秦嘉政

從一名設(shè)計(jì)師說起

1969年7月，美國的阿波羅11號(hào)載人飛船降落在月球上，航天員阿姆斯特朗和奧爾德林成了第一批踏足外星球的人類，與此同時(shí)也誕生了“這是我的一小步，但卻是全人類的一大步”這句航天史上的永恒金句。將阿波羅11號(hào)從地球送入太空的是重型運(yùn)載火箭土星5號(hào)，是人類迄今為止建造的運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭之一，它的總設(shè)計(jì)師卻是一名德國人，名叫馮·布勞恩。

這個(gè)名字在航天界可以說是如雷貫耳，他是錢學(xué)森的朋友、航天先驅(qū)者、火箭專家，在這一長(zhǎng)串頭銜背后，他最早令人熟知的身份卻是——納粹德國V-2火箭的總設(shè)計(jì)師。

V-2火箭是第一種能夠飛出大氣層的人造物體，是納粹德國在走投無路時(shí)研發(fā)的“復(fù)仇”武器，其目的是從盟軍無法攻占的德國腹地發(fā)射一種超遠(yuǎn)程武器，對(duì)英國首都倫敦和其他重要城市進(jìn)行打擊，用于報(bào)復(fù)英美轟炸機(jī)對(duì)德國的轟炸。這種武器被德國人稱為V-2火箭，而盟軍則將其稱為V-2導(dǎo)彈，火箭和導(dǎo)彈作為同一種事物的正反兩面，在開始的命名階段就已有所體現(xiàn)。馮·布勞恩原本是抱著發(fā)展火箭、探索太空和外星球的渴望加入納粹德國的火箭研究團(tuán)隊(duì)的，而希特勒卻相中了火箭變成武器的潛力。后來馮·布勞恩對(duì)V-2火箭做出了一個(gè)中肯的評(píng)價(jià)：“V-2火箭很優(yōu)秀，它只是落在了錯(cuò)誤的星球?！?p>

V-2火箭的出現(xiàn)是人類火箭技術(shù)的一次革命性的突破：它加速了人類進(jìn)入外太空的進(jìn)程，為人造衛(wèi)星等技術(shù)的發(fā)展鋪平了道路。同時(shí)這也創(chuàng)造了一種獨(dú)特的武器——彈道導(dǎo)彈。彈道導(dǎo)彈和其裝載的核彈頭一起，構(gòu)成了人類核威懾、核平衡的核心力量。它是如此強(qiáng)大，以至于一度成為評(píng)價(jià)一個(gè)國家軍事水平的重要標(biāo)志。

何為彈道導(dǎo)彈

彈道導(dǎo)彈是一種極為特殊的導(dǎo)彈，它的工作原理是用火箭將彈頭送到高空，然后進(jìn)行自由飛行。當(dāng)彈頭到達(dá)目標(biāo)上空時(shí)開始下墜，在下墜過程中可以達(dá)到非?？斓乃俣取Ｓ捎陲w行軌跡幾乎是一條標(biāo)準(zhǔn)的彈道曲線（拋物線），所以被稱為“彈道導(dǎo)彈”。與巡航導(dǎo)彈不一樣，彈道導(dǎo)彈在發(fā)射之后很難在中途被攔截。目前世界各國普遍裝備的洲際彈道導(dǎo)彈在剛剛進(jìn)入大氣層時(shí)可以達(dá)到7千米/秒的速度，在快要擊中目標(biāo)時(shí)仍然有2千米/秒的速度，這樣快的速度對(duì)于任何防空火力來說都是個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

