俄罗斯“海燕”核动力巡航导弹发展综述

俄罗斯“海燕”核动力巡航导弹发展综述,第1张

来源:战术导弹技术

孙宗祥 1    李文佳 1    李一鸣 2

(1. 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所,绵阳 621000;2. 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所,绵阳 621000 )

DOI:10.16358/j.issn.1009-1300.20220159

摘 要 核动力巡航导弹作为战略慑止武器理论上具有超长巡航飞行距离和时间、超低空飞行突防能力。通过回顾美俄核动力飞行器的发展史,认识到核动力飞行器的主要技术难点在于核动力装置小型化和核辐射屏蔽问题。重点介绍了俄罗斯“海燕”核动力巡航导弹发展现状,通过公开发布的导弹和试验图片,对比分析了可能采用的布局构型和动力方案,比较了各方案利弊,“海燕”实际采用何种方案还有待更多信息的确认。“海燕”核动力巡航导弹有望成为俄罗斯应对战略挤压的有力手段,对其技术发展和实战能力的认可和质疑需客观对待。由此启示,对于未来战略武器发展,要重视新技术新手段,着眼全球快速打击目标,推动战略慑止武器发展,通过集成各大工业行业和利用重大项目牵引,促进新概念武器的快速发展。
关键词 海燕;核动力巡航导弹;核动力飞行器;核动力发动机;战略慑止武器;战略博弈;发展研判

1 引 言

持续稳定的动力供应将极大提高飞行器的续航能力和作战能力。使用化石燃料作为动力源,会对飞行器的飞行速度、高度和航程产生一定的限制1。核能作为一种新型能源,与传统的化石燃料相比能极大提升飞行器的续航能力和作战能力。在20世纪50~60年代,美苏双方都开展过核动力飞行器研究,终因技术原因下马2。但是核动力飞行器无需考虑能量消耗,其飞行时间和距离几乎无限制,能够迂回前进,绕过敌方的反导防御拦截系统,在意想不到的地方攻击敌方目标,具有很高的战略威慑价值。
有关资料显示,美俄双方对于核动力的相关研究从未中断。俄总统普京在2018年首次公开“海燕”核动力巡航导弹相关研制信息;2021年8月,俄国防部长绍伊古要求国防部抓紧完成“海燕”等新武器系统的研发工作,计划于2025年投入使用。2022年2月,俄乌战争爆发。2月27日,普京下令俄军核威慑部队进入特殊战备状态3。随着美国和北约不断拱火援乌和挑衅俄罗斯底线,一时间核战危机扑朔迷离。为此,发展非对称核力量越来越重要。“海燕”作为一种“双核”(核动力+核弹头)战略慑止武器,值得高度关注。
本文介绍了核动力飞行器的发展史、“海燕”核动力巡航导弹发展现状,并针对其布局构型、动力方案、存在的技术问题等进行了分析,通过研判俄罗斯发展“海燕”核动力巡航导弹的目的、理念和前景,提出了未来发展战略摄止武器的思考。

2 基本情况

在20世纪50~60年代美苏就核动力飞行器开展过研究4,终因技术原因全都下马。近年来,俄又重拾老路开始研制“海燕”核动力巡航导弹,并称已成功开展了飞行试验。

2.1 核动力飞行器发展史

1941年,美国加州理工大学研究人员提出了核动力飞行器的发展构想。二战后,随着核技术的快速发展,美苏两国掀起研发核动力轰炸机的热潮。1946—1961年,美国空军联合原子能委员会(AEC)、国家航空咨询委员会(NACA)和通用电气公司,先后开展了核动力飞机项目——飞机推进的核能(NEPA)5和飞机核推进(ANP)研究,目标是研发核动力长航时战略轰炸机和高性能飞机(航程近50000 km)6-8。在ANP计划项目研究中,美国尝试基于通用电气公司的J53、J57和J47涡轮喷气发动机与液态金属反应堆相连改造形成核动力发动机,最终核动力发动机X39是基于J47改造而成,并完成了多次地面试验;载机起初定为研究试验飞机X-6(见图1),但最终没有设计研制出来,而是基于B-36改造而成的NB-36H(见图2)成为首架核动力试验飞机,并利用该机完成了核反应堆“临界状态”的飞行试验,共进行了47次飞行试验9。在研制期间,波音公司曾建议空军研究一种“核巡航、化学冲刺”技术,利用辅助的化学燃料使飞机在目标区域内实现超声速飞行,并可在无限航程内进行核巡航。据此,制订了武器系统WS-125A研制计划。但最终因辐射屏蔽设施过重、材料无法满足推力和使用温度要求、所需化学燃料过多无法达到设计的“冲刺”半径等原因,整个核动力飞机项目在耗资4.69亿美元后于1961年初中止5

