银行卡境外刷卡:中国核战略演进之路

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/25 16:56:25
从反核威慑战略到最低核威慑战略:
中国核战略演进之路
《当代亚太》
内容提要:当前学者们对中国核战略的争论焦点在于,没有任何一种现有核战略定义能够完全涵盖中国核政策的特点。本文认为,正确理解中国核战略,需要摆脱现有核战略理论概念体系的束缚。只有从中国核战略产生和发展的具体时代背景中寻找线索,才能认识到,中国核战略经历了从反核威慑战略到最低核威慑战略的巨大转变,而中国长期大规模备战核战争遗留下来的物质遗产和思想基础,仍然对中国核战略产生着巨大的影响力。中国学者应从中国核战略实践出发,参与构建主流话语体系,为核战略学科建设做出自己的贡献。
作者简介:荣予,清华大学公共管理学院国际战略与发展研究所博士研究生;洪源,中国社会科学院美国研究所副研究员
引言
关于中国核战略的争论由来已久。目前大多数学者认为,中国属于最低核威慑战略,其主要依据是中国核武库的规模较小。但是,中国核武库规模大小是否符合最低核威慑战略所要求的“造成不可承受损失”标准,国内外学者莫衷一是。同时,即便这一派学者也承认,中国核政策的一些独特做法,如无条件不首先使用核武器政策、不把核武器作为最后手段、以及在受到核打击后再进行核报复的运行模式等,不能用最低核威慑战略的定义完全解释。
还有学者认为中国是有限核威慑战略,这种观点认为,随着中国国力的增强和军事学术讨论的公开化,中国将更为注重“分级”威慑,即对不同规模和程度的军事威胁作出不同反应的能力,从而转向有限核威慑战略,而这意味着中国将发展更大规模、更多类型的、包括战术核武器在内的核武器,并有可能修改不首先使用核武器政策和后发制人的核运行模式。但这种理论显然更加脱离现实。要将核武器作为战争逐步升级的砝码,有限核威慑战略所需要的核武库规模是极为庞大的,而为实行这种战略,中国必然需要大幅度修改现有的战略部队使命与任务,但迄今为止,并没有迹象表明发生了这种变化。此外,其提出观点的依据是中国军方学者发表的一些论文,而这些论文仅仅代表了一些军方学者的学术观点,不能认定为中国官方的政策宣示。
近年来又有学者提出中国奉行反核威压战略。这种新的观点将核威压定义为通过建立或者显示核武力,使得其他国家产生畏惧感,从而迫使其他国家在安全争执中屈服退让的做法,包括核威慑和核驱使。而反核威压战略思想认定主要核威胁为核威压而不是核进攻,其逻辑基础是信奉核禁忌,因此,才有了中国长期以来极为克制地发展核武库并奉行不首先使用核武器政策等一系列传统最低核威慑理论所不能解释的做法。但是,这种观点的缺陷在于,虽然反核威压理论可以解释包括中国的无条件不首先使用核武器政策、不把核武器作为最后手段以及中国核力量的规模特征和核武器运行战略等特点,但却难以解释中国曾长期大规模备战核战争的历史事实。另一方面,核禁忌是在一段历史时期中,由于各方的努力而形成的一种现象,是在核威慑与反对核威慑的反复斗争中形成的一种平衡。国际上始终存在着将核武器投入实战的声音。随着军事技术的发展,核武器与常规武器的界限更加模糊,也为核禁忌增加了新的不稳定因素。任何一个国家,如果将核禁忌作为自身核战略的逻辑基础,都是极其危险的,因此,很难相信一个国家的军事领导层会在关乎国家安全的重大战略问题上做出如此轻率的决策。
综上所述,以往学者们的研究,都过于拘泥于现有西方核战略理论概念体系,而且主要是一些“横向”的研究,而没有进行“纵向”的剖析,没有从中国核战略所产生、发展的具体历史情境中寻找线索,没有考虑到中国核战略随环境和时代发展而不断变化的历程。本文认为,由于中国曾遭到严重、持续的核威胁,因此中国早期采取了反核威慑战略,直到1985年之后,由于对国际形势判断的根本性转变,中国才转而奉行最低核威慑战略。而在反核威慑战略时期,为备战大规模核战争所采取的各种措施所遗留下来的物质遗产和思想基础,仍对中国核战略思想产生着巨大的影响力,并成为中国核战略特殊性的真正来源。
反核威慑战略思想
依据一位中国学者的定义,核战略思想回答了核武器的作用以及如何利用核武器的作用的问题,而核战略则决定了本国核武器发展的主要目的及基本要求。“反核威慑战略”则反其道而行之。“反核威慑战略”思想认为,核武器的威慑力,主要来自于其巨大的杀伤力所可能造成的巨大损失。在奉行“核威慑”战略的国家进行“核威慑”时,“核威慑”方一旦发现“威慑”失效,只有两个选择:第一,承认威慑失败,接受现实;第二,为证明自身威慑的可信性,将核打击付诸实施。反核威慑战略思想从被威慑方的角度出发,认为,被威慑方在受到核威慑时不屈服,就需要实行“反核威慑”战略,使得核威慑方不能实现其战略目的。实现反核威慑战略的途径有四种:一是发动世界舆论,建立并维护核禁忌;二是通过发展自身的核武库来增加对方遭受核报复的可能性,从而慑止其核威胁;三是通过加强防御措施来减少核打击对自身的威胁,从而使得对方的核打击难以造成不可承受的损失;四是在反核威慑失效的情况下,赢得核战争胜利。反核威慑战略与反核威压战略之间的区别在于,前者以核威胁可能被付诸实施为基本前提和出发点,而后者则以核禁忌的存在为前提。相应的,前者十分重视防御核打击,而后者则满足于小型核武库的存在,对核武器的生存能力和突防能力并不十分敏感。反核威慑战略与最低核威慑战略的区别在于,前者重视非核因素甚至非军事因素的作用,而后者则更为重视核武库本身的作用。反核威慑战略已经超越了通常意义上的核战略的范畴,而这正是从西方核战略理论体系出发难以理解中国核战略种种独特表现的根源。
中国早期的反核威慑战略
核武器甫一面世,中共领导人就注意到这种武器的巨大杀伤力及由此带来的深刻影响。从那时起,毛泽东等领导人就对核武器、核战争进行了长期的思考,形成了独特的核战争观。
早在1946年8月,毛泽东在接受美国记者安娜·路易斯·斯特朗采访时,首次提出了原子弹是纸老虎的著名论断:“原子弹是美国反动派用来吓人的一只纸老虎,看样子可怕,实际上并不可怕。当然,原子弹是一种大规模屠杀的武器,但是决定战争胜败的是人民,而不是一两件新式武器。”然而,“纸老虎”论既不意味着毛泽东等中共领导人认为核武器无足轻重,更不意味着他们认为核武器不会被真正用于战争。相反,毛泽东一方面在哲学的高度上运用马克思主义战争观,强调决定战争胜负的是人,因为武器是由人来掌握的;另一方面,依据一贯地“战略上藐视敌人、战术上重视敌人”的思想,毛泽东等中国领导人对核武器的杀伤力有着清醒地认识。但是,毛泽东军事思想认为,“我们中国地方很大,人口分散,工业分散,武器物资也可以分散,原子弹碰到这样的国家,就不会有什么作用”。
基于马克思主义的战争观以及中国当时的国情,毛泽东等中国领导人为新中国制定了人民战争的战争指导思想,确立了积极防御的基本战略指导思想。1955年4月,毛泽东在中央书记处会议上提出,中国的战略方针是积极防御,决不先发制人。1956年3月,在中央军委扩大会议上,国防部长彭德怀在《关于保卫祖国的战略方针和国防建设问题》的报告中明确指出,为了有效地防止帝国主义的突然袭击,保卫国家的主权、领土完整和安全,在未来反侵略战争中,应采取积极防御的战略方针。1957年7月,彭德怀在国防委员会第三次全体会议上的报告中,进一步解释了为什么确立和怎样实行这一战略方针的问题。在此后的五十多年中,虽然在具体战略指导上曾经经过几次调整,但“积极防御”作为核心内容始终保持下来,也成为中国应对核威胁、备战核战争的基本指导思想。
新中国曾经屡次遭到来自美国和苏联的真实而严重的核威胁。从20世纪50年代初到60年代,美国政府在朝鲜战争、印度支那战争、两次台海危机及中国进行第一次核爆炸试验的前后,都对中国发出过明确的核威胁。在六十、七十年代中苏关系紧张时期,苏联政府也屡次对中国发出核威胁。
为反对核威胁,中国尽最大努力争取国际舆论支持,积极支持并参与了世界性禁止核武器运动。早在1950年,中国就为了支持建立禁止使用核武器的国际规范发动了声势浩大的和平签名运动。作为中国官方舆论权威的《人民日报》,仅1950年就刊登了644篇为和平签名运动宣传造势的文章。经过国内的大力动员,签名的中国民众达2.2亿人,可谓轰轰烈烈。此后,中国继续充分利用一切对外渠道,表达政府反对使用原子弹的坚定立场,呼吁禁止使用原子弹。
不仅如此,中国早在朝鲜战争结束不久,就开始全力研制核武器。经过广大科研人员的艰苦努力,继1964年10月16日第一颗原子弹爆炸试验成功后,1966年10月27日,首次导弹核武器试射成功,中国有了可以用于实战的核武器;1967年,第一颗氢弹爆炸试验成功;从1967年5月至1978年,中国的核潜艇、中近程导弹、中程导弹、中远程导弹、洲际导弹相继完成试验,中国战略武器步入世界先进国家行列。
由于中国在六十、七十年代面对的是美国和苏联这两个装备大量先进核武器的超级大国,中国当时的领导人并没有过高估计自身核武库的反威慑能力。1964年10月22日,毛泽东在一份报告中批示:必须立足于战争,从准备大打、早打出发,积极备战,立足于早打、大打,打原子战争。这场“全国大备战”一直持续到1985年才正式结束,对新中国的国防建设、国民经济结构和布局均产生了深远的影响。在长达21年的全国性大备战行动中,所有战备措施都以应对美国和苏联的核威胁为主要背景展开。这些措施主要包括加快核武器研制步伐,加强对“三北”(东北、华北、西北)地区的设防,进行大、小三线工程建设等。
大备战的严肃性可以从大、小三线建设的规模略窥一斑:所谓“三线”的范围,即由沿海、边疆地区向内地收缩划分三道线。一线指位于沿海和边疆的前线地区;三线指包括四川、贵州、云南、陕西、甘肃、宁夏、青海等西部省区及山西、河南、湖南、湖北、广东、广西等省区的后方地区,共13个省区;二线指介于一、三线之间的中间地带。其中川、贵、云和陕、甘、宁、青俗称为大三线,一、二线的腹地俗称小三线。根据当时中央军委文件,从地理环境上划分的三线地区是:甘肃乌鞘岭以东、京广铁路以西、山西雁门关以南、广东韶关以北。在1964年至1980年长达16年、横贯三个五年计划的三线建设中,国家投入人力高峰时达400多万,建起了1100多个大中型工矿企业、科研单位和大专院校,总投资达2050亿元人民币,占同期基本建设基金的43.4%。
1969年中国共产党“九大”时,中国党和国家领导人对战争到来的可能性作了更为紧迫的估计,在“九大”的政治报告上,写上了“准备同苏联美国早打、大打、打核战争”的内容。备战不仅成为九大的议题,而且成为之后各项工作的指导方针。从这时起,全国开始大规模修建防空洞等防空设施。人民防空工程的规模不亚于“三线”建设,广泛性超过了任何一项工程。据1970年底的统计,全国75个大、中城市已挖防空工事1625万平方米,平均可掩蔽市区人口的60%。1974年召开全国人防领导小组座谈会后,全国重点城镇都把城市人防工程纳入建设规划,开始或扩大人防工程建设,这项挖洞工程一直延续到80年代初期。
备战核战争的目的,一方面是防止遭到敌人的核突袭,另一方面,也是为了在遭到敌人核打击之后能够打赢核战争。为此,中国也作了充分的实战准备。在大备战时期,中国所面对的主要对手是苏军,而苏军拥有大量的先进武器装备,还有大量战略、战术核武器,制空权不会在中国军队手中,地面力量和目标也很容易被苏军的强大火力摧毁。当时的人民战争指导思想,要求首先躲过入侵苏军的“三板斧”,即核武器突袭、空炮火力突袭、大规模坦克突击,保存力量,存储物资,实行“诱敌深入”,展开人民战争。
为此,在20世纪六十、七十年代,中国人民解放军广泛开展了以“打坦克、打飞机、打空降;防原子、防化学、防生物武器”为内容的军事训练课目,简称“三打三防”。其中,“三打”的重点是打坦克,“三防”训练的重点是防原子。从1969年起,《解放军报》曾专门开设了一个“加强战备”栏目;从1972年起,《解放军报》中明显增加了对战术训练的报道;1975年12月的《解放军报》中,增加了“学军事”栏目。此后,直至80年代初,《解放军报》在“学军事”这个栏目中针对“在原子条件下”如何作战进行了大量的讨论。这些讨论的预设对手显然是大量配备了战术核武器的苏军,讨论的内容具体到“如何在原子条件下集中兵力”、“如何封闭原子突破口”等战术问题,可见军方对核战争包括战术核战争准备的认真程度。
同时,中国政府利用各种媒体,开展了一系列的群众性宣传教育活动,广为传播关于原子弹的知识及防御方法。例如,《原子弹是可以防御的》以小册子的形式一版再版。不仅城乡干部群众、民兵组织都有组织地学习了相关知识,甚至对中学生也开展了广泛地原子弹知识普及教育。
在核武器的研制上,中国也十分强调其实战性。依据近年来公开的资料,中国在研制核武器决策过程中,核试验有着验证中国导弹核武器实战性能的明确目的。1966年10月27日,中国进行了首次“两弹结合”试验:这次试验将核弹头与弹道导弹结合起来,在中国国土上进行飞行试验。试验由巴丹吉林沙漠发射核导弹,弹着区设在罗布泊。虽然所有核武器国家都必然经过实战化这个研制阶段,但是把核弹头装在导弹上在自己国土上进行飞行试验,这在世界上是没有先例的,迄今为止这也是全世界唯一的此类试验。中国当时的领导人、决策者和科学技术人员都十分清楚这次试验的巨大风险性。在试验之前,1966年2月,国防科委邀请有关单位负责人就试验方案进行了讨论。钱学森等专家对在中国本土进行“热试验”的成功率,估计在百分之九十。而主持会议的聂荣臻认为:“有百分之九十把握,我们就可以下决心了。”敢于果断作出这种决策,唯有在国家领导层强烈担心中国遭受到核打击、决心尽快确保核武器具有自卫作战能力的基础上,才可以理解和解释。
中国不仅以实战为目的推进核武器研制工作,也曾在受到接近实战的考验时,命令核力量进入临战状态。1969年10月,中苏关系已经降到冰点,在两国商定于1969年10月20日进行的边界谈判开始之前,中方怀疑苏联可能利用苏联谈判代表团的飞机重演1968年入侵捷克斯洛伐克一幕,因此林彪于1969年10月18日发布了“一号令”,命令全军紧急进入战备状态,其中,特别指出:“二炮部队也要做好发射准备。”事实上,这些指示在传达中发生了一些变动,为了防止部队思想震动,一号令中没有包括对二炮的命令,而是另外专门向第二炮兵发布了“二号令”,命令其做好发射准备。这是中国战略导弹部队第一次、也是唯一一次进入核战争的临战状态。据近年来媒体披露,第二炮兵在接到命令后,确实做好了作战准备。
虽然中国官方从未详细论述早期的中国核战略思想,但我们可以从上述史实中得出两个结论:
第一,中国早期奉行的核战略完全符合“反核威慑战略”的基本特征,而不属于任何一种类型的核威慑战略。依据基辛格总结的威慑三要素(即实力、意志、有效的信息传递),威慑所追求的不是秘密性,而是要让对方清楚了解自身的实力,以及一旦威慑失败后实施核打击的意志,因此,奉行威慑战略的一方就会在准备使用核武器之前明确告诉对方,而不是秘而不宣。但从“一号令”的历史事实可见,中国当时部署核武器是非常秘密的,不但没有让敌方知道中国调动了核力量,甚至在我军内部也要保守秘密,以避免部队思想震动。这显然是为了在反核威慑失效情况下进行防御性实战的目的,而不是为了威慑。
第二,当时的核武器运用模式是受到核打击后立即反击。下达命令是在1969年10月18日晚,而预计苏联代表团抵达的时间则是1969年10月20日。如果苏联像突袭捷克斯洛伐克一样对中国发动突袭,那么就会是在苏联代表团飞机降落北京机场之时,里应外合,同步对中国发起全面战争。在这样的情况下,我们可以设想,苏联知道中国有核武器,并且早就计划过要用外科手术式的打击消灭中国核力量,那么,苏联必然会在第一波打击中对中国首先使用核武器,而且首批目标中就应当有中国的核基地。第二炮兵当时的核武器都使用液体火箭发动机,发射准备时间长,导弹发射阵地也还在建设之中,核力量生存能力也较弱,如果不早做准备,就只有束手待毙。因此,本文认为,为应对苏联的核突击,当时中国采取尽早还击的做法也是合乎逻辑的。
1985年之后的最低核威慑战略
在70年代后期,中国面临的国际形势发生了极大变化,美国和苏联构成的军事威胁逐渐淡去,中国第二代领导核心邓小平作出了“和平与发展”是当代世界主要问题的论断,相应地,中国国防建设指导思想也于1985年发生了战略性转变,从“早打、大打、打核战争”,转变到和平时期经济建设的轨道。在这个时期,中国战略核力量的发展取得长足进展,第二炮兵部队于1984年进入日常战备值班序列,中国初步建成了小而全的战略核力量。
虽然中国长期以来不愿使用核威慑这个说法,但是事实上,改革开放以来,中国逐步确立了核威慑战略。1986年9月,邓小平宣布:“今天中国有实力来保卫祖国了,一旦受到外国的核袭击,我们能对该国作出核反击。”同期,邓小平在一次讲话中第一次提及威慑:“战略武器,威慑力量,吓唬点人,决不能先打就是,但我有了就可以起作用。”这种逻辑已经十分符合最低核威慑战略的基础:相信只要有很小的核力量就足以慑止核打击和全面常规进攻。中国国务院新闻办公室于2009年1月20日发表的《2008年中国的国防》白皮书指出:“第二炮兵是中央军委直接掌握使用的战略部队,是中国实施战略威慑的核心力量,主要担负遏制他国对中国使用核武器、遂行核反击和常规导弹精确打击任务。第二炮兵遵守国家不首先使用核武器政策,贯彻自卫防御核战略,严格执行中央军委命令,以保证国家免受外来核攻击为基本使命。”这已经是对威慑战略的明确认可。
在强大外敌所构成的严峻安全威胁消失之后,中国在核武器的发展方面强调维持最低限度核反击能力的需要。正如1984年邓小平在会见外宾时所指出的:“核武器我们还要发展一点,但怎么发展也是有限的。从长远看,中国拥有核武器只是象征性的如果中国在这方面花的力量太多,也会制约自己。”这十分符合最低核威慑战略的定义。当然,正如学者们所公认的,中国当前的核威慑战略的某些特点,如无条件不首先使用核武器政策、受到打击后再反击的核力量运行模式、不将核武器作为最后手段等,是通常的最低核威慑战略定义所不能完全涵盖的。这是因为:
首先,核威慑理论本身的许多概念都在争议之中,各国对于核威慑所需要的核力量规模,并没有达成共识。公开宣称实行最低核威慑的国家,对最低的规模定义都是不同的,而这些定义都受到本国国情和所认知的战略局势的极大影响。例如,英国奉行的最低核威慑战略,认为不需要陆基和空基核力量,只要四艘战略导弹核潜艇,每艘配备16枚三叉戟D5型潜射弹道导弹就达到生存力和威慑力的要求。印度也宣称是最低核威慑战略,但其所需要的核武器数量,据分析在数百枚。而所谓的麦克纳马拉标准,更是以美国和苏联核对抗为蓝本所做的计算,达到这种程度的毁伤效果,所需要的核武器规模相当惊人。因此,完全没有必要机械地套用某些西方学者推算的数字来质疑中国的核战略。
其次,随着战略形势的变化,即便同一个国家,实现最低核威慑所需要的核力量规模,也不是不变的标准。例如,由于中美可能因台湾问题发生冲突,随着美国导弹防御系统的发展,中国就有必要重新考虑自身核武库的组成与规模。
再次,更为重要的是,理解中国核战略的特殊之处,应当充分考虑到以往的历史。中国出于防御和生存目的曾长期准备大规模全面核战争,因此为实战作了许多准备,这些特殊经历遗留下来的物质财产和精神传统仍然存在,并对中国当前乃至以后的核战略延伸产生极大影响,从而形成了中国核战略的独特之处。
早期反核威慑战略对当前中国的最低核威慑战略的巨大影响
由于中国在积极备战、执行反核威慑战略期间,与人民解放军建军以后所有战争一样,相对于对手仍然处于军事力量的绝对劣势,因此,在战争准备上极其重视防御。毛泽东军事思想强调通过人民战争来取得核战争的胜利,而进行人民战争的必要前提是战争的正义性,能够赢得最广大人民群众的支持。因此,中国的核战略也必然是防御性的。只有在自己的国土上进行的正义的、防御性的核战争,才能获得广大人民发自内心的支持,才能在最为惨烈的战争中坚持到取得胜利。而咄咄逼人地挥舞着核大棒的“进攻型核战略”,只会受到中国乃至世界人民的唾弃,并且最终受到战争规律、核战争规律的惩罚。因此,中国没有必要、也没有愿望去按照美国和前苏联模式发展从西方哲学观念派生出来的“相互确保摧毁”型的庞大核武库。这也是中国的核力量规模特征、无条件不首先使用核武器政策和后发制人的核力量运行模式的思想基础。同时,中国在长时间的大规模备战过程中,进行了许多国防工程的建设。
在战略转变之后,那些永久性的工程,例如全国各大中城市的防空洞,虽然很多已经转为平战结合、军民两用,但其具有的防御核打击功能并没有消失,因而仍然发挥着增强中国承受核打击能力的作用。这就是“大备战”时期留下来的有形物质遗产。在核力量建设方面,十分值得一提的是“长城工程”。据《解放军报》报道,建设“长城工程”是中共中央于1979年做出的决策,至1995年夏,“长城工程”经数万解放军官兵十六年浴血奋战终于竣工,一批批不同型号、不同样式的,能打、能防、能储存、能指挥、能生活的战略导弹阵地,出现在中国大地上。“长城工程”,可以称为中国式的“导弹防御”系统,其主要目的是保持中国核力量在经受核打击之后,仍能生存下来并遂行核反击的能力。对于最低核威慑战略而言,“长城工程”的存在,极大增强了中国核威慑能力,减少了对单纯增加核武库的需求。同样由于“长城工程”的作用,即便在实行无条件不首先使用核武器政策的情况下,中国依然有信心在遭到核打击之后进行有效核反击,而对进行反击的具体时间选择并不那么敏感。依据官方媒体的报道,中国战略导弹部队进行的战术演习和训练方案显示,中国战略导弹部队可以在遭到核打击十分钟后进行核反击,也可以在全封闭的坑道中生存数天乃至一个月之后才进行核反击。
至于中国为何不把核武器作为现代战争的最后手段,我们可以从粟裕大将的一段讲话中得到启示:“如果敌人大规模向我们进攻,我们最困难的将是头一两个星期。如果我们能够挡住头一两个星期、半个月、一个月,那我们就可以逐步地争取把战局稳住。”这段话是1980年说的,当时,粟裕所说的敌人就是苏联。在承认中国在武器装备方面处于劣势,而且相当落后的前提下,中国军事家们仍然表现出对中国常规军力的极大信心。这是建立在反侵略战争的正义性基础上的,同时也是对中国广大的地域、多变的地形、庞大的人口、强大的陆军等因素进行了冷静分析的结果。从另一个角度来说,以毛泽东为首的新中国早期领导人对于全面核战争尚且不惧怕,又怎么会认为常规武装的入侵之敌就需要中国使用最后手段?在中国战略环境大大改善的今天,中国常规军事力量建设也取得了长足的进展,中国自然有充分的信心取得常规反侵略战争的胜利,而不必考虑动用核武器。
结论
在国际政治格局风云变幻的时代背景下,中国核战略经历了从反核威慑战略到最低核威慑战略的巨大历史转变,然而,在大规模备战时期遗留下来的物质财产和思想基础,仍然在很大程度上得到了继承与发扬。这既是中国核战略独有的战略性遗产,也是中国对世界核战略理论的极大丰富和发展。中国学者应当从中国的实践出发,在核战略理论上发出自己的声音,在此基础上参与构建主流话语体系,为学科建设做出自己的贡献。
中国核战略辨析
军事战略 2010-01-24 08:35:29 阅读251 评论0 字号:大中小
李彬
原载:《世界经济与政治》,2006年第9期
[内容提要]关于中国核战略,学界存在着不同的描述方法,这部分地是由于中、英文语境差别造成的。作者辨析了核武器作用相关的中英文概念,并从毛泽东核战略思想出发,通过考察中国核武器发展战略和核力量运行战略,论证中国的核战略是反核威压,而不是最低核威慑。
[关键词]核战略、核威慑、反核威压
[作者简介]李彬,博士,清华大学国际问题研究所教授
1、引言
如何描述中国的核战略,这是一个非常有争议的问题。传统上,中国核战略思想被概述为“自卫”。[1]现在,西方学术界、中国一些学者以及部分实践部门倾向于用“最低核威慑”来描述中国核战略的特征。[2]也有另外一些学者用“反核威慑”来描述中国的核战略。[3]这些不同的表述到底有哪些差别,这是一个非常重要的问题。
过去,中国政府一直批评核威慑政策。[4]从上个世纪九十年代起,一些中国学者开始认为,单纯的核威慑战略本身并没有不合适的地方,甚至认为中国的核战略属于核威慑。另外一些中国学者反对这种说法。笔者曾经是核威慑说法的支持者。这种辩论体现在《2000年中国的国防》白皮书里。白皮书的中文版本用“遏制他国对中国可能的核攻击”来描述中国的核战略,[5]而其英文版本则直接使用了deter(威慑)。[6]
上述的表述差异并不代表中国没有确定的核战略,但却反映出我国相关领域的专家在对我国核战略的认识上缺乏足够的沟通。这种沟通上的不足可能会给学术传承和政策理解带来困难。
一些外国安全专家对我国核武器的发展非常关注,并经常对我国核武器发展的步伐和规模进行预测。尤其是在中国改革开放、经济实力有所增长之后,外国学者往往先高估我国核武器的发展规模,当他们发现预测与事实不符之后,只好不断地推迟他们预测的目标时间。这些预测者并不都是强硬派、或者信奉“中国威胁论”。造成这种高估的原因之一是,他们对中国的核战略有误读。按照他们理解的核战略,中国在经济条件具备的情况下似乎应该快速增加核武器数量。而中国并没有这么做。这表明,外国学者对中国的误读不利于我国的和平形象。
笔者试图对中国核战略做出一个全面的、准确的描述,并根据我国第一代决策者的论述、中国核武器发展及运行的特点来说明中国的核战略是反核威压,而不是最低核威慑。
2、核武器作用及相关概念辨析
核战略可大致分为三个层次。第一,核战略思想(nuclear doctrine),或称核学说,主要回答核武器具有哪些作用以及如何利用核武器的作用。第二,核战略(nuclear strategy),主要回答本国核武器发展的主要目的及基本要求。第三,核武器发展战略和核力量运行战略等。核武器发展战略对核武器发展的质量目标、数量目标以及发展步伐给出具体要求,大体上由国防工业系统负责实施;核力量运行战略对核武器的部署模式、维护、训练、操作、瞄准、发射等给出具体要求,大体上由核力量部队负责实施。
核武器的直接作用就是利用核爆炸所产生的物理效应打击对方,这也被称作使用核武器。使用核武器大致有两种情形:第一,像常规武器一样,为谋求战场优势而使用,这被称作核作战(nuclear war-fighting);第二,警告对方无效而使用。专门为第一种情形而开发的核武器叫做战术核武器。第二种情形的主要目的是利用核武器的影响力。核武器的影响力可以表现在各个方面。国际安全专家主要关注核武器强制性的影响力。在核武器强制性的影响力中可以粗略地挑出两类:第一,迫使其他国家放弃它想做的事情;第二,驱使其他国家做它不愿意做的事情。前者叫做核威慑(nuclear deterrence);后者叫做核驱使(nuclear compellence)。[7]核驱使有时也被译作核强迫、核威逼。核武器强制性的影响力总体上可以称为核威压(nuclear coercion)。Coercion也常常被翻译成强制、强迫。为了与compellence区别,我们不便于使用强迫,因此使用威压,当然也可以使用强制。核威压就是通过建立或者显示核武力,使得其他国家产生畏惧感,从而迫使其他国家在安全争执中屈服退让。通过扬言核打击来迫使对方屈服,当发现对手不屈服之后,不可能真正实施核打击的核威压行为称作核讹诈(nuclear blackmail)。
英语中的威慑(deterrence)是指,扬言对对手的行动进行惩罚、或者采取措施降低对手的行动效果,由此打消对手的行动企图。通过扬言惩罚来阻止对手的行动称为惩罚性威慑(deterrence by punishment);通过降低对手行动效果来阻止对手行动称为抵消性(或称拒止性)威慑(deterrence by denial)。[8]核威慑是通过扬言核报复来打消对手行动念头,因此,属于惩罚性威慑。汉语语境中的“威慑”与deterrence含义差别较大。汉语语境中的威慑大体上是指“不战而屈人之兵”,相当于上文所讨论的威压(coercion)。因此,本文开始部分提到的“反核威慑”的说法,其含义应该是 “反核威压”。一般来说,接触西方文献较少的中国学者按照“不战而屈人之兵”来使用“威慑”这一词汇,熟悉西方威慑理论的中国学者按照“阻止一个行动”来使用“威慑”这一词汇。中国学者大多非常熟悉基辛格的威慑有效性度量公式。其含义是:威慑有效性是力量、使用力量的决心以及对手对这二者感知的乘积。[9]不幸的是,这个公式同样适用于其他类型的威压行为,例如,驱使行为。那些用威慑来称呼所有威压行为的中国学者不能通过这个公式体会到中西语境中威慑含义的巨大差别,因此,他们在应用中也就没有刻意地区分二者。
这种词汇学上的不一致带来了国内学者相互讨论的困难,也使得外国学者在阅读中国文献时感到困惑。本文使用 “威慑”这一词汇的时候,含义是“通过惩罚来阻止一个行动”,对应于英文中的deterrence;本文用“威压”来表示“不战而屈人之兵”的含义,对应于英文中的coercion;本文所说的“反核威压”对应于英文中的counter-nuclear coercion。
通过维持基本的核报复力量来慑止核进攻,这被称作最低核威慑(minimum deterrence, minimal deterrence)。最低核威慑本身是一种防御性的姿态。由于最低核威慑战略与“不首先使用”承诺具有可协调性,一些学者将中国的核战略描述为最低核威慑,[10]笔者也曾经持这样的看法。[11]
通过核报复来慑止常规进攻,这被称作扩展的核威慑(extended nuclear deterrence)。扩展的核威慑还有另外一层含义,就是对第三方提供核保护伞。本文使用扩展核威慑的时候,仅限于第一层含义。扩展核威慑战略所要求慑止的常规进攻可能具有不同的规模或形式。一种极端情况是,扩展核威慑战略仅用来慑止那些对本国毁灭性的常规攻击,核报复仅仅是最后的手段(last resort)。扩展核威慑战略要求慑止的常规进攻越多,威慑本身的挑衅性越大,其可信性越低。
假定被威慑者是理性的,可以推导出最低核威慑战略的基本要求,那就是,先发制人打击所造成的损失与报复打击所造成的损失相比没有明显差别。当核打击规模很大的时候,增加核打击中使用核武器的数量并不能显著增加核打击给对方造成的损失。这个时候的损失被称作不可接受的损失(unacceptable damage),或者不可忍受的损失(intolerable damage)。如果一个国家能够在报复打击中给对手带来不可接受的损失,那么就称这个国家达到确保摧毁(assured destruction)的要求。美国前国防部长麦克纳马拉 (McNamara)提出的不可接受损失的标准是在核报复打击中消灭对手三分之一的人口、二分之一的工业。[12]这一标准称作麦克纳马拉标准 (McNamara Criterion)。在报复打击达到麦克纳马拉标准之后,先发制人打击的规模虽然比报复打击大,但是造成的损失并不会明显多于麦克纳马拉标准。此时,发动先发制人打击就没有好处,最低核威慑就是有效的。如果对峙双方都达到确保摧毁的要求,就称双方达到了相互确保摧毁(mutually assured destruction, MAD)的状态。这种状态被认为不容易爆发核战争,或者说战略稳定性很高。这是冷战中发展起来的经典军备控制理论的核心内容。
值得注意的是,用理性主义理论难以圆满解释威慑方在威慑失效(即对手采取了进攻行动)之后为什么要惩罚对手。威慑失败之后如果惩罚对手会引起对手的反抗,从而引发本国更大的损失。因此,从理性的角度来看威慑者在威慑失效之后不应该惩罚对方。被威慑者认识到这一点,也就不会相信威慑的作用了。这样,威慑似乎总是无效的。对于重复性的威慑行为,可以说惩罚是为了维持信誉。可是,很多威慑行为(例如,核威慑)不具有重复性。最低核威慑、或者作为最后手段的扩展威慑一旦失效,本国将遭受灭顶之灾。因此,保持当前核威慑有效性极其重要。至于威慑失效之后的信誉问题,则不是什么重要考虑。在这种情况之下,要求威慑者是理性的只能推导出威慑是不可信的。解决办法是,不再假定威慑者是理性的,转而假定威慑失效之后的报复行动是必然的后续行动,也就是“人若犯我,我必犯人。”只有这样才可能保证威慑是有效的。当一个国家遭到毁灭性的常规打击,或者遭受到了核打击,这个国家进行核报复具有必然性。原因在于,被常规武器毁灭性打击或者被核打击之后的国家没有进行理性计算(国家利益计算)的必要了。出于仇恨,必须进行核报复。其他情况下(例如,遭受一般的常规进攻),即使具备核威慑实力,但由于发动核报复打击不一定具有必然性,因此,这些情况下扩展核威慑的有效性值得怀疑。
威慑理论的上述缺陷会带来应用中的困窘,那就是扩展核威慑难以应对渐进式的常规进攻。为了克服这种理论缺陷导致的政策难题,美国国内形成了两种不同的流派以修补政策难题。一个流派种认为,应该清晰地画出美国的底线。一旦苏联超出美国的底线,即使只超出一点点,例如,苏联攻占西柏林,美国应该马上就对苏联进行大规模核打击。这一战略称为“大规模报复战略”。另一个流派认为,针对苏联不同规模的进攻行动应该实施规模不同的核打击。发动一场小规模核打击比大规模核打击更容易实施,由此所产生的威慑也更可信。这种核战略称为“灵活反应战略”。[13] 灵活反应战略需要打有限核战争,所产生的威慑是分级别的。因此,这种类型的威慑也被称作“分级核威慑”(limited deterrence)。
“Limited deterrence”一直被翻译成“有限核威慑”,这种翻译容易造成误解。中国核力量的规模是有限的,这并不表明中国的核战略就是分级核威慑。
3、反核威压战略思想
最低核威慑理论实际上默认核进攻是最主要的核威胁。核禁忌理论却不这样看。核禁忌理论认为,即使核进攻有助于本国获得现实的利益,核武器国家也难以做出核进攻的决定。不使用核武器是一种强烈的禁止性的规范(prohibitive norm)。这种强烈的禁止性的规范又被称为禁忌。规范现在被看作是建构主义的核心概念。[14]其实,在建构主义正式形成之前,核禁忌问题就已经得到了非常充分的研究。核威慑的信奉者担心,一旦核报复能力不足,对手就可能发动核打击,因此,必须随时维持足够的报复能力。而核禁忌理论认为,大量的案例表明,即使没有受到核威慑、而且使用核武器还能获得有利战果,但核武器国家并没有使用核武器,况且今后也不可能使用核武器。[15]经典军控理论(核威慑及战略稳定性)的主要贡献者之一、2005年诺贝尔经济学奖获得者谢林现在也支持核禁忌理论。[16]
另一种类型的核威胁比核进攻要现实得多,那就是核威压:核武器国家通过炫耀自己的核武力来迫使其他国家屈服。核禁忌虽然限制了核武器国家在一些情况下发起核进攻,但是,核禁忌并不能完全限制它们通过炫耀核武力来向其他国家施加压力。在美国对日本两次核打击之后,核武器没有被再次使用过;但是,核武器却多次被威胁使用。
反核威压战略思想所认定的主要核威胁是核威压而不是核进攻。毛泽东说,“不但要有更多的飞机和大炮,而且还要有原子弹。在今天的世界上,我们要不受人家的欺负,就不能没有这个东西。”“原子弹就是那么大一个东西,没有那个东西,人家就说你不算数。” [17]在这里,毛泽东要对付的安全威胁是“人家的欺负”、“人家说你不算数”。很明显,它们都是核威压,而不是核进攻。毛泽东还明确指出,“愚蠢的人仍在奢谈什么原子弹,可它永远不会再使用的。在日本的大爆炸也毁灭了它本身。因为全世界人民群起而攻之。”[18]这里,毛泽东认为,全世界人民的反对使得核武器的使用成为不可能,这就是核禁忌理论的精髓:社会建构的规范压制了核进攻这种政策选择。[19]
在反核威压战略看来,现实中核武器的作用主要在于其影响力的发挥。如果我们因为畏惧其他国家的核武器而不敢维护我们的正当安全利益,那么,其他国家不需要对我们使用核武器,其危害作用就已经体现出来了。为了对抗核武器的这种威压作用,毛泽东的核战略思想体现在两个层次。第一个层次是,声称核武器是纸老虎,表明中国人民不向核强权屈服。反核威压的战略思想与毛泽东的纸老虎论一脉相承,而最低核威慑理论很难将毛泽东的纸老虎论概括进去。
毛泽东核战略思想的第二个层次是发展中国自己的核武器。中国自己的核武器可以增强中国人民的士气,也可以使得其他国家失去炫耀核武力的资本。这样,其他国家的核威压手段也就不能奏效。
