技術派|“雙頭鷹”的利爪:俄“圓錘”導彈漸入佳境(上)

據外媒日前報道,俄羅斯“北風之神”-A級彈道導彈核潛艇“弗拉基米爾大公”號和“奧列格王子”號將在2019年服役,進一步增強俄羅斯的戰略核力量。

在2018年12月18日舉行的俄國防部擴大部務會議上,俄總統普京表示,“三位一體”核力量明顯增強,讓國家在保持全球領先方面起著關鍵作用。“‘北風之神’級核潛艇等新型武器迫使那些習慣於咄咄逼人的國家或組織三思而後行。”普京指出。

“圓錘”導彈是“北風之神”級系列核潛艇的最主要武器,該導彈的成熟讓“北風之神”有了給力的武器。

技术派|“双头鹰”的利爪:俄“圆锤”导弹渐入佳境(上)

發射中的“圓錘”導彈。

移植於白楊-M的“圓錘”

2018年5月22日,俄羅斯海軍在白海進行了一次彈道導彈試射,4枚“圓錘”潛射洲際彈道導彈從“北風之神”級戰略核潛艇首艇“尤里•多爾戈魯基”號上先後升空,命中位於庫拉靶場的預定目標,4枚導彈齊射標誌著該導彈已經進入技術穩定的狀態。

上世紀90年代初,俄羅斯海軍提出了新一代潛射洲際彈道導彈的研製計劃。率先上馬的代號為R-39(SS-N-28)使用液體燃料發動機的“巴爾克”導彈。巴爾克導彈由馬克耶夫設計局研製,馬克耶夫設計局擅長設計液體燃料洲際彈道導彈。不過三次試射失敗導致俄羅斯最高安全機構下令放棄該項目,將下一代潛射彈道導彈研發的重任交由莫斯科熱工研究所,研發代號為“布拉瓦”(俄語含義為“圓錘”,代號RSM-56,北約代號SS-NX-30)的固體燃料洲際彈道導彈的研製和生產,紅寶石設計局還修改了955型“北風之神”級戰略核潛艇的設計方案,以適應“圓錘”導彈。

莫斯科選擇由莫斯科熱工研究所研製下一代潛射導彈的主要原因是該所研製的“白楊-M”洲際彈道導彈取得了巨大的成功。以“白楊-M”導彈為基礎,研製新一代的海基潛射洲際彈道導彈不僅能夠繼承優點,還可以節省經費;軍方要求“圓錘”的彈道導彈要求與陸基的白楊-M擁有70%的通用性。在軍方的設想中,“北風之神”級核潛艇與“圓錘”彈道導彈的組合將成為2040年之前俄海軍的核力量支柱。

技术派|“双头鹰”的利爪:俄“圆锤”导弹渐入佳境(上)

“北風之神”級核潛艇,“圓錘”導彈是該核潛艇的主要武器。

“圓錘”導彈使用三級火箭發動機,第一級和第二級使用固體燃料發動機,第三級使用液體燃料發動機,以提高機動性。從投送能力看,“圓錘”與主流潛射彈道導彈相比並無絕對優勢,但脫胎於白楊-M的“圓錘”主要強調彈頭再入大氣層時的機動性,可以一定程度上反制美國的反導系統。

需要注意的是,圓概率誤差都是估計值,準確值都屬於最高機密。不過“圓錘”的威懾力還是能夠在俄羅斯現役的潛射彈道導彈中佔據優勢的。

根據公開資料統計,“圓錘”導彈從2004年至今進行過27次試射,以2009年總設計師索羅摩諾夫被免職為界,前後分別失敗了6次和5次(其中兩次為部分成功,即一枚。導彈試射成功,另一枚失敗)。

2004年6月24日,“德米特里-東斯科伊”號首次試射“圓錘”,這是一次水面發射。東斯科伊號是一艘改裝過的“颱風”級核潛艇,用於測試“圓錘”導彈。從理論上說,水面發射時的狀態導彈的物理狀態最接近於陸基發射,但首次發射“圓錘”便敗走麥城,第一級固體火箭發動機在測試時發生爆炸。2005年9月27日和12月21日,“圓錘”導彈分別進行一次水面和一次水下試射,均獲成功。

2006年,“圓錘”連續三次試射失敗。第一次是內置程序錯誤導致導彈偏離彈道;第二次是導彈未按照預定軌跡飛行,導彈自毀;第三次失敗是因為第三級發動機故障導致導彈自毀。2008年12月23日至2009年12月9日,在不到一年的時間內,“圓錘”三次試射又全部失敗。“圓錘”遭遇了信任危機,畢竟“巴爾克”導彈連續三次試射失敗便慘遭下馬,馬克耶夫設計局也非常憋屈,好在俄羅斯軍方一直力挺“圓錘”。

2009年12月,在“圓錘”導彈的命運承受最大壓力時,時任俄羅斯國防部長謝爾久科夫就表示:“我們當然不會放棄‘“圓錘”’,我相信儘管有失敗,但最終這枚導彈會飛起來”。俄羅斯軍方也一直堅持稱,他們沒有“圓錘”的替代方案。替代方案不是沒有,而是很低調。2007年,俄羅斯海軍服役了新的R-29RMU(代號“藍天”,SS-N-23A,使用液體燃料發動機)導彈,它是莫斯科熱力研究所的對手----馬克耶夫設計局在R-29(SS-N-23“輕舟”導彈)上進行了改進。俄羅斯軍方沒有選擇孤注一擲押寶“圓錘”,而是通過服役“班輪”導彈,讓”德爾塔IV+班輪”的組合彌補當時的海基核威懾真空。