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图1   X-6

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图2   NB-36H
1957—1964年,美国空军与AEC联合开展了“冥王星”计划(Project Pluto)研究,目标是研制远程、高速(M3)、低空核动力导弹SLAM(supersonic low-altitude missile),见图3。美国在该计划中先后研制了两台核冲压发动机地面试验样机TORYⅡ-A和TORYⅡ-C,其中TORYⅡ-C的功率与SLAM导弹反应堆非常接近,并于1964年5月对其进行了两次地面试验。但在进行大量的试验研究后,最终因辐射屏蔽、核动力小型化以及耗资巨大等技术、经济原因于1964年放弃了SLAM导弹项目。

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图3   美国构想的核动力导弹SLAM
核动力飞机的巨大魅力不仅吸引了美国人,苏联人同样对核动力飞机充满了兴趣。20世纪40年代末50年代初,苏联在拥有核技术后,在苏联“原子弹之父”库尔恰托夫领导下开始着手研制核动力飞机。
1955年8月,苏联部长会议下达第1561-868号决议,要求组织一批科研机构和航空企业从事核动力飞机研究。图波列夫和米亚西舍夫两大设计局作为主要牵头单位开展了设计研究。图波列夫设计局以图-95为基础,在推进系统上搭载小型核反应堆,改造设计了图-95LAL核动力飞机(见图4)试飞平台(后据此还设计图-119、图-120核动力轰炸机,但只停留在设计图纸阶段),开展核动力推进系统的实验研究,并于1961年5~8月完成了34次飞行研究任务10,飞行期间,反应堆多为停堆状态,其主要研究目的是监测飞行过程中辐射屏蔽的有效性。后来,图波列夫设计局还提出了基于图-12311(见图5)的核动力无人侦察/攻击机设计方案,都未取得实质进展。米亚西舍夫设计局以M-50为基础设计了性能更好的核动力飞机M-6012(航程大于25000 km,速度为马赫数2),见图6,但未进行飞行试验。图7为构想的核动力涡轮喷气发动机的两个方案。

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图4   图-95LAL核动力轰炸机

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图5   图-123无人侦察机

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图6   M-60核动力飞机

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图7   核动力涡轮喷气发动机示意图
最终,苏联在历经长达20年的核动力轰炸机研究后,由于核动力的稳定性和辐射安全问题,当时无法解决核辐射技术难题,存在严重核污染和极高的武器保养问题,以及洲际核弹道导弹的成功研制,最终于20世纪60年代中后期不得不放弃研究。同一时期(20世纪中期),苏联还开展了洲际核动力巡航导弹“375”计划13,由拉沃奇金设计局负责研发,但没取得显著进展,后因拉沃奇金的去世而终结。
20世纪60年代末期之后,核动力航空飞行器的研究归于沉寂,转而集中到航天空间应用的核动力航天飞行器上。到90年代末,美国德克萨斯大学研究人员发现了触发异构体反应(Triggered Isomer Reaction),并发明了触发异构体热交换器(Triggered Isomer Heat Exchanger,TIHE)14,以TIHE替代燃烧室的喷气发动机对辐射防护的需求由于触发异构体反应中施放的中子和放射性产物的减少而大大降低,从而使得防辐射装置的质量大大降低。因此,核动力航空发动机再次进入了人们的视野,从而为核动力航空飞行器的发展又带来了一丝曙光。
21世纪初,美国空军研究实验室(AFRL)根据上述发现研究表明,在AGM-86远程巡航导弹(图8)上加装TIHE核动力冲压发动机,其射程可以从740 km提升至8200 km。而采用TIHE核动力/普通涡扇发动机组合动力的高空长航时无人机可在高空持续飞行1个月。

