朝鮮“北極星”系列導(dǎo)彈 (3)

2020-07-16 03:42尹瑞濤

兵器知識(shí) 2020年7期

尹瑞濤

“北極星”3導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)

“北極星”3導(dǎo)彈的尖端是一個(gè)彈頭部件（再入載具），可以攜帶約600千克高能炸藥或核武器。雖然朝鮮宣布已開(kāi)發(fā)出一種小型輕量核武器，但在技術(shù)層面還存在許多疑問(wèn)。

導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部后面是制導(dǎo)部分，內(nèi)置慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等。之后為第二級(jí)，即一臺(tái)使用復(fù)合推進(jìn)劑的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，直徑1.5米，推進(jìn)劑中添加了鋁粉末。將第一級(jí)和第二級(jí)連接起來(lái)的是稱為級(jí)間段（中間級(jí)）的結(jié)構(gòu)。

第一級(jí)的結(jié)構(gòu)與第二級(jí)基本相同，但是總長(zhǎng)度較長(zhǎng)。最后一部分配備有一個(gè)保護(hù)罩，用于保護(hù)推力偏轉(zhuǎn)器、噴嘴等免受用于將導(dǎo)彈從水中彈射出的高壓氣體的傷害。飛行控制由安裝在后端的4個(gè)推力偏轉(zhuǎn)器執(zhí)行。

從“北極星”3的點(diǎn)火鏡頭分析，該型導(dǎo)彈并未沿用蘇聯(lián)R-27/4K10型潛射彈道導(dǎo)彈的“主發(fā)動(dòng)機(jī)+小型游機(jī)”設(shè)計(jì)，更沒(méi)有安裝“舞水端”導(dǎo)彈的尾部大型格柵式尾翼，而大概率采取了在“火星”15洲際彈道導(dǎo)彈上已經(jīng)得到充分驗(yàn)證的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)主噴管柔性擺動(dòng)技術(shù)。

柔性噴管是大型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件之一，它是發(fā)動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)換及實(shí)現(xiàn)推力方向控制的裝置。柔性噴管是一種借助柔性接頭實(shí)施噴管擺動(dòng)，達(dá)到推力方向控制目的的擺動(dòng)噴管。

朝鮮“火星”15洲際彈道導(dǎo)彈的發(fā)動(dòng)機(jī)

德國(guó)學(xué)者推測(cè)的朝鮮“ 北極星”系列導(dǎo)彈的尺寸

“火星”15洲際彈道導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)搖擺噴管，直徑約76厘米

“北極星”3導(dǎo)彈的尾部

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由噴管固定體、柔性接頭及噴管擴(kuò)張段組成。噴管固定體主要材料為高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、高強(qiáng)高延伸率鋁合金或鈦合金，它承受的主要載荷是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壓力。柔性接頭是噴管實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)的裝置，它由多層同心球面的彈性件（橡膠）及增強(qiáng)件（鋼或復(fù)合材料）粘接而成。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，噴管通過(guò)擺動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)推力方向控制。噴管柔性擺動(dòng)技術(shù)具有如下優(yōu)勢(shì)：

（1）控制效率高;

（2）推力損失小;

（3）采用一個(gè)全向擺動(dòng)噴管可以實(shí)現(xiàn)俯仰、偏航的控制;

（4）控制機(jī)構(gòu)能源需求低，重量輕。

“北極星”3導(dǎo)彈的發(fā)射過(guò)程

從相關(guān)圖片來(lái)看，“北極星”3導(dǎo)彈由水下發(fā)射裝置彈射出發(fā)射管，導(dǎo)彈垂直出水，然后助推火箭點(diǎn)火將其推進(jìn)天空。