中国核战略最显著的一个特点是承诺不首先使用核武器。尽管最低核威慑战略与不首先使用承诺具有协调性,但是,最低核威慑理论本身却无法说明为什么中国要承诺不首先使用。一个常见的问题是,如果中国在常规冲突中被击败,难道中国也不使用现成的核武器吗?最低核威慑理论本身并不能回答这样的质问。来自国内外的关于不首先使用的质疑,其焦点就在这里。
反核威压战略思想能够非常清楚地推导出不首先使用政策。由于核禁忌的存在,核武器国家无法在常规冲突中首先使用核武器。实际上,过去几十年的国际安全实践表明,核武器国家即使在常规冲突中受挫,它们也不敢使用核武器来挽救战局。中国承诺不首先使用是因为在常规冲突中原本就无法首先使用核武器。
完整的不首先使用政策还包括不对无核国家使用核武器、不向无核国家威胁使用核武器。中国为什么特别强调不对无核国家威胁使用核武器呢?最低核威慑理论对这一点也没有恰当的解释。按照核禁忌理论,常规冲突中无法使用核武器。如果核国家扬言对无核国家使用核武器,这种扬言是不可信的,但却可能刺激无核国家发展核武器。因此,中国避免做出这种有害无益的举动。
核武器国家威胁首先使用核武器往往是不可信性的。因此,中国关于不首先使用的承诺仅仅是排除掉了核武器原本就不可能发挥的作用,并未损失任何安全利益。相反,这一承诺避免了因为误会而导致的核升级,也避免了刺激无核国家发展核武器,因此,符合中国的安全利益。
反核威压战略思想和最低核威慑理论本身都不能解释为什么中国不把核武器作为最后手段。第二节曾经提到,将核武器作为最后手段而首先使用,这是扩展核威慑中唯一比较可信的。如果中国也将核武器作为生死存亡情况下的最后手段,这就超出了不首先使用的限制。中国的不首先使用政策排除了中国核武器的这种作用。对这一问题的一个猜测是,中国决策者认定,中国依靠其常规军力、幅员、人口等足以保卫国家,不至于使国家被常规打击彻底摧毁。因此,中国无需核武器作为最后手段。在这种情况下,中国做出了完整的不首先使用承诺。
核威压战略与核威慑战略还有一个明显的不同,那就是核威慑失效的代价太大,因此,不允许有任何失效。而反核威压则没有这种僵硬的性质。如果反核威压战略一时失效,对手也许会以为自己拥有值得炫耀的核资本而将其外交和常规战争政策变得更为挑衅。这会增加本国外交和常规军事的压力。但是,本国并不会像核威慑失效那样面临灭顶之灾。因此,本国可以顶住压力,逐步采取措施,抵消其他国家的核威压。
并不是所有的反核威压努力都能成功。试图将反核威压战略服务于侵略目的,往往可能不能奏效。举一个极端的例子。一个国家试图用常规武器去侵略并摧毁另一个有核武器的国家,那么,它会担心对方将核武器作为最后手段。对手将核武器作为最后手段,这构成了一种威压。第二节提到,这种形式的威压可能是可信的。要想消除这种威压是极其困难的。中国总体国防政策是防御性的。在这种防御性的国防政策指导下,中国的反核威压战略的目标是非常有限的,那就是在抵抗其他国家的侵略行为时,不因为畏惧其他国家的核武器而屈服。这一目标下的反核威压战略是可行的。因此,我们可以将中国的核战略具体称为防御态势的反核威压战略。
4、反核威压战略
核战略思想决定了一个国家的核武器发展战略和核力量运行战略。由基本的核战略思想来制定核武器发展规划,一个典型的例子是选择中国第一颗原子弹爆炸试验的时机。当时,毛泽东说:“原子弹是吓人的,不一定用。既然是吓人的,就早响。” [20]这里毛泽东根据我国核武器反核威压的目的确定了核试验的时间。通过具体考察中国核武器发展战略、核力量运行,我们会发现中国实施的是反核威压战略而不是最低核威慑战略。
用最低核威慑理论来解释中国的核战略,我们马上遇到一个问题,那就是中国核力量如何达到麦克纳马拉的“不可接受损失”标准。达到这一标准大约需要在核报复打击中使用几百枚百万吨级的核弹头。[21]然而,外界对中国可用于报复打击的远程核弹头数目的估计远远低于这一标准。[22]对中国核武器数量达不到麦克纳马拉标准,有两个解释。
第一,是因为经济实力的限制。这成为一些学者预言中国核武器数量会飙升的一个主要原因。
第二,麦克纳马拉标准过高,中国不需要那么多核武器就能使得对手产生不可接受的损失。也就是说,麦克纳马拉用纯粹物质性的思路(核打击呈现饱和现象)所推导出来的不可接受的标准是充分的,但不是必要的。“不可接受的损失”是一种社会建构的观念,可以用历史学、社会学的方法来考察。本文作者曾经采用历史学方法得到如下结论。如果美国、苏联(俄罗斯)为了获取边沿性的利益而试图对中国发动核进攻,那么,中国仅仅需要几枚核武器就能慑止这种核进攻。[23]也就是说,这种情况下产生不可接受的损失只需要几枚报复核弹头,而不是麦克纳马拉标准所要求的几百枚报复核弹头。
反核威压战略同样可以解释中国核力量的规模特征,并能够给出更为具体和可信的描述。由于核武器本身的大规模杀伤能力,核武器所产生的心理效果与核武器的数量关系并不密切。关键是中国要部署核武器。关于核武器数量,毛泽东从反核威压的战略思想给出了明确的判断:“原子弹要有,搞起来也不会太多,吓吓人,壮壮胆。”[24]在实际部署中,中国核武器的数量受到三个因素的影响。首先,核武器技术发展是阶梯式的。在核武器技术发展的各个阶梯上,中国都可能部署几枚核武器,以显示中国的核武器发展水平。其次,中国承诺了不首先使用核武器。因此,中国需要逐步发展和部署具有高生存能力的核反击力量。这也就是为什么中国核武器现代化中的一个重点是发展战略机动导弹。第三,中国核武器的发展需要回应可能的核威压形式。如果当初中国没有受到核威压,也许中国不会选择发展核武器。在过去几十年的核实践中,世界上核威慑战略是占主导的。按照核威慑战略,失去核反击能力意味着核威慑无效。因此,能够在第一次核打击中解除对手的核武装会被看作是一种核优势,并可能成为核威压的一种资本。这种看法在冷战后仍然存在。[25]因此,中国需要显示本国核武器具有一定的生存能力。中国在过去一些年为提高核武器生存能力所作的努力能够很好地体现反核威压战略意图。
按照麦克纳马拉标准下的核威慑战略,一种核武器系统被研制成功之后,应该生产和部署较多数量同型号武器。这样才能通过规模效应使单个武器的购买和维护成本较低。我们的确可以在美国的战略武器削减过程中看到美国对核力量运行中规模成本的关注。[26]在中国,我们看不到这种对规模成本的追求。按照反核威压战略,当某种能力的核武器研制成功之后,需要部署几枚这样的武器以证实实力。与此同时,相关的研制和改进可能仍在进行中。在武器系统性能得到改进之后,可能又会部署几枚以证实提高后的实力。直到这一档次的武器技术达到成熟。因此,在中国,同一技术档次内核武器的部署会是滚动式的。目前,我们还没有找到公开的证据说明中国核武器是滚动部署的。今后公开的材料可以用来验证本文提出的理论。
最低威慑理论不能解释中国核武器运行战略。从单纯的威慑角度来看,提高核武器的戒备状态是有好处的。处于高戒备状态下的核武器可以尽快地发射出去。在对手发起先发制人核打击后,尽早将自己的报复核武器发射出去可以减少它们被摧毁的机会,从而增大报复打击的规模。美国和苏联(俄罗斯)正是基于这样的思路而将核武器置于“基于预警的发射”(launch on warning, LOW)状态。其含义是,一旦探测到对方来袭的核武器马上就进行核报复打击。中国的核武器发射策略明显不同于美、俄。中国是在对手发动核进攻几天之后进行核反击。[27]中国没有全面的战略预警系统,这固然使得中国无法采用基于预警的发射策略。但是,这并不必然要求中国将报复打击后延那么多天。从反核威压战略角度来看,中国拥有核报复能力是重要的,因为这可以使得其他国家的核威压变成不可信;至于核报复打击早一点还是晚一点并不那么重要。中国采取后延核反击的发射策略并不是因为技术能力的限制,而是一种基于基本核战略思想而专门建立的核力量运行战略的一部分。这有两个证据:第一,在战场上实行弹头与火箭之间的对接[28]本身需要克服技术困难,并且需要部队进行针对性训练。这种实践可能是中国根据自己的核战略思想所发展起来的独特的运行技术。第二,毛泽东曾经明确论述过应该后延核反击。[29]
5、讨论
下面根据核威压理论讨论一些现实的政策问题。
第一个政策问题是台湾问题中的核武器作用。按照反核威压战略,在台湾问题中我们最主要的关切应该是那些针对我们的核威压。“台独”分子期待我们因为畏惧其他国家的核武器而不敢放手维护国家的统一。[30]美国泄漏的《核态势评估报告》也反映了美国可能凭借核优势对我在台湾问题上进行核威压的心态。[31] 实际上,如果我们放手打击台独,并在常规战争中击败外来干涉,由于核禁忌的存在,美国无法发射其核武器来改变常规战争的态势。历史的经验已经证明了这一点。这也就是毛泽东的“纸老虎”论的基本思路。如果我们因为害怕美国的核武器而不敢维护国家统一,那么,美国的核武器在没有发射的情况下就已经发挥作用了。这也就是纸老虎吓着人了。中国自卫反击核力量的存在使得美国不会正式、公开地对中国进行核威压。
核禁忌使得台海常规冲突中遇到挫折的任何一方都无法使用核武器来改变常规态势。如果我们自恃拥有核武器而期待美国不来干涉台海军事行动,这会让我们犯机会主义的错误,使得我们的常规军事准备松懈。在这一问题上,我们需要遵循《孙子兵法》所言:“无恃其不来,恃吾有以待之。”
第二个政策问题是如何回应美国的导弹防御。从理论上来说,美国的全国导弹防御(National Missile Defense)系统可以消除中国的核报复能力,将中国变成事实上的无核国家。时殷弘教授认为,[32]由于广泛进行着的一种道德变迁,即使中国丧失了核报复能力,美国也不可能对中国发动核进攻。因此,中国无需急于回应美国的导弹防御。从核进攻的角度来看,时殷弘教授的看法无疑是对的:核禁忌的确阻碍了美国对中国发动核打击。因此,核打击不应该是中国的首要关切。但是,核禁忌并不能阻止一些国家利用核武器来对中国进行威压。导弹防御有可能成为美国新的威压资本,因此,中国可能需要在了解问题的进展之后采取一些技术措施,抵消美国新的威压资本。
核禁忌虽然能够压制核武器国家理性地使用核武器的愿望,但是,它不能彻底排除核武器国家在紧张对峙、激烈冲突的过程中非理性地使用核武器,例如,事故性发射、非授权发射以及因为误判断而发射等。因此,核战争的阴影仍然存在。其他核武器国家需要向中国学习、采取切实措施降低核武器的戒备状态。与此同时,核武器国家需要避免全面冲突。这样才能减少核战争的可能。
反核威压战略基于对核禁忌的认可。核禁忌的有效性可能存在边界。在核禁忌不存在的情况下,我们可能需要考虑其他的替代措施。比如,恐怖分子也许不会遵循核禁忌的约束。因此,对核恐怖主义,我们不应将其视为纸老虎。而是应该釜底抽薪,加强核材料管理以及相关的国际合作,排除核恐怖主义的物质基础。
如果核禁忌被削弱,中国核战略的基础就会受到挑战。因此,笔者认为,我们应该与国际社会上一切试图削弱核禁忌的行为进行斗争。削弱禁忌的一个常用手段是模糊界限,进行边沿性的言论和行动,以侵蚀禁忌的效果。在核禁忌问题上,两个倾向值得注意:一个倾向是,发展低威力核武器,模糊常规武器和核武器的界限,使得核禁忌受到损害。这方面值得注意的动向是美国发展核钻地弹。中国对此进行批评是非常必要的。美国国内的批评声音正反映了美国人民对核禁忌的接受和支持。另外一个倾向是声称核武器已经被多次使用了,例如,将贫铀弹归为核武器。实际上,贫铀弹利用的是铀的金属性质而不是核反应性质。这种武器在使用过程中不会出现核爆炸,不应算做核武器。上述两种倾向都可能损害核禁忌的有效性,我们都需要进行针对性的批判,以维护我国的安全环境。
注解
[1] 中华人民共和国国务院新闻办公室:《中国的军备控制与裁军》白皮书,1995年11月,北京。
[2] Michael S. Chase and Evan Medeiros, “China’s Evolving Nuclear Calculus: Modernization and Doctrinal Debate,” in James Mulvenon and David Finkelstein ed., “China’s Revolution in Doctrinal Affairs: Emerging Trends in the Operational Art of the Chinese People’s Liberation Army,” http://www.defensegroupinc.com/cira/pdf/doctrinebook.pdf.  pp. 119-157.
[3] 吴展:《核威慑》,载《美国研究》,1988年第1期,第16-22页。王厚卿等编:《战役学》,北京:国防大学出版社,2004年,372页。
[4] 中华人民共和国国务院新闻办公室,《中国的军备控制与裁军》白皮书。
[5] 中华人民共和国国务院新闻办公室,《2000年中国的国防》,2000年10月,北京。
[6] Information Office of the State Council of the People's Republic of China, “China's National Defense in 2000,” October 2000, Beijing.
[7] Thomas C. Schelling, “Arms and Influence,” Yale University Press, New Haven. 1966. p. 69.
[8] Committee on International Security and arms Control, National Academy of Sciences, "The Future of US Nuclear Weapons Policy," National Academy Press, Washington, CD, 1997.  pp. 13-15.
[9] 詹姆斯·多尔蒂等著,阎学通等译:《争论中的国际关系理论》,第五版,北京:世界知识出版社,2003年。379页。
[10] Paul H. B. Godwin, “China’s Defense Establishment: The Hard Lessons of Incomplete
Modernization,” in Laurie Burkitt et al. ed., “The Lessons of History: the Chinese People’s Liberation Army at 75,” Strategic Studies Institute, Carlisle, PA. 2003.  p.35.
[11] Li Bin, “China's Nuclear Disarmament Policy,” in Harold A. Feiveson et al. ed., “The Nuclear Turning Point, A Blueprint for Deep Cuts and De-alerting of Nuclear Weapons,” Brookings Institution Press, Washington, D.C., 1999, pp.325-332.
[12] Robert S. McNamara , “Mutual Deterrence,” September 18, 1967, http://www.cnn.com/SPECIALS/cold.war/episodes/12/documents/mcnamara.deterrence/
[13] 关于美国核战略辩论,见,石斌:《20世纪50年代美国政府关于核报复战略的内部争论》,《史学月刊》,2004年第11期,88-94页。关于美国的灵活反应战略,见,李秋发:《肯尼迪政府的灵活反应战略探析》,载《军事历史研究》,1997年第1期,137-143页。关于美国核战略演变,见,潘锐:《从‘大规模报复’到“星球大战”—论冷战时期美国核战略的演变》,载《太平洋学报》,2002年第3期,53-66页。
[14] Peter J. Katzenstein, ed., "The Culture of National Security, Norms and Identity in World Politics," Columbia University Press, New York. 1996.  pp.124-125.
[15] Nina Tannenwald, “Stigmatizing the Bomb -- Origins of the Nuclear Taboo,” International Security, Vol. 29, No. 4, 2005, pp. 5–49.
[16] Thomas C. Schelling, “The Nuclear Taboo,” Wall Street Journal, Oct 24, 2005.  http://www.cissm.umd.edu/papers/display.php?id=59.
[17] 中国核工业总公司编:《毛泽东与中国原子能事业》,北京:原子能出版社,1993年。8-9页。
[18] 殷雄、黄雪梅编著:《世界原子弹风云录》,北京:新华出版社,1999年。258页。
[19] 对毛泽东核战略思乡的全面评估,见,蔡丽娟,《毛泽东核战略思想》,北京:清华大学国际问题研究所硕士论文。2002年。
[20] 中国核工业总公司编:《毛泽东与中国原子能事业》。11页。
[21] Harold A. Feiveson et al. ed., “The Nuclear Turning Point, A Blueprint for Deep Cuts and De-alerting of Nuclear Weapons,” p.52.
[22] Robert S. Norris and Hans M. Kristensen, “Global nuclear stockpiles, 1945-2006,” Bulletin of the Atomic Scientists. Vol. 62, No. 4. 2006.  pp. 64-66.
[23] Li Bin, “China's Nuclear Disarmament Policy,” pp.325-332.
[24] 中国核工业总公司编:《毛泽东与中国原子能事业》。11页。
[25] Keir A. Lieber and Daryl G. Press, “The End of MAD? The Nuclear Dimension of U.S. Primacy,” International Security, Vol. 30, No. 4, 2006, pp. 7–44.  Keir A. Lieber and Daryl G. Press, “The Rise of U.S. Nuclear Primacy,” Foreign Affairs, March/April 2006.  http://www.foreignaffairs.org/20060301faessay85204/keir-a-lieber-daryl-g-press/the-rise-of-u-s-nuclear-primacy.html?mode=print
[26] Keith B. Payne, et al., Rationale and Requirements for U.S. Nuclear Forces, Vol. I, Executive Report, National Institute for Public Policy, January 2001.  http://www.nipp.org/Adobe/volume%201%20complete.pdf
[27] 董聚山:《锻造新中国和平之盾,战略导弹部队崛起纪实》,载《中国青年报》,2001年7月1日。
[28] 高航,“历程:二炮成为具有核反击能力的战略导弹部队”,http://news.xinhuanet.com/mil/2005-07/31/content_3282531.htm。
[29] 李越然:《外交舞台上的新中国领袖》,北京:外语教学与研究出版社,1994年。136-137页。
[30] 李登辉,《美国48艘核潜舰对准北京、上海与三峡大坝》,载《民声时报》2004年12月2日。http://www.pfts.com.tw/shownews.asp?id=5005
[31]  “Nuclear Posture Review [Excerpts],” 8 January 2002.  http://www.globalsecurity.org/wmd/library/policy/dod/npr.htm.
[32] 时殷弘:《美国国家导弹防御计划与中国的对策》,载《太平洋学报》,2000年第4期。39-44页。
中国核战略性质与特点分析
军事战略 2010-01-24 08:25:34 阅读188 评论0 字号:大中小
孙向丽
原载:《世界经济与政治》2006年第9期
【内容提要】目前,国内外学者在有关中国核战略问题上存在不少误解和分歧。作者就中国核战略的性质与主要特点进行了分析,并探讨了中国核战略的决策依据。作者认为,执行不首先使用核武器政策、保持有限而有效的核威慑力量、支持最终的彻底核裁军是中国核战略的基本特点,也是中国核力量发展的主要指导方针。这些基本原则是建立在对核武器特殊性质与作用的清醒认识基础之上,具有相当的客观性、连续性。在过去的数十年里,中国发展了很有限的核力量,却十分有效地抵制了别国的核威胁、核讹诈,保证了中国的基本安全,显示出中国核战略的明智性。作者认为中国应该继续坚持以不首先使用核武器为特征的防御性、自卫性核威慑战略。
【关键词】中国;核武器;核战略
【作者简介】孙向丽,北京应用物理与计算数学研究所军控室副主任、副研究员。
一 引言
核战略是筹划和指导核力量发展和运用的方略或政策。一般而言,核战略大概由五个具体政策构成:声明政策、发展政策、部署政策、使用政策和核裁军政策。声明政策对核武器在国家安全中的作用与地位进行定位,发展政策用来指导核武器发展规模、类型和武器性能指标等,部署政策则负责如何部署、戒备核武器,使用政策负责如何在战争中使用核武器,核裁军政策指导如何限制、裁减核武器或进行核军备控制。在美、俄、英、法、中五个主要的核国家里,中国的核战略具有自己的鲜明特点。1964年10月16日,中国进行了第一次核武器试验,在当天发表的政府声明中,中国政府明确宣示了以不首先使用核武器为核心,旨在反对核威胁、核讹诈的中国核战略的主要原则。自从那时起,这些主要原则和方针一直保持相当的透明度和稳定性。但近些年来,有些西方国家却抱怨中国在核战略方面缺乏透明度。在涉及核武器部署状态、方式以及核武器打击方案等具体问题方面,五个核国家都有相当高的保密性,比如,由美国战略司令部制定的涉及核武器具体打击方案和作战部署信息的核战争计划——“统一联合作战计划”(原简称为SIOP,现改名为OPLAN 8044),就是连国会议员都不知晓的高度绝密,美国在这方面从来没有透明可言。人们之所以对中国核战略产生疑虑,原因有多方面:其一,随着中国在全球影响力的增长,中国军事力量包括核力量的发展动向自然引起关注。其二,中国学术界在有关核战略方面的学术讨论相对较少,而不少媒体文章在核战略概念术语使用方面又比较混乱,从而引发了不少猜疑和误解。从部分西方学者关于中国核战略的研究结论中就可以看出这一点。其中的一些结论很值得关注:比如,有些西方学者认为,20世纪80年代以前,中国的核武器计划根本没有战略指导,其核武器的发展主要是技术因素驱动的;在某种程度上,是技术与经济资源的有限性决定了中国不得不采取最低威慑态势。还有学者认为,20世纪80年代出现的一批中国军方文章显示,中国军方战略学专家支持从“最低核威慑”走向具有有限打击军事目标能力的“有限核威慑”(即有一定赢得核战争能力的战争对抗型核战略),因此预计只要经济、政治等条件允许,中国有可能改变核战略性质。笔者认为这些判断是片面的,很大程度上是一种误解,学者们有必要对这些问题进行更深入的研究。笔者在不同核战略的对比基础上,就中国核战略的主要特点和性质进行分析,并探讨中国领导人制定中国核战略的战略依据,最后就有关中国核战略走向等问题提出笔者的看法。
二 国际上两大核战略类型
毁灭性的杀伤力和难以防御是核武器的两大基本特征。在杀伤力度和速度方面,常规武器与核武器不可同日而语。正是核武器惊人的杀伤力和对社会、心理、环境的持久破坏效应,使它具有了战略性威慑作用,同时,也成为一种“不好用”的武器。几十年来在国际上逐步形成的核禁忌(nuclear taboo)因素,成为阻止核国家对无核国家随意使用核武器的重要政治和舆论力量。在核国家之间,由于害怕升级到核大战,也不敢轻易动用核武器。因此,核武器的主要功能便体现在威慑作用上。
一般来说,所谓的威慑,就是令对手惧怕后果而不敢采取某种行动,即让敌人相信,他进行侵略行为的潜在代价超过其预期收益。正是由于核武器的“超杀”能力,使得核威慑具有了一种与常规威慑根本不同的特质:常规威慑很大程度上需要依靠实力的相对大小,只有本国常规力量具有战胜对方常规力量的时候,才具备强大威慑力;而核威慑的有效性与核力量相对大小关系不大,只要具备了第二次打击能力即核报复能力,弱核的一方就可具备有效核威慑。
[注:一方不经警告即对另一方发起全面核袭击以期摧毁对方报复能力的打击称为第一次打击或先发制人式打击(first strike, preemptive strike)。要维持核威慑作用必须保证在经受第一次打击以后仍能有一定量核武器生存下来,借此可以在实施报复性回击中给予对方不可承受之打击,这就是第二次打击或报复性打击(second strike, retaliatory strike),这也称为确保摧毁(assured destruction)能力。在西方,人们比较认同麦克纳马拉提出的一个标准:只要毁灭敌国人口的20%~25%及其工业能力的50%~75%,就被认为是不可承受的打击,为此大概需要400颗100万吨当量的核弹头。第一次打击的目标一般是敌国的军事目标,这被称做反军事目标(counter force)的打击方针;第二次打击目标则是敌国的社会财富、价值中心,所以也称做反价值(counter value)打击方针。]
不过,在如何实现有效核威慑这个问题上,各国决策者和战略学家们的观点却大相径庭。在核威慑理论方面主要形成两大学派:纯威慑派(Deterrence Only,也称确保摧毁派Assured Destruction)和战争对抗派(War Fighting,也称灵活反应派Flexible Response)。纯威慑派认为,只要保证第二次打击能力,就可以慑止敌人对关键利益的攻击。战争对抗派认为,必须具有打败敌手、赢得核战争的战争对抗能力,才能具备可信的核威慑。
[注:“war-fighting”一词在中文里还没有统一的译法。有的中国学者使用“实战”一词来描述“war-fighting”,这样做会产生误解,因为在中文语境里,“实战”能力还包括基本的武器能力。纯威慑战略不要求“war-fighting”能力,但要求有报复性打击的基本武器能力,所以使用“实战”一词描述“war-fighting”,不能明显区别纯威慑战略与“war-fighting”战略的内涵,建议将“war-fighting”翻译成“战争对抗”、“战争战斗”或其他更合适的词。]
纯威慑派的实质是:通过具备第二次打击能力,慑止对手的大规模常规侵略和核攻击,赢得战略稳定性。这也可以说,通过相互确保摧毁能力,防止核战争。由于第二次打击能力并不要求太多的核武器数量和种类,因此可以不必要与对手进行核军备竞赛。与此相对,战争对抗派的实质是:依靠赢得核战争的能力或核优势来威慑对手。由于它是以赢得核战争为目标,因此需要远远超过第二次打击能力的其他能力(如第一次打击能力、打有限核战争能力、导弹防御能力、控制升级能力等),其核心是具备进行核战争对抗并赢得核战争的能力,这必然要求发展种类繁多、规模庞大的核武库,核军备竞赛难以避免。这显然是一种将核武器常规化看待的理论思想。在两种核威慑理论基础上形成了两种核战略类型:一是最低核威慑战略(minimum deterrence),该战略建立在纯威慑理论基础之上,仅保持第二次打击能力,不谋求战争对抗能力;二是战争对抗型的核战略,它是建立在战争对抗派的理论基础之上。二者的主要区别在于是否需要发展战争对抗能力。
其实,美苏冷战时期的核军备竞赛历史证明,战争对抗型战略缺乏说服力。因为打有限核战争是不现实的。因为没有人能够准确判断出对手对冲突等级的定义和心理防线的极限,交战过程中存在太多主观和客观不确定因素,谁也无法百分之百地保证,不会引发毁灭性结果。因此,对于两个互有核报复打击能力的核国家来说,任何形式的核武器较量都面临全面核冲突从而走向灭绝的巨大风险,拥有核优势并不能根本消除这个风险。所以,进行有限核战争的想法以及任何通过核优势赢得核战争的想法都是不现实的,也是相当危险的。美苏两国历史上分别发展了7万和5.5万枚核武器,双方都曾有占优势的时期,但结果仍然是谁也不敢侵犯对方。所以,战争对抗能力不能实质性增强核威慑的有效性。相反,它会刺激军备竞赛,增加战略不稳定性,恶化核国家之间的政治关系。尽管冷战后美国明确宣布放弃“准备打赢一场持久核战争”的指导原则,政治上向纯威慑战略靠拢,但从美国实际的核力量规模和运用政策上看,美国核战争计划制定者(战略司令部)却是长期以来从未根本放弃赢得核战争的对抗型指导原则。
根据主要核国家目前核力量的结构、部署等实际情况,五个核武器国家的战略可分为两大类。第一类是美、苏(俄),属于战争对抗型的核战略;第二类是中、英、法,基本属于“最低核威慑”类型。但是,中国的核战略在很大程度上与英、法又有区别,特别是在核武器威慑的对象方面以及在构成不可承受的报复打击所需要的武器数量等方面,中国与英、法不同。中国执行不首先使用核武器政策,这表明其核武器仅用于威慑核攻击(英、法核武器还用于威慑常规进攻)。在维持第二次打击能力所需要的数量上,由于中国人对“不可承受损失”的理解和标准与西方不同,中国仅维持了一个十分有限的核武库。所以,仅用西方惯用的术语——“最低核威慑”来界定中国的核战略似有不足,因为这样无法与英、法的核战略区别开来,还需要再加上“不首先使用政策”等界定词。
三 中国核战略的主要特点和原则
中国的核战略具有以下三个独特的鲜明特点:
(一)不首先使用核武器
1964年10月16日,中国政府在第一次核试验当天的政府声明中郑重宣布,在任何时候、任何情况下,都不会首先使用核武器。这是中国核战略中有关使用政策方面的主要原则。中国坚持这个原则40余年不变,在五个主要核国家中是十分独特的。至今,美、英、法三国都明确拒绝做出不首先使用核武器的承诺,俄罗斯在1982年曾宣布不首先使用政策,1993年又放弃了。不首先使用核武器的原则将核武器的作用限制在反核攻击的范围内,体现了中国核战略的纯粹防御性和自卫性特点,强调了当初发展核武器是面临美国核威胁情况下的被迫而为的正当性。不首先使用政策充分显示了中国核战略是一个防止核战争的战略。
(二)保持有限且有效的核力量
从20世纪60年代至今,中国核力量规模一直保持在很有限的水平上,可以说在核力量发展方面长期保持了一种克制态度,即使在经济水平大幅度提高、经济条件允许相当规模地扩充核武库的时候,中国依然显示了克制。从中国核力量发展历程中可以看出,决定中国核力量规模的指导标准是:在遭受敌人的核攻击后,确保足够的核武器生存下来并能突破导弹防御体系,给予对手以不可承受的报复打击。这可以说是一种“自卫所需的最低水平”。至于“不可承受之打击”的标准,中国人与西方的理解有所不同。20世纪60年代,美国国防部长麦克纳马拉提出一个确保摧毁的标准,认为毁灭苏联人口的20%~25%及其工业能力的50%~75%,就算“不可承受之打击”。中国一向认为,少量核武器就可以给敌人以“不可承受之打击”。正如聂荣臻元帅所强调的那样:要“有起码的还击手段”。邓小平同志也说过:“你要毁灭我们,你自己也要受到点报复。”由此看出,中国人所理解的“不可承受之打击”程度比西方标准要低。但不管怎样,要确保起码的核报复打击能力。
当然,核力量规模有限并不是说核武器的数量一成不变,事实上它是一个与核武库有效性相关的动态的量。随着国际上各类精确打击武器能力的迅猛提高以及导弹防御系统的发展,自卫所需的最低水平和技术指标就不得不相应地提高。其实,所谓的中国“核力量的现代化”就是针对国际上精确打击能力和导弹防御能力发展的一种应对措施,其目标是提高核武器的安全性、可靠性、抗毁性、机动性和突防能力等。总之,通过提高核力量的整体生存能力,确保任何条件下核威慑的有效性。
(三)支持核裁军
中国政府一向支持全面彻底的核裁军目标。这方面的立场是比较明确的,只要其他核武器国家全面彻底地放弃核武器,中国也将进行核裁军。按照美国军控专家的估计,美、俄两家的核武器大概占到全球总数的98%,按照《莫斯科条约》,美、俄将在2012年前将部署的战略核武器裁减到1700~2200枚,但同历史上大部分双边的裁军条约一样,该条约没有对未部署的核武器数量进行限制。据估计,在2012年以后,除了部署的核武器外,美国拥有的非部署核武器还有4000枚左右,仍然远远超出一般核威慑的需求。因此,当前全球核裁军的重点是美、俄两个核大国的双边深度核裁军。由于中国的核武库一直维持在很有限的自卫所需的最低水平,因此,目前不必参加直接的核裁军行动。不过事实上,中国一直间接地支持全球核裁军进程,比如:坚持不首先使用政策,坚持无条件不对无核国家使用核武器承诺,坚持不扩大核武器作用,长期将核武库维持在有限水平,不进行军备竞赛,反对发展国家导弹防御体系,积极参加《全面禁止核试验条约》,支持谈判《禁止生产武器用裂变材料条约》等等,这些都是促进核裁军进程的实际行动,也可以说是已经参加了广义的核裁军进程。
四 不首先使用核武器政策的评估
自1964年以来,中国一直坚持无条件不首先使用核武器政策,这是中国核战略的核心内容,也是区别于其他主要核国家核战略的一个鲜明特点。这个政策能保持40余年而不变不是偶然的。
一般而言,首先使用核武器主要有两种情况:一是指第一次打击,即先发制人式的打击,目的在于消除对方战略核力量潜力;二是指国家在常规冲突中的危难时刻,首先使用核武器(即将核武器作为最后手段)。中国在1964年宣布的不首先使用政策是无条件的,即在上述两种情景下都不首先使用。从政治、外交和军事角度看,这一政策有相当的积极意义和可信度。
首先,不首先使用核武器政策是一种反对核战争的政策。该政策取决于中国领导人对核武器、核战争的深刻认识。毛泽东曾说:“世界人民是反对用原子弹杀人的”,“原子弹哪能乱摔呢?如果我们有,也不能乱摔,乱摔就要犯罪。”20世纪60年代,美、苏在进行激烈的核军备竞赛,世界人民的“反核运动”如火如荼,在这样的背景下,中国宣布不首先使用政策,充分强调了纯粹防御性的核战略本质,反映了中国政府反对核战争的政治立场,这是顺应世界人民反对核战争愿望的一种体现,在政治、外交上有着十分积极的意义。
其次,不首先使用核武器政策有利于促进全球核不扩散和核裁军进程。核国家的核战略是与全球核不扩散以及核裁军进程相关联的。所有的核国家都反对核扩散,都表示愿意长期维持现有的核不扩散机制。但是,为了维持现有的核不扩散机制,核国家必须在核裁军方面付出行动,必须减小核武器的作用。如果常规武器十分发达的核国家还坚持首先使用政策、还大大地依赖核武器,那么如何说服广大的弱小无核国家放弃发展核武器的权利呢?因此,从内在的逻辑看,核大国首先使用核武器的政策是与核不扩散政策以及核裁军政策根本相违背的。首先使用政策与不扩散政策是矛盾的,它们不应该同时并存。遗憾的是,其他主要核国家长期坚持首先使用政策,这在一定程度上为无核国家发展核武器计划起到了负面的刺激、示范作用。
而不首先使用核武器政策则是一种将核武器作用局限在最小范围内的政策,可以说,维持不首先使用政策本身就是核不扩散、核裁军努力的一部分。它包括不对无核国家使用核武器的承诺,对防扩散有政治道义上的促进作用;由于承诺在核国家之间不首先使用核武器,因此,不容易刺激核军备竞赛,不会导致核讹诈,因而有利于核裁军进程。所以从逻辑上讲,只有执行不首先使用政策,才能符合核不扩散以及核裁军承诺。
