如何全面对比朝韩火箭/ 导弹能力?

朝韩火箭/导弹能力对比

朝鲜卫星发射活动至今已进行过4次,第一次是用“银河”1火箭(由“大浦洞”1改造成)发射,后三次是以“银河”2火箭为主(“银河”3只是在其基础上稍加改变)发射。韩国卫星发射活动至今已进行过两次,即将进行第三次,三次均使用相同的“罗老”号火箭和卫星载荷。因此,“银河”2和“罗老”号分别代表了朝韩运载火箭及弹道导弹的最高水平。下面就对它们做一简要对比。

朝韩运载火箭结构与技术来源

从外观来看,朝鲜的“银河”1和“银河”2火箭差别较大。“银河”1较为细长,其第二、三级不明显。从火箭结构来说,其长径比较大,横向载荷系数有限。这种火箭的结构强度不高,如果要增加推力,只有采用一级火箭外部捆绑式结构。这适合运载火箭而不适合导弹,因为这使导弹外部不规则,系统运输、维护都非常困难,缺乏进一步发展的潜力。“银河”2更像典型的三级火箭,三级的直径依次递减。对“银河”2照片进行量算得知,其第一级直径2.4米,长16.8米;第二级直径1.44米,长9.6米;第三级直径1.2米,长6米。利用这一数据可大致估计其结构。一是“银河”2第一级很可能采用了4枚“劳动”型导弹横向捆绑方式,捆绑后的4个火箭发动机很可能共同使用一个燃料箱,从“银河”2发射照片也可以看出其底部火焰是从4个主发动机喷射出来的。二是火箭第二级从直径来看,在以前的“银河”2上是没有的,可能是苏联提供的潜射型SS-N-6导弹的发动机。三是火箭第三级采用固体发动机的可能性较大,从外观看可能是朝鲜KN-02导弹发动机放大型,这说明朝鲜已有能力设计新的固体火箭发动机。

“罗老”号火箭分为两级,总长33米,直径2.9米,重140吨,起飞推力170吨,可将一颗100千克的卫星送入轨道。俄方提供的一级火箭采用液体燃料发动机,全长25.8米,直径2.9米。从外观看,朝鲜的火箭采用了4枚火箭发动机并联方式,其由4个燃烧室构成,而俄罗斯火箭采用单台发动机,而且火箭长度和直径都明显大于朝鲜火箭。从飞行弹道来看,“罗老”号的一级火箭基本完成了朝鲜“银河”号一、二级火箭的任务(但弹道高度要低于朝鲜),可见,这两种火箭采用的技术和制造能力都有非常大的差别。“罗老”号的第二级火箭由韩国航空宇宙研究院开发建造,推力8吨。该火箭直径2米,第二级火箭及有效载荷舱组成了“罗老”号的上级段(长7.7米)。第二级火箭长度在6米左右,从外观尺寸来看,目前韩国已经掌握的“白熊”和“玄武”战术导弹都还没有达到这一水平,但是韩国航空宇宙研究院通过上世纪90年代初KSR-1和KSR-2固体燃料探空火箭的发展,初步掌握了固体火箭的设计。此次由韩国负责二级火箭的设计和制造,引进了俄方技术,使该火箭设计得以完成。该火箭虽然长度与朝鲜“银河”号第三级接近,但是直径相差较大,这都表明其加工工艺水平要高于朝鲜。而韩国进行的发射活动中,卫星最终入轨高度明显高于预期,表明关机点比设计推迟了许多,说明韩国并未完全掌握固体火箭控制技术。

从火箭结构和技术来源看,在较大型运载火箭的设计和制造上,韩国还无法与朝鲜相比。韩国只掌握了中小型固体燃料火箭的设计制造技术,而且实践经验非常少,导致应用可靠性非常低,但从工业实力和长远计划来看,韩国的中小型运载火箭技术具有较大发展潜力。

朝韩远程导弹能力分析

从“银河”2的结构和几次发射结果看,与之对应的朝鲜远程导弹能力已得到重大突破。而“罗老”号的发射表明,韩国也具备了一定的远程导弹能力。

1998年“银河”1火箭发射中的第二级溅落点距离发射点1646千米,而2009年“银河”2火箭的第二级溅落点距离发射点达到了3200千米。可见,如果将此次发射的火箭转换成弹道导弹,与1998年时相比,射程延长了1倍。

而从“罗老”号飞行弹道来看,其在飞行2000千米到达300多千米上空后星箭分离,因此“罗老”号的二级火箭在飞行不到3500米处溅落,这与“银河”第二级溅落的3200米接近。当然,如果“银河”号的三级火箭运行正常,其距离将更远。2012年12月发射的“银河”号第三级火箭坠落于距朝鲜约4000千米左右,超过了“罗老”号。此外,由于运载火箭发射卫星时采用了较高弹道,射程明显缩短,如果采用最佳能量弹道,两者的射程都将超过7500千米,但朝鲜“银河”号仍将比“罗老”号的射程远。

从西方观点看,与朝鲜不同的是,韩国的商业远程运载能力并不意味着其军事投送能力,而且“罗老”号的一级火箭为俄造,因此不意味着韩国掌握了远程导弹运载技术。但也应该看到,韩国负责的第二级固体火箭的发展潜力非常大,其直径达到2米,这在世界范围内也少见,而朝鲜的第三级固体火箭只有0.8米,这已是目前所知道的朝鲜最大直径的固体火箭。韩国第二级固体火箭如果通过加长长度而发展为固体导弹,其投送能力将十分可观。“罗老”号第二级火箭长6米,与俄“白杨”导弹的前身SS-20导弹的第二级接近,可见韩国在固体火箭的发展上采用了有较大技术风险的较高标准,如果发展成功,并对其进行有限改进,可以发展为较大型固体燃料远程导弹。

