效費比角度研究共用技術(shù)貢獻(xiàn)度，以此確定技術(shù)發(fā)展重點和優(yōu)先次序，使導(dǎo)彈裝備體系發(fā)展效益最大化。

3 啟示借鑒

3.1 貫徹基本型、系列化發(fā)展思想，重視型號系列頂層規(guī)劃，持續(xù)開展在役型號升級改進

美國、俄羅斯等國導(dǎo)彈武器研制過程都貫徹基本型、系列化發(fā)展模式。相比而言，我國導(dǎo)彈武器裝備基本上是通過對已有型號進行挖潛改進形成系列，與預(yù)籌改進相比，對后續(xù)型號發(fā)展的可拓展性考慮較少，可能導(dǎo)致主導(dǎo)后續(xù)系列化發(fā)展的能力不強。還需要進一步加強導(dǎo)彈裝備體系頂層設(shè)計，科學(xué)建立系列化發(fā)展體系，在平衡技術(shù)先進性與成熟度的基礎(chǔ)上，以預(yù)籌改進的方式進行系列化發(fā)展，保證裝備體系整體建設(shè)的高效發(fā)展。

3.2 以總體設(shè)計為核心，采用通用化、模塊化設(shè)計思想，重視導(dǎo)彈技術(shù)的繼承性和通用性

導(dǎo)彈武器裝備基本型、系列化發(fā)展的一般規(guī)律是，以總體設(shè)計為核心，把握基本型的技術(shù)特征和發(fā)展方向，以系統(tǒng)改進升級為手段，支撐基本型的系列化發(fā)展。美國、俄羅斯、印度等國家在戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)展途徑上，重視基礎(chǔ)能力提升和核心技術(shù)推動，加強不同裝備型號間技術(shù)、產(chǎn)品、使用模式的繼承及共用，采取交叉研發(fā)、小步快跑的發(fā)展策略，快速提高導(dǎo)彈總體性能。在開展武器型號總體方案設(shè)計時，不僅考慮裝備總體技術(shù)指標(biāo)的可實現(xiàn)性，還應(yīng)著眼于裝備未來發(fā)展，從提升裝備研制總體效能的角度進行統(tǒng)籌規(guī)劃，使裝備技術(shù)、產(chǎn)品具有通用性、可繼承性，通過不同型號間技術(shù)共用，或者少量技術(shù)更新就能獲得滿足需求的新型號。

3.3 重視技術(shù)共用度方法研究，建立相應(yīng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計方法

美國、俄羅斯等國非常重視導(dǎo)彈武器型號技術(shù)共用度研究，在此基礎(chǔ)上規(guī)劃技術(shù)發(fā)展體系，優(yōu)化導(dǎo)彈裝備型譜，形成基本型、系列化發(fā)展態(tài)勢，保持和提升導(dǎo)彈裝備整體作戰(zhàn)性能。與國外相比，我國導(dǎo)彈型號在技術(shù)共用設(shè)計方面開展了大量的工作，但還沒有建立起一套系統(tǒng)科學(xué)的技術(shù)共用設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計方法。開展技術(shù)共用度研究，評定篩選對導(dǎo)彈研制貢獻(xiàn)率較高的共用技術(shù)，為重點技術(shù)投入提供參考借鑒，對于科學(xué)合理的規(guī)劃導(dǎo)彈裝備技術(shù)發(fā)展，提升導(dǎo)彈通用化、系列化、組合化水平具有十分重要的意義。

4 結(jié)束語

從世界主要國家戰(zhàn)略武器發(fā)展歷程可以看出，走基本型、系列化發(fā)展途徑，可以大幅度降低導(dǎo)彈武器系統(tǒng)研制和裝備成本，持續(xù)提升裝備總體性能，同時還可以降低維護使用費用，有利于部隊訓(xùn)練、武器裝備維修等方面統(tǒng)一協(xié)調(diào)，優(yōu)化作戰(zhàn)資源配置，提高裝備建設(shè)整體效益。開展技術(shù)共用度研究，分析導(dǎo)彈裝備技術(shù)共用模式，提煉總結(jié)技術(shù)共用設(shè)計方法，可以為提高我軍導(dǎo)彈裝備通用化、系列化、組合化水平奠定技術(shù)基礎(chǔ)，具有重要研究意義。

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ResearchonSerializationandTechnologySharingofForeignMajorStrategicMissiles

SHAOShi-gang1,YANGZe-xuan2,XINGGuan-nan1,CUIHui1，QINJi-liang1

(1.ChinaAcademyofLaunchVehicleTechnology,Beijing100076，China；2.BeijingInstituteofAstronautricalSystemsEngineering,Beijing100076，China)

V421.1

A

2096-4080(2017)03-0024-09

2017-05-15；

2017-07-25

邵世綱(1982-)，男，碩士，高級工程師，主要研究方向為武器裝備發(fā)展戰(zhàn)略。 E-mail: renrqshao@163.com