最后,不首先使用核武器政策在军事安全上也具有重大作用。一方面,中国长期严肃承诺不首先使用政策,不仅在安全战略和政治上充分避免了挑衅性,而且最大限度地显示了中国核战略纯粹的防御、自卫特性,这与中国长期的防御性的国家安全战略目标一致,有利于国家的整体安全,也有利于核国家之间的战略稳定性。另一方面,不首先使用政策反映了中国在常规作战方面的自信以及通过拥有核报复打击能力赢得战略性威慑的自信。对于常规威胁,中国有长期艰苦作战的优良传统和经验,在涉及生死攸关的核心利益上,无论来犯之敌的常规力量如何强大,中国人民也有决心战斗到底,在这方面没有必要宣布首先使用核武器来威慑常规进攻。至于威慑核攻击方面,慑止核攻击不需要战争对抗能力和第一次打击能力,有起码的核报复打击能力就够了。只有常规武器才靠“战斗”或“格斗”定输赢,核武器不然,核武器是一种不需要“讲话”和“搏斗”的武器。
五 中国核战略的决策依据
通过考察中国核武器发展历程可以看出,中国的核力量是经过艰苦的努力逐步发展起来的,是始终有一个清晰的战略指导框架的,这个框架建立在对核武器特殊的军事与政治特性的认识基础之上。
由于历史、地缘政治以及国家制度等原因,新中国成立以后,国家安全成为最重要的问题之一。20世纪50年代,中国曾面对美国从朝鲜、中南半岛、台湾海峡三个方面的威胁,其中包括严重的核威胁与核讹诈。为了消除直接的威胁和确保国家根本利益,中国政府于1955年1月决定发展核武器。1962年12月,中国政府决定在中央直接领导下,成立由周恩来总理挂帅,七位副总理、七位部长级干部组成的“十五人专门委员会”,负责集中统一领导整个战略核力量的发展。可以说,正是以毛泽东、周恩来为核心的这个最高层决策圈决定了中国核战略的基本框架。中国决策层领导人对核武器的性质和作用有着非常清晰而又现实的认识,正是基于这些认识,才形成了中国特有的核战略思想,它指导了整个战略核力量的发展过程。
毛泽东曾经说过核武器是“纸老虎”,正如他后来自己解释的那样,这只是一个形象的比喻,并不是说核武器真的是纸老虎。毛泽东同志对核武器作用的认识是很分明的。他在1970年曾说:“大国打世界大战的可能性是有,只是因为有了几颗原子弹,大家都不敢下手。”由此看出他对核威慑原理的理解。与此同时,他也意识到了使用核武器在政治道义方面的问题:“我们的国家将来可能生产少量的原子弹,但是并不准备使用。我们是用它作为防御的武器。”由此可以看出,毛泽东同志对核武器的军事作用及其政治局限性都有清楚的认识。
正是由于对核武器特有的军事、政治性质有现实的认识,才形成了中国独特的以不首先使用为特征的防御性核威慑战略。这个战略对核力量发展规模、力量结构、部署安排等问题有相当明确的方针,归纳起来就是“规模有限,确保有效”。决策层的领导人多次提醒这一点。核武器“不在量多,但是我们也要有一定的数量,有一定的质量,有一定的品种”。总之,要“有起码的还击手段”。显然,确保有效的内涵就是确保核报复打击能力,通过拥有核报复打击能力形成威慑,而不是靠战场对抗和“格斗”能力来获取威慑。在过去的40余年中,中国没有追求战争对抗型核战略所需要的庞大的核武器数量、繁多的种类、极高的精度以及高度紧张的高戒备状态(预警即发射状态)等。这一点不仅从决策层制定的一些指导方针中可以看出,从中国核力量的规模、结构、部署态势上反映出来,而且也从众多直接参加核武器研制的科学家的观点和信念那里得到引证。
对于数量有限的核力量来说,确保核报复打击能力的关键就是确保核力量的整体生存力,即包括安全性、可靠性、抗毁性和突防能力。在决策层的直接领导规划下,经过多年努力,中国核武器从液体燃料、固定井基的第一代,逐步走向了固体燃料、小型化、机动、有一定突防能力的第二代核武器系统。没有哪个国家可以有把握地说它能消除中国的核报复能力。
总之,在过去的几十年里,中国核力量建设的决策层形成了一个比较清晰的核战略理论框架,不首先使用为特征的防御性核威慑战略是建立在对核武器特殊性质与作用的清醒的认识基础之上,它指导了整个核武器计划的发展过程。尽管经济、技术资源的有限性对中国核力量的发展也构成影响,但核力量发展主要的决定因素是中国核战略的指导方针。20世纪80年代以来,中国经济技术条件有了长足的发展,本来有条件较大规模扩充核武库,但事实上中国依然执行着非常有限规模的政策,这也说明核战略指导原则是核力量发展过程中的主导因素。
六 结论
尽管在新军事革命条件下,高新常规武器技术不断发展,但是核武器在军事上的独特作用以及政治上的特殊性没有改变。在过去的数十年里,中国以极大的克制发展了很有限的核力量,却十分有效地抵制了他国的核威胁、核讹诈,保证了中国的基本安全,显示出了中国核战略的明智性。因此,笔者认为,以不首先使用为特征的纯粹防御性、自卫性核战略的主要原则应该继续保持,不应有根本改变。当然,随着国际上精确打击能力以及导弹防御能力的新发展,中国还是十分有必要在保证有效性方面做出应对措施。希望所有的核国家都能将核武器限制在自卫所需的最低水平,放弃战争对抗型核战略,为最终实现全球彻底的核裁军创造必要的前提条件。
军科研究员解读中国核战略
军事战略 2010-01-22 22:50:33 阅读386 评论3 字号:大中小
中国的核战略
姚云竹
作者简介:军事科学院世界军事研究部亚太研究室主任,主要从事核战略及亚太军事问题研究。
原载:阎学通主编《中国学者看世界5 国际安全卷》,新世界出版社,2007,347-362页
与美国和西方的军事学者不同,中国的军事和战略理论学者很少使用“核战略”和“核作战理论”这样的术语,在讨论核思想以及核武器的发展和使用原则时,通常使用的是“核政策”。与“战略”和“作战理论”相比,“政策”具有更多的政治含义。从术语使用的这种细微差别中可以看出,在中国,处于核思维核心位置的,始终是核武器的政治用途,而不是军事用途。本文将首先用西方通行的核战略语言解读中国的现行核政策,然后探讨冷战后对中国核思维产生影响的若干因素,其后分析21世纪初中国核政策的发展趋势,最后就如何建立稳定的中美核关系提出看法。
一、中国的现行核战略
在现有五个普遍承认的核国家中,中国的核政策是始终如一的:从1964年中国试爆第一颗原子弹到现在,中国有关核的政策表述几乎没有实质性的变化。从中国的核表述中,可以提取核政策的如下要素:
(一)不首先使用核武器
自从中国成为核武器国家以来,几乎在每一次核试验公告和有关核武器的声明中部反复强调“中国在任何时候、任何情况下,都不会首先使用核武器”。①通过放弃首先使用的权力。中国实际上将其核使用严格限制于报复打击。中国还多次呼吁世界上所有的核武器国家承诺“不首先使用”原则,但是迄今为止,除前苏联1982年一度承诺“不首先使用“、其后俄联邦又放弃这一政策外,中国的呼吁没有得到响应。
(二)为无核武器国家和地区提供安全保证
中国历来反对针对无核国家和地区的核威慑和核讹诈,并始终坚持为无核国家和地区提供安全保证。也是从中国试爆第一颗原子弹起,中国便呼吁“拥有核武器的国家和很快可能拥有核武器的国家承担义务,保证不使用核武器,不对无核国家使用核武器,不对无核武器区使用核武器“。②这一政策将中国使用核武器的对象国限定为少数几个有核武器国家。除对无核武器国家和地区提供上述消极安全保证外③,中国还与其他四个有核武器国家一起,于1995年4月11日联合国安理会第3514次会议上通过的第984号决议中,共同为无核国家提供了积极安全保证。④根据这一决议,中国将在无核武器国家“遭到使用核武器的侵略或受到这种侵略威胁时”,立即按照《联合国宪章》的有关规定为受侵略方提供援助,并对侵略方进行惩罚。⑤
(三)有限度地发展第二次打击的报复能力
中国在很多场合都表明了仅维持小规模核武库的立场。国务院新闻办公室2002年公布的国防白皮书认为:“中国对发展核武器始终采取极为克制的态度,中国核武库的规模仅保持在自卫所需的最低水平。”⑥然而,为了保证小规模的核武库仍然具备可信的威慑效应,中国必须确保其在经受第一打击、包括大规模摧毁性的第一次打击后仍能生存。在中国的核文献中,它要建设的是“精干有效”的核力量。
(四)反对在国家领土外部署核武器
中国历来反对核武器国家为其军事盟国提供核保护伞的所谓“扩展威慑”政策,并申明不在领土以外部署核武器和派遣核部队,这与中国长期坚持的不向国外派遣一兵一卒,不设立海外基地的基本方针一脉相承。
(五)主张全面禁止和彻底销毁核武器
中国在试爆原子弹之前,曾于1963年提出召开世界首脑会议,讨论全面禁止和彻底销毁核武器的问题。但是中国酌提议当时没有得到核武器国家的积极响应。为了打破美国的核讹诈,中国决定于1964年进行核试验。在试验成功后中国发表的表述其核政策的首份官方声明中,它再次向世界各国政府郑重建议:“召开世界各国首脑会议,讨论全面禁止和彻底销毁核武器问题。“⑦此后,中国的核裁军与核军控政策都是基于这一立场,为全面禁止和彻底销毁核武器做出了一贯的努力。
我们不得不承认:当前国际核理论界通行的是西方的核战略术语。正是由于西方拥有核研究的“话语权”,中国的核政策往往被有意曲解或无意误读,为了更清楚地说明中国的核政策,下面将用西方核威慑理论的术语,解读上述中国核政策的要素。根据西方、特别是美国核战略威慑理论的观点,中国的核政策具有以下特点:
1.是战略威慑而非战役和战术威慑
中国核思维的奠基人毛泽东早在50年代阐述中国发展核武器的基本考虑时就明确指出:“我们不仅要有更多的飞机大炮,还要有原子弹。在今天这个世界上,我们要不受人家欺负,就不能没有这个东西。由此可见,毛泽东决定独立自主发展中国核武器计划的初衷是“打破核垄断,粉碎核讹诈”。核武器作为政治工具,主要是在大战略的层次使用,而不是作为军事行动中的取胜工具,其军事价值仅在于具有阻止核攻击的威慑作用。中国人民解放军第二炮兵的正式使命有两项,一项是“遏制敌人对中国使用核武器”;另一项是“在敌人对中国发动核袭击时,遵照统帅部命令,独立或联合其他军种的战略核部队对敌人实施有效自卫反击“。⑥
中国从来没有对自己想要遏制的“核作战行动”进行类别划分,对中国任何形式的核攻击——无论是在战略、战役,还是战术层次实施的核攻击,无论使用的是高当量还是低当量的核弹头,也无论杀伤能力是大是小——在中国的军事行动分类中都属于最高形式的战争,也就是核战争。面对核战争,中国只能也必须做出战略上的回应,那就是用自己的核武器殊死一搏。在中国战略界的讨论中,我们可以看到有关如何阻止核战争发生的讨论,有关如何防止常规;中突升级为核战争的讨论,有关遭受核攻击后如何保持有效核报复能力的讨论,但是我们却很难找到有关如何打赢一场核战争的讨论;中国的主流核思维认为,对于核战争,不是要争取打赢,而是要竭力防止。
2.是报复威慑而非拒止威慑
美国学者Glenn Snyder在他的著作《威慑与防御:构建国家安全的理论》一书中最先、也是景完整地阐述了以“拒止”或“报复”方式使用核武器的区别。他认为,拒止行动指使用武力直接抵抗敌方对己方的进攻和侵犯,或使用武力直接进攻敌方领土。拒止行动使用武力的地域往往与敌方实施军事行动的地域相同,形式为军事力量对军事力量的直接抗争,目的是挫败对方的军事行动。以采取拒止行动相威胁,让对方相信其军事行动不会成功而放弃该行动,是为拒止威慑。报复行动指为了对敌方的军事行动进行惩罚而实施的报复性军事打击。这种打击可以不直接针对敌方实施军事行动的地域,而在敌战线的后方,甚至远离战场的大后方进行。打击目标既可是军事的,亦可是社会和经济的,并以后一类目标为主。报复行动的目的不是直接阻挡敌之进攻或突破其防御,而是给敌方造成难以承受的损失。以采取报复行动相威胁,让对方相信若采取某种行动,遭到的报复打击所付出的代价肯定会超出该行动成功后的收益,从而放弃行动,是为报复威慑。核时代之前,拒止和报复由同样的军事力量完成,通常是拒止行动成功后才有可能使用军事力量进行报复。核武器的问世使军事力量的拒止和报复功能分离,人类利用核武器可以实施可信的报复威慑。
中国的核战略学者在讨论中国的核思想时通常不使用“拒止”和“报复”的术语,但是他们的核逻辑与Glenn Snyder如出一辙。不少中国人喜欢引用邓小平的话解释中国的核政策,他在1983年接见外宾时说:“我们有一点核武器??这本身就是压力作用。你有我也有,你要毁灭我们,你自己也要受到点报复”,“核武器我们还要发展一点,但怎么发展也是有限的。“战略武器,威慑力量,吓唬点人,决不能先打就是,但我有了就可以起作用。”
邓小平与毛泽东的核思想有很多共同之处,其中最重要的有:(1)核武器之所以有用,是因为它有报复威慑的价值,而不是因为它有战场取胜的价值;(2)核武器一旦使用,就是为了让敌人道受尽可能多的痛苦,只有这样才能提高核武器的报复威慑作用。基于这种思想,中国奉行打击社会财富、而不是打击军事力量的目标战略,其目的是增强中国的威慑态势;(3)中国只要有少量的核武器就可满足其威慑需求,使潜在核对手相信中国具有核报复能力。毛泽东和邓小平都明确表示威慑效应并不与核武器的数量成正比增长,即使只有一个小规模的核武库,只要它具备了生存能力和抗毁性,就能产生与较大核武库相同的威慑效应。威慑效应来源于承受核打击的抗毁性,而不是核弹头的数量;(4)中国坚持“不首先使用”政策也限定了中国只能集中力量发展“第二次打击“能力,这种力量必须“可信”和“有生存力”,才能具备威慑效应。
3.是中央威慑而非扩展威慑
Herman Kahn是最先将核威慑区分为中央威慑和扩展威慑的美国学者,20世纪70年代Alexander George和Richard Smoke也进行了类似的分类。在美国冷战时期的核理论中,中央威慑指阻止苏联直接对美国本土实施核攻击的核威慑,扩展威慑指阻止苏联对美国的欧洲和东北亚盟国实施大规模常规战争或有限核战争的威慑。现在,中央威慑指核国家阻止对手进攻本土的核威惯,扩展威慑指核国家为保护盟国提供的核威慑。
中国公开宣称只有当国土遭受核攻击时才用核武器实施核反击,这说明中国仅在保护其关键利益中的关键利益——国家的生存——才会行使使用核武器的权力。即使在冷战时期面对两个超级核国家的核威胁,中国也从来没有打算向外输出核保护伞。对中国来说,扩展威慑的概念尚未成为核思维的组成部分。
4.是普遍威慑而非特定威慑
根据Patrick Morgen对这两种威慑的分析,普遍威慑强调对付安全环境中一种或数种威胁,而不管威胁来自哪个国家。特定威慑强调对付突然发生的危机,针对的国家和拟阻止的威胁都是明确的。冷战时期两个核超级大国针对对方实施核威慑,各自既是威慑方又是被威慑方,形成了双边威慑关系,威慑的对象和要慑止的行动都是十分请楚的。美苏之间当时针对对方的威慑属于特定威慑。中国在冷战中从来未完全融入两极格局:它先与苏联结盟,属于东方同盟的一员;后脱离东方同盟而游离于两大阵营之外;其后又与另一极发展较密切的战略关系。此外,中国在冷战的大部分时间里享受不到大国的核保护伞,其核威慑基本上属于普遍威慑,也就是企图与所有核国家形成多边核威慑关系,并明确它要阻止的是对中国的核攻击这样一种威胁。
5.是防御性威慑而非进攻性威慑
毛泽东基于对形势的正确判断和对力量对比的清醒认识,提出了使用武力的著名原则,即“十六字方针”——人不犯我,我不犯人;人若犯我,我必犯人。中国人民解放军及其前身都是作为劣势一方参与和打赢大多数战争的,面对比自己强大得多的优势之敌,采取防御而不是进攻态势是一个必然的选择。然而,中国军队在过去通常旷日持久的战争进程中,总能设法由小变大、由弱转强,最后赢得战争。
如果把毛泽东的“十六字方针”用于核政策,可以看出中国领导人在核战略上是排斥“先发制人”概念的。中国成为核国家伊始就放弃首先使用的权力,中国失承受核打击再实施核反击的心理准备,中国将核力量的使用限定为报复打击,中国集中发展第二次打击能力,中国将核武器当作保护国家生存的最后手段,这些都说明中国的核政策是防御性质的。尽管核武器本身是进攻性武器,但中国奉行的核威慑战略却使极端的进攻性武器具备了纯粹的防御态势,这是迄今世界上其他任何一个核国家都未能做到的。
6.是最低限度核威慑而非有限或最高限度核威慑
为了坚持用西方的核威慑理论术语解读中国的核政策,这里不得不使用“最低限度核威慑”来描述中国的核威慑态势,以便区别于“有限核威慑”和“最高限度核威慑”。“最低限度”这种表述带有强烈的量化意味,暗示核态势的衡量标准是核弹头的数量,而不是核政策的性质,从而可能造成不必要的误解。实际上,在中国政府有关核政策的文献中,有时也使用“最低水平”这种表述。⑧
这里要强调的是,中国的战略学者认为“最低限度”是一个相对概念,不单纯由武器数量这一量化标准决定,而更多地要由核力量的抗毁性、报复打击的确定性、核反击的可信性等定性标准决定。中国要保持“自卫所需的最低水平”的核武库,也就是说这种核武库的规模要能够保证实施第二次报复打击。西方有些研究认为中国的核态势正在向有限核威慑的方向发展,而在发展成有限核威慑态势后,中国将能用核武器慑止核与常规战争,并在常规战争中掌握升级控制权。然而,中国核思维的基本逻辑数十年来并未改变,这种逻辑决定了核武器只能是遏制核攻击的工具,而不能成为赢得核战争的手段。
二、冷战后影响中国核思维的若干因素
上个世纪90年代初冷战结束和两极格局解体后,国际国内形势的诸多变化都在影响着中国的核思维,然而影响最大的有如下三个因素:
(一)因素之一:变化着的核环境
与其他有核国家一样,冷战后中国的核环境发生了巨大的变化。最为显著的变化是对所有核武器国家来说,发生核大战的可能性大大减少,核武器在国家战略和国际政治中的重要性也随之下降。与此同时,局部战争、民族与种族冲突、领土争端、核与其他先进军事技术的扩散、国际恐怖主义、跨国犯罪等,成为国际与地区和平稳定的主要威胁。与其他核国家不同的是,中国的核环境中出现了更多的复杂因素:
(1)中俄之间形成的战略伙伴关系消除了俄罗斯对中国发动首次核打击的可能性;(2)中美两个核国家之间因为台湾问题爆发军事冲突的可能性升高;(3)中国周边新增加了印度和巴基斯坦两个事实上的核国家,而印度明确表示其发展核武器的目的之一是把中国作为潜在的核敌手;(4)尽管东北亚和全世界都希望朝鲜半岛无核化,但朝鲜迄今尚未完全放弃核武器计划。朝鲜的核武器计划不仅有可能使中国多一个核邻居,还有可能刺激东北亚地区美日、美韩研发和部署更多的导弹防御系统,从而削弱中国小规模核武库的威慑效应,或为日本、韩国开发自己的核武器计划提供口实。
尽管中国处于众多核邻居的包围之中,中国的核环境日趋复杂,但在对其核环境进行评估时,中国仍较多地看到积极的一面。首先,中俄之间发生军事;中突的可能性微乎其微,发生核交锋的可能性更不复存在。其次,在印度爆炸核武器的当天,中印之间有效而又可信的相互威慑关系即告形成。巴基斯坦是与中国长期友好的邻邦,它与印度同时爆炸核武器,也在同一天与印度锁定在一种相互威慑的核关系中。中印、印巴之间这两对相互威慑关系的形成,在某种程度上使中印两国更认真地寻求解决领土争端的途径,减少了印巴之间爆发大规模常规军事冲突的危险。第三,中国奉行的核政策历来都不是针对某一个特定国家和国家集团的,这种“普遍威慑”的特点决定了中国核武器原有的威慑效应,可以很方便地用采满足变化了的核威慑需求。最后,中国首倡并在其中发挥主导作用的朝核问题“六方会谈”机制正在艰难但卓有成效地推进朝鲜半岛的无核化,中国愈来愈有信心在东北亚地区发挥重要的稳定作用。总之,尽管中国的核环境发生了巨大的变化,但在可预见的未来,这些变化所带来的挑战都尚不足以促使中国重新考虑自己的核政策。
(二)因素之二:台湾问题
台湾问题在上个世纪90年代中期以前相当长的时间里并不是中国安全考虑中的首要问题,两岸冲突是1949年前中国内战的延续,而中国发展核武器从来就没有打算在内战中使用。20世纪如年代中期开始,台湾岛上主张独立的势力日益猖撅,2000年主张“台独”的政党成为执政党,台湾问题成了中国面临的最严峻的安全挑战。而台湾问题中最棘手纳因素是爆发军事;中突时美国可能进行军事干预,台湾海峡成为两个核武器国家兵戎相见的惟一可能场景。长期以来,美国成为阻止大陆与台湾和平或武力统一纳最大外部因素,根据《与台湾关系法》,美国一直以某种模糊的方式承诺协防台湾,而近年来模糊的承诺显露出愈来愈多的清晰度,甚至美国也开始以台湾为背景制定核战争计划。美国国防部2002年透露的《核态势审查报告》就暗示:“有关台湾地位引发的军事对抗”是美国考虑使用核武器的背景之一,这种“军事对抗”被《核态势审查》报告列为“需要确定核打击能力需求”的“迫在眉睫的危急事件”(immediate contingencies)。⑨
台湾是中国最大的安全忧患,⑩也是当前中国认真考虑使用武力的惟一场景。然而迄今为止,中国从来没有在任何政府声明或官方文件中表示要在两岸;中突中使用核武器。中国军队准备打赢“信息化条件下的局部战争”,根据中国现行核政策,核武器并不是用来慑止美国常规军事干预的。就中美核力量对比而言,中国显然是弱势一方,中国有限的核武器可以有效遏制美国对中国发动核攻击,却难以打赢与美国的有限核战争,因为核战争的升级控制权或升级主导权是在美国而不是中国手中。
由此,毛泽东和邓小平数十年前面对相同核力量对比做出了明智的决定:核武器仅用来阻止潜在对手以任何方式(战略或战役)使用核武器,阻止核对手使用核武器是抵消其核优势的惟一途径。时至今日,中国长期奉行的核政策仍然能够以最佳方式服务国家的安全利益。
(三)因素之三:美国(美日联合)研发和部署导弹防御系统
在过去十几年间,美国研发和部署导弹防御系统成为中美两国战略学者激烈争论和频繁交流的最重要问题之一。中国对美国导弹防御系统的担忧通过政府官员的正式声明、学者的深入交流、军人的专业意见表述,甚至老百姓在互联网聊天室的留言及意见中得到最充分和最强烈的表达。可惜的是,这样的担忧根本没有成为影响美国最终决策的因素。2001年12月13日,布什总统宣布美国退出1972年与苏联签订的《限制反弹道导弹系统条约》,六个月后该声明生效,美国摆脱了研发和部署导弹防御系统的法律桎梏,冷战时期最重要的军备控制条约也因此寿终正寝。其后,布什总统宣布在阿拉斯加部署导弹防御系统。中国终于未能阻止美国建立导弹防御系统,而这一系统无论多么原始和有限,部是抵消中国核威慑效能,从而打破中美之间脆弱的威慑平衡关系的因素。
美国人总是很难理解为什么中国人要担心美国部署一个保卫自己国土的导弹防护罩,他们认为这样一个防护罩是纯粹防御性的。然而,如果这个防护罩要挡住对手在承受致命打击前掷出的最后一把飞镖,它就具有了极端的进攻性。冷战时期美苏之间存在着一种看似荒唐的威慑关系:准备用作“最后一招”的打击敌方城市的核进攻能力是防御性质的,同时发挥稳定关系的作用;而“天衣无缝”的防核保护伞却具有进攻性质,并且起着破坏稳定的作用。同样,在当今世界,任何一个国家,特别是实力超强的国家若追求绝对安全,都会置其他国家于更不安全的境地,从而增加世界上的不稳定因素。
中国对可能涉及或覆盖台湾的导弹防御系统表现出的敏感和担忧更是可以理解的。即使是有限的导弹防御系统也会减轻美国对中国核报复的担心,使美国更轻易地定下干预决心,威胁在台海军事冲突中使用核武器,就像它在上个世纪50年代多次做过的那样。台湾分离主义有了美国导弹防御系统的保护,将会更猖狂地谋求“台湾独立”,使两岸关系充满爆炸性。覆盖台湾的导弹防御系统还将标志美台准军事联盟关系的建立,使大陆和平统一的努力失败,使武力统一的困难增加。
中国对导弹防御系统的另一个担忧来自美国与日本在这一领域的合作。美日联合开发和部署导弹防御系统,意味着冷战遗留的军事同盟关系的强化和在台海冲突中更紧密协调的军事合作。一旦美国以保护盟国和海外部队的名义与日本联合部署高层导弹防御系统,这一系统将能方便地用来对抗大陆对台湾的导弹袭击。此外,在中日关系恶化、中国对日本重新武装的趋势忧心仲仲的当前,美日联合开发和部署导弹防御系统将使中日、中美关系更趋复杂,东北亚安全形势更加动荡。
由此可见,在影响中国核思维的诸多因素中,导弹防御系统的研发和部署是最为重要的。中国必须考虑如何针对美国的导弹防御系统继续保持可信的第二次报复打击能力,中国必须评估当前核武库的生存能力和够用程度,中国还必须考虑什么样的核能力才能确保中美之间的相互威慑关系,有效遏制美国在台海军事冲突中使用或威胁使用核武器。
三、21世纪初中国核政策的演变
冷战时中国不属于两极中的任何一极,这一事实对于研究和预测中国核政策的演变方向有着重要意义。中国核威慑的“普遍”而不是“特定”性质使其较容易适应21世纪初的国际环境。过去中国没有固定的核对手,今后它也没有必要为自己选择一个核敌人。1998年以来出现的来自印度的潜在核威胁,用现行核政策便可应对裕如。
台湾问题迫使中国面对与美国发生军事冲突的可能性,若不是美国国防部公布了的《核态势审查报告》,这种冲突原本与核武器并不相干。通过这份报告,中国人清楚地知道了美国人把中国作为核打击目标,台海军事冲突则是美国准备对中国使用核武器的场景。尽管与美国进行核对抗并不是中国所想,但当涉及景关键国家利益时,中国人将正面挑战。中国的核威慑在台海冲突中仍然发挥着阻止美国使用核武器的作用,一旦威慑失败,中国现行核政策要求对核进攻方实施可信的核报复打击。
迄今对中国现行核思维影响最大的莫过于美国发展和部署导弹防御系统。这一因素使中国担心遏制美国使用核武器的报复威慑是否继续可信,从而迫使中国重新评估其核武库是否足够突破导弹防御系统并确保报复能力。然而,评估的结果仅会影响核武库的规模大小,而不会改变核政策的基本性质。
台湾和导弹防御系统都是影响中国核思维的重要因素。台湾问题突显了中美之间形成相互威慑核关系的必要性和迫切性,只有形成这种关系才能阻止美国在台海冲突中使用核武器,而这种必要性和迫切性以往并不突出。只有在这种情况下,台湾问题才与中国的核政策相关。导弹防御系统使中国愈来愈担心对美国实施威慑的可信度。这两个因素决定了中国核力量现代化的重点,将是保持足够的核能力,以便在经受第一次核打击后,仍能以报复打击给敌人造成不可承受的损失。更准确地说,核力量的现代化将致力于使中国长期奉行的核政策继续有效。21世纪初中国的核政策不会与现行政策分道扬镳,而将仍然具备本文前述的所有特点。核环境的改变、台湾问题和导弹防御系统等因素都不足以促使中国升级为“有限核威慑态势”。
另一个令从事中国核力量研究的西方学者颇感兴趣的问题是:中国将如何量化其威慑需求?它将保持两位数、三位数、或是四位数的核弹头和核运载工具?此问题已经超出本文讨论的范围。其实,重要的是了解决定核力量规模的思维逻辑,而不是猜测具体的数字。决定中国核力量规模的思维逻辑就是要保持一支可信的报复性核部队,在经历第一次大规模打击后仍能对敌人发动核反击。如果这一逻辑没有发生根本的变化,数量的增减反映的仅仅是对足够程度的评估发生了变化。中国历届领导人都表达了保持小规模核武库的意图,数量过多将造成对国家财政的不必要压力。另一方面,如果核逻辑发生了变化,即使核武库的数量保持不变,核政策也会发生大的调整,如从“最低限度核威慑态势”升级为“有限核威慑态势”,保持这种态势意味着核武器将被用来赢得战争,而不仅仅是阻止战争。
四、建立稳定的中美核关系
中美关系是世界上最重要的双边关系之一。在过去近三十年的时间里,中美两国充分认识到发展和保持稳定的双边关系不仅有利于各自的利益,也有利于亚太地区的和平,有利于世界的稳定。基于对两国关系重要性的认识,两国政府和人民致力于发展多种政治、经济、文化和军事联系,使两国关系始终保持在正常、稳定和向前的轨道上。
(一)中美之间存在独特的核关系
无论承认与否,中美同为核俱乐部成员这一事实决定了两国之间的核关系客观存在。核关系是中美关系的一部分,核关系的状态直接影响两国的整体战略关系。中美之间应该形成和保持什么样的核关系才有助于总体战略关系的稳定?才能更好地服务于双方的国家利益?才能促进地区的和平和世界的稳定?这是中美两国都应该认真探讨的问题。如果以冷战时五个核国家的核关系进行对照,第一点可以肯定的是:中美之间的核关系不是冷战时美苏之间的“核均势”关系,不会出现核军备竞赛。中国从未谋求与美国在核能力上平起平坐,过去四十年中国一直选择保持最低限度的核威慑能力,“精干有效”的核武库是它的既定方针。21世纪中国的中心任务是大量投资经济建设、全力提高国民生话水平、建设和谐社会,保持小规模的核武库也将是长远之计。中国无意挑战美国头号核大国的地位,也不会追求与美国的核均势,更不会企图在核能力上超越美国,因此中美之间不可能出现类似冷战时美苏之间的“核均势”关系,也不会形成核军备竞赛关系。第二点可以肯定的是:中美之间不会形成冷战时美英法之间的核伙伴关系。中国的核力量仅用于保护根本国家利益。不用于服务国家集团的共同利益,因此不会是其他核国家的补充,也不需要其他核国家来补充。由此可见,中美之间的核关系应该是独特的。
(二)中美的核差距不利于战略稳定关系的建立
稳定来自力量的平衡,战略稳定有赖于战略力量的相对平衡。中国的核力量远逊于美国,这是一个不争的事实。因此,有些美国人认为,美国完全可以保持对中国的单向核威慑。只要凭借先进信息手段和精确远程打击能力,就可以成功地对中国发动解除武装的第一次打击,全部摧毁中国的核力量,从而剥夺中国手中任何与美国讨价还价的军事能力。基于这种评估,他们拒绝把中国当作核对手看待,认为在台湾问题上威胁使用核武器所昌的风险大大低于中国,因此发出核威胁可以提高美国阻止大陆动武的威慑能力。在他们看来,将核因素引进对华对台政策,可以增加对华施压的硅码,让自己的核优势在遏制中国时发挥重要作用。大概正是基于这一认识,美国防部才在1997年重新修订“统一联合作战计划”(SIOP计划)时,将中国划为有限核打击的对象国,并在2002年透露的《核态势审查》报告中继续将中国列为七个核打击国之一,并明确台湾是使用核武器的具体场景,还多次通过正式和非正式途径表示不排除在台海使用核武器。必须承认的是,中美核关系不稳定的根本原因是核力量对比的不平衡,面对不平衡的现实,中国应该采取什么样的对策呢?是发展强大的、能与美国抗衡的核力量?还是受制于美国的单向核威慑?
(三)建立某种相互威慑关系有利于中美战略稳定
核武器的出现使战争中最重要的因素——数量对比的优劣——在战略考虑中的重要性下降。根据西方核战略理论创始人Bernard Brodie的观点,一旦威慑双方的核武器都具备有效打击对方城市与人口的报复能力时,相互威慑的局面就会出现,“一个大国拥有比对手更多的原子弹,而且做了更充分的准备,这并没有多大的区别。它无论如何也要遭受生命和财产的巨大损失。”在Brodie的眼里,如果2000枚原子弹足够摧毁任何一方的全部重要城市,一方拥有2000枚而另一方拥有6000枚,这种数量上的差距在战略上没有多大意义。根据Brodie“战略等效威慑”的观点,中国只要有覆盖美国的洲际弹道导弹,无论美国的核力量是中国的多少倍,中美之间客观上就存在着相互威慑的关系。而核武器的技术特点是有利于进攻而不利于防御,因为历史证明任何防御都不可能达到百分之百的成功率,而低于此标准的防御在核时代就意味着失败。因此,无论美国的导弹防御系统发展多快,通过增强进攻能力抵消防御优势都要更可行、更迅速、也更经济。
尽管对美国来说保持对中国的单向核威慑最有利,但却是不切实际的。中国为了维护自身关键利益,有必要与所有核国家,包括俄罗斯、美国甚至印度保持相互威慑的关系。中美之间的相互威慑关系已经存在,这种关系反映了威慑的平衡,有助于两国之间的战略稳定,应该被承认与接受。同时为了使世界更少遭受核武器的威胁,所有核国家都应该接受一定程度的核脆弱性,就像中国那样承诺不首先使用核武器。
中美之间保持相互威慑的核关系,有利于维持战略稳定,有利于发展良性的双边关系,有利于地区和全球的安全。为使相互威慑关系处于稳定状态,美国应停止用不断改进的导弹防御系统刺激中国,停止在台湾问题上威胁使用核威胁。中国人民不能忘记上个世纪50年代美国对中国频繁挥舞核大棒的历史,正是为了顶住美国在台湾问题上的核讹诈,中国领导人才决定发展核武器。在今天的世界上,安全与其他事物一样,只能是相对的。如果一方一味追求压倒优势和绝对安全,不愿为了更多国家和更长时间的安全承担风险,就会造成世界的不安宁,并在损人的同时害己。
注:
①《中国政府关于第一颗原子弹爆炸成功及建议召开世界各国首脑会议讨论全面禁止和彻底销毁核武器问题的声明》,原载《人民日报》(1964年10月17日)。
②同上。
③“消极安全保证”通常指核武器国家对无核国家承诺在任何条件下对其使用或威胁使用核武器。
④“积极安全保证”通常指国际社会(特别是核武器国家)在无核武器国家遭到使用核武器的侵略和威胁时,承诺向其提供援助和对侵略方采取惩罚措施。
⑤《联合国安理会984号决议》,1995年4月11日通过。决议的第二条内容为“确认《不扩散核武器条约》的无核武器缔约国有获得如下保证的合法利益:在这类国家遭到使用核武器的侵略或受到这种侵略威胁时,安全理事会,首先是其核武器常任理事国,会立即按照《联合国宪章》的有关规定采取行动”。
⑥中华人民共和国国务院新闻办公室:《2002年中国的国防》,79页。
⑦同①。
⑧中华人民共和国国务院新闻办公室:《2002年中国的国防》;2003年4月中国代表团向2005年防止核武器扩散条约审议大会第二次筹备会议提出“减少核威胁倡议”,重申“中国对发展核武器始终采取极为克制的态度,中国核武库的规模仅保持在自卫所需的最低水平。
⑨美国防部2001年12月31日提交国会的《核态势审查报告》(节选),2002年1月8日。
⑩中华人民共和国国务院新闻办公室:《2004年中国的国防》,2004年12月27日。该白皮书列举了中国面对的四种安全忧虑,除台湾问题外,还有新军事变革带来的技术差距、经济全球化引发的风险与挑战以及多极化与单极化趋势的冲突。我国第一代核武器的设计水平
军事科普 2010-01-16 09:48:22 阅读1304 评论4 字号:大中小
由下表可见,我国第一代核武器设计水平与美苏相应型号基本相当,但时间落后约15年。
国家
试验/装备时间
核装置 当量/kt
重量/kg
比当量 kt/kg
附注
美国
1945-07-16
Gadget
19
4500
0.004
世界上第一颗原子弹,塔爆
美国 1945-08-09
胖子 21 4630
0.005
美军B-29轰炸机在日本长崎空投的原子弹
苏联
1949-08-29
РДС-1 22
4600
0.005
苏联第一颗空投原子弹,“胖子”的复制品
中国
1964-10-16
596
22
1550
0.014
中国第一颗原子弹,塔爆
中国 1965-05-14
A2923
40
3200
0.013
中国第一颗空投原子弹,Tu-16空投
苏联 1955
裂变
40
1000
0.04
苏联第一种中近程导弹(P-5)用原子弹头
中国
1966-10-27
548
16
~500
~0.03
中国第一种中近程导弹(DF-2A)用原子弹头
苏联 1955-11-22
РДС-37 1600
<6000
>0.3
苏联第一颗两级氢弹,Tu-16空投
美国 1956-05-20
Mk15
3800
3450
1.1
美国第一颗空投氢弹,B-52空投
中国
1967-06-17
H629
3300
<6000
>0.6
中国第一颗氢弹,Tu-16空投
美国
1961
W-38
3750
1400
2.7
美国第一代洲际导弹(Atlas E/F、Titan I)用热核弹头
美国
1962
W-53
9000
2800
3.2
美国第二代洲际导弹(Titan II)用热核弹头
苏联
1966 8F675
5000/10000 ~2700*/3900* ~1.9/2.6
苏联第二代洲际导弹(P-36)用热核弹头
中国
1968-12-27
524
3000
~1300
~2.3
中国第一种导弹(DF-3)用热核弹头
中国 1976-11-17
506
5000
~2000*
~2.5
中国第一种洲际导弹(DF-5)用热核弹头
美国
1960
W-47
600/1200
325/330
1.8/3.6
美国第一种潜地导弹(Polaris)用热核弹头
苏联
1969
热核 1000
~430*
~2.3
苏联潜地导弹(P-27)用热核弹头
中国
1974-06-17
515
700
~400*
~1.8
中国第一种潜地导弹(JL-1)用热核弹头
*: 核战斗部重量由弹头全重推算(假设为2/3)。
注意:表中重量为核战斗部(或核装置)重量,而非弹头重量。

