回顾火红年代的军事科技---中国超级大炮与炮射导弹系统探迷

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导读:一、缘起 上个世纪五十年代末,整个地球已被冷战的气氛所笼罩,两大阵营之间,早已是虎视眈眈。其中,导致冷战出现所谓“恐怖平衡”现象的最重要因素,不是别的,正是核威慑。十多年前,全世界已经领略过核武器的“风采”:一座广岛,一座长崎,成为人类原子能发展史上的里程碑。受此刺激,有能力的国家都在研制核武器;而在北约和华约对峙,并“有能力保证互相摧毁”的大背景下,这柄利剑却再也没有出鞘。到了五十年代末期,中国正处在一个内外交困的时代。国内,由于接手的是个乱滩子,刚刚建国只有十年的新中国基础工业一贫如洗,经济薄如白纸

一、缘起

上个世纪五十年代末,整个地球已被冷战的气氛所笼罩,两大阵营之间,早已是虎视眈眈。其中,导致冷战出现所谓“恐怖平衡”现象的最重要因素,不是别的,正是核威慑。十多年前,全世界已经领略过核武器的“风采”:一座广岛,一座长崎,成为人类原子能发展史上的里程碑。受此刺激,有能力的国家都在研制核武器;而在北约和华约对峙,并“有能力保证互相摧毁”的大背景下,这柄利剑却再也没有出鞘。到了五十年代末期,中国正处在一个内外交困的时代。国内,由于接手的是个乱滩子,刚刚建国只有十年的新中国基础工业一贫如洗,经济薄如白纸,各行各业百废待举;国际上,几年前被迫的抗美援朝,已经清楚地界定了以美国为首的西方敌人;而随着不断进展的中苏争论,中国与传统的社会主义阵营又面临着彻底决裂的局面。一转眼来到六十年代,经历了三年自然灾害的中国,正在恢复元气,可当时的国际处境,却并未好转——中苏联盟已经完全破裂,中苏边境已经是重兵云集。苏军的演习和中国军队的推演,都已经证明了一个问题:苏联的机械化集团军和坦克集团军,只要几个小时,就可以取道张家口,进逼北京!为此,苏军的可能进攻路线上,中国军队都在层层设防。但是,如果苏军不采用常规进攻,而改用新型的核袭击,又怎么办?苏联如果选择核袭击,恐怕未必会只象美国轰炸广岛、长崎时那样,只采用轰炸机投弹的方式进行。因为,世界上已经出现了新的投送平台,那就是装备着核弹头的远程弹道导弹、中程弹道导弹。所谓“洲际弹道导弹”的远程弹道导弹,全程飞行时间,不过三十到四十分钟。从蒙古发射的中程弹道导弹,打到中国境内,整个时间甚至不到十分钟。而且,多弹头分导、诱饵欺骗、弹头机动等等方式,也出现了。在这种情况下,还没有核武器的中国,能不能抵挡来自西方或北方的核袭击?事实上,这是一个没有悬念的问题,能或者不能都必须进行抵御——难道因为防御起来“很难”,就不去防御?断然没有这个道理!

二、揭幕

1963年12月15日,听取了战略武器问题汇报之后,毛主席指示:“原子弹、导弹,无论如何也不会比别人搞得多。同时,我们又是防御战略方针。因此,除搞进攻性武器外,还要搞些防御武器。”两个月后的1964年2月6日,这个问题再次被毛主席提出。当天,他在会见国防部五院副院长钱学森时,专门谈到了反导弹研究问题:“有矛必有盾,搞少数人有饭吃,专门研究这个问题。五年不行,十年;十年不行,十五年。总要搞出来的。”这个指示,被称为640指示,相应的反导相关项目,代号是640工程----中国导弹防预系统和反卫星作战系统。

为了落实640指示,1964年3月23日,国防科委召开了弹道导弹防御科学讨论会。参加讨论会的一共有三十多位专家和领导,分别来自四机部、国防部五院、国防部十院、中国科学院、解放军炮兵等单位。这个讨论会明确了反导的三个可能途径,并就此做了初步分工:国防部五院负责导弹反导弹,炮兵科学研究院负责超炮反导弹,中科院上海光机所负责激光反导弹。其中的超炮反导弹,开始其实就是超级大炮反导弹的略称,但这个项目,最终还是花落别家,关于这个问题,我们后面慢慢道来。