由于射程遠(yuǎn)且很難被攔截，彈道導(dǎo)彈在“二戰(zhàn)”結(jié)束之后順理成章地成了世人關(guān)注的重點(diǎn)，進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期。美國和蘇聯(lián)在攻占德國之后瘋狂地?fù)寠Z關(guān)于V-2火箭的一切資源，蘇軍搶走了大量V-2火箭成品以及技術(shù)圖紙，而美國人則抓緊時(shí)間威逼利誘那些參與V-2火箭研制的德國科學(xué)家投降，讓他們?yōu)槊绹Я?。“二?zhàn)”結(jié)束之后，美國和蘇聯(lián)均很快地研發(fā)出本國的第一種彈道導(dǎo)彈，它們都直接來源于V-2火箭，V-2火箭也當(dāng)之無愧成了彈道導(dǎo)彈的鼻祖。當(dāng)時(shí)有一個(gè)笑話是：美國和蘇聯(lián)的彈道導(dǎo)彈在天空中擦肩而過的時(shí)候，它們甚至可以用相同的母語（德語）互致問候。

彈道導(dǎo)彈的發(fā)展

彈道導(dǎo)彈的大發(fā)展始于“二戰(zhàn)”結(jié)束之后，它逐漸由最開始的V-2近程彈道導(dǎo)彈發(fā)展成為中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈。但是當(dāng)時(shí)的彈道導(dǎo)彈有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是它使用的是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是通過測(cè)量物體的加速度來獲知物體的速度和位置的，它有一個(gè)巨大的缺點(diǎn)：對(duì)誤差非常敏感，儀器上微小的誤差會(huì)隨著時(shí)間的推移累積，形成非常大的誤差。早期的彈道導(dǎo)彈誤差非常大，蘇聯(lián)第一種彈道導(dǎo)彈P-1的誤差甚至可以達(dá)到數(shù)千米，而裝載普通炸藥的常規(guī)彈頭只能保證25米的有效殺傷半徑，所以除非是用彈道導(dǎo)彈打擊人口密集的城市，否則幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何效果。曾經(jīng)有一位蘇聯(lián)陸軍將軍在參觀導(dǎo)彈發(fā)射場(chǎng)之后評(píng)論道：“向一枚導(dǎo)彈里加4噸酒精來炸城市？如果你把這些酒精做成酒給我的士兵們，他們?cè)缇蜁?huì)將整座城市給打下來了，而你們的導(dǎo)彈甚至不一定能打中，誰會(huì)要這種破玩意兒？”顯然，攜帶常規(guī)彈頭的彈道導(dǎo)彈是不能確保擊中目標(biāo)的，于是另一種彈頭出現(xiàn)了，它就是核彈頭。

核彈頭和彈道導(dǎo)彈的結(jié)合可以說是一次歷史性的飛躍，從此彈道導(dǎo)彈出現(xiàn)了兩個(gè)分支——戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈（核彈頭）和戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈（常規(guī)彈頭）。美蘇冷戰(zhàn)剛剛開始的時(shí)候，人們主要研究的是如何讓導(dǎo)彈飛得更遠(yuǎn)，彈道導(dǎo)彈家族的射程也逐漸從近程（1000千米以內(nèi)）提升到了中程（1000～5500千米）、遠(yuǎn)程（5500～8000千米）以及洲際（8000千米以上）。

到了“冷戰(zhàn)”中期，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度問題難以解決，導(dǎo)彈射程越遠(yuǎn)，誤差越大，為了確保打擊效果，各國的彈道導(dǎo)彈幾乎都用上了核彈頭。近年來，隨著衛(wèi)星制導(dǎo)系統(tǒng)的出現(xiàn)，導(dǎo)彈可以在飛行途中不斷修正飛行軌跡，精度有了大幅度的提高，并且諸多國際公約限制了核彈的使用，這才讓攜帶常規(guī)彈頭的近程彈道導(dǎo)彈重新走上舞臺(tái)。今天，攜帶核彈頭的中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈的精度誤差在1000米左右（因?yàn)閾?dān)心核戰(zhàn)爆發(fā)之后衛(wèi)星被摧毀，所以這類導(dǎo)彈通常只使用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)），而攜帶常規(guī)彈頭的近程導(dǎo)彈在使用衛(wèi)星制導(dǎo)系統(tǒng)以后，可以將精度誤差控制在5～10米。

