南亞“烈火”的5次燃燒

聞成

印度“烈火”5導彈發(fā)射出筒點火瞬間

2018年1月18日，印度宣稱當天在其東北部海岸惠勒島的昌迪普爾綜合發(fā)射場成功進行了其首型“烈火”5洲際彈道導彈的發(fā)射試驗，從而成為世界上第6個能研發(fā)洲際彈道導彈的國家。其在稍后的聲明中甚至稱，該導彈是“世界上同射程級別中最精準的戰(zhàn)略彈道導彈。”這讓外界在驚嘆印度如此熱衷于導彈武器的同時也對其吹噓嗤之以鼻。那么，印度此次試射的“烈火”5是什么樣的導彈？其性能又究竟如何？其遠程導彈未來發(fā)展又是怎樣的呢？

“烈火”5試驗發(fā)射情況

崎嶇發(fā)展的“烈火”導彈 “烈火”系列彈道導彈是印度制定的“一體化精確制導計劃”的重要研發(fā)項目。印度國防研究與發(fā)展局（DRDO）最早從德國和法國引進航天技術(shù)發(fā)展了SLV-3運載火箭，在此基礎(chǔ)上先以“烈火”TD來驗證固體火箭發(fā)動機、慣性制導系統(tǒng)和戰(zhàn)斗部的再入載具等技術(shù)。“烈火”-TD一級采用SLV-3的主體技術(shù)，第二級由于固體火箭發(fā)動機研制進度的緩慢，使用了部分“大地”導彈的技術(shù)，這樣“烈火”-TD成為固液混合的彈道導彈。隨著印度的固體火箭發(fā)動機研制成功，“烈火”-TD換裝了固體第二級后，“烈火”2導彈定型，并在1999年4月首次試射成功。由于大部分技術(shù)都是拼接而成的，因此“烈火”2導彈的集成度不高，兩級發(fā)動機間是開放式的桿系連接，大長徑比的細長外形總體布局存在先天缺陷。為此，印度開始了全新布局設(shè)計的“烈火”3導彈發(fā)展，經(jīng)過幾次試驗后，最終在2012年完成定型，此后印度加速了“烈火”5的研制工作。從外觀看，“烈火”5與“烈火”3有著技術(shù)延續(xù)性，或者說前者就是在后者基礎(chǔ)上增加了第三級設(shè)計而成的，但由于總體設(shè)計和射程發(fā)生較大變化，而且采用了新型發(fā)射系統(tǒng)，“烈火”5的發(fā)展并不一帆風順。

屢射蹉跎的“烈火”5 “烈火”系列后續(xù)的“烈火”5作為印度射程最遠的彈道導彈長期處于測試狀態(tài)。總的來看，該型號導彈目前已進行了5次試射。

第一次：首次工程試驗。2012年4月19日8：05，印度從惠勒島的第4號發(fā)射臺上使用鐵路機動發(fā)射車發(fā)射了1枚“烈火”5，導彈飛行20分鐘后，第3級將彈頭送入100千米高度大氣層內(nèi)，彈頭擊中距離發(fā)射點大約5000千米外的印度洋靶點。印度官員稱誤差只有數(shù)米。

第二次：全系統(tǒng)工程驗證。2013年9月15日8：50，印度再次從惠勒島的第4號發(fā)射臺上使用鐵路機動發(fā)射車發(fā)射了1枚“烈火”5導彈，導彈飛行20多分鐘后，擊中印度洋上的預(yù)定瞄準點，誤差只有數(shù)米。

第三次：新型發(fā)射系統(tǒng)測試。2015年1月31日，印度從惠勒島上使用搭載在泰托拉重型卡車底盤上的密封發(fā)射筒發(fā)射了1枚“烈火”5。印方稱“接收到的雷達和所有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)正常”。這是“烈火”5首次以陸基車載方式發(fā)射。