图为美国核武器当量-质量比,读者可自行将我国的型号放在图上加以比较。
邓稼先与一次核试验事故
铸剑春秋 2010-01-16 01:32:30 阅读1216 评论6 字号:大中小
有很多关于邓稼先的传记、纪念文章和影视作品都提到了他的英年早逝与一次核试验事故有关,也就是1979年9月13日的那次空投核试验,降落伞未打开,核弹落地未爆炸。
然而前不久,网上有一篇博文提出了“异议”,作者是当年21基地参试人员。
2001年第7期《读者》上转载了一篇关于核试验的文章《段子·房东·不被消化掉的人》。作者在“段子”里写的是两弹元勋邓稼先在1979年秋季进行的那 次失败的氢弹试验的“英雄事迹”。那一次试验任务,核弹头折戟沉砂,没有炸响。当时我们火箭取样组在一个工号里等着打火箭,听到了“脱钩”信号之后,却一直没有下文,心急惶惶,又不敢动。过了半个小时之后,方接到指挥部“撤退”的命令。当晚我们才知道了究竟发生了什么事情。在这篇文章中,作者是这样写的:
在一次原子弹爆炸失败后,几个单位在推卸责任。为了找到真正的原因,必须有人到那颗原子弹摔碎的地方去,找回一些重要部件。邓稼先说:“谁也别去,我进去吧。你们去了也找不到,白受污染。我做的,我知道。”他一个人走进那片地区,那片意味着死亡之地。他很快找到了核弹头,用手把它捧着,走了出来。最后证明 是降落伞的问题。
就是这一次,伏下了他死于射线下的死因。
看到这里,我先是瞠目结舌,然后是哑然失笑。我万万没想到,作者竟然胡编乱造出这样一个离奇的、令人啼笑皆非的天下奇闻!唬人!
降落伞坏了,核弹头从天而降一头栽进戈壁滩里,把地砸了一个大窟窿。弹体摔破了,大量核燃料泄露出来,污染了周围一大片,形成了一个严重的污染区。核燃料钚是剧毒的。人的生命是最宝贵的。这时候,莫说是一位赫赫有名的两弹元勋,就是一个微不足道的小战士,为了寻找什么重要部件,试验指挥部也坚决不会批准他进去,因为那就意味着让他去送死。当时,连汽车都没敢让进去,是派了一架直升飞机前去侦察的。姑且就算是邓稼先进去了,也根本不可能将数吨的核弹头捧出来,即便是数十公斤的炮弹头,邓稼先也捧不动吧?要么邓稼先是一个力大无穷的超人,要么他捧出来的是一颗子弹头。
后来,把这颗未响的核弹头就地埋葬了,并用水泥给它修了一座坚固的坟墓,大家叫它715 坟墓。
无独有偶,今年国庆60周年之际,在中央电视台电影频道放了一部新电影《邓稼先》,影片把上述编造的故事用影像再现出来。邓稼先从吉普车里走出来,穿戴着防毒面具独自一人向那颗折戟沉沙的氢弹走去,然后他就得了癌症,住进了医院,不久就死了。
我的一位亲戚问我:“这是真的吗?”
我气愤地说:“纯属胡说八道!”
(来源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_4fffa5a10100fwvh.html)
我想这位博文作者可能是有所误解了。虽然《读者》文章的可信度堪比平可夫,这种文学化的描写漏洞百出,但这件事是有的,只是细节并不上面说得那样。
1979年这件事可以参看许鹿希的回忆:
http://news.ifeng.com/history/zhongguoxiandaishi/200912/1204_7179_1461921_5.shtml
许鹿希说:“因为我在1987年仔细问了当时二机部赵敬璞副部长,所以我才知道是怎么回事。
马兰有一个机场,飞机是从马兰飞上去的。这个核弹是从飞机上投下来,飞机飞得非常高。因为那个核弹不能扔在马兰,马兰是有人住的地方,要扔在完全没有人住的罗布泊,扔到罗布泊的天上,在罗布泊的天空中有一定的高度才能爆炸。爆炸以后当时算好了蘑菇云应该在哪儿,蘑菇云应该往哪儿飘,要对我们国内没有任何害处。
这里唯一保密的就是飞机的高度到现在还不能说。
飞机扔核弹,那个核弹必须得挂着降落伞飘,要是不挂降落伞的话,一扔出来核弹就爆炸,飞机就完蛋了,所以必须得算好降落伞怎么飘,风向是多少,飘到一个爆心再爆。
这次糟糕的就是降落伞没有打开,很多人不理解,说降落伞怎么还打不开?普通人用的降落伞是好打开的。核弹是一吨重,你算算,比平常那个大差不多20 倍。神舟六号的降落伞展览过,很大的,从这头到那头,巨大展厅的楼顶整个都是。1979年用的那么一个降落伞没有打开,飞机扔出来这个核弹从高空一直掉下来,直接摔到地面,就给摔碎了。
可是这次的核弹,是邓稼先签的字。邓稼先签字就表明说向国家保证这个弹是成功的,所以他决定自己亲自去找,许多同志都反对他去。陪他一块去的就是当时(二机部)的副部长赵敬璞。他们俩一块坐上吉普车去找。这时候基地的一位领导说 ‘老邓你不能走,你不能去,你的命比我的值钱’。这位基地的领导叫陈彬,邓稼先听后心中激动不已。他此时被一群生死与共的同志的真挚情感所打动,但他已不 可能听这位将军的劝告了。核燃料放射性钚 239,在大自然中的半衰期是24000年。如果侵入人体,极易被骨髓吸收。它在人体内的半衰期是200年,亦即进入体内后200年还剩一半。这就是说,它将终生伤害着‘被辐射’的人的身体,永无解除之日。这一切,邓稼先是再清楚不过的了。但他就像不知道这些情况一样,没有听从好心同志的多方劝阻,坐在车上,他心里有一句没有说出来的话‘这事我不去谁去?’
邓稼先当时不可能不去,因为当时不知道这个弹到底哪去了,也不知道这个弹是什么情况,如果这个弹爆炸的话,那就坏了,广岛什么样,长崎是什么样,你可以看到画面是吧,我们不能自己在自己国土上干这么一下,对不对?
戈壁滩上不是沙漠,戈壁滩是大大小小的石头。大石头跟篮球那么大,小石头就是小石头块,吉普车就在满是石头块的戈壁滩上到处跑,那天他和赵敬璞同行,乘坐一辆吉普车,向戈壁深处驶去。在汽车上,他们没有说什么话,这并不是没话可说,而是邓稼先的脑子里在不停地思索。究竟是什么事故?有几种可能性?最坏的结果是什么?他什么都想到了,但就是没有顾得想想钚239对于人体的伤害。
他这时还不知道,因为降落伞没有打开,导致核弹从飞机上直摔下来的着地点,偏离预定的爆心处很远。他一门心思地一定得找到核弹,探明原因。车子在大戈壁上到处乱跑。他终于找到了,因为这是他们制造的,他认得。
到了发生事故地区的边缘时,邓稼先镇静地说‘到了,停车’,他要汽车停下来。一下车,邓稼先立即感到了此地对于身体的危险性,这是核科学家的直觉。他坚决阻拦赵副部长和司机等人与他同行。赵敬璞副部长坚决要跟他一起过去,邓稼先就呵斥赵敬璞副部长,他当时也顾不上礼貌了,他说‘你们都给我站住!你们进去没用’。邓稼先把同行的人都呵斥在一边儿,他自己却进去了。
他独自向里面走去。他终于找到了,这是他们九院的宝贝,九院的心血凝成物。”
许鹿希说:“赵敬璞副部长说,大概摔碎的那个范围呀,像半个足球场那么大,就是整个弹都摔碎了。”
听到这里我问,他知道很危险,也阻拦别人进去,自己为什么不注意呢?
许鹿希说:“那时候他已经顾不上了。”
说到这儿,许鹿希轻轻擦了擦流出的泪水继续说:“那时候有人说他是傻子,我也说不出来他是什么人,是傻子还是--反正他一切都根本想不到自己了,他完全懂钚239是怎么个毒性,铀235是怎么个毒性,完全懂,那一次他进去以后,找到了那个摔碎的弹片的时候,最糟糕的是他还双手捧了一下,捧起来一看,他马上就放松了,他们最担心的后果没有出现。他拖着疲惫不堪的步子向停在远方的吉普车走去。
邓稼先见到赵副部长的第一句话就是‘平安无事’。这意味着对全国老百姓来说,没有影响。但就在此时,他也意识到自己的身体一定会有问题了,因为他是搞核物理的。当时在上车前,他主动邀请赵副部长与他合影留念。”
许鹿希说:“那是邓稼先已经去世有几年了。有一次赵敬璞副部长打电话说你到我这儿来一下,我有一件东西给你。我跟我儿子去的,我去他们家时,恰好李觉副部长在赵敬璞家里,赵副部长给了我一张照 片,这张照片邓稼先生前没有给我,我也不知道有这样一张照片。赵副部长说‘这个照片你应该有’。我把那张照片复制以后,把原件还给他了。”