動(dòng)力升級(jí)以及機(jī)動(dòng)化部署

彈道導(dǎo)彈的另一個(gè)重要升級(jí)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)。彈道導(dǎo)彈采用的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和巡航導(dǎo)彈采用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)非常大的不同點(diǎn)——燃料。航空發(fā)動(dòng)機(jī)只需要攜帶燃油即可，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)則要飛出大氣層進(jìn)入接近真空的太空，所以在攜帶燃料的基礎(chǔ)上，還得攜帶氧化劑幫助燃燒。V-2火箭使用酒精做燃料、液態(tài)氧做氧化劑。但是液態(tài)氧極其危險(xiǎn)，遇到可燃物容易引起劇烈爆炸，所以一般V-2火箭都是在發(fā)射前現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行燃料加注，并在加注燃料后馬上發(fā)射。蘇聯(lián)在戰(zhàn)后基于V-2火箭仿制的P-1導(dǎo)彈加注燃料會(huì)耗費(fèi)6個(gè)小時(shí)，其他準(zhǔn)備工作再耗費(fèi)2個(gè)小時(shí)，很不方便。

隨后出現(xiàn)了偏二甲肼這種劇毒但是能量更高的燃料，以及配套的四氧化二氮氧化劑，這讓彈道導(dǎo)彈的射程更上一層樓。但因?yàn)榘踩栽?，只要是液體燃料，就必須在發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)加注。盡管人們想盡辦法提升燃料的加注速度，但是終究還是非常耗費(fèi)時(shí)間。大名鼎鼎的“飛毛腿”近程導(dǎo)彈是一款非常優(yōu)秀的彈道導(dǎo)彈，從導(dǎo)彈車開入發(fā)射位置開始計(jì)算，需要45～90分鐘完成彈道計(jì)算、燃料加注等工作，而燃料加注在其中占了大頭?！帮w毛腿”只是一枚近程導(dǎo)彈，洲際導(dǎo)彈動(dòng)輒幾噸的燃料加注時(shí)間更是需要以小時(shí)來計(jì)算。

所以在“冷戰(zhàn)”初期，彈道導(dǎo)彈都是需要一定的發(fā)射場(chǎng)地的，不少彈道導(dǎo)彈的發(fā)射場(chǎng)地就是后來的航天發(fā)射場(chǎng)，比如我國的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心就是以前的“東風(fēng)基地”。后來，人們發(fā)現(xiàn)巨大的發(fā)射場(chǎng)實(shí)在是太顯眼了，非常容易被當(dāng)作集中火力打擊的目標(biāo)，所以就為彈道導(dǎo)彈建造了新的“溫馨小窩”——導(dǎo)彈發(fā)射井。這些發(fā)射井實(shí)際上是一座座巨大的地下建筑，用于維護(hù)導(dǎo)彈以及為導(dǎo)彈進(jìn)行燃料加注等。但是很顯然，導(dǎo)彈發(fā)射井同樣會(huì)被敵人偵測(cè)到并被列為重要的打擊目標(biāo)，所以一般來說，導(dǎo)彈發(fā)射井都建在荒無人煙的地方，而且被偽裝得很好。

但是導(dǎo)彈發(fā)射井畢竟是無法移動(dòng)的，即使藏得再隱蔽，一旦被發(fā)現(xiàn)還是會(huì)成為“固定靶”，所以各國都開發(fā)了車載導(dǎo)彈系統(tǒng)，既可以運(yùn)輸導(dǎo)彈，又可以發(fā)射導(dǎo)彈。運(yùn)載車能夠隨時(shí)移動(dòng)，躲避敵人的偵測(cè)，并在本國遭到打擊之后迅速發(fā)動(dòng)反擊，但問題是沒辦法在發(fā)射前現(xiàn)場(chǎng)加注燃料了。因此，固體燃料導(dǎo)彈的開發(fā)被提上了日程。固體燃料在生產(chǎn)時(shí)就被裝進(jìn)彈體，平常也幾乎無須維護(hù)，非常方便。當(dāng)然，這種便利是犧牲一定的性能換來的：固體燃料的燃燒效率低，而且它的燃燒是一次完成的，無法熄滅再點(diǎn)火，這使得導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)性也有一定程度的下降。因?yàn)楦饔欣?，所以目前固體燃料導(dǎo)彈和液體燃料導(dǎo)彈是并存的。值得一提的是，為了保證快速發(fā)射，現(xiàn)在大部分車載導(dǎo)彈系統(tǒng)都采用的是固體燃料導(dǎo)彈。

