“暴風(fēng)雨精靈”——俄羅斯核動力巡航導(dǎo)彈

莊芷漁

核動力巡航導(dǎo)彈將核動力裝置作為推進(jìn)系統(tǒng)的組成部分，在彈體內(nèi)裝載小型核反應(yīng)堆，首先由非核發(fā)動機(jī)發(fā)射升空，然后在飛行過程中利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的高溫使空氣膨脹，產(chǎn)生巨大的壓力推動導(dǎo)彈高速飛行。2018年3月1日，俄羅斯總統(tǒng)普京向聯(lián)邦議會發(fā)表國情咨文時表示，“2017年年底，俄在中央核試驗場試射了最新型的核動力巡航導(dǎo)彈。飛行過程中導(dǎo)彈的核動力裝置達(dá)到目標(biāo)功率，保障了必要的推力水平。導(dǎo)彈飛行試驗和綜合地面試驗的成功，使俄羅斯可以轉(zhuǎn)向研制配備核動力巡航導(dǎo)彈的戰(zhàn)略武器系統(tǒng)。”此言一出，隨即引發(fā)了外界廣泛的關(guān)注和討論。那么，核動力巡航導(dǎo)彈技術(shù)是俄羅斯的首創(chuàng)嗎？它真能實(shí)現(xiàn)“射程無限、彈道不可預(yù)知、能突破任何防空反導(dǎo)系統(tǒng)”嗎？俄羅斯實(shí)現(xiàn)核動力巡航導(dǎo)彈的武器化，還有多長的路要走？

核動力巡航導(dǎo)彈的早期技術(shù)開發(fā)

20世紀(jì)50年代的冷戰(zhàn)期間，美國和蘇聯(lián)為實(shí)現(xiàn)無距離向?qū)Ψ酵斗藕宋镔|(zhì)的目標(biāo)，都對將核反應(yīng)堆作為巡航導(dǎo)彈推進(jìn)裝置的問題開展了大量研究工作。到目前為止，研制出幾類核動力導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)方案，其中一部分用于太空飛行，而另一部分用于在大氣層內(nèi)飛行。用于在太空中飛行的發(fā)動機(jī)不能有無限的飛行范圍，因為它們需要攜帶氫氣或氨氣作為動力源。出于這個原因，這種動力系統(tǒng)從未被認(rèn)為是大氣層內(nèi)飛行的導(dǎo)彈和核動力飛機(jī)的主推進(jìn)裝置。美國和蘇聯(lián)的大氣層飛行器設(shè)計者認(rèn)為，“會呼吸”的核裝置能夠吸入外部空氣，并將其加熱到超高溫度，以此產(chǎn)生巨大的推力，可用于巡航導(dǎo)彈起飛后的飛行。

美國 美國在“冥王星”計劃內(nèi)研制了Tory-ⅡA和Tory-ⅡC兩臺核沖壓噴氣發(fā)動機(jī)，在這兩臺核發(fā)動機(jī)上進(jìn)行了反應(yīng)堆啟動試驗。反應(yīng)堆是用高濃度鈾鈹混合燒鑄成香煙大小的“瓷棒”。為了對這兩臺發(fā)動機(jī)進(jìn)行測試，美國專門建造了大型的空氣封閉循環(huán)管路，以避免流經(jīng)發(fā)動機(jī)、帶有放射性沾染的空氣產(chǎn)生泄漏，進(jìn)而造成難以消除的污染。為了在測試過程中提供足夠數(shù)量的空氣，美國還建造了儲氣量高達(dá)454噸的壓縮空氣儲氣罐。模擬發(fā)動機(jī)進(jìn)氣條件為巡航高度約305米，大氣溫度38攝氏度，巡航馬赫數(shù)2.8。儲氣罐內(nèi)的空氣只夠維持5分鐘的測試時間，但充氣卻需要5天時間。

1961年5月14日，第一部核動力沖壓發(fā)動機(jī)Tory-ⅡA在內(nèi)華達(dá)州進(jìn)行了首次試驗。第二臺核動力沖壓發(fā)動機(jī)Tory-ⅡC是改進(jìn)型，用于驗證設(shè)計性能，在試驗中曾全馬力運(yùn)轉(zhuǎn)了將近5分鐘。