那张照片是两个头戴白帽子、身穿白色防护服、白口罩遮到眼睛下边、辨不清面貌的人站在荒无人烟的戈壁滩上的纪念照。左边的高个子就是邓稼先,右边是赵敬璞副部长。
邓稼先在研制核武器这一紧张的工作中,从来没有主动邀请别人合影。他工作起来节奏很快,匆匆忙忙。这次他要特别留下一张纪念照,一定是内心里有另外什么想法。不言而喻,他似乎觉察到自己此后寿命的期限了吧。尽管期限是模糊的,但危险是清楚的。他遭受到极为严重的放射性钚239的辐射伤害,这将是他身体状况的巨大转折。
这次对邓稼先身体的伤害是现代医学水平无法补救的。因为他已经多次受到辐射伤害,再加上这一次,埋下了他死于癌症的恶果。
那是一次当时在内部许多人都知道的事情。
那一天,很多部队的领导都在现场等着观看。据说,试验场地摆上了许多试验品:坦克、铁架、活着的牲畜。但是,那次糟糕的就是在倒数三二一起爆的时候,没有蘑菇云,也没有声音,爆心地方什么也没有,不知道核弹哪儿去了,所以派防化兵找。在戈壁滩上来回找,防化兵不认识,因为这个核弹不是整个摔下来的,而是弹已经摔碎了。核心装置为什么邓稼先去找呢?雷管、外壳不能作数,非要看最核心的部分,到底核心部分是核反应了还是摔碎了。没有核反应表示没有在我们中国国土上放一个核弹,那全体老百姓平安无事,最关键是这个。所以邓稼先自己要去找。
许鹿希说:“邓稼先完全可以不去,防化兵今天找不着明天找,明天找不着后天找,反正总有一天会找着。
但是邓稼先就想找到以后亲眼判断一下,如果当时是一个核反应,等于在中国本土上放了一颗核弹,可了不得的,比广岛大太多了,老百姓要了命了,很多人马上就得撤退,幸亏没有,就是摔碎了,可是邓稼先本人就完了,那次非常惨。
这些事是赵副部长在邓稼先去世后告诉我的,还给了我那张照片。他还说,在回去的车上,邓稼先向他解释‘你们知道放射钚最容易被什么吸收吗?人的骨髓!那玩意儿如果侵入人体,半衰期是多少年?200年!明白吗?200年后还剩一半’。”
那个时候,三机部说二机部九院的臭弹,二机部说你们三机部的伞不好,邓稼先一看降落伞摔在那儿,根本没有打开,这个事情今天说起来没有问题,不泄密,因为这个事情在1989年的时候,国防科工委有一个科技局的局长,他把这件事情写出来了,这本书的名字是邓小平亲笔提的《中国核工业的四十年》。
许鹿希说:“书出来了,我们再说就没有问题了,就不算泄密,过去不许讲那些事故,哪一次事故都不允许说,现在我可以很公开地说,我们中国一共是45次核试验。”
其实,邓稼先一次又一次地主持新的核试验,责任心和纯朴的本质使他不愿经常呆在办公室里指挥,而是经常出入车间及场区,所以,不可避免地要接触大量放射性辐射,干这一行的都管这叫“吃剂量”。这样,在相当长的时间里,他几乎是每天都要“吃剂量”,接触放射物质。有一次他们打开密封罐观看测试结果,原有的防护措施挡不住新材料强劲的辐射, 邓稼先又是首当其冲地超限度地“吃剂量”!
另一本许鹿希参与撰写的书中记述:
几天之后,邓稼先回到北京住进医院作检查,检查结果表明,他的尿里有权强的放射性,白血球内染色体已经呈粉末状,数量虽在正常范围,但白血球的功能不好,肝脏也受损。一位医生说了实话:他几乎所有的化验指标部是不正常的。但他只对妻子说了尿不正常,许鹿希火了,跺着脚埋怨他。按道理邓稼先应该到疗养院去。受的放射性剂量这样大,疗养虽然不能解决根本问题,但对身体无疑有很大好处。可是他没有去,他离不开工作,直到他离开人世之前,他没有疗养过一天。
自从那次吃了特大剂量,他的身体有了明显的变化。1980年以后,他衰老得很快,头发白了,工作疲劳也不易消除。打从小时候起,他是非常喜欢出去玩的。但有一次大家爬山,半路上他突然感到举步艰难,身上沁着虚汗。最后,这次郊游就半途而废了。也有时开着会突然心跳很快,他把手伸给高潮副院长,让老高帮他搭搭脉,这时他的心跳每分钟已经超过120次。有时他甚至于非常怕冷。他觉出自己的身体是越来越不行了。
邓稼先确实令人感动!
不过许鹿希的回忆也有不准确的地方,比如核弹并不是邓稼先他们先找到的,而是防化兵找到的。据一个当时参与寻找核弹的防化兵回忆:
当天晚上,我们接到了一个代号为"黄羊行动"的特别命令:要求我们防化大队立即出发,进入靶区。无论如何一定要找到这颗未爆的核弹!现在回想起来,这真是古今中外,史无前例的一次非同寻常的搜索行动!
试想:漆黑的夜晚,在没有道路、没有地标、没有参照物的茫茫戈壁滩上,去找一颗已经钻入地下的炸弹,已经如同大海捞针了。更何况这是一颗虽未爆炸但放射性物质可能已经外泄的原子弹,其难度和风险有多大,是可想而知的了!但在当时,我们没有丝毫的犹豫。指挥部迅速调集了全场所有的越野车,重新调整了我们原先的专业编组。按照每台车配备四个人,携带一部辐射侦测仪和一部硅-2瓦电台重新编成了一个机动侦测群,随即迅速开到了靶区。
靶区面积将近10平方公里,核弹究竟落在了哪里呢?虽然航空兵平时在训练模拟投弹时,基本上都能命中靶区。但那是在带伞的情况下做到的,可今天的这枚核弹伞没有打开,它会不会落到靶区外面去呢?
时间紧迫,顾不上考虑那么多了,指挥员决定先从靶区中间开始搜起,然后再向四周逐步扩大。事后证明,指挥员的这个决心是正确的!
指挥员先在地图上用九宫格将靶区划分为九块相等的方格,每一块方格的实地面积差不多是1平方公里。然后命令我们各车一字排开,每台车间隔20公尺左右。从中间的方格地块开始搜起,统一以15公里的时速齐头并进。为了便于夜间观察、保持队形,每台车都插上一面小白旗。考虑到核弹的弹体撞击到地面后可能已经变形破裂,里面的放射性装料可能已经外泄。指挥员严令参加行动的所有人员必须全身严密防护并且始终呆在车内不得下车;一旦发现并确定了弹着点后必须迅速离开。
行动一开始还算顺利,借助车灯的照明还能够看清前方地面的情况。可是当第一块区域搜索完毕后开始调头对第二块区域进行搜索时,风向就变了。50多台车扬起的沙尘一下子就让周围什么都看不清了,只能靠车窗外隐约看见的小白旗来判断邻车的位置。至于核弹的落点,只好借助仪器的判读了。靶区的辐射本底本来就比较高,一打开仪器,耳机里就"嘀嘀嘀"的响成一片。虽然我们也算是老防化兵了,但面对这样的情况也有些茫然不知所措。谁也不敢贸然判定本车仪器显示的读数是否异常,只能将读数结果按车号顺序依次上报,再由指挥部通过对各车读数的对比来判定是否异常。
夜晚,戈壁滩上的地面温度虽然已下降了不少,但我们身着厚厚的防护服,坐在密不透风的车内,依然是汗流浃背。热气和汗水使防毒面具的镜片变得模糊不清,加上车辆的颠簸跳动,想看清仪表盘上的读数十分困难。我不得不一只手举着手电照明,另一只手捧着仪器贴近面具观看。车辆每颠簸一下,仪器的金属外壳就撞在脸上一次。虽然很疼,但也顾不得了。只希望在轮到我们报告的时候,能够迅速准确的将仪器读数报上去!
感谢航空兵老大哥高超的投弹技术,核弹准确地落在了靶区内。就在我们第三次调头开始搜索后不久,就有几台车先后出现了读数异常。很快,指挥部就根据那几台车所处的位置判定出了弹着点:未爆的核弹终于被我们找到了!这时,天色又已经麻麻亮了。我一看表,距头一天凌晨出发时正好24个小时。接到撤离的命令时,我的睡意一下子涌了上来。回去的路上就那样用双手怀抱着仪器,瘫在车椅背上"呼呼"地睡着了。
后来得知,这颗未爆的核弹先是被工程兵用推土坦克在四周推了一道土坝围了起来;然后再用运输直升机,吊装了数百吨含铅水泥浇灌在上面给牢牢地封固了。
另一个当年的基地人员的回忆:
工程机械连开推土机的阎继义(75年芜湖兵、团宣传队拉小提琴的)、刘端祥(75年安徽宁国兵、后来调修理连),就在推土机前挡块铅板,就把“臭蛋”给掩埋了。人工用水泥砌筑是六连排长梁特奇(75年安徽枞阳兵)带人干的。阎继义立了二等功,老刘后来肾不好,都是拿命换的!
解放军战士同样是可敬可佩,可歌可泣!
防化兵找到核弹残骸后,上级需要查明事故原因(到底是核弹问题还是降落伞问题),以及是否会发生地面核爆炸,这个防化兵是干不了的,需要九院的人做出判断。当然,这种事情不是必须由邓稼先出马的,不过他还是去了。许鹿希说邓稼先捧了一下核弹碎片,这个细节不好说是否真实,也有的回忆说邓稼先用棍子拨了一下核弹碎片(应该是钚239核部件残片)。但只要是进入残骸区,辐射剂量就足以对身体造成严重伤害。邓稼先要靠肉眼判断核弹弹芯是否会发生意外核爆炸,说明他离得非常近了,吃的剂量相当大。所以说这次核试验是导致他英年早逝的直接原因。