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图8   AGM-86远程巡航导弹

2.2 “海燕”核动力巡航弹发展现状

“海燕”核动力巡航弹由俄罗斯“革新者”设计局和俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)下属全俄实验物理科学研究所共同研制15。俄罗斯代号为9M730,北约代号为SSC-X-9“天陨”(Skyfall)。2018年3月,俄总统普京在国情咨文中曝光了六种新型武器系统,其中就包括“海燕”核动力巡航弹(“海燕”为全民征名而得),其余五种分别是“萨尔马特”洲际弹道导弹、“先锋”和“匕首”高超声速导弹、“佩列斯韦特”激光武器系统、“波塞冬”核动力无人潜航器。
据俄《消息报》报道,俄核动力巡航导弹的研制工作早在2001年就已开始,项目吸引了俄国内几个科学和设计机构参与。美国退出《反导条约》是“海燕”项目启动的理由。在随后的几年间,有关新导弹的工作一直处于保密状态,俄罗斯没有对外关于这种武器的任何资料。只是有零星报道称,俄自2010年就在研制小型核反应堆,并在后来研制成功了超功率小型核动力装置,这种装置可安装在俄Х-101型巡航弹上,使其作战性能大增。直到2018年3月1日,普京首次在官方层面确认了该项目的存在,并表示已经完成了一些试验工作。
据美国军事情报机构称,“海燕”于2016年6月在卡普斯京亚尔靶场进行了首次测试。2017年底,俄罗斯在阿尔汉格尔斯克地区尼奥诺克萨镇的中央试验靶场成功进行了“海燕”的发射试验。普京在2018年国情咨文报告中指出,“2017年底成功发射了核动力巡航导弹,在飞行试验过程中核动力装置达到了指定功率,并提供了所需的推力水平,可以转向建造全新的核动力战略核武器系统。”
但据美国媒体报道,俄在2017年11月~2018年2月期间,对“海燕”进行了4次测试,均以“导弹坠毁”而告终。在其中“最成功”的一次测试中,导弹在起飞大约2 min后,坠毁至距发射位置约35.4 km处;而最“失败的”的一次只飞了4 s,飞行距离仅约为8 km。美方认为主要是因为导弹起飞后核动力发动机激活出现了故障。
据俄媒报道,2019年1月在卡普斯京亚尔靶场,俄成功进行了“海燕”核动力巡航导弹小型核动力装置的相关试验,证明了核动力装置的性能可以保证导弹的无限飞行射程。《外交学者》杂志称这是目前为止该导弹的第13次试验16。俄塔斯社透露“海燕”此次试射很成功,并视其为突破美国导弹防御、恢复大国军力平衡的“撒手锏”。俄国防部副部长鲍里索夫表示,已进行了试验,导弹具有几乎无限航程,可以在空中停留数日;另一位军工企业官员称,测试已经进行,反应堆已达到设计功率,发动机提供了必要的推力,试验期间所有辐射安全标准都得以遵守2。2019年2月20日,普京在2019年度国情咨文演讲中指出,一系列先进武器装备的研制生产工作正在有序进行,“海燕”核动力巡航导弹已经试验成功。
国防部展示了两个视频,分别展示了试验片段和“海燕”产品总装车间。试验相关照片见图9。

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图9   “海燕”核动力巡航弹飞行试验准备及发射情况
2019年8月,美国媒体CNBC曾援引美国情报部门信息源报道,俄罗斯纽诺克斯村附近军事试验场爆炸,导致5名科学家死亡,3人受伤,事故发生后,当地辐射值一度飙升,据称事故发生在“海燕”核动力巡航导弹的测试过程中。后据俄国防部和原子能公司证实,该事故是试验场使用放射性同位素电源的液体喷气发动机发生了爆炸17。据称,当时分别对发动机、火箭控制系统以及各分系统进行了测试,当集成组合测试时,发生了事故,导弹没能飞起来。
2020—2021年,普京在两次国情咨文演讲中表示,“海燕”研发工作仍在继续。2021年,据俄罗斯多家媒体报道,俄已在北极新地岛部署“海燕”导弹发射器,并计划开展相关试射,美国米德尔伯里国际研究中心根据商业卫星拍摄的照片分析也证实了这些消息。
2021年8月10日,俄国防部长绍伊古要求国防部抓紧完成“海燕”等新武器系统的研发工作,并计划该导弹于2025年投入使用。