第四次：全系統(tǒng)實戰(zhàn)化驗證。2016年12月26日1 1：05，印度再次從惠勒島的第4號發(fā)射臺上使用鐵路機動發(fā)射車發(fā)射了1枚“烈火”5導彈，這是第二次使用密封發(fā)射筒發(fā)射，印官方宣稱這是按照戰(zhàn)略部隊司令部要求進行的全系統(tǒng)實戰(zhàn)化驗證。有權(quán)審核印度核武庫生產(chǎn)的印度戰(zhàn)略部隊司令部監(jiān)察委員會規(guī)定，在“烈火”5導彈進入批量化生產(chǎn)之前必須起碼進行2次實用化試驗。第四次試射后印方?jīng)]有在第一時間公布視頻，后來給出的消息僅稱，依據(jù)收集的雷達信息判定試射獲得成功。

第五次：全系統(tǒng)定型試驗。2018年1月18日，印度在惠勒島的昌迪普爾綜合發(fā)射場成功進行第五次“烈火”5的試射。導彈于當天上午9時53分從奧迪沙沿海惠勒島上的公路機動發(fā)射筒發(fā)射，導彈沿拋物線軌道迅速升至超過600千米的高度，不到19分鐘后，導彈在約4 900千米外下降并墜入印度洋。按照印度此前宣布的試驗計劃，此次試驗意味著導彈測試工作全面結(jié)束，已經(jīng)完成了型號定型，具備交付部隊使用的條件。

“烈火”5的系統(tǒng)構(gòu)成

“烈火”5導彈與先前的“烈火”3系統(tǒng)構(gòu)成接近，但是在導彈和發(fā)射系統(tǒng)方面有了較大改進。

導彈 “烈火”5沿用了“烈火”3的鉛筆頭型布局設(shè)計，采用三級固體火箭推進。該型導彈彈體重約50噸，長17.5米，彈徑約2米。由于是在“烈火”3基礎(chǔ)上增加第三級發(fā)展起來的，因此總長度從15.5米延長到了17.5米。在2012年的試驗中，“烈火”5導彈總飛行時長1130秒，其中第一級發(fā)動機工作時間90秒，這比一般的同級別固體燃料火箭發(fā)動機要長。總的來看，“烈火”5通過集成設(shè)計縮短了彈體總長，使得其外觀看起來與兩級的“烈火”3差別不大，很容易混淆。

彈頭 “烈火”5導彈采用錐角較小的圓錐形彈頭設(shè)計，彈頭錐部分長度達到了5.5米。一般認為，從“烈火”3發(fā)展到“烈火”5后，彈頭錐部分有約1.5～2米長部分艙段為火箭第三級，這才使其外觀變化不大。而盡可能保持外觀不變的主要原因可能與正在發(fā)展的標準發(fā)射筒或未未改進潛射方式有關(guān)。從彈頭外形來看，再入殼體可能采用了新型碳基復(fù)合材料，尤其是頭錐端頭帽部分，標準的圓錐形彈頭設(shè)計使其可以在再入過程中嚴格控制精度，也使得再入燒蝕情況更加嚴峻。

發(fā)射筒 “烈火”5導彈從2015年的發(fā)射試驗開始就使用了車載發(fā)射筒發(fā)射，這種發(fā)射采用了冷彈射技術(shù)，即在發(fā)射筒底部設(shè)計有火藥蓄壓器，發(fā)射時點燃火藥產(chǎn)生高壓氣體將導彈彈射出筒，然后在20～50米高度點火起飛。印度宣稱，在發(fā)射50噸“烈火”5導彈的時候，發(fā)射筒內(nèi)部需要承受300～400噸的壓力，因此發(fā)射筒使用了馬氏鋼等特殊材料。從印度公布的有限發(fā)射筒照片來看，發(fā)射簡直徑約2.4米，長度約20米。與以前“裸彈”運載發(fā)射的“烈火”3相比，“烈火”5使用專門的密封發(fā)射筒，使導彈可以適應(yīng)印度所處南亞次大陸從溫濕的濱海環(huán)境到嚴寒干燥的高原氣候。印度國防研究與發(fā)展局官員稱：“由于該導彈在封裝入發(fā)射筒之前已配備核彈頭，這將大大減少實施報復(fù)性打擊的響應(yīng)時間或反應(yīng)時間……輸入經(jīng)過授權(quán)的電子密碼就能解鎖并進行發(fā)射準備。”