美國在“冥王星”計劃框架內(nèi)開發(fā)的核動力發(fā)動機(jī)，計劃用于上世紀(jì)50年代研制SLAM巡航導(dǎo)彈（AGM-84E“超音速低空巡航導(dǎo)彈”）。SLAM導(dǎo)彈的長度為26.8米，直徑為3米，重量為28噸。導(dǎo)彈攜載一顆核彈頭以及一個核動力推進(jìn)系統(tǒng)。核動力推進(jìn)裝置長1.6米，直徑1.5米。

美國軍方認(rèn)為，如果出現(xiàn)戰(zhàn)爭威脅，這種巡航導(dǎo)彈可由某種運(yùn)載工具發(fā)射到指定區(qū)域。之后，導(dǎo)彈依靠核反應(yīng)堆提供的自我維持牽引力在空中巡航，等待打擊目標(biāo)的指令。導(dǎo)彈的殺傷要素有幾種。工作著的無護(hù)罩反應(yīng)堆必然會產(chǎn)生輻射，核彈頭在目標(biāo)附近爆炸時也會摧毀核發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)及其燃料箱的碎片將造成大面積的放射性污染區(qū)域。

由于飛行中的核動力導(dǎo)彈會對周圍環(huán)境造成污染，在SLAM導(dǎo)彈飛抵蘇聯(lián)之前，要經(jīng)過美國領(lǐng)土以及歐洲盟友的領(lǐng)土，必定會給這些地區(qū)造成無法消除的輻射傷害。而且，當(dāng)時美國第一批射程達(dá)600千米的“紅石”彈道導(dǎo)彈已經(jīng)研制成功并實(shí)戰(zhàn)部署，且制造洲際彈道導(dǎo)彈的可行性也已經(jīng)得到了驗證。相比于核動力巡航導(dǎo)彈，彈道導(dǎo)彈的運(yùn)用代價小，也更加安全。因此，1964年，美國國防部停止了核動力巡航導(dǎo)彈的研制。

蘇聯(lián) 蘇聯(lián)對核動力巡航導(dǎo)彈的開發(fā)從研發(fā)核動力飛機(jī)起步。20世紀(jì)50年代，“米亞西謝夫”實(shí)驗工廠開發(fā)了M-60核動力戰(zhàn)略轟炸機(jī)。該型機(jī)是在M-50噴氣式戰(zhàn)略轟炸機(jī)的基礎(chǔ)上研制而成。飛機(jī)長度為58.7米，翼展為25.1米，應(yīng)裝備四個發(fā)動機(jī)。

按計劃核發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)要足夠緊湊，以使其熱區(qū)可以容納在傳統(tǒng)的噴氣發(fā)動機(jī)殼體內(nèi)。核裝置能夠產(chǎn)生高達(dá)22.5噸的牽引力。飛機(jī)借助常規(guī)發(fā)動機(jī)起飛，然后啟動核動力裝置并關(guān)閉噴氣式發(fā)動機(jī)。由于攜載核裝置，蘇聯(lián)核動力飛機(jī)的航程不低于25 000千米，飛機(jī)可以每小時3.2千米的速度飛行。1960年，由于已經(jīng)有攜載核彈頭的洲際彈道導(dǎo)彈裝備部隊，因此M-60項目被停止。

在發(fā)展M-60轟炸機(jī)的同時，蘇聯(lián)的圖波列夫設(shè)計局也以圖-95戰(zhàn)略轟炸機(jī)為基礎(chǔ)研制了核動力飛機(jī)，并且為此改裝了圖-95LAL型試驗機(jī)，其攜載的核反應(yīng)堆主要用于檢驗飛機(jī)的輻射屏蔽系統(tǒng)和設(shè)計。蘇聯(lián)在該項目框架內(nèi)研制了圖-119和后來的圖-120核動力飛機(jī)，但都沒有進(jìn)行實(shí)體機(jī)的建造。主要原因是機(jī)體內(nèi)部的核反應(yīng)堆能夠產(chǎn)生巨大的對外輻射，機(jī)上的機(jī)組人員需要對輻射進(jìn)行防護(hù)。這樣機(jī)身需要加裝多層防輻射層，包括氧化鈹、鎘、固體石蠟、鉛和鋼板。這些防護(hù)層十分沉重，受核動力發(fā)動機(jī)動力的限制，飛機(jī)載重量大大減小，甚至無法起飛。