3 技术方案

持续稳定的动力供应将极大提高飞行器的续航能力和作战能力。使用化石燃料作为动力源,会对飞行器的飞行速度、高度和航程产生一定的限制。核能作为一种新型能源,与传统的化石燃料相比能极大提升飞行器的续航能力和作战能力。
根据俄媒报道,“海燕”采用核动力装置,无需考虑能量消耗,其飞行时间和距离几乎无限制;采用地形匹配,能够迂回前进,可实现50~100 m高度的超低空飞行,绕过敌方的反导防御拦截系统,在意想不到的地方攻击敌方目标。
目前,尚无官方资料披露“海燕”的详细性能参数,不过,根据俄官方公开的视频以及一些媒体的零星报道和相关评论,可对其性能参数作出一定推断,详见表1。

表 1   “海燕”核动力巡航导弹主要性能参数(推测)

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此外,“海燕”核动力巡航弹作战系统还包括:飞行信息中心、修正飞行任务和目标指示的远距离无线电通信设施、导弹系统的雷达和目标指示系统、导弹和核动力装置的维护和训练设施、军械设备和运输设施等。
“海燕”导弹试验可能在2~3个发射场同时进行,分别是新地岛的帕尼科沃、卡普斯京亚尔和纽诺克斯。试验数据获取由“俄罗斯原子能公司”所属号称“飞行试验室”的伊尔-976飞机跟踪观测。

3.1 布局构型

“海燕”导弹的设计类似于大多数现代陆基和海基巡航导弹的设计。据俄军事专家称,主要参照X-101巡航弹19,但在尺寸和布局上与之不同。
根据俄国防部公布的“海燕”视频画面可以看出,该导弹采用四棱尖拱形弹头+矩形截面弹体(弹体宽度大于高度)+中等后掠的大展弦比上单翼+截锥形尾部+V字形尾翼设计20,这种气动布局升阻比高,滑翔距离远,大展弦比保证了更远的飞行距离,中等后掠机翼适用于亚声速飞行。此外,俄媒体宣称其具有隐身能力,即弹体采用了隐身技术,机身横截面为倒梯形,弹载投影中的导弹反射信号向其下方逃逸,而不是返回到雷达天线上21,且巡航高度很低。相关图片见图10~15。

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图10   类似X-101(左)的“海燕”核动力巡航弹(右)布局示意图

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图11   “海燕”巡航导弹在靶场安装测试厂房

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图12   “海燕”试验待命和发射画面(采用接近45度角的倾斜式发射,由尾部固体火箭发动机助推升空,再展开弹翼进行巡航。与工厂中的画面相比,弹身两侧多了两个白色发动机,疑似核动力发动机或助推火箭发动机。)

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图13   “海燕”飞行试验照片及俄文文章作者根据照片勾勒出的布局示意图[2]

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图14   俄罗斯电视台第一频道新闻报道中展示的“海燕”核动力巡航弹外形画面

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图15   源自俄罗斯国防部展示的“海燕”导弹示意图
从图10~15可以看出,由于信息资料来自不同媒体机构,其布局构型有些差别。综合推测认为,“海燕”导弹由巡航级和助推级两部分组成,巡航级包括中央机身主体,核动力喷气发动机或助推火箭发动机位于弹体两侧,带有折叠式后掠机翼和尾翼22,巡航级采用核动力发动机;助推级采用固体火箭发动机。其中两侧布局存在如下两种推测,其优缺点如表2所示。