韓國(guó)首爾遠(yuǎn)東研究所（Seoul's Institute for FarEastern Studies）分析師金東宇（Kim Dong yub）認(rèn)為，朝鮮此次試驗(yàn)使用了“冷發(fā)射”技術(shù)，用高壓氣體將導(dǎo)彈從水下發(fā)射筒射出水面，是一次成功的海上發(fā)射。試驗(yàn)圖像顯示，在導(dǎo)彈尾部形成了近乎白熾的完整白色尾焰，并顯著擴(kuò)大，最終留下一道淺灰色煙霧。此次試驗(yàn)所產(chǎn)生的尾焰非常符合固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰特征。潛射彈道導(dǎo)彈的潛射深度，一般對(duì)外宣布是在距離水面25米到50米之間。五大國(guó)的正常發(fā)射深度都在30米到35米之間。發(fā)射水深超過(guò)50米，燃?xì)鈴椛淞Σ蛔阋钥朔淖枇?，?huì)導(dǎo)致導(dǎo)彈無(wú)法彈離水面再點(diǎn)火，甚至導(dǎo)彈會(huì)直接在水面上橫飄起來(lái)。若彈射深度小于25米，又會(huì)導(dǎo)致發(fā)射艇非常接近水面，當(dāng)即出水暴露，而彈射出水的導(dǎo)彈姿態(tài)也不穩(wěn)定，如果點(diǎn)火失敗，會(huì)再次掉入水中，砸到發(fā)射艇本身。從10月2日“北極星”3導(dǎo)彈試射出水激起的水花來(lái)看，“北極星”3大約是從水下5米左右的深度發(fā)射的。

在朝鮮公布的發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)照片中，有一張圖片中顯示了導(dǎo)彈發(fā)射地點(diǎn)附近有一艘船舶，金東宇說(shuō)：“鑒于朝鮮公布的照片中，一艘拉駁船的船只正在發(fā)射點(diǎn)旁邊等待發(fā)射，導(dǎo)彈很可能是從一個(gè)放置在漂浮駁船上的發(fā)射器上發(fā)射的?！边@艘船被用來(lái)拖曳一艘頂部裝有發(fā)射臺(tái)的潛水駁船（submersiblebarge）。這種發(fā)射方式是蘇聯(lián)開(kāi)發(fā)并首先在20世紀(jì)60年代使用的。朝鮮的工程師們可能認(rèn)為，將他們的一艘作戰(zhàn)彈道導(dǎo)彈潛艇投入試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)太大。在新的潛射彈道導(dǎo)彈的研制過(guò)程的初始飛行試驗(yàn)中，使用潛水駁船進(jìn)行首次發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒試驗(yàn)的做法是正常的，它可以在不危及潛艇的情況下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，因?yàn)樗嗽诎l(fā)射過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)損壞昂貴的載人潛艇的風(fēng)險(xiǎn)。2014年之后，朝鮮至少利用新浦的駁船進(jìn)行了4次“北極星”潛射導(dǎo)彈的發(fā)射試驗(yàn)。駁船均長(zhǎng)22.5米，寬9米。“北極星”1也是先從水下駁船上發(fā)射，然后才從真正的潛艇上發(fā)射。

美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)援引美國(guó)官員的話報(bào)道說(shuō)，當(dāng)天發(fā)射的“北極星”3不是從潛艇發(fā)射的。另一名消息人士說(shuō)：“也有可能是從海上駁船的水下發(fā)射裝置上發(fā)射，檢驗(yàn)了潛射導(dǎo)彈的‘冷發(fā)射技術(shù)?！?016年8月發(fā)射的“北極星”1潛射導(dǎo)彈曾在“新浦”級(jí)潛艇上以“冷發(fā)射”方式發(fā)射。

“北極星”3在水下試驗(yàn)駁船上從發(fā)射管中彈出后從水中升起。注意紅圈中的船舶

一枚涂有黑白兩色油漆的導(dǎo)彈彈出水面，然后助推火箭點(diǎn)火將其推進(jìn)天空

蘇聯(lián)用于試射潛射導(dǎo)彈的可下潛試驗(yàn)浮臺(tái)示意圖

“北極星”3導(dǎo)彈發(fā)射全過(guò)程

關(guān)于“冷發(fā)射”

