朝鲜“北极星”KN-11型潜射弹道导弹
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- 发布时间:2015-07-08 08:42
2015年5月9日,正当中俄等国庆祝二战胜利70周年之际,朝鲜突然高调宣布成功进行潜射弹道导弹的发射试验,令世界为之震惊。从试验图片看,该导弹被朝鲜命名为“北极星”-1,而西方按传统将其称为KN-11,这一编号意味着其是最新发现的朝鲜导弹系统。那么,朝鲜是如何发展技术难度如此之高的导弹系统?又将如何作战使用呢?
朝鲜“北极星”潜射导弹的发展
技术引进 1992年,朝鲜利用苏联解体后的混乱局面,开始有步骤地从前苏联国家大量引进导弹技术和专家,并通过各种手段采购导弹实物部件。1992年2月,俄罗斯物理学家卢布特素夫开始招募俄罗斯科研人员到朝鲜工作,1992年8月底,马卡耶夫设计局10名科学界人士访问朝鲜,与朝鲜讨论朝鲜导弹现代化计划,并开始帮助研究“火星”导弹,随后协助朝鲜开展了潜射弹道导弹开发工作。1992年12月,马卡耶夫设计局20名专家准备乘飞机前往平壤的时候,在俄车里雅宾斯克机场被扣。尽管俄罗斯安全机构最终以“导弹专家没有获得俄最高机构允许不得出国”为由阻止了他们成行,但另一个小组的俄罗斯导弹专家却成功前往朝鲜,并在帮助发展航天系统的借口下,多次往返朝鲜。先后有160名俄罗斯科学家参与了朝鲜弹道导弹发展计划。值得注意的是马卡耶失设计局是苏联潜射导弹系统的主要设计单位,曾设计了著名的R-27潜射弹道导弹(北约代号是SS-N-6)。“凑巧”的是朝鲜在1993年从日本的废铁交易商手中购进了12艘俄罗斯“高尔夫”级潜艇用于废钢铁回收,这种常规动力潜艇是苏联第二代战略潜艇,可以从舰桥位置发射3枚R-21弹道导弹。而R-21的发动机设计方为伊萨耶夫设计局,目前该型发动机已经被发展成为9D21发动机,用于朝鲜的“火星”(“飞毛腿”B/C)导弹,其改进型发动机被用于“劳动”导弹。外界认为,朝鲜在潜艇的解体过程中掌握了“高尔夫”Ⅱ级潜艇上的R-21潜射弹道导弹使用的D4等发射系统技术并保留了部分配件。因此朝鲜有可能利用上述技术,在没有重大失误的情况下顺利开发出潜射弹道导弹。
自主开发 在较长的时间里,外界对朝鲜潜射导弹发展几乎一无所知,甚至在美国中情局对朝鲜导弹计划的分析报告中也只字未提,只是认为朝鲜利用掌握的R-27潜射弹道导弹技术发展了现有的“舞水端”中程弹道导弹。直到2014年美国情报人员利用卫星影像才使朝鲜潜射弹道导弹计划浮出水面。
2014年7月,美国卫星发现在朝鲜东海岸咸镜南道的新浦船厂出现了一种潜艇,被称为“新浦”级,从外形尺寸看应该是南斯拉夫“萨瓦”级的改进型,长约65米,排水量1000~1500吨,值得注意的是在该艇的围壳顶端有一个与“高尔夫”级潜艇发射管类似的开口,外界普遍猜测这是朝鲜正在发展的潜射导弹平台,但由于“高尔夫”级排水量3000吨,只可携带2~3枚R-27导弹,而“新浦级”只有“高尔夫”级的1/3~1/2,因此外界认为该艇只能携带1枚类似R-27的导弹。
随后,卫星影像显示朝鲜已在附近的新浦南船厂建设了测试潜射弹道导弹的试验台,由1座35米长、30米宽的水泥平台和一具大约12米高的发射架组成,规模、设计与朝鲜正在研发的水面舰艇或潜艇导弹垂直发射筒“正好符合”。从卫星影像看,该测试场工程是在2013年开工,并在2014年4月完工。
