技术分析:朝鲜目前无法解决弹头防热问题

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导读:首先是弹头再入大气层后的防热问题。远程/洲际弹道导弹的弹头重返大气层时,最大速度达到20倍音速左右,与空气摩擦后产生大量热量,由此带来严重的气动烧蚀问题。朝鲜只发射过一次芦洞中程导弹,大浦洞2号导弹在2006年的唯一一次发射在起飞约40秒后偏离弹道失败,至于1998年和2009年发射光明星1号和光明星2号卫星也都以失败告终,朝鲜始终未有机会验证其弹头防热能力。比较朝鲜芦洞导弹和舞水端导弹的设计,可以发现舞水端导弹弹头改为钝锥形既短又粗,使再入大气层时与空气高速摩擦的热量不会集中于尖锐的端头,弓形

朝鲜发射卫星再次失败了,其实即便此次发射取得成功,也仅仅验证了他们的远程导弹投掷能力。一枚远程或洲际导弹要具备可靠的战斗力,还有诸多难题必须克服。



首先是弹头再入大气层后的防热问题。远程/洲际弹道导弹的弹头重返大气层时,最大速度达到20倍音速左右,与空气摩擦后产生大量热量,由此带来严重的气动烧蚀问题。朝鲜只发射过一次芦洞中程导弹,大浦洞2号导弹在2006年的唯一一次发射在起飞约40秒后偏离弹道失败,至于1998年和2009年发射光明星1号和光明星2号卫星也都以失败告终,朝鲜始终未有机会验证其弹头防热能力。比较朝鲜芦洞导弹和舞水端导弹的设计,可以发现舞水端导弹弹头改为钝锥形既短又粗,使再入大气层时与空气高速摩擦的热量不会集中于尖锐的端头,弓形激波也可以带走一部分热量,从而降低了防热系统设计的难度。这种设计源自R-27潜射导弹,降低防热设计难度的同时也有很多弊端,如钝锥形弹头再入减速快得多降低了末端反导系统拦截的难度,再入过程中气动阻力造成随机偏差也大得多。舞水端中程弹道导弹射程只有2500千米左右,但它的防热问题仍有赖于俄罗斯马卡耶夫设计局工程师的帮助,朝鲜要研制射程更远的弹道导弹,防热系统面临的困难就更大了。尤其是俄罗斯也不再是20世纪90年代管理涣散穷困潦倒的窘境,朝鲜已经没有继续获得外援的可能。


为了研究弹头隔热技术,获得一手数据,中国1980年实施东风5号导弹全程飞行试验,并派出编队远赴南太平洋打捞溅落的弹头。当时派出了当时为止中国海军最大规模的远洋舰队。但朝鲜面临周边严厉制裁,自身亦无力组织远洋舰队,解决弹头隔热问题的希望极低。

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可以参考的例子还有中国,据美国情报机构报告,中国在研制东风3号、东风4号和东风5号导弹的过程中,都曾在弹头防热上遇到困难。东风3号和4号导弹在飞行试验中曾出现弹头防热技术不过关而导致试验失败的情况,东风5号洲际导弹的小钝头锥形弹头虽然再入后飞行速度更高有利突防,精度也比大钝头锥形弹头更好,但防热难度更大。东风5号成功发射卫星数年后仍受阻于防热问题,直到采用高强度、高抗冲击和热导率小的碳-石英复合材料研制成功后,才解决弹头防热中最关键的头锥防热问题。朝鲜在复合材料技术领域可以说是一片空白,要解决弹头防热问题将更加艰难。


朝鲜难以解决弹头防热问题,还与其国土面积狭小、缺少远洋海军、远洋测控船队有关。因为要解决弹头防热问题,首先要解决的是如何寻获发射后再入弹头,通过对其分析,获得第一手数据资料。美苏都具有洲际导弹全程飞行试验的条件,中国在本国境内也进行过东风4号远程导弹的全程飞行试验。但到研制东风5号洲际导弹时,全程飞行试验只能通过向南太平洋方向发射来实现,如何将落入南太平洋的弹头打捞上来,就成了试验的关键环节,这就是1980年实施的“580任务”。为此,中国海军出动了6艘当时最先进的051型驱逐舰,2艘远洋调查船、2艘远洋测控船、2艘远洋补给舰、2艘远洋打捞船、4艘远洋拖船,整个编队一共18艘舰船和4架舰载直升机,迄今为止仍是中国海军出动过的最大型远洋编队。


朝鲜国土狭小无法完成中程和远程导弹全程飞行试验,向海上发射又缺乏远洋海军的支持,而且在国际压力下朝鲜也无法名正言顺地进行远程弹道导弹飞行试验。既缺乏突破防热难题的工业基础,又无法进行实际试验验证防热系统改进的效果,闭门造车的效果可想而知。除非其国际环境有很大的改观,否则朝鲜根本没有解决远程导弹防热问题的希望。




解决投掷问题和防热问题对于研制洲际导弹来说仍然远远不够,制导系统同样是远程和洲际导弹面临的主要技术障碍之一。印度号称射程5000千米以上的的烈火五号远程弹道导弹就因无法自外国获得高精度的惯导系统,导致进度不断推迟。印度尚且如此,朝鲜自不待言。高精度的惯导系统对于远程和洲际导弹具备战斗力是至关重要的,关系着核导弹是否具有威慑效果。一般的说核弹头冲击波的有效杀伤半径为C*爆炸当量的立方根,其中C为常数一般取1.49,这样算下来10万吨的氢弹弹头有效杀伤半径仅有约3.2千米,100万吨也仅有约6.9千米。而且在验证导弹精度时,朝鲜同样面临国土狭小、缺少远洋海军的条件限制,无法测定导弹全程飞行时的落点精度。通俗地讲,导弹能不能打得中目标,朝鲜自己也是没有谱的。



本文内容于 2012/4/15 6:20:48 被goodcjh编辑

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