表 2   发动机布局形式优缺点对比

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一种是核动力发动机集成于弹体内部,两侧为助推火箭发动机。因为在图11中,导弹已经喷涂了红色外表面喷漆,这与发射场中导弹颜色一致,导弹应该已经完成主体生产总装,此时图中并没有两侧白色的发动机,所以两侧的白色发动机应该是相对独立的部件;但是在图12的起飞过程中,可以明显看出火箭助推器位于火箭尾部,对于一款亚声速导弹来说,同时使用尾部助推和双侧助推缺乏实际意义。而且在图13中可以看出,巡航阶段两侧的白色发动机仍然处于工作状态,导弹主体的尾部却并没有明显工作迹象,这与俄宣称的核动力发动机试验成功不符。该方案的可能性不大。
另一种是核动力喷气发动机位于弹体两侧。“海燕”可能采用导弹底部进气、两侧喷出的方案,这种动力布局形式具有模块化构造的特点,可独立研制核反应堆部分和涡轮发动机部分。在图11中俄工作人员近距离接触导弹主体,却没有进行特殊的防护,这说明至少在弹身主体部分,核辐射是安全的,很可能核反应堆部分当时并没有安装在导弹部分,或者进行了有效的防护隔离。但是这样的布局进气道的位置又显得太过于靠后,捕获的气流在导弹内部流动的时候有较大的阻碍;而且核动力喷气发动机置于弹身两侧,意味着得配置两台核动力喷气发动机,这种方案基本不可能。
综合分析上述两种推测,两种方案的可行性都各有优缺点,或者还有一种可能,即“海燕”导弹布局中核反应堆集成于中央机身主体内,进气道位于弹身腹部,弹身两侧布置有喷气发动机尾喷管,反应堆中的热能被输送到位于弹身两侧的热交换器中,通过进气道进入的空气被加热,而后通过两侧尾喷管喷出。这样的布局更利于核反应堆的核辐射屏蔽。

3.2 动力方案

核动力喷气发动机,是直接利用核反应堆的热能加热空气膨胀以后驱动的喷气发动机,其原理是当导弹飞行中,进入进气道的空气首先被预压缩,经过压缩的空气流经核反应堆时,反应堆会对空气进行高温加热,这样压力进一步增加,最后从尾喷管中喷射而出,产生巨大推力。
在分析“海燕”核动力推进系统时,俄罗斯专家给出了四种可能的核动力航空发动机方案,如图16所示。此外,还有核动力火箭发动机,但原则上它不适用于巡航导弹,在此不做分析。

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图16   “海燕”核动力航空发动机可能方案[2]
在图16中,方案A和B实际上是分布式的核动力航空发动机方案,方案C是集成式的发动机方案,方案D是核动力冲压发动机。这四种发动机中最简单的是方案D,但冲压发动机在马赫数为2~4时才会有效工作,“海燕”是亚声速导弹,因此D方案不适用。
采用分布式布局的方案A和B,这样的结构适用于3.1节中布局方案二,即核动力发动机位于弹体两侧。这样设计的优点是核动力反应堆部分和涡轮发动机部分可以分开在地域和功能不同的企业中独立研究。相比于方案A,方案B在辐射方面是最安全的,反应堆完全密封,即使发动机工作时外部空气也不会通过反应堆堆芯,不会产生明显的放射性痕迹,更加难以被侦测发现,称之为“闭式循环”23。它的缺点是较为复杂,所以可靠性大打折扣;另一个缺点是由于冷却剂作为热量传递的中间介质,其热效率最低。
方案C中的发动机结构更简单,在这种发动机中,核反应堆起着燃烧室的作用,加热来自压气机的空气,称之为“开式循环”23,这样的结构适用于3.1节中布局方案一,即核发动机集成在弹体内部。这样的核动力航空发动机更接近于传统的航空发动机,其热效率明显高于方案B,鉴于俄罗斯继承了苏联较为发达的航空工业基础,直接使用核反应堆替换发动机燃烧室部分也是有可能的。它的缺点是外界空气直接通过反应堆堆芯,直接受到辐射照射,导致产生可被探测到的放射性空气,由此无法隐身,同时造成很大的核污染;而且涡喷发动机内部空间狭小,不利于核反应堆散热,缺少防护状态下的高剂量核辐射对于金属材料伤害较大,长时间接受核辐射照射,一旦发生金属性质变化,核动力导弹可能会在飞行途中自毁。
三种动力方案优缺点对比见表3。

表 3   不同动力方案对比

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综合分析来看,方案B和C都有可能成为“海燕”巡航弹的动力方案。