对我国中段反导弹助推器性能的推测
军情观察 2010-01-15 11:36:01 阅读794 评论1 字号:大中小
假设,我们这次试验的是一个山寨版的GBI,推测一下助推器性能。
先来看原版。
OBV:直径1.27m,长16.5m,重22.3t;三级重量分别为16.2t,4.3t和0.9t,燃烧时间分别为68.4秒,69.7秒和67.7秒;关机速度>8 km/s。
两级版本的GBI关机速度~7km/s。
强调加速性能的KEI:直径1.02m,长12m,重10.3t,工作时间约1分钟,关机速度~6km/s
再来看八股。对科工九院的胡保朝的报道中提到:
某发动机的研制,新技术多,新材料多,新工艺多,新厂家多;2000年初首台发动机试车获得圆满成功,填补了我国该尺寸系列固体发动机研制的空白;该发动机目前已用于国家重点工程某运载系统的一级发动机。
这个会不会就是山寨版GBI的发动机呢?从对胡胜云的报道中,我们已经知道科工九院是参与了805重大专项的。
“填补了我国该尺寸系列固体发动机研制的空白”?
DF-11系列,直径0.88米; DF-15系列,直径1.0米; DF-21系列,直径1.4米; DF-31系列,直径2米。
科工九院以前没搞过1m以上大直径的发动机,一下弄个特别大直径的不太容易。这个空白,参照国外的型号来看,推测是1.2m直径的发动机了,恰好与GBI相近。其实也和“侏儒”相近(直径1.17m,长16.15m,重16.8t)。
科工九院的一篇公开论文提到:
某工程第三级发动机工作环境为高空高速飞行状态,飞行轴向最大过载可达13g,工作时间约56s, 碳纤维(环氧树脂粘合剂)缠绕复合壳体,直径1.2m。另一个1.2m直径发动机的飞行轴向过载为16g。
假如山寨GBI三级都是1.2m直径,采用高压强HTPB固体发动机,每级的工作时间都为约60s,关机速度能达到7km/s。估计长约16m, 重约18t(介于“侏儒”和OBV之间),这个重量的弹可以用TEL车冷发射了,比如采用万山的WS2600底盘。若用WS2900底盘,甚至可以装两枚(类似于KEI了)。
以上纯属瞎猜:)