“北極星”3導(dǎo)彈此次發(fā)射采用了“冷發(fā)射”方式。當(dāng)接收到發(fā)射命令時(shí)，發(fā)射器達(dá)到預(yù)定的深度，并且在確認(rèn)導(dǎo)彈功能后，高壓氣體壓力達(dá)到發(fā)射要求時(shí)，發(fā)射筒蓋打開(kāi)，然后導(dǎo)彈瞬間就被高壓燃?xì)鈴椛渲了婕s20米高度，穿過(guò)海面的導(dǎo)彈主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，并在扔掉保護(hù)罩后開(kāi)始自主飛行。

潛射導(dǎo)彈的發(fā)射技術(shù)可分為“冷發(fā)射”和“熱發(fā)射”兩種。“熱發(fā)射”是靠導(dǎo)彈的自身動(dòng)力實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火發(fā)射，即導(dǎo)彈在水下點(diǎn)火后，通過(guò)自身的推力射出水面，最大的技術(shù)難點(diǎn)是助推器在水中的點(diǎn)火技術(shù)。由于水的密度是空氣密度的800倍，水下發(fā)射環(huán)境和陸上發(fā)射是天壤之別，如果點(diǎn)火失敗，或者助推裝置及其輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，很容易引起高背壓、水壓和氣壓相互干擾，導(dǎo)彈出水后載荷失調(diào)等各種問(wèn)題，最終導(dǎo)致發(fā)射失敗。

“冷發(fā)射”是導(dǎo)彈飛離發(fā)射裝置之前不點(diǎn)燃導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)的一種發(fā)射方式，又稱外推力發(fā)射。一般是使用以壓縮空氣、壓縮蒸汽或助推劑燃?xì)鉃閯?dòng)力的助推系統(tǒng)，通過(guò)氣體的推動(dòng)力將導(dǎo)彈發(fā)射到一定高度后才啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)完成發(fā)射?！袄浒l(fā)射”的導(dǎo)彈在發(fā)射時(shí)由彈射裝置或其它方式使它加速運(yùn)動(dòng)，直至離開(kāi)發(fā)射裝置，等到導(dǎo)彈出水之后再開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)完成接下來(lái)的飛行。

“冷發(fā)射”主要是在發(fā)射筒的底部安裝可以產(chǎn)生高壓燃?xì)獾娜細(xì)獍l(fā)生器。整個(gè)“冷發(fā)射”系統(tǒng)通常由燃燒室殼體、內(nèi)絕熱層、固體推進(jìn)劑藥柱、點(diǎn)火系統(tǒng)和排氣裝置等組成。根據(jù)用途不同和工作時(shí)間長(zhǎng)短以及單位時(shí)間產(chǎn)生燃?xì)饬康亩嗌?，可選用較低燃溫的緩燃或富燃推進(jìn)劑制造成具有一定尺寸的幾何形狀藥柱。排氣裝置可以是管道、燃?xì)鈬娮⑵鳌⒁粋€(gè)或多個(gè)噴嘴。作用在導(dǎo)彈底部的彈射推力對(duì)導(dǎo)彈的作用時(shí)間很短，但推力很大，可使導(dǎo)彈獲得很大的加速度。