發(fā)射車 印度透露“烈火”5導彈發(fā)射車為7軸拖車，30米長，總載重140噸，由3軸的沃爾沃卡車車頭牽引。從外觀看，該拖車實際與平板車類似，只是分為前后兩部分，前半部分為4軸，后半部分為3軸，每軸左右各兩輪，但所有軸均為簡單的負重軸，無驅(qū)動和自主轉(zhuǎn)向能力。為保持發(fā)射起豎后的平衡，發(fā)射車設(shè)計有平衡千斤項，中部4臺，尾部2臺。發(fā)射起豎系統(tǒng)位于拖車中后部，起豎托架采用兩對液壓起豎支撐臂，這在同類起豎系統(tǒng)中不太多見。發(fā)射車牽引采用了3軸動力車，長約10米，第一軸為主動力軸，承載駕駛室和電站，后兩軸平板上載起豎液壓控制裝置。總體看，該發(fā)射車技術(shù)較為初級，與一般的工業(yè)用轉(zhuǎn)載車技術(shù)相當，與現(xiàn)在通常采用的整體底盤發(fā)射車不在一個技術(shù)水平。特別是拖車的行走部分只具備承重功能，不具備獨立或部分驅(qū)動和轉(zhuǎn)向功能，加之整體非轉(zhuǎn)向部分達到20米長，轉(zhuǎn)彎半徑估計20米以上，大大限制了“烈火”5的公路機動能力，加之整車重量較大，沒有平衡系統(tǒng)，因此也基本不具備越野能力。

“烈火”5第一次發(fā)射，可見沒有使用發(fā)射筒

“烈火”5的性能特點

設(shè)計潛力較大，但總體效率不高 “烈火”5導彈采用三級發(fā)動機后仍能將長徑比保持在8：1左右，與發(fā)達國家潛射導彈的總體設(shè)計水平接近。從“烈火”3開始，印度遠程導彈跳出了“烈火”2細長的外形框架，而2米直徑的固體火箭發(fā)動機有著更大的增程潛力。大直徑固體火箭發(fā)動機得益于民用運載火箭固體燃料發(fā)動機技術(shù)起步較早，但與追求經(jīng)濟性的民用發(fā)動機相比，軍用固體火箭發(fā)動機更復(fù)雜，效率要求更高，按照軍用要求，“烈火”5的發(fā)動機性能就乏善可陳了。縱觀美俄大型導彈發(fā)動機，大部分在同等投擲重量條件下，射程比“烈火”5均遠了近1倍，重量卻小了20%。例如，蘇聯(lián)在上個世紀70年代服役的SS-20公路機動導彈，彈長和直徑分別為16.5米和1.8米，均小于“烈火”5的17.5米和2米，發(fā)射質(zhì)量只有37噸，遠小于“烈火”5的50噸，但其射程達到5000千米，也可攜3個子彈頭。此外，俄羅斯的“白楊”M洲際導彈重量為47噸，射程達到1萬千米。可見，“烈火”5導彈雖然設(shè)計潛力較大，但總體效率并不高。

射程有所提高，但投送能力有限 此次“烈火”5試射方向為印度南部海區(qū)，為此印度通知了包括印尼、澳大利亞在內(nèi)的多個周邊國家，同時控制了靶區(qū)海域的海上通行，直到發(fā)射完畢后才恢復(fù)。按照定型試驗計劃，此次是全射程發(fā)射。與“烈火”3相比，“烈火”5增加了1級火箭發(fā)動機，從而達到了5000千米的射程。印度為何非要稱其是洲際導彈呢？除了可能單獨設(shè)立劃分標準外，更可能是壯聲勢。“烈火”5以50噸的重量只達到5000千米射程，說明在殼體材料、推進劑、彈載設(shè)備小型化方面距離世界水平差距較大，這導致其動力設(shè)計水平遠低于上世紀70年代的蘇聯(lián)。“烈火”5的起飛推比僅為1.5左右，說明其起飛推力僅為75噸左右。發(fā)動機效率低的主要原因除了燃燒室設(shè)計和制造技術(shù)不足外，很可能就是其采用的推進劑仍是較為落后的端羥基聚丁二烯，這一定程度上制約了印度彈道導彈的射程和運載能力。