為解決機(jī)組人員輻射防護(hù)問題，“圖波列夫”設(shè)計局于1960年開始在圖-123無人偵察機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展核動力無人機(jī)。圖-123是在圖-121、圖-124無人攻擊機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展的遠(yuǎn)程無人偵察機(jī)，長25米，重28噸，使用一臺R-15-300渦噴發(fā)動機(jī)。使用核動力的圖-123保留了原型機(jī)的尺寸，但將原型機(jī)的R-15-300渦噴發(fā)動機(jī)和其燃料艙換裝核動力渦噴發(fā)動機(jī)，以獲得幾乎無限的續(xù)航力和射程。而原裝載在無人機(jī)頭部的照相機(jī)和偵察設(shè)備，則被一個熱核彈頭取代。該項目與美國的“冥王星”項目一樣也存在產(chǎn)生大量輻射的困境。因此，圖-123核動力無人機(jī)在上世紀(jì)60年代中期以后也不得不停止。

俄羅斯核動力巡航導(dǎo)彈的發(fā)展現(xiàn)狀

在2002年美國退出《反導(dǎo)條約》后，俄羅斯重新開始研制核動力巡航導(dǎo)彈，20世紀(jì)中期實(shí)施的M-60等核動力飛機(jī)項目取得的成果為其研制發(fā)揮了基礎(chǔ)性作用。

研制單位與代號 俄羅斯有“彩虹”和“創(chuàng)新者”兩家研制巡航導(dǎo)彈的公司。核動力巡航導(dǎo)彈應(yīng)該以陸基或海基的方式部署。“彩虹”公司只生產(chǎn)空基巡航導(dǎo)彈，陸基和海基巡航導(dǎo)彈由“創(chuàng)新者”公司研制。“創(chuàng)新者”公司研制了陸基“伊斯坎德爾”K戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)使用的R-500型巡航導(dǎo)彈，以及著名的“口徑”海基巡航導(dǎo)彈。

不久前，在“創(chuàng)新者”設(shè)計局的公開文件中，提到了 9M729和9M730兩型新的產(chǎn)品。第一種9M729產(chǎn)品是普通的遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈，但對9M730沒有任何介紹的資料信息。不過可以研判，9M730顯然處于積極的發(fā)展階段，該產(chǎn)品在國家采購網(wǎng)站上進(jìn)行了幾次招標(biāo)，因此可以認(rèn)為9M730產(chǎn)品即是“核動力巡航導(dǎo)彈”。

命名 普京在國情咨文中提到的“核動力巡航導(dǎo)彈”，與“新型激光武器”、“核動力水下潛航器”等新型武器一樣，都沒有對外公布正式的名稱，之后他號召由民眾為這些武器選取名字。俄羅斯國防部在其官網(wǎng)上開通了為新型武器投票命名的網(wǎng)頁。每款武器由俄國防部從網(wǎng)友呼聲最高的名字中選擇3個進(jìn)行投票，最后根據(jù)得票數(shù)高低確定新型武器的名字。俄羅斯網(wǎng)民熱烈參與投票活動，使該網(wǎng)頁的訪問量一度達(dá)到了每小時20萬次。至3月21日投票結(jié)束時，累計投票次數(shù)已經(jīng)超過760萬。核動力巡航導(dǎo)彈的候選名稱中有“海燕”、“帕爾米拉”和“意外之喜”，其投票競爭最為激烈，三個名字的投票數(shù)都超過了70萬，得票最高的是“海燕”。最后，俄羅斯國防部將核動力導(dǎo)彈命名為“海燕”。俄羅斯著名文學(xué)家高爾基有一篇名叫《海燕》的文章描寫到：海燕在暴風(fēng)雨來臨之前，常在海面上飛翔。因此，在俄文里“海燕”一詞含有“暴風(fēng)雨的預(yù)言者”之意。

試驗 核動力巡航導(dǎo)彈進(jìn)行試驗的中央靶場位于阿爾漢斯克州新地島的涅諾克斯，從1954年到1990年用于核武器試驗。目前，在該靶場主要進(jìn)行亞臨界核試驗，對服現(xiàn)役的核彈頭使用期限進(jìn)行評估。從這里發(fā)射的導(dǎo)彈可沿俄羅斯北部海岸飛行，射程達(dá)幾千千米。要對這一距離上的導(dǎo)彈遙測參數(shù)進(jìn)行記錄，需要航空數(shù)據(jù)測量機(jī)。被稱為“飛行的試驗室”的伊爾-976飛機(jī)參加了“海燕”導(dǎo)彈的試驗。當(dāng)時網(wǎng)上出現(xiàn)了伊爾-976的照片，同時俄羅斯發(fā)布了一項特殊的國際警告——飛行員通知，并禁止艦船和飛機(jī)在該地區(qū)航行。