即便有軍方的力挺,但13次試射中出現六次失敗必須有人承擔責任。2009年6月,索羅莫諾夫辭去莫斯科熱力研究所海基彈道導彈總設計師的職務,由蘇克霍多爾斯基接任。更換設計師意味著軍方要求莫斯科熱工研究所對“圓錘”研發、生產過程的整頓。更換設計師之後,從2009年12月的試射開始,“圓錘”導彈試射便沒有再出現過連續試射失敗的情況。2009年12月9日,“圓錘”導彈試射再次失敗。這次試射是由第三級火箭發動機故障導致的,甚至引發了挪威上空的UFO事件。2017年6月27日和2018年5月22日,“圓錘”導彈又完成了兩次重要的試射,前一次是“圓錘”首次以全射程、正常彈道的方式完成試射,後一次則是“圓錘”導彈首次實現4彈齊射。

為何“屢試屢敗”?

“圓錘”導彈遭遇試射的主要原因是莫斯科熱工研究所顯然是低估了“白楊-M”導彈的移植難度,經費短缺限制了研製和製造方面的改進。潛射和陸基彈道導彈在設計和製造上存在著諸多差異,根本不能按照70%的通用程度來移植。“圓錘”導彈雖然移植自“白楊-M”導彈,但比前輩更輕、更先進,實際上“圓錘”導彈屬於全新設計。

對於擁有豐富彈道導彈研製經驗的俄羅斯而言,“圓錘”導彈的基本原理並不複雜。發射筒內的高壓氣體將導彈彈出水面,導彈一級發動機點火,接下來的動作與陸基導彈並無二致。但是從彈出潛艇到一級發動機點火的數十秒鐘,潛射導彈導彈承受的震動遠非陸基導彈所能比擬。在“圓錘”導彈試射失敗的案例中,發動機故障佔據較大比例,其中有至少兩次的故障與出水時承受的震動過大有關。

曾經設計過三代俄羅斯戰略潛艇的功勳設計師謝爾蓋·科瓦廖夫院士道出了試射出現問題的原因:資金不足導致研製單位無力承擔在水下浮桶試射甚至是地面試射的費用。而在蘇聯時期,這兩種試射都是潛射導彈試射的標準流程。由於大量的零配件製造企業缺乏軍方代表的監督,大量劣質的零件流入了彈道導彈的總裝過程。通常來講,潛射導彈試驗第一步是在水下試驗浮桶內進行導彈模型試射,由此對潛射導彈出艙後第一階段的運行情況進行評跟蹤(即導彈從潛艇發射後到離開水面這一段時間)。這段試驗結束後將進行半仿真試射,即將水下試驗浮桶換成潛艇或水下母船,再進行測試。第二步是陸上,一般是在內諾克薩靶場,主要進行導彈出水之後階段的測試。之後才有可能進入導彈潛射階段。在科瓦廖夫院士看來,“圓錘”導彈不僅是陸上階段的試驗不成熟,水下試驗階段也不成熟。而經費的削減是癥結所在。

“白楊-M”導彈大獲成功和神速進展的過度自信(該導彈從研製到試射的時間非常短,僅2年時間,而且4次試射成功便宣佈定型以便減少研發經費的投入,得益於在前期“白楊”導彈的基礎),加上資金短缺,“圓錘”導彈的研製初期,莫斯科熱工所違背了潛射彈道導彈的研發規律,放棄搭建全尺寸的水下模擬發射浮桶。這種激進的做法也是其他研發潛射導彈的國家所不敢嘗試的。僅僅在完成全尺寸模擬彈的水下彈出之後,莫斯科熱工所便進入樣彈進行試射。

需要注意的是,21世紀的第一個十年,恰恰是俄羅斯軍工行業的最低谷。蘇聯解體之後,俄羅斯大力發展新型的潛艇和彈道導彈,除了接替老邁的蘇聯時代的核武庫之外,很重要的原因是希望通過新一代戰略武器的研發,解決俄羅斯工業體系獨立生產戰略武器的問題。比如蘇聯時代的SS-18導彈,就是由位於烏克蘭第聶伯的南方設計局研製,導航設備的生產則在其他加盟共和國生產。這種環境中生產出的產品,性能不可靠的問題非常突出。莫斯科熱力研究所的總設計師索羅摩諾夫曾表示,問題出現在多個方面,有時候是原材料的質量差;有時候是缺乏必要的設備導致人為因素摻入了產品;有時則是質量控制不過關。

索羅門諾夫表示,當時俄羅斯的軍事工業無法制造的導彈的零件比例高達50%,迫使設計師不得不尋求替代方案。這種設計的方式對試射產生了重大影響。不過他認為,“圓錘”導彈的設計無需更改。俄軍總參謀長馬卡羅夫上將也同意索羅摩諾夫的觀點,認為2009年6月的試射失敗是“生產廠商自身的問題造成的”。從後續逐步提高的試射成功率看,基本解決了生產過程中的問題。(未完待續)


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