蘇聯(lián)的R-27潛射彈道導(dǎo)彈

“冷發(fā)射”在技術(shù)層面要簡(jiǎn)單一些，還可以省去為了承受發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫而在發(fā)射筒里加裝的防護(hù)層。有效降低了發(fā)射重量，有利于導(dǎo)彈的小型化，對(duì)增大射程具有重要意義?！袄浒l(fā)射”優(yōu)點(diǎn)：一是低溫發(fā)射不會(huì)燒蝕發(fā)射系統(tǒng)，不會(huì)破壞發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)于潛艇發(fā)射管要求低，不需要考慮火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)鈱?duì)潛艇的影響;二是由于不需要“熱發(fā)射”那樣專門的排氣通道，發(fā)射系統(tǒng)體積較小，可在有限空間內(nèi)最大限度地裝載導(dǎo)彈。導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)比較單一，導(dǎo)彈出水動(dòng)力由水下發(fā)射器或潛艇提供，不需要消耗火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)劑;第三，與“熱發(fā)射”相比，“冷發(fā)射”這種技術(shù)能很好地隱藏發(fā)射陣地。同樣，“冷發(fā)射”也有缺點(diǎn)，由于必須依靠導(dǎo)彈外力助發(fā)，因此發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，可靠性相比于“熱發(fā)射”要差一點(diǎn)，特別是對(duì)導(dǎo)彈火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制裝置技術(shù)、導(dǎo)彈姿態(tài)控制技術(shù)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性要求非常高，要求導(dǎo)彈出水之后能夠迅速點(diǎn)火起飛，否則就會(huì)造成導(dǎo)彈落水甚至砸傷發(fā)射潛艇。

“北極星”3導(dǎo)彈的外形分析

從目前披露的“北極星”3的彈體外形與技術(shù)數(shù)據(jù)來(lái)看，其性能一點(diǎn)也不弱，部分性能甚至已經(jīng)超過(guò)了蘇聯(lián)的R-27/4K10，有了與“巨浪”2型潛射彈道導(dǎo)彈比肩的資本。與2015年首次公開(kāi)試射的“北極星”1和2017年首次試射的“北極星”2相比，“北極星”3外形的最大不同就在于它頭部整流罩的氣動(dòng)設(shè)計(jì)。

“北極星”1潛射彈道導(dǎo)彈的彈頭整流罩采用的是帶巨大穩(wěn)定裙的尖錐體設(shè)計(jì)，其能夠有效降低在大氣層內(nèi)飛行時(shí)的阻力。這也是早期潛射彈道導(dǎo)彈常用的設(shè)計(jì)，比如美國(guó)的“北極星”A1和蘇聯(lián)的R-27潛射彈道導(dǎo)彈以及我國(guó)的“巨浪”1導(dǎo)彈。

從目前披露的“北極星”3導(dǎo)彈的照片來(lái)看，該型導(dǎo)彈一改“北極星”1導(dǎo)彈使用的帶穩(wěn)定裙的圓錐體彈頭設(shè)計(jì)，而采用了與美軍“三叉戟”IID5以及法軍的M51相同的卵圓形鈍頭設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)與圓錐體彈頭相比，水下流場(chǎng)性能好，但是大氣層內(nèi)飛行阻力較大。

軍事專家分析稱，“北極星”3導(dǎo)彈去除了前兩代的設(shè)計(jì)弊端，飛行穩(wěn)定性得到提高，進(jìn)而在潛射導(dǎo)彈領(lǐng)域展示了飛躍性突破，如將“北極星”1導(dǎo)彈的尖彈頭改為鈍圓形，將彈身改為呈緩弧形，減少了水下阻力等等。

其次，彈體高清圖的細(xì)節(jié)還顯示，“北極星”3在彈體頭部?jī)蓚?cè)增加了氣泡生成孔，用于在水下生成包裹彈體的氣泡，隔絕彈體與海水接觸，有助于降低導(dǎo)彈的水下阻力。這個(gè)設(shè)計(jì)在其他國(guó)家的潛地導(dǎo)彈中也能看到。

水中主動(dòng)空泡技術(shù)原理類似于“超空泡”現(xiàn)象，導(dǎo)彈上帶有空泡發(fā)生器，可以產(chǎn)生大量空泡包裹住彈體，這時(shí)彈體表面接觸的介質(zhì)就會(huì)從海水變成氣體，大大減少了彈體摩擦阻力。水中主動(dòng)空泡技術(shù)常見(jiàn)于法國(guó)和俄羅斯的潛射彈道導(dǎo)彈，因?yàn)榉?、俄兩?guó)導(dǎo)彈慣常使用水下點(diǎn)火技術(shù)，導(dǎo)彈在水下點(diǎn)火后，需要靠自身的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)沖出水面，而海水阻力又遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣，這極大地消耗了導(dǎo)彈燃料，影響了最大射程，所以需要主動(dòng)空泡技術(shù)來(lái)減小水中阻力。