工程测试 从朝鲜测试平台建造时间来看,潜射导弹技术突破应该是在2013~2014年。2014年10月底,朝鲜在新浦造船厂的地面试验台进行了导弹出筒的弹射试验,导弹并没有点火进入飞行状态。2015年1月23日,进行了第一次导弹弹射与飞行试验,据称这次试验是从可下潜的浮台上进行的。2015年4月22日,朝鲜在新浦南船厂近海进行了第三次弹射试验,美国称仍是在“水下平台”进行的“弹射试验”。2015年5月9日,朝鲜宣布成功进行了一次“战略潜艇水下发射弹道导弹”的试验。美国情报机构估计这次试验获得成功,而据韩国《朝鲜日报》引述韩国政府的消息称,朝鲜此次试验是在5月8日进行的。这可能是该导弹首次从潜艇水下发射,但不像是全程试验,仅仅是验证导弹的点火出水过程。朝中社援引金正恩的话说,这次成功试射意味着朝鲜“拥有了国际水准的战略武器,能够在任意水域打击、消灭敌人和进行水下作战”。此次发射在西方引起较大争议,许多媒体认为朝鲜的照片经过修改和拼接,也有专家认为此次发射仍是在水下平台进行的,并非如朝鲜宣称那样是从潜艇上发射的。
外界普遍认为,朝鲜潜射导弹密集发射,超出了人们的预想,这说明发展水下核打击能力是朝鲜高度优先的项目。相信不久朝鲜将实际部署此类系统。
发射试验分析
朝鲜媒体在2015年5月9日公布了前一天试验的一组照片,并在媒体上较为详尽地描述了这次发射,其报道称,金正恩来到远离陆地的发射场,在了解新型弹道导弹的相关战术和技术情况后,下达了试射命令。随即战略潜艇内响起作战警报声,潜艇潜至某一深度。不久,这枚弹道导弹从水下飞入空中。
朝鲜迄今已经进行3~4次潜射导弹测试,其中今年5月的这次试验争议最大,这一方面是因为此次公布了发射相关照片,为争论提供了证据,另一方面朝鲜宣称此次是潜艇发射的全尺寸飞行试验,意味着朝鲜潜射导弹计划取得完满成功;但是从试验情况来看,关于此次发射的争议主要存在以下几个方面。
试验的真实性 怀疑者最大的疑问是金正恩在发射点数百米外的船艇上现场观摩不符合安全常识,因为发射试验风险巨大,发射失败可能造成周边大面积破坏,而作为国家元首是不允许承担如此大的风险的。从现场照片可以看到,导弹以较大角度出水,基本与金正恩所处位置相反,在采用如此大的角度情况下,使用模拟弹头是可以在一定程度上保证周边人员和设备安全的,而且从金正恩的性格来看,其很可能是愿意冒这种风险的,这也表明其对潜射导弹发展计划的高度重视。虽然有些照片可能与发射关系并不大,起到了一定的误导舆论的作用,但大部分照片和信息应该是可信的,可以作为分析的基础。
试验发射平台 此次发射的水下发射平台究竟是潜艇还是专用浮台?这成为争论焦点。此次与发射照片一同公布的照片中,有一张金正恩以“萨瓦”级潜艇为背景的照片,似乎暗示导弹就是从该潜艇上发射的。但是如果导弹是从“萨瓦”级潜艇上发射,由于围壳的空间有限,其布置的可倾斜角度非常有限,不大可能以照片上的大倾斜角度发射出水。例如,苏联潜艇发射的第一代和第二代潜射导弹R-21和R-27几乎都采用垂直或小倾斜角度发射方式。而专门的试验浮台空间非常充裕,可以模拟各种角度发射。事实上,在2015年5月10日拍摄的卫星照片上,人们发现在“萨瓦”级潜艇泊位前方有一个神秘的浮台。在对2015年1月发射的报道中曾提到,朝鲜在1月23日进行的潜射导弹测试中,动用了“新浦”级潜艇把可下潜的浮台发射装置拖到了试验海域。从卫星影像看,该浮台为矩形,周围有4个较高的垂直吊臂,中间为一圆形发射筒。此外,从朝鲜电视台播放的发射影像看,出水导弹旁不远处有一小型舰只,因此舰艇很可能是牵引发射浮台或测试发射导弹的测试站,而潜艇发射通常需要保持数节的航速,航线上不允许存在任何舰艇。从以上分析可以看出,此次发射并非像朝鲜所说采用了潜艇平台,而很可能仍使用了潜入水下的测试浮台。