彈道導(dǎo)彈和航天技術(shù)的發(fā)展關(guān)系

隨著彈道導(dǎo)彈的射程越來越遠(yuǎn)，彈道高度越來越高，運(yùn)載系統(tǒng)也越來越強(qiáng)大，美國和蘇聯(lián)在發(fā)展彈道導(dǎo)彈的同時(shí)也開始了航天技術(shù)的研發(fā)。這本就是一體兩面的事情，很多火箭同時(shí)有著兩種身份，其中最出名的就是世界上第一種洲際導(dǎo)彈——R-7“警棍”導(dǎo)彈。采用液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的R-7導(dǎo)彈由于加注燃料非常慢，在蘇聯(lián)軍隊(duì)中只服役了十幾年便被“掃地出門”。也許身為導(dǎo)彈的它“碌碌無為”，不過它的另一個(gè)名字卻永遠(yuǎn)被銘刻在人類的航天史上——R-7運(yùn)載火箭。

作為蘇聯(lián)航天泰斗科羅廖夫的得意作品，R-7運(yùn)載火箭在1957年10月4日將斯普特尼克1號(hào)衛(wèi)星送入太空。斯普特尼克1號(hào)是人類第一顆人造衛(wèi)星，開啟了人類進(jìn)軍太空的時(shí)代，無論如何強(qiáng)調(diào)它的重要性都不為過。隨后R-7火箭被進(jìn)一步升級(jí)，將航天員加加林送入太空。事實(shí)上直到現(xiàn)在，俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)載人飛船也依舊是由R-7的最新升級(jí)版——聯(lián)盟號(hào)火箭發(fā)射升空的。

同樣的事情也發(fā)生在美國。美國在V-2火箭的基礎(chǔ)上由原設(shè)計(jì)師馮·布勞恩帶頭研發(fā)了“紅寶石”彈道導(dǎo)彈。這款導(dǎo)彈的命運(yùn)跟R-7驚人地相似：由于液體燃料加注太慢，發(fā)射拖沓，不久它也被踢出軍隊(duì)去當(dāng)運(yùn)載火箭使用了。值得一提的是，馮·布勞恩還是美國登月計(jì)劃所使用的土星5號(hào)火箭的總設(shè)計(jì)師，土星5號(hào)的設(shè)計(jì)就與“紅寶石”火箭有著密不可分的關(guān)系。其實(shí)中國的長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭也是東風(fēng)五號(hào)導(dǎo)彈的改進(jìn)版，可見液體燃料彈道導(dǎo)彈確實(shí)可以稱得上是運(yùn)載火箭的先驅(qū)。

在蘇聯(lián)解體之后，美國和俄羅斯都有大量的洲際導(dǎo)彈需要被銷毀。考慮到這些完好無損的導(dǎo)彈被銷毀實(shí)在可惜，加上航天發(fā)射有時(shí)候也不需要特別大型的火箭，所以很多在銷毀之列的導(dǎo)彈“搖身一變”成為發(fā)射衛(wèi)星的火箭。比如俄羅斯“撒旦”洲際導(dǎo)彈和美國“潘興”洲際導(dǎo)彈就有很多被改裝為運(yùn)載火箭，用來承接一些國家的衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。