水下發(fā)射彈道導(dǎo)彈是一項(xiàng)難度非常高的技術(shù)，攻克這個(gè)技術(shù)表明朝鮮潛艇能夠從水下發(fā)射彈道導(dǎo)彈，提高了導(dǎo)彈攻擊能力和生存能力。

潛射導(dǎo)彈的水下發(fā)射都要經(jīng)歷水下飛行段、出水段和空中段3個(gè)階段，其中水下飛行段和出水段是潛射導(dǎo)彈發(fā)射所獨(dú)有的過(guò)程，也是潛射導(dǎo)彈發(fā)射成敗的關(guān)鍵。水下發(fā)射導(dǎo)彈最難的地方就是要考慮導(dǎo)彈在水下和空氣兩種介質(zhì)飛行狀態(tài)，潛射導(dǎo)彈必須滿足在水中和空氣中都適用。導(dǎo)彈從水里發(fā)射進(jìn)入到空氣當(dāng)中，在兩種不同的介質(zhì)中都要保持工作穩(wěn)定。這個(gè)步驟時(shí)間最短，尤其是突破水面的時(shí)候，是以秒來(lái)計(jì)算的，卻是潛射導(dǎo)彈發(fā)射成敗的關(guān)鍵。如果采用尖彈頭作為彈頭形狀，其后部需安裝一個(gè)寬大的截錐體以穩(wěn)定導(dǎo)彈在水中的姿態(tài)，而這不僅增加了潛射導(dǎo)彈的長(zhǎng)度，還會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)彈從水中進(jìn)入空氣時(shí)，由于阻力的急劇減小，造成導(dǎo)彈的姿態(tài)紊亂，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)射失敗。全世界很多國(guó)家的早期潛射導(dǎo)彈大多數(shù)也都是采用尖頭設(shè)計(jì)，例如我國(guó)的“巨浪”1、美國(guó)的“北極星”A1、俄羅斯R-27等等，但是發(fā)射成功率其實(shí)并不高。

“北極星”3導(dǎo)彈頭部側(cè)面的開(kāi)孔

“主動(dòng)空泡技術(shù)”圖解

“三叉戟”導(dǎo)彈的減阻桿

法國(guó) M51潛射導(dǎo)彈減阻桿原理示意圖

美軍潛射彈道導(dǎo)彈從“北極星”A1到“三叉戟”II D5的外形變化，從錐體逐漸變?yōu)殁g頭型

所以，為了保證在水中的穩(wěn)定性，隨著潛射技術(shù)研究的逐漸深入，潛射導(dǎo)彈的彈頭都改為了鈍形，和普通的洲際導(dǎo)彈有所不同。美國(guó)人在發(fā)展?jié)撋鋸椀缹?dǎo)彈的過(guò)程中，逐漸的從使用錐體頭部設(shè)計(jì)的“北極星”A1和A2（美國(guó)早期潛射彈道導(dǎo)彈也叫“北極星”）改進(jìn)到了使用卵形鈍頭的“三叉戟”系列。另外，俄羅斯的“布拉瓦”、我國(guó)的“巨浪”2、法國(guó)的M51等潛射導(dǎo)彈也采用了鈍頭體外形。鈍頭之所以適用于水下，還有“空泡效應(yīng)”的作用。由于該形狀彈頭頂部表面積較大，因此在推進(jìn)過(guò)程中可以打開(kāi)較大的水域，彈體就可以在彈頭撐開(kāi)的空腔中向前移動(dòng)。如果在彈頭上增加氣泡發(fā)生器，基本上就與在空氣中前行沒(méi)有區(qū)別了，這樣能最大程度的減少水中阻力。另外，采用鈍形彈頭還可提高內(nèi)部空間，配備更多分導(dǎo)式彈頭，以提高導(dǎo)彈突防能力和攻擊能力。