3.3 技术问题

“海燕”巡航导弹的优点非常明显,即近乎无限航程和巡航时间,而具备如此性能的核心是采用了小型核反应堆作为导弹巡航动力,正是基于这一点使其在研制和作战应用中面临较大的技术挑战和风险。
一是核动力装置的小型化问题。根据预估“海燕”导弹弹径为1~1.5 m,要放置核反应堆芯并加装屏蔽层,同时要实现足够远航程还要考虑足够大的核动力反应堆芯,此外还要考虑与普通喷气发动机组合,以及与发射装置的匹配等,这些都是核动力巡航弹发展面临的关键技术问题,其核心就是如何解决核动力装置的小型化问题。
二是核辐射屏蔽问题。核动力巡航导弹的核反应堆在发动机工作时都会产生核辐射,尤其是在试飞、实战和日常维护过程中,如何完全屏蔽核辐射,面临较大的核安全风险,其中也涉及到安全的试验靶场选择。此外,在导弹飞行过程中如果出现技术故障坠毁或在作战中被击落,其导致的核生态灾难如何规避,这些都是发展核动力巡航弹面临的重大问题。
三是控制问题。这里的控制分为两个方面,一是核反应堆的控制问题,主要涉及到核动力巡航弹在存放时或待命巡航飞行时如何控制管理核反应堆;二是核动力巡航弹的飞行控制问题,由于导弹的超长航程和巡航时间(所称的数日或数周),且要求地形匹配,同时可能遭受恶劣天气(如飓风等),如何预示规避,导航信号出现干扰或受限时导弹如何控制等问题,所有这些都是核动力巡航弹研制和作战使用中面临的较大挑战。

4 发展研判

俄罗斯为何执着于发展“海燕”核动力巡航导弹,并称已成功开展飞行试验,计划于2025年投入使用,其前景究竟如何,初步作如下研判。

4.1 发展“海燕”核动力巡航弹是俄罗斯面对美国和北约东扩战略挤压寻求非对称制衡战略的重要手段

俄总统普京之前有言,面对核战争,“作为俄罗斯公民、俄罗斯国家元首,请问,俄罗斯都不存在了,我们为何还需要这样的世界?”24从俄罗斯最高层的这一言论就奠定了俄发展慑止武器(甚至有称之为“末日武器”)的基本思想。
苏联解体、东欧剧变和华约解散后,西方仍不放松对俄罗斯的战略挤压。在美国主导下北约与欧盟东扩,对俄步步紧逼,不断拉拢瓦解其传统盟友,在俄周边大量部署军事基地(图17),对俄实施全方位战略包围,削弱其发展。同时,美以各种借口宣布退出《中导条约》《开放天空条约》,美俄《新削减战略武器条约》谈判也陷入僵局。

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图17   俄罗斯周边的美军基地
俄罗斯面对北约东扩和美国在全球部署反导系统威胁,出于战略考量,迫切需要发展“先锋”“波塞冬”“海燕”等新型战略核武器,以此形成“非对称”战略优势,慑止牵制美国,从而维持俄美战略平衡和俄罗斯的大国地位。

4.2 “海燕”核动力巡航弹是俄罗斯执念“三位一体”核威慑能力发展技术路线的又一体现

近年来,美国积极发展全球快速打击系统,研制远程高超声速武器,并不断推进核武器现代化、小型化、智能化。同时,美在无人机技术、网络信息等国防高新科技领域、战略前沿技术和颠覆性技术领域始终保持着领先的技术优势,其相关军事技术装备的迅猛发展正在不断削弱俄军事强国地位。
鉴于俄整体军事实力已无法与美国、北约有效全面抗衡,且俄罗斯的国防预算不及美国十分之一。为有效制衡西方军事力量优势,俄必须扬长避短,更新核武库就成为俄维护国家安全和战略稳定的必然选择。目前,俄罗斯拥有“三位一体”25核武库,是唯一能与美国抗衡的国家,但俄意识到面对美越来越强大的全球反导防御系统,必须加强战略核武器的灵活机动性,注重从根本上提高核武器质量,优先发展能够突破美国导弹防御系统的核武器。因此,发展“海燕”核动力巡航弹(天上)和“波塞冬”核动力潜航器(海里)这两款可长时间巡航待命、引而不发、即时聚优、出其不意的机动战略核武器成为俄强化“三位一体”核打击能力的又一重要技术路径。这种新型核威慑力量也是继传统“三位一体”核力量之后,为俄罗斯遂行战略核打击任务提供了新的选项。同时,这也体现了俄罗斯一贯坚持核武优先和独立的武器装备发展技术路线、不走寻常路的思想和理念。