印度公布的“烈火”5發(fā)射筒圖片，其拖車承重系統(tǒng)較為簡陋

具備公路機動能力，但越野發(fā)射水平不高 雖然“烈火”5已連續(xù)3次采用公路機動發(fā)射車搭載新型發(fā)射筒發(fā)射，但是其仍采用了結(jié)構(gòu)嚴重失衡的拖掛式發(fā)射車設(shè)計，還停留在工業(yè)級水平，僅滿足于初步的公路機動，而軍用的運輸一起豎一發(fā)射車的技術(shù)難度頗高，印度此前并沒有積累。采用民用卡車底盤發(fā)射需要液壓千斤頂支撐，而且對發(fā)射場坪的強度要求高，只能在混凝土平整地面上進行。而目前世界各國彈道導彈的發(fā)射裝置能在非預(yù)定地點發(fā)射，甚至在行進中發(fā)射，可快速定位、定向和方位瞄準，發(fā)射準備時間短。“烈火”5與這種全地形越野底盤發(fā)射車相比差距極為明顯。“烈火”5加上發(fā)射筒及配套設(shè)備后重達80～90噸，更何況印度糟糕的公路、鐵路建設(shè)。這種情況下，“烈火”5無法體現(xiàn)固體燃料導彈的高度機動性和發(fā)射準備時間短的優(yōu)勢。

彈頭載荷較大，但再入能力待檢驗 “烈火”5的彈頭載荷達到1.5噸，頭錐部分長5米左右，無論是空間還是載荷都滿足部署3顆分導式子彈頭的需要，但其彈頭再入能力受到外界質(zhì)疑。彈道導彈高速再入大氣層時，由于絕熱壓縮空氣的阻力，飛行器表面的溫度非常高。例如，美國“阿波羅”飛船再入時表面的最高溫度達2740℃。洲際導彈再入時的溫度甚至要高于此。“烈火”5的尖錐形彈頭設(shè)計通常用于射程1000千米以內(nèi)再入燒蝕不嚴重且精確度要求較高的導彈彈頭，對于射程5000千米級的遠程導彈，彈頭要么采用鈍頭多級錐形，要么采用鈍球頭抗燒蝕外形，利用特殊外形或損失自身材料散發(fā)燒蝕熱量，保證載荷內(nèi)處于不高的溫度環(huán)境，而印度這種尖銳錐形彈頭只能依靠先進的耐熱材料硬抗燒蝕，這對材料要求較高，而且無法提供射程進一步提高后的抗燒蝕要求。此外，由于印度目前只有1998年幾次原子彈試驗的數(shù)據(jù)，而利用計算機發(fā)展核武器需要實爆檢驗，在高速再入環(huán)境和抗燒蝕技術(shù)并不完備的情況下，載荷內(nèi)核裝置是否可靠只有依靠遙測數(shù)據(jù)檢驗。但據(jù)稱印度沒有一次完成全射程的有效遙測，外界甚至懷疑印度沒辦法進行全射程的有效控制，可見“烈火”5的彈頭再入能力仍需進一步檢驗。