值得一提的是，隨著反衛(wèi)星武器的出現(xiàn)，中美俄三國都開始大力開發(fā)“快速火箭”，這種火箭用于應(yīng)對(duì)衛(wèi)星被摧毀之后的快速補(bǔ)充以及時(shí)間緊迫的發(fā)射任務(wù)，雖名為“火箭”，其實(shí)就是洲際導(dǎo)彈的改版。所以本質(zhì)上來說，彈道導(dǎo)彈就是火箭，只不過現(xiàn)在術(shù)業(yè)有專攻，各自承擔(dān)了不同的任務(wù)而已。說到這里可能有同學(xué)會(huì)問，航天發(fā)射的運(yùn)載火箭能不能反過來改成洲際導(dǎo)彈呢？當(dāng)然可以，但是實(shí)用性太差了。因?yàn)檫\(yùn)載火箭的發(fā)射速度非常慢，而洲際導(dǎo)彈要求的是快速性和生存性，用運(yùn)載火箭改成的導(dǎo)彈只能達(dá)到洲際導(dǎo)彈剛出現(xiàn)時(shí)的水平，已經(jīng)明顯落后于時(shí)代了。

矛與盾：彈道導(dǎo)彈與反彈道導(dǎo)彈的“斗法”

大家都知道，矛的出現(xiàn)必然刺激盾的研制?！袄鋺?zhàn)”時(shí)，美蘇雙方在大力發(fā)展彈道導(dǎo)彈的同時(shí)，也在試圖攔截對(duì)方的彈道導(dǎo)彈。這種攔截系統(tǒng)發(fā)展至今，就是我們現(xiàn)在常見的反導(dǎo)武器。反導(dǎo)武器研制起來非常困難，迄今為止世界上只有少數(shù)幾個(gè)國家擁有。

“冷戰(zhàn)”中期，美蘇雙方大力發(fā)展核彈技術(shù)，各種奇奇怪怪的瘋狂核武器冒了出來，例如核子火炮（炮彈是核彈頭）、核魚雷、核地雷、核火箭（由步兵發(fā)射的小型核彈）、袖珍核彈等，甚至還有核防御系統(tǒng)。以蘇聯(lián)的A-35末端核防御系統(tǒng)為例，這種系統(tǒng)由超視距雷達(dá)和發(fā)射井組成，工作方式簡(jiǎn)單粗暴：當(dāng)雷達(dá)偵測(cè)到敵方核導(dǎo)彈飛來時(shí)，攔截導(dǎo)彈立即發(fā)射，并在離敵方導(dǎo)彈很近處自爆。請(qǐng)注意，因?yàn)閿r截導(dǎo)彈也是核彈，所以爆炸半徑巨大，產(chǎn)生的高溫和電磁脈沖足以毀掉來襲的核導(dǎo)彈，所以這套系統(tǒng)攔截成功率很高?？墒沁@樣的話，兩枚核彈的放射性物質(zhì)都會(huì)落入大氣層，會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大污染，屬于“傷敵一千自損八百”的打法。

反導(dǎo)系統(tǒng)的出現(xiàn)使彈道導(dǎo)彈不再無敵，美蘇兩國開始研發(fā)變軌彈頭，以及在彈頭上加裝誘餌，以便使敵方的攔截系統(tǒng)失效。為了提高導(dǎo)彈打擊的效能，美蘇兩國又開發(fā)出了新的武器：MIRV（多彈頭載運(yùn)系統(tǒng)）。這種武器可以一次攜帶多枚彈頭，既能夠選擇同時(shí)對(duì)一個(gè)目標(biāo)一同發(fā)射，降低彈頭被全部攔截的概率，也可以對(duì)多個(gè)目標(biāo)發(fā)動(dòng)襲擊，使對(duì)方防不勝防。多彈頭載運(yùn)系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得反導(dǎo)系統(tǒng)的壓力驟增，也推動(dòng)反導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入了新的時(shí)代：動(dòng)能攔截。