4.3 “海燕”核动力巡航弹技术突破和发展前景还有待观察

目前“海燕”核动力巡航弹发展相关信息显示,一是总统普京公开宣布俄正在开展“海燕”导弹研究,并称试验取得成功;二是国防部长绍伊古给出2025年投入使用的时间节点;三是俄主管武器装备的国防部副部长鲍利索夫表示,目前“海燕”的所有科技问题都已解决;四是俄多家国家媒体展示试验照片;五是以美国为首的西方媒体不断挖掘报道的试验进展相关情况。综合以上信息分析认为,俄开展“海燕”核动力巡航弹研制不是谎言,确有其事。根据其公布的试验情况可以判断“海燕”的关键技术或已获得实质性进展和突破,特别是核动力装置小型化和辐射屏蔽技术。
对于“海燕”未来的发展前景还有待观察。一是目前导弹试验工作并不顺利,据美媒报道导弹有4次试射均因发动机故障而导致失败,正如美国核不扩散武器研究中心高级助理波拉克指出,“海燕”所用反应堆的小型化和密封性都将面临巨大的工程考验,“仅仅一次成功试射不能说明问题”;二是虽然关键技术获得一定突破,并不代表导弹研制就没有问题,它还涉及核动力装置与航空喷气发动机的组合稳定运行问题,核反应堆核辐射防护的可靠性问题等;三是“海燕”导弹研制较为昂贵,需要开展大量的试验研究工作,面对俄遭受西方制裁,是否有足够的财力支持“海燕”研发;四是政治问题,是否涉及纳入美俄《新削减战略武器条约》(第三阶段裁武条约)限制。

4.4 “海燕”核动力巡航弹能力优势和不足鲜明,渲染与质疑要客观看待

俄罗斯研制“海燕”核动力巡航弹无论在全世界政界、军界,还是航空与核工业界都引起了轰动,有渲染,有质疑,众说纷纭,莫衷一是。根据俄媒描述,“海燕”具有超长巡航飞行距离和时间,完全具备全球打击能力优势;具有超低空飞行突防能力,采用地形匹配,巡航机动能力强,可有效避开反导防御系统(图18)。同时,“海燕”还具有极强的破坏力,不仅可以携带常规弹头,还可以携带核弹头,两种弹头能根据不同需求进行切换,执行战略打击任务。此外,“海燕”内置核反应堆,就算对方发现也不敢轻易将其击落,一旦将其击落很可能导致核爆或核污染。因此,“海燕”具有很强的战略威慑作用。难怪美国战略司令部司令约翰·海登坦言:“美军没有阻止俄新式导弹的任何办法。这些能携带核弹头甚至是自带核动力装置的导弹如果逼近,即使有50%的拦截成功率,依然会产生无法想象的巨大灾难。”英国国防情报局局长吉姆·霍肯赫尔中将也认为,俄罗斯正在测试的“海燕”太危险,将对欧洲安全构成严重威胁。法国军事专家布鲁斯特伦指出:“核动力装置消除了对燃料数量的限制,导弹采用对手无法跟踪的轨迹,对其防守薄弱的目标突然发起打击。显然,这一导弹能够突破任何反导系统。在日益复杂的国际军事政治形势下将是一张真正的、非常危险的王牌”21

俄罗斯“海燕”核动力巡航导弹发展综述,图片,第22张

图18   俄媒展示的“海燕”突防飞行路径示意图
当然,“海燕”也有明显不足,一是巡航速度低,面对美国各种侦察监视设备(高/低空侦察机、浮空气球、无人机、远程雷达等),容易被发现拦截;二是核辐射和核污染始终是无法绕开的问题,无论是研制过程和试验飞行中,还是作战使用和维护存储中都面临较大风险,核防护的可靠性问题令人担忧。因此,美国总统军控特别代表马歇尔·比林格斯利称其为“飞行中的切尔诺贝利”。
为此,笔者认为俄罗斯渲染“海燕”的厉害在于威慑美国,而美国等西方渲染“海燕”对其威胁和安全风险,意在引起国际舆论打压俄罗斯或者为其增加国防预算找理由和借口。当然,“海燕”一旦研制成功列装,威慑力确实很大,但其风险和软肋也显而易见。
此外,当前随着俄乌战争持续,面对北约国家立陶宛封锁俄罗斯通往“飞地”加里宁格勒市铁路交通,以及芬兰、瑞典急迫加入北约的国际形势,如果“海燕”研发工作进展顺利,近期俄罗斯或在其北边濒临芬兰、瑞典的巴伦支海新地岛开展“海燕”核动力巡航弹试验,以震慑芬兰、瑞典及立陶宛等国和北约诸国。