水下发射性质 从试验照片看,此次采用了水下发射是毋庸置疑的,但是采用了弹射点火方式还是水下点火方式?使用了全尺寸试验弹还是模型弹?这是判断技术先进程度的基本依据。通常来说水下直接点火就是湿式发射,就是先将发射筒内注满水,然后导弹直接点火,高温燃气在导弹尾部形成空腔,推动导弹出水,这种方式多为液体燃料导弹采用,而且在苏/俄制系统中较为常见,目前服役的“轻舟”系列导弹仍采用这种方式。弹射方式是利用发射筒底部的蒸汽或燃气发生器产生高温高压气体将导弹推送到水面一定高度再点火,这种方式多为固体导弹采用,目前美国的“三叉戟”和俄罗斯的“布拉瓦”均采用这种方式。从原理上看,水下点火的可靠性较高,但系统恢复困难,而且发射前注水噪音大,容易暴露目标和意图,而弹射方式便捷、隐蔽,但技术复杂,系统不可靠。这也是“布拉瓦”多次失败的原因之一。因此朝鲜试验如果采用弹射方式,则说明其技术起点还是较高的,但如果其沿用苏联R-21或R-27导弹采用的D4发射系统,则很可能仍是较为原始的水下直接点火方式。虽然从发射照片较难判断弹射点火还是水下点火,但一般来说,水下点火有专门的排焰道,发射引起的汽化海水会在浮出水面过程中大部分被冷却,因此其比弹射方式中与导弹一同喷射出的燃气流形成的水面气雾扩散相对小。因此从技术传承和照片中“北极星”导弹后的水面气雾可以看出其采用了水下点火方式,但由于是出水测试,因此其并没有设计全程弹道试验,而很可能采用的是压低弹道试验,因此试验射程有限。
发射试验周期 朝鲜在半年多时间内进行了连续4次试验,这在工业化程度较高的国家也是难以完成的。例如,俄罗斯“布拉瓦”在试验高峰时期的周期大致是3~6个月,而且从已有潜射导弹的国家来看,在发展潜地弹道导弹时都进行过数十次陆上、水面和水下发射试验,而且都是先用模型弹或水下浮台充分试验过再使用遥测弹。而朝鲜几乎在半年内完成了数次工程跨越,是否可能呢?实际上越来越短的试验周期源于朝鲜长期的准备。朝鲜很可能为避免类似核试验的国际压力,同时生产了多枚测试弹,采用了密集方式试验,并在俄罗斯反法西斯胜利70周年纪念日当天公布这一计划,减少世界舆论关注的意图十分明显。另一方面,也说明此次试验直接采用潜艇发射的可能性不大,因为潜艇发射导弹后,需要对发射系统进行较长时间的维修维护,并吊装新的导弹,这种频繁发射只有专用发射浮台才可以胜任。从此次发射情况看,朝鲜潜射导弹测试可能转入一个相对缓和期,一是避免国际压力,二是检验前期测试数据,完善导弹系统,三是重点发展和改造专用发射潜艇,实现潜射导弹的实战化。
导弹系统分析
潜射弹道导弹 该型导弹被美国称为“KN-11”,弹体上标示了朝文的“北极星”。经过测量发现,该导弹长径比为5.85/1(含弹头)和4/1(不含弹头)。而苏联的R-27导弹长9.65米,直径1.5米,长径比为6.4/1(含弹头)和5.2/1(不含弹头)。可见,该导弹并不是完全的R-27导弹,而如果像外界推测的那样使用了R-27导弹发动机,则其直径基本应该与R-27相近,也就是1.5米。以此计算则可知,朝鲜“北极星”导弹长约8.8米,弹体部分长6米,弹头部分长2.8米。
从以前公布的情况看,由R-27导弹直接发展而来的“舞水端”弹道导弹长12.5米,直径1.5米,弹头舱长2米,与“北极星”导弹有较大差别。而同样由R-27导弹发展来的KN-08导弹虽然长度达到17米,但是使用R-27火箭发动机的第二级长度只有5.4米,这与“北极星”导弹非常接近,而其弹头部分2.8米的长度和球形头锥帽则与“舞水端”导弹最为接近,因此可以看出,“北极星”导弹弹体最有可能是从KN-08导弹的第二级发展而来,而弹头部分则可能从“舞水端”导弹弹头改造而来。