動(dòng)能攔截系統(tǒng)是由防空導(dǎo)彈衍生出來的，和核彈攔截系統(tǒng)不同的是，它是完全“清潔”的。它的原理是用防空導(dǎo)彈來撞擊正在下落的彈道導(dǎo)彈彈頭，將其徹底撞碎。聽起來非常簡(jiǎn)單，但實(shí)際上這種系統(tǒng)直到20世紀(jì)90年代才開始服役，比較典型的是美國的“愛國者”和“薩德”。這種系統(tǒng)的主要難點(diǎn)是如何準(zhǔn)確地控制攔截導(dǎo)彈去撞擊那些彈頭，因?yàn)閿r截導(dǎo)彈和再入大氣層階段的彈頭相對(duì)速度達(dá)到驚人的20倍音速，而且撞擊不能有任何偏差，可以想象這種導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)的研發(fā)難度有多大！目前針對(duì)洲際彈道導(dǎo)彈的攔截仍然是世界范圍的難題，從“愛國者”在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中的表現(xiàn)來看，即使針對(duì)的是速度很慢的“飛毛腿”近程導(dǎo)彈，攔截成功率也不到90%。所以對(duì)于動(dòng)能反導(dǎo)來說，最好是部署多套系統(tǒng)來保證攔截成功率。道高一尺，魔高一丈，在動(dòng)能攔截系統(tǒng)出現(xiàn)后，比較先進(jìn)的洲際彈道導(dǎo)彈普遍裝備了再入大氣層階段的變軌機(jī)動(dòng)系統(tǒng)，所以它們?cè)诳罩惺浅什灰?guī)則曲線移動(dòng)的，尖錐形的彈體大幅度提高了再入大氣層階段的速度，從而使動(dòng)能攔截越發(fā)困難。

以上的攔截方式都是在彈道導(dǎo)彈的彈頭再入大氣層之后，也就是導(dǎo)彈飛到了本國領(lǐng)土上空時(shí)才進(jìn)行攔截。為了提高攔截率，是否可以選擇其他的攔截時(shí)機(jī)呢？這個(gè)想法催生了目前中美俄都在積極開發(fā)的中段反導(dǎo)系統(tǒng)。顧名思義，它是在彈道導(dǎo)彈的飛行中段將其攔截，這時(shí)的彈道導(dǎo)彈飛行軌跡相對(duì)穩(wěn)定，沒有太多變化，而且尤為重要的是導(dǎo)彈的多個(gè)彈頭還沒有分離，可以一次性全部擊落，能省掉不少麻煩。但是發(fā)射這種攔截導(dǎo)彈的技術(shù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過發(fā)射一顆彈道導(dǎo)彈的，因?yàn)槎叨家w到大氣層外，而且由于時(shí)間緊迫（畢竟在敵方導(dǎo)彈發(fā)射之后才會(huì)進(jìn)行攔截），攔截導(dǎo)彈的速度和機(jī)動(dòng)性要求遠(yuǎn)比攔截目標(biāo)的高，所以這種技術(shù)仍在開發(fā)之中。當(dāng)然，這種導(dǎo)彈除了攔截彈道導(dǎo)彈之外還有一個(gè)副業(yè)：反衛(wèi)星。人造地球衛(wèi)星由于軌跡固定，很好預(yù)判位置，所以一般來說中段反導(dǎo)系統(tǒng)是可以直接擔(dān)當(dāng)反衛(wèi)星武器的。

結(jié)語：

彈道導(dǎo)彈的歷史比人類的航天史還悠久，又或者說，它為人類航天史儲(chǔ)備了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)?！岸?zhàn)”的V-2導(dǎo)彈和戰(zhàn)后的美蘇導(dǎo)彈軍備競(jìng)賽也為人類催生出進(jìn)入太空的有效工具，而今天我們民用的衛(wèi)星導(dǎo)航、雷達(dá)、遠(yuǎn)程通信等技術(shù)最初也來自軍用技術(shù)。彈道導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭一個(gè)代表毀滅，一個(gè)代表希望，實(shí)際上它們是一件事物不同的兩面。技術(shù)是一把雙刃劍，它會(huì)帶來新生還是毀滅，完全取決于我們?nèi)祟悺?/p>