“烈火”5首次試驗前測試

“烈火”5發(fā)射筒在廠房內(nèi)起豎測試

“烈火”5發(fā)射出筒瞬間

制導技術(shù)先進，但國產(chǎn)化水平低 在對“烈火”5的宣傳中，印度突出了其打擊精度，多次宣稱命中精度只有數(shù)米，這對于全程慣性制導的導彈而言幾乎是不可能的，即使美國最先進的“三叉戟”2D5導彈采用GPS制導試驗時，美軍也只敢說其命中精度小于100米。在高溫高速再入大氣層時，任何表面燒蝕剝落或大氣層不同高度氣壓差都可能引發(fā)落點偏差，如果沒有末制導這些偏差幾乎是不可克服的，因此偏差數(shù)米的說法無疑是吹噓，加之如果使用殺傷半徑較大的核彈頭，那么這種吹噓也毫無意義。不過，印度早期從美國諾斯羅普格魯曼和霍尼韋爾等公司批量購買了陀螺儀和加速度計等產(chǎn)品，但性能等級低于國際導彈技術(shù)控制標準之列——比如漂移率每小時大于0.5度、比例誤差高于0.25%。印度稱采用了環(huán)形激光陀螺儀技術(shù)而具備同射程彈道導彈中的最高精度，但實際上激光陀螺儀早在上世紀80年代就應(yīng)用于戰(zhàn)略導彈，如今已經(jīng)發(fā)展到第三代陀螺儀，只能說印度追趕上了世界制導技術(shù)的主流，但距離先進還差很遠。印度宣傳的所謂國產(chǎn)化制導產(chǎn)品，必然是從引進的美式產(chǎn)品上仿制而未，性能比原版只會低不會高。僅陀螺儀的誤差按照國際出口允許的0.5度/小時的最小值計算，在5000千米射程上就能放大到21千米。實際上考慮此前公開的“烈火”3導彈速度控制系統(tǒng)的精度為5000±0.1米/秒等因素進行估計，“烈火”5的命中精度遠大于100米。鑒于印度的自主工業(yè)水平，外界猜測印度可能只能生產(chǎn)捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)，而無法自主生產(chǎn)更先進的平臺式慣導產(chǎn)品，慣導系統(tǒng)整體國產(chǎn)化水平較低。

未來發(fā)展

增大射程 “烈火”5的5000千米射程可覆蓋亞洲絕大部分地區(qū)，包括半個歐洲以及印度洋的一半?yún)^(qū)域。外界認為“烈火”5經(jīng)改進射程最遠可達6000～8000千米。實際上，印度正在研發(fā)射程更遠、投送能力更大的后續(xù)型號“烈火”6。其采用三級火箭構(gòu)型，但運載能力是原來的3倍多。其更換了第三級發(fā)動機，與一二級一樣均為2米級直徑。不過由于整個殼體均采用復(fù)合材料，因此印度稱“烈火”6的重量控制在56噸，還用現(xiàn)有的沃爾沃卡車作為發(fā)射車。導彈射程覆蓋整個歐洲和部分美洲地區(qū)。

開發(fā)多彈頭 印度對分導式多彈頭和“一箭多星”技術(shù)似乎有著執(zhí)著的追求。早在“烈火”2發(fā)展中印度就公布了多彈頭模型。2008年印度成功發(fā)射“一箭十星”，2009年印度實現(xiàn)“一箭七星”，2013年再次實現(xiàn)“一箭七星”，標志著印度衛(wèi)星分離技術(shù)的突破。以后又在2017年和2018年眼花繚亂地發(fā)射了“一箭104星”和“一箭31星”。印度媒體宣稱“一箭多星”技術(shù)實際就是多彈頭分導技術(shù)的驗證，但彈道導彈的分導技術(shù)要比“一箭多星”火箭技術(shù)困難得多，對導彈戰(zhàn)斗部和彈頭的姿態(tài)控制要求很高。印度目前正在加緊研發(fā)“多彈頭分導再入飛行器”技術(shù)。未來該技術(shù)一旦在“烈火”5上試驗成功，將可在遠距離針對不同目標發(fā)射多個彈頭。

提高精度 “烈火”5要提高命中精度，不但制導組件需要擺脫對進口零部件的依賴，而且需要進一步提高加工工藝水平，還需要在現(xiàn)有慣導技術(shù)基礎(chǔ)上增加誤差補償措施。印度擬為“烈火”5加裝GPS/GLONASS兩套衛(wèi)星導航系統(tǒng)以提高打擊精度。

目前“烈火”5的突防設(shè)計還處于起步階段，反探測、反跟蹤、反識別和反攔截能力不強，僅能通過彈道調(diào)整、彈頭主控等措施提高突防能力。“烈火”5未來可能會采用誘餌裝置、電子對抗裝置和再入機動技術(shù)。

改進發(fā)射系統(tǒng) “烈火”5的機動發(fā)射裝置只具備簡單的公路機動發(fā)射能力，因此提高越野機動和隨機發(fā)射能力將成為其重要發(fā)展方向。此外，通用化和模塊化的設(shè)計是目前全球?qū)椢淦靼l(fā)展的重要趨勢，有利于大幅縮短故障診斷時間，提高可靠度與維護效率。這一點從“烈火”3到“烈火”5的發(fā)展過程中已經(jīng)初見端倪。

“烈火”5彈頭與第三級分離模擬圖