美国三种中段反导弹尺寸比较

GBI地井装填

发射台上的KEI

陆基机动部署KEI方案
东风五号导弹核武器研制历史(1)
装备介绍 2010-01-13 08:44:36 阅读1056 评论3 字号:大中小
东风五号是中国第一种洲际地地弹道导弹。东风五号为液体两级导弹,全长31m,最大直径3.35m,起飞质量192吨。两级推进剂均用四氧化二氮和偏二甲肼。第一级大推力双摇摆发动机地面推力为710×4 kN,第二级为真空推力734 kN的主发动机+推力为47 kN的4个双摇摆游动发动机。采用推进剂储箱自生增压技术和精密电液伺服机构,三轴陀螺稳定平台+数字计算机制导控制方案,地下井热发射,弹头为千万吨级当量热核战斗部,采用了姿态控制系统和突防措施。东风五号使我国成为世界上第三个研制成功洲际地地弹道导弹的国家,是我国国家安全的重要基石和大国地位的象征。在东风五号基础上研制而成的长征二号丙运载火箭则是长征运载火箭家族中的核心型号,保持着发射不败纪录,被誉为“金牌火箭”。
1.确定任务与提出方案
1957年8月21日,苏联成功发射了世界上第一枚洲际导弹Р-7,射程达8000公里。塔斯社于1957年8月27日报道说:“这种火箭有可能发射到地球上任何地区。”10月4日,苏联又用Р-7导弹改装的运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星送入近地轨道,开创了人类航天新纪元。这一非凡成就极大的鼓舞了同处社会主义阵营的中国领导人。同年11月,毛泽东率领中国代表团到莫斯科参加“伟大的十月社会主义革命40周年庆祝典礼”。11月18日,他发表了著名的“东风压倒西风”的讲话。访问期间,苏方特地给毛泽东和中国代表团放映了三部苏联秘密军事影片,影片内容是原子弹、氢弹爆炸和核条件下的战斗演习,给他们流下了很深的印象。国防部长彭德怀在与中国军事友好代表团的谈话中表示了要研制洲际导弹的想法。

世界上第一种洲际导弹苏联的Р-7导弹
1958年1月10日,国防部第五研究院制定的《喷气技术十年(1958-1967)发展规划纲要》中,第一次提出要研制洲际导弹。3月17日,毛泽东在中共八届二次全会上提出:“我们也要搞人造卫星”。6月21日,毛泽东又在中央军委扩大会议上充满信心地说:“搞一点原子弹、氢弹、洲际导弹,我看有十年功夫完全可能。”
从1959年开始,苏联先后中止了在核技术和导弹技术上对中国的援助,五院重新考虑导弹发展规划问题。12月18日,五院党委常委会通过了《关于发展火箭研究设计的八年(1960-1967)规划草案》,提出后五年要完成远程导弹的研制。在五院提交的报告中指出,鉴于苏方不会再向中国提供试验设备和各种资料,五院决心自力更生地设计、制造出自己的导弹和试验设备,确定远期任务是发展洲际导弹。1960年12月21日,中央军委批复同意五院的报告。
1961年5月,五院一分院在发动机发展方向讨论会上,提出研制大推力液体火箭发动机的意见,即1963年研制出推力为75吨、比推力为240秒的单机,1965年实现四机并联,可以产生300吨的地面起飞推力,以供洲际导弹研制时作为主发动机。1961年的11月14日,钱学森亲自担任主设计师并安排了一批的工程人员研制射程10000公里的洲际导弹,使用液氧和煤油作为推进剂(类似于苏联的P-7导弹和美国的“宇宙神”),该型号被命名为东风三号(注意,并非后来的中程导弹)。但这时一分院正集中力量研制东风二号导弹,还无力开展对洲际导弹的全面研究。1963年4月,五院一分院技术副院长屠守锷代表一分院在国防部五院科技委第一次年会上发表了《地地导弹技术发展途径和步骤》的报告,提出从中近程导弹搞起,掌握技术、打好基础后,研制出自己的洲际导弹。同年,五院取消了东风三号洲际导弹的研制计划。1964年1月15日,国防部五院下发了《1963-1980年导弹技术发展现划(草案)》,确定后10年(1971-1980年)的主要任务是研制洲际导弹。此后,一分院一部成立了洲际导弹论证小组,开始进行方案论证工作,各分系统研制单位也相继成立了方案论证小组,开展前期工作。
1965年2月,中央专委第十次会议上,提出争取在1975年以前研制出洲际导弹的工作目标。会后,周恩来委派国防工办副主任赵尔陆到七机部发动群众,进行方案大讨论。大家就需要与可能、任务与条件的关系展开了热烈的讨论,认识到既要积极奋进,又要量力而行;既要努力赶超世界先进水平,又要打好基础,循序渐进。经过广泛深入、几上几下的讨论,特别是充分考虑了实战要求,考虑了跟踪世界先进水平的可能性,考虑了国家经济状况的实际能力,在这个基础上确定了中国战略导弹的发展方向和技术途径。如在固体导弹和液体导弹的选择问题上,分析了固、液两类导弹的优缺点。当时美、苏第二代导弹都由液体燃料转向了用固体燃料的动力装置,以获得较好的作战机动性能,由此可见,导弹的固体化是一个发展趋势。但是当时国内对新型的固体推进技术的研究才刚刚起步,还要突破许多技术关键才能正式进行型号研制。除了应该抓紧这项工作的研究外,更应该充分利用已经取得的研究成果,用液体推进技术来突破中程和远程导弹的技术关键,待固体推进剂研制有所突破后,再逐步实现导弹的固体化。因而在规划中确定用可贮存推进剂替代不可贮存的推进剂,用并联几个发动机获得大推力,用多级的串联方式增加射程等发展方向和技术途径,并积极开发研制惯性平台和数字计算机以更新控制系统主要仪器,争取用8年时间研制出4个新型号,完成第一代战略武器的试验阶段。
一院党委在组织群众广泛讨论的基础上,又听取各方面的意见,于3月11日提出《地地导弹发展规划》  (即“八年四弹”规划)。规划中明确,要在1965-1972年的8年间,研制成功用于“两弹结合”的中近程液体弹道导弹、中程导弹、中远程导弹和洲际导弹。“八年四弹”规划虽然没有按照预定的时间表完成,但它为中国导弹与航天技术的发展指出了明确的目标。既考虑了技术上的可行,又考虑了型号的继承性,同时也考虑了当时中国经济的承受能力。四弹目标的完成,不仅使中国国防实力得到了实质性的增强,而且促进了中国航天科技体系的形成,并且为运载火箭的系列化发展打下了坚实的技术基础。
1965年3月20日,中央专委第十一次会议原则同意研制远程洲际导弹,并下达了主要战术技术指标(射程达到10000-14000 km,弹头重3吨),要求1971年开始飞行试验,1973年定型。洲际导弹作为型号研制任务正式上马。同年8月,由一院副院长屠守锷主持进行导弹方案论证。东风五号从方案论证时起,就确立了要将其研制成先进的战略武器的指导思想。因此,导弹的各系统部采用了一些新的技术方案。

在弹体直径方面,“八年四弹”规划东风五号的直径为3~3.2米间的一个数值。当时我们的工程技术人员只是从美国对苏联十月革命节在红场上展示的导弹分析资料和美国大力神洲际导弹资料中得知,它们的直径都是3.05米。有的设计人员联想到东风二号导弹由于没有考虑到细长的导弹在飞行中产生的弹性振动,致使第一次的飞行试验失败,就希望东风五号尽量设计得短粗些,给控制系统的设计创造一个好的条件。但过大的直径会给产品的制造和运输带来困难。我国是一个地域辽阔又多山的国家,导弹运输不可避免地要穿梭于崇山峻岭之间,铁路运输是符合国情的。七机部一院同导弹用户、铁道部等单位自1965年下半年至1966年1月,搜集了铁路、隧道、涵洞、桥梁等方面的资料,经过实地考察,反复论证,鉴于中国铁路多数线路车辆的通过直径不大于3.40米的状况,最后确定弹体最大直径为3.35米。这个尺寸不仅为控制系统设计创造了较好条件,也为后续型号发展奠定了良好基础。
推进剂的选择曾有过激烈的争论。在导弹发展规划上已确定氧化剂为四氧化二氮,但燃料究竟用偏二甲肼还是混肼,尚未定论。1965年3月,七机部一院在总体和分系统讨论的基础上,确定发动机先按偏二甲肼的方案开展工作。经综合分析和论证后,于1967年6月最后确定采用稳定性好的偏二甲肼作燃料。
东风五号一、二级推进剂储箱较长,减轻它的结构重量将有效地增加导弹的射程。贮箱既是贮存推进剂的容器,也是导弹的主要承力结构。结构减重的实施主要取决于材料,贮箱设计选用什么材料成为能否减重的关键。总师屠守锷把这项任务交给了材料专家姚桐斌负责。姚桐斌会同冶金部,通过对材料性能和国内生产能力的全面分析和综合,提出来用铝铜合金作为推进剂贮箱的结构材料。仅这一项就比按常规用的铝镁合金结构减轻30%。但铝铜合金又有着致命的缺陷:焊接系数较低,焊缝强度只达到原材料断裂强度的一半。经过讨论,设计师们一致认为:从目前看,提高导弹射程的唯一途径就是采用铝铜合金,但是风险太大。洲际导弹的射程一般是8000到14000千米,用铝镁合金实现8000千米没有问题,但再也没有进一步提高的可能。最后屠守锷拍板决定使用铝铜合金,并对焊接工艺进行攻关。1966年7月,一院总体设计部、703所和211厂等单位,确定选用LD-10铝铜合金作为储箱的结构材料,采用分段的网格加筋方案。
为提高东风五号导弹的制导精度,12所(控制系统研究所)在制导与控制专家黄纬禄和梁思礼领导下经反复论证,于1967年6月最终确定控制系统采用平台─计算机方案。这在我国导弹研制史上是第一次使用平台─计算机方案,在当时是很先进的技术,美国只在民兵Ⅱ导弹上使用,苏联还没有使用。
平台─计算机制导技术是将惯性平台上测得的3个姿态角信号经过分解器分解和综合后送到弹上计算机,同时将测得的3个加速度信号送到弹上计算机,由计算机根据制导方程和导引方程进行制导计算,控制导弹飞行。平台─计算机方案能直接建立惯性基准,不需要坐标转换,同时制导方案比较简单,可以降低对弹上计算机的要求,在制导方程中不出现姿态角,所以也不需要高精度的模数转换或数字输出的传感器。此外,平台能改善加速度表和陀螺仪的动态环境,有利于提高器件的使用精度。当时由于我国惯性仪表的精度比较低,计算机技术也比较落后,所以提出这个方案要冒很大的风险。
东风五号制导系统为了减小射程偏差,在姿态控制系统的俯仰和偏航回路中加入了导引信号,并对弹体姿态角偏差提出了较高的要求。所有这些都给姿态控制系统设计带来了很多关键问题。为此,在姿态控制系统中采用加速度表和速率陀螺控制回路,并适当选择加速度表和速率陀螺的安装位置,以稳定弹体的弹性振动;适当选择有源高阶校正网络参数和交增益变网络的方法,提高了控制系统的适应性;通过对大导引量的稳定设计,保证了导弹横向散布的精度。
此后,一院又组织了以总体设计部为主、其他有关研制单位协同,对弹体结构、总体布局、级间比、弹体底部防热、级间分离等方案进行了深入的讨论,并选定了相应的方案。
经过两年多的反复论证和部分试验验证,到1967年6月,东风五号导弹的总体技术方案基本确定。