伊爾-976是上世紀(jì)80年代在伊爾-76MD軍用運(yùn)輸機(jī)基礎(chǔ)上建造的航空數(shù)據(jù)測量機(jī)，主要用于在彈道導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈和彈頭測試過程中進(jìn)行雷達(dá)觀測和記錄遙測數(shù)據(jù)。1986～1989年間，蘇聯(lián)共建造了5架伊爾-976，其中4架在上世紀(jì)90年代末和21世紀(jì)初退役，并封存在茹科夫斯基，最后用于出口。2016年，俄羅斯為實(shí)施“國有核能公司”的計劃，開始修復(fù)和升級2架伊爾-976，拆除了其標(biāo)志性的蘑菇狀天線，安裝了新的雷達(dá)設(shè)備。2017年8月，經(jīng)過現(xiàn)代化升級后的第一架伊爾-976完成首飛，引發(fā)美國高度關(guān)注和警覺。外界推測認(rèn)為，該機(jī)未來將主要用于新型核彈頭的測試等方面的工作。

美國CBNC電視臺于2018年5月22日報道，俄羅斯進(jìn)行的核動力巡航導(dǎo)彈試射并未取得成功。該電視臺源引來自美國情報部門的報告稱，盡管俄羅斯的研制人員已經(jīng)表示核動力巡航導(dǎo)彈系統(tǒng)并未完全準(zhǔn)備好，但俄羅斯未顧及研制人員的擔(dān)心，從2017年11月到2018年2月進(jìn)行了4次試驗飛行。其中，飛行時間最長的一次也僅持續(xù)了約2分鐘左右，飛行距離約35千米，之后導(dǎo)彈失控并墜毀。在進(jìn)行這些試驗飛行時，導(dǎo)彈由其它動力裝置發(fā)射升空，之后應(yīng)啟動核動力裝置。但核動力裝置在所有試驗中均未啟動。因此，報告也未提及對人和周圍環(huán)境造成污染的問題。

俄核動力巡航導(dǎo)彈的組成

目前，俄羅斯官方公布的“海燕”導(dǎo)彈有關(guān)情況極少，根據(jù)媒體報道研判，該型導(dǎo)彈系統(tǒng)的組成與性能如下。

系統(tǒng)組成 “海燕”導(dǎo)彈有以下組成部分：導(dǎo)彈的自行式或固定式發(fā)射裝置；飛行信息準(zhǔn)備設(shè)備；對飛行任務(wù)和目標(biāo)指示進(jìn)行修正的遠(yuǎn)程無線通信設(shè)備；情報和目標(biāo)指示設(shè)備；導(dǎo)彈和核能裝置的準(zhǔn)備與維護(hù)設(shè)備；彈頭與運(yùn)輸工具。

發(fā)射裝置與地面設(shè)備 “海燕”導(dǎo)彈試驗時，使用的是機(jī)動型靶場發(fā)射裝置。該型發(fā)射裝置在9K52“月亮”M導(dǎo)彈系統(tǒng)的發(fā)射裝置基礎(chǔ)上研制，發(fā)射集裝箱在4K44“堡壘”導(dǎo)彈系統(tǒng)的發(fā)射集裝箱基礎(chǔ)上研制。

導(dǎo)彈 “海燕”導(dǎo)彈與現(xiàn)代陸基和海基巡航導(dǎo)彈的特征類似，區(qū)別在于尺寸和組成部分。導(dǎo)彈由以下部分組成：彈體的中間部分，在彈體中部兩側(cè)的帶有側(cè)進(jìn)氣口和排氣管的推進(jìn)系統(tǒng)，折疊后掠翼和尾翼。

動力裝置 “海燕”導(dǎo)彈的動力系統(tǒng)不僅有核能裝置，從俄演示的視頻中可以看到，導(dǎo)彈發(fā)射時產(chǎn)生的標(biāo)志性煙霧，表明發(fā)射時使用的是固體燃料發(fā)動機(jī)。在將導(dǎo)彈加速到要求的速度時，固體燃料發(fā)動機(jī)脫落，之后導(dǎo)彈僅依靠核動力裝置提供的推力繼續(xù)飛行。據(jù)俄稱，小尺寸超大功率的核能裝置可以安裝在俄羅斯Kh-101或者美國“戰(zhàn)斧”這類巡航導(dǎo)彈的殼體內(nèi)。Kh-101空基巡航導(dǎo)彈長7.45米，彈徑0.742米，翼展3米。“戰(zhàn)斧”導(dǎo)彈彈長5.56米，彈徑0.527米，翼展2.65米。從上述數(shù)據(jù)可以看出，俄羅斯已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了核反應(yīng)堆的小型化。