1965年5月10日,中央专委办公室发出《关于防御敌导弹的研究工作问题的通知》,要求四机部、五机部、六机部、七机部、中国科学院、炮兵、XX基地(注:本文略),必须把防御敌导弹的研究,纳入本单位年度和长远规划。两个月后的7月8日,国防科委向中央专委呈交《关于反导弹防御体系的研制规划报告》。8月27日,中央专委第13次会议批准了该报告。1966年2月23日,国防科委召开640工程汇报会。在这个会上,反导弹工作被具体细化,正式确定了五个工程代号、各研究单位的分工、系统的研制规划等(未解密。有人猜测五大工程系统为:反击一号低层高超音速拦截弹系统[“橡皮套鞋”技术概念];反击二号低层拦截弹系统[用于实战];反击三号高层拦截弹系统[双层拦截系统概念];反卫一号系统[反卫星激光系统];战略预警系统[如探测距离2000-3000公里的7010相控雷达系统、110单脉冲跟踪雷达系统,卫星测控网,180单脉冲精确测量雷达及“远望”船等跟踪制导系统,108乙型计算机及指控中心(C3I),地面设施等等],提出计划在1973-1975年间研制出拦截系统,并进行拦截试验,同时会议决定加快反导靶场与反导核弹头的研制。其中的640-2项目就是超炮反导项目(由于640工程未解密,有人猜测,超炮反导项目只是640工程的分系统中的一个次等子项目)。中国的超炮反导项目,由此拉开了大幕。

三、探索

接受毛主席640指示的钱学森,时任国防部五院副院长。随着640系列工程的逐渐成型,整个国防部五院演变成七机部(即航空航天工业部),顺理成章地,它的二分院也就成为七机部二院。1969年8月14日,周总理批准七机部二院为“反导、反卫星总体研究院”。而本文的主角640-2项目,即超炮反导项目,正是落在了二院的肩上,再具体地说,是落在了二院的二一○所肩上。

这个二一○所,就是原来的解放军总后勤部炮兵科学研究院第一一○一研究所,而它之所以被国防科委指名划到二院管理,正是为了640-2项目。有了任务划分,当然很好,可究竟该怎么用超级大炮来反导弹,却成了实实在在的技术难题。来袭核弹头速度太快,高度又太高,这就决定了大炮射出的拦截弹头,其飞行速度必须足够的快,而射高也必须足够的高。针对这个问题,二一○所进行了第一阶段的探索,最终提出了“炮射次口径拦截弹”的方案。

1965年,二一○所在85毫米口径滑膛炮上进行了试验。采取了相应措施以后,重达4公斤的弹丸,其初速达到了1200米/秒,这个速度比改装前提高50%,但用于反导还是不够快。在滑膛炮发射次口径弹试验的同时,二一○所还进行了火箭加力弹、固体冲压加力弹的研究试验。后两种试验,由于现在掌握材料太少,这里就无法介绍了。

1966年到1968年间,在文革的阴影下,640-2项目向前进展着:140毫米口径的滑膛炮,发射18公斤重的弹头初速达到了1600米/秒,射高达到了74公里。这是一个巨大的飞跃。不仅如此,140炮进行的11次48发试验证明:次口径炮弹弹体结构可靠,飞行稳定。中国的超级大炮梦想,渐渐清晰了……

四、先锋号超炮

1967年1月,“640-2”工程方案论证会召开。在这个会上,中国超级大炮研制方案得到了确定。按照方案,超级大炮的设计参数如下:炮长:26米,炮重:155吨,口径:不详,炮弹:次口径火箭弹,弹重:160公斤,初速:900米/秒,射高:不详。设计目标:力争在1969年,也参加拦截“东风三号”弹道导弹的试验。这门在中国历史上绝无先例的超级大炮,被赋予一个响亮的名字:先锋号(附超级炮验证试验炮图)。

对于反导,从战术上说,使用底盘固定、初速相对较低、支撑式身管的超级大炮,并不能说是非常理想的,但考虑到先锋号只用于要地防空,敌方弹头必然是从天而降,作为反弹道导弹的方式之一,这个方案确实也有其合理之处。毕竟,先锋号与从前的超级大炮使命不同,单从火炮技术性能的指标来比较,容易失之偏颇。总之,如果能够完成“把弹头打到高空”的任务,它就是成功的,从这个角度讲,先锋号的设计思路并没有太大问题。

但是,要拦截来袭核弹头,一炮一弹的方式显然不妥,万一高空爆炸后的弹片打不着,就没有第二次击发的机会。而要实现有效拦截,就必须在20公里以上高空进行,否则,核弹头低空爆炸,就完全失去了拦截意义。由于单发无控火箭弹的拦截概率无法保证,必须构成密集炮群同时射击,这样先锋号就得制作很多门,倘若只针对北京市的要地防空尚且可行(当时的设想是用于北京地区要地防空),但中国需要严防死守的战略目标众多,如果每个目标都配备多门超级大炮,国力能否负担都成了问题。由此,先锋号超级炮最终停留在了图纸上.....