一般的陸基導(dǎo)彈、空基導(dǎo)彈等只需要考慮空氣阻力。為減小空氣阻力，導(dǎo)彈多采用細(xì)長(zhǎng)彈體和頭部尖銳的圓錐彈頭或者弧形設(shè)計(jì)。但是這種彈體不利于在水中飛行，導(dǎo)彈出水的時(shí)候也會(huì)產(chǎn)生較多空泡。導(dǎo)彈出水瞬間，這些空泡會(huì)迅速潰滅，從而在彈頭和彈體上面產(chǎn)生較大載荷，損壞導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)。而海水中要穩(wěn)定地出水，最好是鈍頭，而且最好可以自己產(chǎn)生氣泡減少水的阻力，保持穩(wěn)定出水姿態(tài)。不過(guò)卵形鈍頭設(shè)計(jì)彈頭的缺點(diǎn)也非常明顯，當(dāng)潛射導(dǎo)彈出水后在大氣層內(nèi)高速飛行時(shí)，鈍頭空氣阻力大，嚴(yán)重降低導(dǎo)彈的速度和射程，空氣中飛行又需要阻力最小的弧形頭?，F(xiàn)在大國(guó)之間有兩種辦法解決這種矛盾。一種是美國(guó)的鈍頭“三叉戟”和法國(guó)的M51出水后彈出減阻桿。

導(dǎo)彈或者運(yùn)載火箭在空中飛行會(huì)遇到巨大空氣阻力，發(fā)動(dòng)機(jī)能量很大一部分被用在克服空氣阻力上面。航天器頭部阻力主要來(lái)源于頭部附近弓形激波，導(dǎo)彈或者火箭越快，這個(gè)區(qū)域壓力和溫度越高，阻力也會(huì)急劇增加。一般認(rèn)為導(dǎo)彈為了克服弓形激波，至少要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)推力的四分之一，可以說(shuō)損耗非常大。減阻桿就是為了克服弓形激波，它的原理非常簡(jiǎn)單，那就是刺破弓形激波，將它變成斜激波，后者壓力和阻力遠(yuǎn)小于弓形激波。這樣就相當(dāng)于增加了發(fā)動(dòng)機(jī)推力，提高了導(dǎo)彈射程。

美國(guó)“三叉戟”IC4首次在潛地導(dǎo)彈上采用可伸縮式減阻桿，平時(shí)收縮在整流罩內(nèi)，當(dāng)導(dǎo)彈出水發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火4秒后，減阻桿再伸出整流罩，刺破空氣。根據(jù)相關(guān)資料，減阻桿減阻效果可以達(dá)到30%以上。

除了使用減阻桿，還可以采用雙頭罩設(shè)計(jì)來(lái)解決導(dǎo)彈在水中和大氣中運(yùn)動(dòng)矛盾的問(wèn)題，就是在導(dǎo)彈錐體整流罩外部再加一個(gè)鈍頭整流罩。在導(dǎo)彈躍出水面進(jìn)入大氣層后拋掉鈍頭形外罩，導(dǎo)彈露出錐體整流罩后，再在大氣中飛行。印度的K15潛射導(dǎo)彈就是采用了這種設(shè)計(jì)。應(yīng)對(duì)海水阻力最理想的整流罩造型是鈍頭形，鈍頭形整流罩在水下阻力小，而飛出水面后，阻力大增。尖錐形整流罩則與之相反，因此應(yīng)對(duì)大氣阻力最理想的整流罩造型是尖錐形。采用雙頭罩設(shè)計(jì)的目的正是為了將兩者取長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，同時(shí)擁有在水下和空中的最佳外形。外部水下整流罩在水下用來(lái)調(diào)整出水姿態(tài)，當(dāng)導(dǎo)彈在水中飛行的時(shí)候減少水泡產(chǎn)生，改變彈體表面壓力分布，減小對(duì)導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的影響，內(nèi)罩為導(dǎo)彈在大氣層飛行時(shí)提高氣動(dòng)效果。雙頭罩能夠較好兼顧水下和空中的運(yùn)動(dòng)性能，這種設(shè)計(jì)能夠有效提升水下運(yùn)動(dòng)的流體性能，同時(shí)減少導(dǎo)彈空氣阻力，保證導(dǎo)彈大氣飛行性能，增大導(dǎo)彈射程。但是缺點(diǎn)是增加了發(fā)射過(guò)程的復(fù)雜性，主要是多了一個(gè)低空拋罩的步驟，同時(shí)鈍頭整流罩及拋離結(jié)構(gòu)會(huì)增加導(dǎo)彈長(zhǎng)度和重量，也讓導(dǎo)彈內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，反而會(huì)降低導(dǎo)彈可靠性。