面臨的主要問題

俄羅斯此次成功試飛的是核動力巡航導(dǎo)彈的試驗樣品。俄羅斯一旦著手研制用于實(shí)戰(zhàn)的核動力巡航導(dǎo)彈，還需要解決以下問題。

首先，需要建立維護(hù)“海燕”導(dǎo)彈的專用基礎(chǔ)設(shè)施。這種基礎(chǔ)設(shè)施要比現(xiàn)有導(dǎo)彈技術(shù)基地更加復(fù)雜，因為要維護(hù)攜載核反應(yīng)堆的導(dǎo)彈。但這類導(dǎo)彈又未必會小批量生產(chǎn)，不會是僅對幾十枚或者幾百枚這類導(dǎo)彈的維護(hù)，而是要對基礎(chǔ)設(shè)施做出巨大的投入。

其次，未來“海燕”導(dǎo)彈需要解決部署的問題。“海燕”導(dǎo)彈可從陸基井式或者機(jī)動型發(fā)射裝置上發(fā)射，也可能從海基或者空基各種不同類型的運(yùn)載平臺上發(fā)射。俄羅斯可以為保障“海燕”導(dǎo)彈運(yùn)用的隱蔽性研制幾種發(fā)射平臺，相應(yīng)也要研制若干種改進(jìn)型“海燕”導(dǎo)彈。

再次，為確保“海燕”導(dǎo)彈的實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用，有必要創(chuàng)建大面積巡航區(qū)域的數(shù)字地圖，包括等待戰(zhàn)斗命令的區(qū)域和目標(biāo)路線的多種方案數(shù)字地圖，極有可能還會需要構(gòu)建一個飛行中導(dǎo)彈目標(biāo)信息接收系統(tǒng)，以保障“海燕”導(dǎo)彈攻擊的靈活性和隨機(jī)改變優(yōu)先打擊目標(biāo)的順序。

第四，尤其需要建立“海燕”導(dǎo)彈故障安全降落（墜毀）系統(tǒng)。目前在俄羅斯國防部的核試驗靶場進(jìn)行試驗，而一旦進(jìn)入實(shí)際運(yùn)用階段，“海燕”導(dǎo)彈是要在核靶場之外飛行的。

第五，“海燕”導(dǎo)彈應(yīng)該裝備電子戰(zhàn)設(shè)備和突破敵方防空系統(tǒng)的手段。并不是所有的防空邊界都可以從外圍繞飛。在若干個目標(biāo)的周圍，可能會建有嚴(yán)密的防空區(qū)域，“海燕”導(dǎo)彈應(yīng)該具備突破這種防空區(qū)域的能力。常規(guī)巡航導(dǎo)彈通常依靠數(shù)量來實(shí)現(xiàn)對防空系統(tǒng)的突破，但核動力巡航導(dǎo)彈的成本比非核導(dǎo)彈要貴一個數(shù)量級。

俄羅斯核動力巡航導(dǎo)彈的強(qiáng)弱點(diǎn)分析

與常規(guī)動力巡航導(dǎo)彈相比，核動力巡航導(dǎo)彈有無可比擬的優(yōu)勢，特別是由于航程遠(yuǎn)、突防概率高等特點(diǎn)，使其成為俄羅斯應(yīng)對美國反導(dǎo)系統(tǒng)的有效手段。但核動力巡航導(dǎo)彈并不是完美無缺，也存在著致命的弱點(diǎn)。

主要強(qiáng)點(diǎn) 首先是航程遠(yuǎn)，空中待機(jī)時間長。核動力裝置功率巨大，運(yùn)用核動力裝置的巡航導(dǎo)彈，航程可以超過現(xiàn)有巡航導(dǎo)彈的數(shù)十倍。俄羅現(xiàn)役的Kh-101巡航導(dǎo)彈的射程超過5 000千米，可以據(jù)此推算核動力巡航導(dǎo)彈能飛多遠(yuǎn)了。同樣，也因由核反應(yīng)堆提供巨大的動力，其在空中的待機(jī)時間也相應(yīng)大幅增加。

由于航程的增加，對核動力巡航導(dǎo)彈發(fā)射陣地的部署要求也有所降低。對實(shí)施打擊的時間沒有特別限制時，核動力巡航導(dǎo)彈可以從地球上的任意地點(diǎn)發(fā)射，之后向任意方向飛行。