此外,与射程2400千米的R-27导弹相比,“北极星”导弹弹体部分要短约1/4,在同等技术条件下,则其射程大致不会超过1800千米。
潜艇情况 潜射导弹的装载与使用与潜艇的排水量和性能有较大关系。一是潜艇在发射瞬间受到巨大的发射反冲力和复杂的水动力作用,平衡状态难以保证;而连续发射又需要潜艇必须在规定时间内恢复到发射状态,这对潜艇的操控提出了很高要求。二是搭载多枚潜射导弹可能造成潜艇载荷过大,影响其水下机动性,而考虑到搭载的多枚潜射导弹完全发射后潜艇产生的多余浮力,需要设计较大的压水舱来平衡这种急剧变化,因此配置潜射弹道导弹的潜艇需要较大的排水量。苏联第一代装载3枚潜射导弹的潜艇排水量基本在2600~2800吨。例如,R-21导弹使用的“高尔夫”级潜艇排水量为2820吨,而目前朝鲜主要装备的“罗密欧”级潜艇排水量最大只有1800吨,前面提到的“萨瓦”级就是该级潜艇的仿制型。因此外界普遍猜测,朝鲜会使用“高尔夫”级潜艇搭载弹道导弹。“高尔夫”级潜艇搭载3个潜射发射管。
不过也有人认为“萨瓦”级潜艇也不是不可能作为潜射导弹的发射平台。其排水量小,可以减少导弹装载量,并装载比R-21或R-27更小的导弹。“高尔夫”级搭载的R-21导弹最大射程为1420千米,弹头质量为1180千克,起飞质量16吨,而R-27导弹起飞质量14吨。从朝鲜“北极星”导弹外观尺寸推测,其起飞质量大致为10吨左右,同时从2014年7月新浦南造船厂潜艇改装的卫星照片来看,“萨瓦”级潜艇围壳上有一个长方形的洞,长4.25米,宽2.25米,并罩着蓝色的盖子,而这一空间只能配置1至2个直径1.5米导弹使用的垂直导弹发射管。因此朝鲜可能在“萨瓦”级潜艇上装载1~2枚潜射导弹,并同时发展更大的类似“高尔夫”级的新型潜艇。
导弹性能分析
朝鲜潜射导弹虽然技术还较为初级,但已经实现了关键技术的突破,总的看,“北极星”导弹有以下特点。
发射方式有突破,但性能有限 潜射弹道导弹被视为可靠的二次打击力量。目前世界上只有“5个半”国家拥有这一能力,那半个是印度(部分拥有)。而朝鲜此次发射表明其也开始进入这一俱乐部,但由于导弹仍采用液体燃料,而且其工业技术水平很难掌握苏联的燃料封装技术以保持燃料在较长时间内可靠可用,而只能在发射前加注高腐蚀燃料,这将使导弹战斗值班时间局限在数十小时内,此外导弹射程和载荷能力有限,因此其威胁也不能过高评价。
巡航距离有限 应该看到,朝鲜潜艇技术仍停留在较低的水平上,特别是在当前各国反潜能力极大跃升的背景下,弹道导弹潜艇如果不依赖良好的隐身性能、极强的水下降噪能力,想要发挥海基威慑力很困难。特别是朝鲜潜艇为常规动力,且海上保障能力较低,因此其实际巡航距离非常有限,只能依靠本土的空中和水面力量提供掩护,部署在国家近海担负警戒巡逻任务,必要时遂行突袭和反击作战。
导弹容量和作战时间有限 从“北极星”导弹的性能分析可以看出,该导弹射程潜力可以达到1800千米,加上有限的潜艇航程,可以从本土东部或西部海域对韩国、日本或驻韩日美军基地实施突击,以规避美日韩以陆上导弹为假想敌的弹道导弹防御系统,其将成为撬动美国东亚导弹防御网的杠杆。但无论是现在的“萨瓦”级还是正在发展的“高尔夫”级携带的导弹数量都不会超过3枚,有限的火力容量使其威胁非常有限。
由于朝鲜潜射导弹采用的常规潜艇续航能力有限,“北极星”导弹加注燃料后有效时间非常短,另外核弹头对环境的温度、湿度、颠簸水平和过载要求都非常高,这些因素导致其潜艇必须在短时间战备巡逻后就必须返回母港检测和维护,使朝鲜潜射导弹系统持续作战时间非常短,限制了其效能发挥。
文/李梅