此次“北極星”3導(dǎo)彈試射最引人注目的地方就是導(dǎo)彈直接出水，不需要采用保護(hù)罩，從而有效降低了導(dǎo)彈長(zhǎng)度和重量。朝鮮作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)欠發(fā)達(dá)國(guó)家能夠取得這樣成熟的技術(shù)的確讓人刮目相看。

21世紀(jì)軍事研究所專門研究委員柳成燁（音）認(rèn)為，朝方此次發(fā)射的導(dǎo)彈，已經(jīng)接近于當(dāng)代新型潛射彈道導(dǎo)彈的水平。韓國(guó)國(guó)防安全論壇（KODEF）專門研究委員申宗（音）認(rèn)為，這暗示著朝鮮也將繼續(xù)開(kāi)發(fā)搭載多彈頭的潛射導(dǎo)彈。

“北極星”3導(dǎo)彈的外形細(xì)節(jié)，可見(jiàn)頭部采用了鈍頭整流罩

印度K15導(dǎo)彈在拋掉導(dǎo)彈外罩

從朝鮮官媒公布的試射照片可以看出，“北極星”3導(dǎo)彈外形與美國(guó)“三叉戟”II D5潛射彈道導(dǎo)彈非常相似，都采用了半球形頭部，顯然朝鮮技術(shù)人員是走了美國(guó)人的“三叉戟”鈍頭型的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)的好處是適合導(dǎo)彈在水下運(yùn)動(dòng)和減阻，并且有助于減少導(dǎo)彈的長(zhǎng)度以及增加頭部的空間。雖然有不少好處，但其阻力比圓錐形或尖拱型頭部的更大，從朝中社發(fā)布的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后的飛行圖來(lái)看，朝鮮此次發(fā)射的“北極星”3導(dǎo)彈鈍頭整流罩錐角還是比較大，似乎可以推測(cè)“北極星”3導(dǎo)彈應(yīng)該沒(méi)有采用減阻桿，而是加大整流罩錐角來(lái)減少阻力，當(dāng)然產(chǎn)生的問(wèn)題就是空泡抑制效果減少，導(dǎo)彈出水受到的載荷增加?？赡芩麄兏粗貙?dǎo)彈的水下運(yùn)動(dòng)減阻和出水穩(wěn)定，至于射程和大氣飛行性能則被放在了次要位置。

值得一提的是，“北極星”3導(dǎo)彈首次試射就選擇了水下發(fā)射，而不是像一些軍事大國(guó)或強(qiáng)國(guó)常用的路線——先進(jìn)行多次陸地和水面試射，逐步轉(zhuǎn)到水下測(cè)試。朝鮮首次試射就選擇水下可能有兩個(gè)原因：一是對(duì)自身潛射彈道導(dǎo)彈水下發(fā)射技術(shù)比較自信;二是減少試射的次數(shù)和時(shí)間，節(jié)約經(jīng)費(fèi)，盡快使導(dǎo)彈具備實(shí)戰(zhàn)能力。從整體氣動(dòng)布局來(lái)看，朝鮮“北極星”3導(dǎo)彈緊跟世界潮流，也表明朝鮮在短短幾年在潛射彈道導(dǎo)彈方面取得了不少的進(jìn)步。

“北極星”3導(dǎo)彈的飛行能力