5 启示建议

俄罗斯发展“海燕”核动力巡航弹不管其能否成功,是否能如期实现目标列装部队,也不管国内外对其如何渲染和质疑,单就其发展“海燕”这件事有如下启示建议:
(1)技术改变战争,武器始终是战争最基本和最重要的要素。恩格斯指出:“人类以什么样的方式生产,就以什么样的方式作战。”生产方式和战争形态的演进历程,就是把越来越多的“不可能”转化为“可能”的历程。今天,核技术的逐步完善进一步拓展了可能的作战手段,为新质战斗力生成提供更加强大的支撑。小型核动力装置是核动力巡航弹发展的核心问题,俄罗斯长期以来在该领域坚持不懈的研发已取得实质性进展,具备了在导弹和飞机等航空平台上尝试开展工程应用研究的基本条件。这也是技术革命可能带给军事革命未来前景的又一次实践例证。
(2)着眼全球快速打击目标,美俄殊途同归,但俄罗斯坚持独立的先进装备发展路线值得借鉴。进入21世纪以来,美国提出了全球快速打击军事战略思想,其核心装备是发展高超声速武器,尤其是吸气式动力的高超声速武器。而俄罗斯发展核动力巡航武器(空中的“海燕”核动力巡航弹、海里的“波塞冬”核动力无人潜航器两款空海无限巡航、即时聚优的突袭战略核武器),也是为了实现全球快速打击能力,虽然两条技术路线不同,但核心都是动力技术,最终都殊途同归。目前,无论对于美国的吸气式高超声速巡航弹,还是俄罗斯的核动力巡航弹都还处于飞行试验研究中,都还未成功列装,但俄罗斯不走寻常路,独辟蹊径的装备研制理念还是值得学习的。这里还要强调一点,俄罗斯早期也热衷于吸气式高超声速技术研究,但从近年来的研究情况(文献和新闻报道)看,或许因为资金、技术可行性或技术成本效益等原因,猜测可能已暂时放弃这一技术路线优先项,转而选择了发展高超声速滑翔弹和核动力巡航弹。
(3)发展慑止武器是实现非对称制衡战略思想的重要手段。孙子兵法讲究“不战而屈人之兵”,非对称制衡思想赋予了慑止武器发展的最大机遇。目前,核武器仍然是各大国最有效的战略慑止武器。近年来,随着核反应堆小型化技术和核辐射屏蔽技术的不断发展,核动力技术与航空航天技术交叉融合,多种组合发动机探索研究层出不穷,核动力的优势也将越来越明显。为此,探索发展核动力的巡航弹、察打一体长航时无人机、远程轰炸机,也不失为新质慑止武器发展的多元方向,尤其是核动力隐身察打一体长航时无人机可实现无限巡航侦察、即时聚优打击敌人值得重点关注。
(4)集成各大工业行业技术进步成果是促进我国先进武器装备快速形成战斗力的有效技术路径。充分调研国内核工业、航空工业已有成熟技术,通过跨行业、跨专业领域的先进技术集成,如将小型化核动力装置技术、核弹头技术、先进材料技术与先进的航空发动机技术、飞行器设计技术、制导导航控制技术融合集成,实现新概念武器装备的快速发展。
(5)利用重大项目牵引是推动核心技术快速突破的重要抓手。目前,我国有不少前沿技术、技术创新始终停留在报告和论文阶段,缺乏项目牵引发展。如果通过立项类似“核动力飞行器发展”这样庞大的国家重大工程项目牵引,就可能突破核动力装置小型化技术、核涡轮喷气发动机技术、远距离长时间巡航控制/通信自主飞行技术、飞行器多学科设计优化技术等。

6 结束语

俄罗斯在面临美全方位战略遏制的情况下,积极探索新质战略慑止武器发展。“海燕”核动力巡航导弹为俄罗斯提供了一条避免与美国、北约开展全面对抗,而是利用高机动特性保持战略摄止的道路。针对美国正在开发的下一代太空体系架构与联合全域指控系统,推动新概念武器装备落地生根,多途径发展对美战略摄止力量,是保障国家安全的有效途径。

 本文刊于《战术导弹技术》2022年第5期,此为网络首发版本。

俄罗斯“海燕”核动力巡航导弹发展综述,图片,第23张

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