朝韩远程导弹发展的技术难点

虽然朝韩火箭或导弹技术取得了进展,但不代表其有能力延续这种发展,在更严厉的国际制裁下,其技术难点难以克服。

关键部件均无法自主生产目前朝鲜能制造氧化剂、火箭用燃料、电缆、集成电路、导弹用特种钢,但仍依赖外界获取制导系统所用的先进电子元件和其它高级硬件。比如朝鲜火箭的第二级源于苏联SS-N-6导弹,这种导弹结构较为紧凑、复杂,工业水平已经达到较高水准,朝鲜有可能对其进行反设计,但其中的工艺和材料是其工业基础无法解决的,朝鲜很可能采用了从隐蔽渠道获得的现成品,并将现成的SS-N-6上的两个游动发动机和涡轮泵加装在了第一级火箭上。可见,朝鲜“银河”火箭第二级直接采用了SS-N-6的发动机级段,同时第一级又采用了SS-N-6的部分关键部件,这意味着朝鲜可用于试验和部署的导弹非常有限,取决于其曾获得过多少SS-N-6或外来零部件。当然,这一情况可能随着朝鲜导弹工业能力的提高而缓解。例如,朝鲜在2012年4月发射卫星失败后,很快在2012年12月再次成功组织了卫星发射,这比上次2009年发射到2012年发射的近3年间隔有明显改进,可见其导弹工业能力已经明显提高。

韩国由于技术基础薄弱和外界限制,始终无法制造运载能力较大的一级火箭。虽然与俄签了合作协议,但韩国的研究员无法接近俄罗斯研发现场,从而无法了解交付韩国的第一级火箭的内部结构。而韩国在液体火箭发动机研制过程中报废的发动机就有40余台,可见,大型火箭的设计与制造是韩国远程导弹发展的主要技术难点。

没有验证弹头再入技术卫星与导弹的重要区别就是卫星无需再入大气层就可工作,而导弹需要再入大气层。弹头的高温烧蚀、尾迹、等离子鞘、气动力、粒子云侵蚀及弹头的滚动等多个问题无法得到验证。这要求科技人员不仅要掌握弹头姿态控制技术,更重要的是还要能制造弹头防热罩。虽然朝鲜已经解决1300千米射程的“劳动”导弹弹头的再入问题,但这与射程7000千米以上的“大浦洞”2导弹不可相提并论。目前朝韩两国的远程火箭或导弹试验都没有机会检验弹头再入过程的相关技术。虽然热防护技术和材料已经发展了40多年,朝韩可能有能力开发热防护罩,但有关耐热材料和外形设计在没有试验数据的情况下是难以选择和仿制的。

系统可靠性不高从朝韩火箭试验多次失败的过程看,朝韩弹道导弹和卫星发射的核心技术——多级火箭分离技术,还存在缺陷。无论何种分离方式都需要多次启动火工品,任何次序或时间的失误都可能造成分离失败。2009年4月朝鲜发射失败就被怀疑是液体燃料的二级火箭和固体燃料的三级火箭未成功分离而一起坠落。朝鲜经历的两次火箭和一次导弹试验出现问题的时机和现象均不相同,这与生产中的质量控制、工艺水平和可靠性设计有关,一时难以解决。即便是2012年12月的成功发射,是否能够持久仍不得而知。而韩国前两次卫星发射出现整流罩未及时分离和发动机未按控制关机都表明韩国自主生产的二级火箭可靠性不高,特别是2012年底韩国“罗老”号发射一再推迟,其中包括了韩国负责的第二级火箭的电动推力矢量系统故障,这都需要多次发射实践来改进。

弹头载荷有限,无核弹头朝鲜在2006年6月和2009年5月进行了地下核试验,但对这两次试验许多专家仍持怀疑态度。虽然朝鲜可能将试验不充分的核弹装在导弹上,但这种核弹未经试验来改进其设计、炸药加工和火工品质量。如果将其装在导弹上,弹头再入时的高速运动、振动和急剧减速、甚至撞击等恶劣环境都可能导致炸药球的变形和火工品的失效,因此在地面试验不完全的情况下,将其装入弹头技术风险较大。朝鲜2012年成功进行的发射中,卫星只有100千克,载荷质量非常有限。目前即便是美国,将导弹核弹头做到100千克以下也十分困难,因此朝鲜难以将该级别载荷替换为核弹头。

韩国政治和经济与西方国家联系紧密,而且受到美国“核保护”,外界不可能允许其发展核武器,因此其掌握和拥有核弹头的可能性不大,这使其远程导弹的开发失去意义。虽然2012年底美国将韩国弹道导弹射程限制放宽到了800千米,但这与朝鲜弹道导弹发展水平仍不可同日而语。

可以看出,朝鲜导弹与核武器发展虽然迅猛,但由于其部件来源和技术局限,其未来发展会遭遇较大困难,这可能促成其在国际社会得到一定利益后,减少核与导弹手段的使用,暂时缓和对峙状态。而韩国军事工业相对透明,难以突破国际法律限制,这都将成为其发展远程导弹的障碍。值得警惕的是,尽管韩国尚未掌握所有制造火箭发动机的技术,但已具备了系统组合和诊断能力,并能建造发射架和相关设施,将火箭送入太空,这将使其成为潜在的航天大国。

作者:徐萍
      来源:《兵器知识》2013年第02期