五、炮射导弹系统

火箭弹弹丸一离开炮膛,就再没人能干涉它的行踪,对于需要不断修正截击弹道的超级大炮而言,配备无控火箭弹是极不合适的。而如果在炮弹上安装导引系统,整个炮弹也就变成了导弹,虽然还是炮射的。经过大量研究,二一○所改换了研究方向,由炮射火箭弹改为炮射导弹。这样,大规模齐射的撒网式导弹拦截方案变成了小规模的精确打击方案。与此同时,上级提出了研究能够用于实战的低空拦截系统,目的大约是为了对付常规弹头。而炮射导弹既有炮弹的高速度,又有导弹的高精度,无论高低拦截都能使用。这样,中国超炮反导项目研制的第二阶段----炮射导弹系统,从1970年正式开始了。

炮射导弹系统的研制,新的技术拦路虎随之产生,仔细数数,大概有两只。第一只,是尺寸问题:七十年代初期的中国,导弹已经有了很多种,但要“细”到能塞进炮膛,合适的品种可就难找了。第二只,是过载问题:人从楼上摔下来,过载是1个G;战斗机做战术动作,瞬间过载可以达到7到8个G;宇宙飞船起飞和回归,最大瞬间过载可以到10个G左右。而火炮“哐当”那一下,弹头要承受多大过载?按超级大炮的参数计算,大概要承受5000-10000个G!如此高的过载环境对弹体结构、发动机、电子设备乃至陀螺的研制,都提出了苛刻得令人生畏、近乎严酷的要求,而当时的中国,根本没有这方面的经验积累,一切只能从头开始摸索。而要摸索,就得一个部件一个部件地来。从陀螺开始,到加速度表、伺服系统、放大器、变流机、天线、调速管、弹上遥测系统……都得进行测试。经过不懈努力和从1000到5000个G的炮射试验,二一○所最终得出结论:一些部件经过加固后,可以耐受3000到5000个G的超高过载,但陀螺还是不行。陀螺,那是整个导弹确定自己姿态的核心元件,要是陀螺不行,还怎么搞?为了解决这个问题,二一○所和电子工业部一四一○所合作,专门研制出了能成功挺过3000到5000个G的振梁速率陀螺。这种陀螺现已装备到了其它导弹工程上,并荣获国家发明奖。

六:谢幕

弹变了,炮自然也要变。同时,由于火炮设计的思路改变为对付常规弹头的低空拦截系统,拦截弹也就不需要那么高的速度了。科研人员选定了无坐力炮。无坐力炮,就是那种有点象火箭筒似的,发射时后部喷出长长火焰的火炮。由于发射药燃烧后,大量气体有个出口,不象在其它火炮里那样走投无路,只能推着弹丸玩命跑,它射出的弹丸,速度也就相应降了下来。之后,二一○所研制出了200毫米口径的无坐力炮,50公斤的弹丸装进200毫米口径的无坐力炮,发射后速度为820米/秒。这个结果的取得,证明了采用低膛压、低初速的无坐力炮发射拦截导弹的设计是可行的。

这一时期,中国口径最大的火炮也设计了出来,它的口径赫然竟是420毫米,丝毫不逊色于世界上一些著名的超级大炮!但是,资料里对这门堪称“中国之最”的固定式弹道炮只介绍了一句话。

此间,二一○所还对回收弹丸做了大量的研究,包括:140毫米口径炮射高过载开伞回收弹试验,成功;从3000到15000个G的高过载环境里开伞回收,成功率100%;弹丸速度达到3-4倍音速时开伞,成功。以上几项研究,直接推动了我国空间飞行器再入开伞回收技术的进展。换言之,如今“神六”的成功,其中也有超级大炮工程的功劳!

1974年5、6月,七机部和二院召开反击三号高拦反导导弹系统方案讨论会和技术协调会,并开展了配套设备研制和关键技术攻关。在各系统科研人员对640工程不断进行研究的同时,世界局势正在悄然发生着变化。1972年,美国和苏联签订了限制反弹道导弹条约。这就意味着,通过互相限制“盾牌”的数量和范围,来确保“矛”的锋利,进而保证“恐怖平衡”。继而,1975年,美国把刚刚建成的反导防区关闭了。如此等等,不能不影响到640系列工程的决策者和参与者。而在文革中,人们对640工程提出异议,是要被带上“歪曲最高指示”、“下马风、散伙风”的帽子的。

终于,文革结束了。1977年11月,七机部在《关于二院方向任务的意见》中,明确提出“将武器研制改为系统试验”。简单的四个字,彻底扭转了640系列工程的方向,也预定了它们的结局。本年,反击三号导弹系统停止研制。而在此之前,实践二号乙卫星设计、反卫一号(以卫星反击卫星)武器系统总体设计、部分设备研制试验均获得了成功。

1978年2月,二院向七机部呈交《关于二一○所任务方向问题的报告》,提出终止640-2反导超炮的预研工作。

1978年4月26日,七机部部长宋任穷向二院传达国防科委的意见:组成一支精干队伍,继续进行反导多途径探索;所需经费专款专用;其它力量承担进攻性武器的研制任务。这么三句话,将640系列工程参战队伍的规模大大缩小。两个月后的1978年6月29日,***在中央专委会议上指示:研究还是要研究,可留些人继续搞。这个会议明确规定了航空航天部二院(即反导反卫星总体研究院)的工作方向:把力量放到进攻性武器研制上;反导任务由型号研制调整为途径探索和单项预研。

1980年3月19日,根据国防科委和七机部的决定,包括航天部二院二一○所640-2项目在内的640系列工程,停止了研制试验。


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