推进剂贮箱,可以看到网格箱体结构和防晃隔板
2.  发动机研制
在中国的液体地地战略导弹中,东风五号所用的液体火箭发动机是推力最大的一种,几乎是东风四号的三倍。它还用于长征二号和长征三号等运载火箭的主动力装置,为中国航天事业的发展立下汗马功劳。任新民主持进行了发动机方案论证。
东风五号第一级发动机(单机代号YF-20,四机并联代号YF-21),由4台独立工作的单机,用机架连接并联而成。单机地面推力71吨,比冲259秒,每台单机可沿弹体做切向摆动,用以控制导弹的飞行姿态。第二级发动机(代号YF-24)由主发动机(代号YF-22)和游动发动机(代号YF-23)用机架连接而成。主发动机真空推力73.4吨,真空比推力289.1秒;游动发动机真空推力4.7吨,真空比推力281.6秒;4台游动发动机单机对称地安装在主发动机四周。第二级发动机喷管是固定的,每台游动发动机单机可以沿弹体做切向摆动,用以控制导弹飞行的姿态。

东五一级单机发动机YF-20

东五一级四机并联发动机YF-21
第一级、第二级主发动机和游动发动机都采用泵压式输送系统。第二级游动发动机采用了独立的泵压式输送系统,不仅重量轻,而且在第二级主发动机关机后可以长时间小推力工作。除此之外,发动机调节元件采用汽蚀管和节流圈,不仅结构简单可靠,而且调节精度也比单用节流圈要高。在工作程序上,采用火药启动器不分级启动和先关氧化剂副系统的转级关机程序,启动迅速平稳,关机后效冲量及水击压强小。
游动发动机氧化剂副系统采用充填系统,启动平稳可靠。推力室采用双股自击直流式平板喷注器和再生冷却波纹板结构的身部,其流强高、收缩比小、结构紧凑、重量轻。喷嘴孔采用数控钻床加工。喷管成型采用强力旋压工艺。游动推力室内壁冷却沟槽采用化铣工艺。涡轮泵为同轴立式,安装在燃烧室上,以实现泵前摇摆。启动活门、主活门和断流活门都是电爆活门,主活门为常开式,启动活门为常闭式蝶形活门,由电爆管按弹上控制系统的指令控制活门的动作。在总体结构上,第一级发动机采用泵前摇摆,第二级游动发动机采用泵后摇摆与推力室相连的燃料主导管采用单根管,简化了发动机结构,提高了可靠性;第一、二级发动机都采用衍式机架、耐高温电缆和双桥电爆管;主要总装管路采用了全位置自动脉冲员弧焊,氧化剂主导管弯管采用了爆炸成型工艺。由总体设计部王德臣论证,导弹推进剂输送系统采用了自生增压方案以减重和缩小体积。氧化剂系统使用了四氧化二氮蒸发器,燃料系统使用了燃气降温器。

DF-5二级发动机YF-24(包括主机YF-22和四台游机YF-23)
东风五号发动机初期的研制工作全部在北京地区进行。1965年4-8月,YF-20完成初样设计。1968年2月,YF-20发动机单机首次长程热试车成功;12月,在101站进行长程热试车也获成功,实测推力为67吨,工作时间249秒,从而完成了性能试验。
随着国际形势突变,中苏关系急剧恶化,中央决定建设“三线”。1965年8月,中央专委批准了七机部《关于后方建设方案的报告》,确定在陕西省建设液体、固体火箭发动机和微电子、卫星专用设备等科研生产基地。根据中央“靠山、分散、隐蔽’’的“三线’’建设方针,基地均定点在沿秦岭山区一带。包括研究、设计、生产和试验在内的我国第二个液体火箭发动机研制基地(代号067基地)于1965年11月动工,万余名建设大军展开了“大会战”。经过5年的抢建,于1970年初步建成。其中,能进行总推力达400吨的大型液体火箭发动机试验的165站1号试车台仅用两年多时间建成。1969年6月14日,在该试车台上首次成功地进行了东五一级发动机试车。
七机部一院于1970年1月8日决定,发动机的试制由北京生产厂转到067基地。并要求该院11所负责东风五号发动机的设计、试验人员,以及生产厂的相应工艺设备,于6月底之前全部迁到067基地。9月4日,067基地生产的第一台YF-20单机在7103厂总装完成。1971年后,东风五号发动机的研制工作以067基地为主进行。该基地先后攻克了推力室的燃烧稳定、发动机摇摆、同轴立式涡轮泵研制,以及发动机的减振与抗振等一系列关键技术。20世纪70年代以后,该基地逐渐发展成为中国最大的液体火箭发动机研制生产基地。
(一)发动机摇摆技术
东风五号导弹以前的发动机喷管都是固定的,采用燃气舱摆动方式进行姿态控制。这种控制方式控制力矩小,且会造成推力损失。东风五号导弹弹径和重量大大增加,所需控制力矩很大,采用燃气舵不仅满足不了要求,而且发动机推力损失过大,因此要求采用摇摆发动机提供控制力矩。这就给发动机的研制提出了一系列新的问题,诸如发动机的总体布局、摇摆软管和常平座的研制等。对于第一级发动机,首先要解决的问题是采用泵前摇摆还是泵后摇摆。由于泵后是高压管路,要解决高压摇摆软管在技术上难度较大,又没有预研基础。泵前是低压管路,摇摆软管在技术上容易实现,且可靠性高,有一定的预研基础。因此决定采用泵前摇摆方案。在进行泵前摇摆可行性研究试验后,证明泵前摇摆是可行的。为实现第一级发动机单机摇摆,推力室头部设置承力座,用它与常平座连接,身部设置支架,用以安装涡轮泵;两泵入口的地方装摇摆软管,它们的摆动中心位于常平座的同一转动轴线上。
常平座和摇摆软管是第一级发动机实现摇摆的关键组件。常平座一方面要承受巨大的推力,一方面还须能转动自如。为此,研制了二硫化铂干膜润滑的轴承。承力座具有结构简单、可靠、工作寿命长、维护使用方便等优点。摇摆软管为内常平架式,其特点是重量轻、结构紧凑、工作可靠、流阻小。
1969年12月19日,YF-20发动机在北京液体火箭发动机试验站首次进行了单机摇摆热试车。试车结果表明,从发动机总体布局到摇摆软管、常平座等零组件的设计都是成功的,摆角可达±10度。到1970年5月25日,共进行了8次摇摆试车,验证了该发动机摇摆机构的工作可靠性和设计的合理性。此后,在历次飞行试验中都没有出现过故障。1970年6月,一级四机并联YF-21发动机首次摇摆试车成功。10月9日,YF-21发动机250秒长程摇摆验收试车成功,这表明一级发动机已基本研制成功。1974年4月8日,由067基地生产的YF-21发动机验收试车成功。
第二级主发动机喷管是固定的。游动发动机YF-23由于推力小,泵后高压软管直径不大,因而采用了泵后高压软管摇摆方式,每台游动推力室与框架靠2个摇摆轴、轴承和动密封装置连接在一起。YF-23最初进行了单个推力室的挤压式摇摆热试车,以考验推力室摇摆机构和动密封装置的工作可靠性。1969年10月-1970年6月,先后进行6次试车,均获成功。1970年7月17日,YF-23发动机首次进行泵压式全系统小四机摇摆试车,因燃烧室喉部烧穿,试车失败。1970年9月26日,在067基地试验站首次进行了改为小涡轮泵方案的第二级发动机YF-24整机试车。试车中,游动发动机成功地进行了摇摆。摆角可达±60度。到当年10月13日止,共进行了8次试车,解决了发动机启动、氧化泵密封等关键问题。11月和12月,又先后两次通过了验收试车的考验。

YF-24整机试车
(二)推力室头部方案的选择
发动机推力室是在高温、高压、变载荷的恶劣条件下工作的。东风五号发动机由于推力大、压力高,使推力室的工作环境更加恶劣,更容易产生高频燃烧不稳定。因此,选择性能良好、燃烧稳定的推力室头部是研制洲际导弹发动机的关键技术之一。当时,对于研制这样大推力的发动机尚无成熟的经验。为此,在预研型号5D61A推力室的研制基础上,又充分借鉴了国内外的经验。经过论证,设计了多种结构状态的推力室头部,其中包括多种结构形式的直流式喷注器、离心式喷注器头部以及各种状态的用于抑制燃烧不稳定的隔板。燃烧试验采用了短喷管推力室,并借用了两套中程导弹发动机的涡轮泵来供应推进剂。采取这种方式,大大节省了时间,仅用半年时间就生产出了供第一批燃烧试验用的推力室。
1965年12月9日,东风五号单机发动机在101站B3试验台进行了首次燃烧试验,到1967年7月先后进行了16次燃烧试验。其中有3次脉冲试验,是鉴定燃烧稳定性的。根据燃烧试验结果,确定了双股自击直流式平板喷注器和带有再生冷却式隔板的头部,为东风五号发动机研制打下了可靠的基础。
(三)同轴立式涡轮泵的研制
东五发动机的涡轮泵是一个高温、高压、高转速、大流量、大功率的组件。由于第一级发动机采用泵前摇摆方案,涡轮泵必须随发动机一起摇摆,因此在发动机总体布局上整个涡轮泵组件靠泵腿安装在椎力室支架上。为适应总体布局的要求,涡轮泵设计采用同轴立式结构。从上至下,氧化剂泵、燃料泵、涡轮成一串排列。两泵间带有齿轮箱,其齿轮和伺服机构油泵齿轮相配合以提供伺服机构油泵的能源。这种同轴立式涡轮泵与以往型号同轴涡轮装置中的涡轮泵在结构上有很大差别,没有成熟的经验可供借鉴。但在涡轮泵设计及生产等各方面人员的努力下,仅用1年时间就研制出了第一台涡轮泵。
1966年7月,首次进行了涡轮泵联试。由于较早就开始了四氧化二氯泵汽油性能、诱导轮离心泵机组和高压泵壳体材料工艺及结构等课题的研究,获得了一定成果,因而使涡轮泵能有较高的汽蚀性能和效率。在整个研制过程中,相继攻克了涡轮泵爆炸、密封装置失灵、氧化剂泵诱导轮断裂、泵壳体破坏、涡轮转子掉叶片、轴承磨损等一系列关键问题,采用了端面密封、电解加工整体转子、二硫化铝干膜润滑齿轮等先进设计和工艺,使涡轮泵能在高负荷下长时间可靠工作。
(四)发动机减振与抗振的研究
东五发动机采用再生冷却隔板、特种直流式喷注器和小收缩比推力室后,有效地防止了发动机高频燃烧不稳定的发生。但在后来的研制过程中,燃烧室又出现了一个频率为800-1000赫兹的振动,它属于一次纵向振型,其激发机理是系统液体压力脉动与推力室声振相精合的结果。这种振动一旦激发,会导致发动机结构破坏和性能下降,严重威胁发动机的可靠工作。为此,在1975年开展了减振与抗振的研究。
减振研究从发动机系统和推力室两方面人手。在系统方面,起主导作用的是氧化剂主系统。通过在中国科学院物理研究所进行的水声试验,测得了氧化剂主系统压力波的存在及其相位。提出的解决方法是,在氧化剂主管路出口处装置了固定尺寸的节流因,有效地降低了压力脉动幅值。在推力室方面,对喷注器喷嘴的排列方案做了变动:在隔板两侧增加了大孔径喷嘴,用以增加流强,降低推力室的固有声振频率,提高隔板对横向振动抵抗的能力。这样就使发动机系统和推力室振动不易发生福合,从而起了减振的作用。在抗振方面,在发动机总体结构上,对易漏火、漏气、漏液的连接部位由法兰或球头连接改为焊接结构。在工艺上,采用了全位置自动脉冲员弧焊,焊缝成型好,结构强度高。采取减振与抗振相结合的措施,大大提高了发动机的工作可靠性。
3.关键技术攻关
(一)弹载计算机
弹载计算机是导弹制导系统中的重要设备。它具有实时计算制导程序、发出各级关机和俯仰程序等信号的功能。这台计算机开始由中国科学院156工程处研制,由吴几康主持,沈绪榜、团道文等负责总体和部件设计,后由微电子研究所(771所)设计和生产。
1965年6月,一院12所提出了弹载计算机研制要求和技术方案。8月,研制工作全面展开。根据当时集成电路的发展情况,中科院156工程处决定采用集成电路取代分立元件,以大幅度缩小设备体积。在国际环境不可能进口原材料、元器件,没有样机、没有资料的情况下,克服了模拟试算的困难,完成了计算机总体方案的设计。在磁芯存贮器方案中,解决了温度补偿、大小电流在地线上的干扰、磁芯板的穿线、磁芯体的灌封等技术;在集成电路的研制中解决了线路设计;在印制电路版生产中解决了孔金属化技术;在结构设计上,进行了合理布局、选择铝金属,解决了潮湿与热环境、振动、冲击、惯性过载等矛盾。1966年9月,研制出中国第1台集成电路数字式专用计算机模样机(156样机)。1966年国庆节,在北京中南海展出时,受到国务院总理周恩来的表扬。
1967年11月,第一台全量型弹载数字计算机研制成功,用了1000多块薄膜组件。该计算机由于整机太复杂和工艺不稳定,可靠性太差,无法上天,这给平台─计算机方案带来严重危机。梁思礼等经过研究,决定简化原来的显示制导方案,采用补偿原理推导出一套全新的简化关机制导方程。在关机方程中引入了时间补偿项,消除了关机时间变化对射程的影响,使方程不仅容易实现,而且对各种飞行干扰有良好的适应性。为了使导弹在标准弹道附近飞行,纵向引入了反映弹道倾角偏差的法向导引,横向引入了反映横向偏差的导引。这样可以用一个中等速度、小容量的增量式计算机代替以前的全量式计算机。虽然方法误差略有增加,但惯性器件的工具误差是大头,对总的精度并无显著的影响。这样使计算机的运算工作量大为简化,使计算机的集成电路减少了三分之一,可靠性大大增加。与此同时,156工程处还研制出NMOS单块集成电路,工艺上也有很大改进,可靠性有很大提高,终于在60年代末研制出第一台全部采用国产集成电路的弹上微型计算机。
(二)惯性平台
东风五号上采用的平台是以气浮技术为基础的三轴静压气浮陀螺稳定平台系统。它是利用3个静压气浮单自由度陀螺仪和相应的稳定回路来稳定平台的3个正交轴。而在平台台体上,纵向和法向各安装一块静压气浮陀螺加速度表,横向安装一块气浮摆式加速度表,以便测量3个方向的加速度。在平台的三个轴端,各安装一个测量导弹姿态角的传感器。平台给加速度表提供一个较稳定的环境,并将它们稳定在惯性空间。
1965年7月,一院13所(惯性器件研究所)开始研制气浮平台。13所为研制造一系统,先后解决了平台减震、抗干扰、压力保持和加工精度等问题,还改进了电路设计,减弱了干扰信号,解决了干扰造成的平台功能和精度降低问题。陀螺稳定平台的台体,是平台系统各主要器件的安装基准,因而对其加工精度提出了极为严格的要求。惯性器件生产厂在台体加工基准的选择和转换、精密铣削加工工艺和台体热处理规范等方面,研究制定了先进合理的工艺流程与技术措施,保证了精度指标和稳定性要求。
在研制平台过程中,干扰问题是比较难于解决的技术问题。通过实验分析,改进了电路设计,衰减了干扰信号的强度,从而提高了抗干扰能力。采用把平台内腔压力和外部压力差为恒值的方案改变为保持内腔绝对压力为恒值的方案,提高了仪表的精度和可靠性。通过设计既有较好的线隔振能力,又有较高的角强度的减振器,改善了仪表在平台上的振动环境条件。通过综合采取上述措施,提高了平台各部件的性能和质量,为平台─计算机制导方案的成功创造了条件。

测试中的东五平台
(三)控制系统设计
东风一号至东风四号导弹都是用燃气舵来产生控制力,但东风五号由于采用地下井热发射不能加尾翼,因此静不稳定度大,难以控制。东风五号第一次采用摇摆发动机进行推力矢量控制,这又带来了新的“狗尾巴效应”难题。所谓的“狗尾巴效应”就像一只狗摇尾巴,弹体就是狗身体,摇摆发动机就像狗摇动着的尾巴。由于发动机(狗尾巴)有相当大的质量,它一摇产生的惯量可以把弹体(狗身)带动也摆起来。如果形成正反馈,则会愈摆愈大,使整个弹体产生不稳甚至折断,影响正常飞行。另一难题是地下井的内径井口不能太大。井壁离导弹壳体只有几十厘米,而井深却有几十米。导弹在飞离井口以前如果有较大的姿态角度则有碰到井壁产生爆炸使弹井俱毁的危险。为此研制了自动零位调整系统,以减小姿态控制系统的偏差。东风五号弹体直径比以往型号加大不少,使推进剂在贮箱中的晃动频率降低很多。在设计稳定系统时既要考虑弹体弹性振动,又要考虑推进剂晃动的频率耦合。由于这一型号首次采用多项新技术,使姿态稳定设计受到极苛刻而又互相矛盾的参数的限制,设计难度是空前的。12所的科研人员经过精心设计,解决了以上种种难题。
1969年2月,东风五号控制系统的模样开始进行综合试验。1970年2月,控制系统初样开始进行综合试验。第一枚遥测弹的控制系统于8月开始进行综合试验;9月完成实物仿真试验,验证了姿态控制系统设计方案的正确性。尔后又进行了控制、遥测、外测、安全等系统的综合匹配试验,瞄准方案的试验,耗尽关机电路试验,平台弹上供气系统试验和七管连接器的脱落试验等。
(四)伺服机构
伺服机构是导弹姿态控制系统的执行机构。其功能是将来自控制系统的电指令信号转换成大功率的液压力来摆动发动机,从而改变发动机的推力方向,产生作用于弹体的控制力矩,使导弹按预定轨道稳定飞行。东风五号采用了电控液压式伺服机构控制发动机角位移,其特点是功率大、精度高、响应快。一、二级伺服机构的初样产品分别于1969年9月和11月研制成功。
一级伺服机构利用了飞机液压元件,将几个大组件并成一体,形成整体式电控液压伺服机构,结构合理、紧凑,输出功率大,又能避免外界干扰。且外场使用维护设备少,测试、安装、使用都很方便。在伺服机构研制过程中,新研制了双喷嘴电液伺服阀,提高了整体动静态性能指标,又解决了原单喷嘴伺服阀温漂大、滞环宽、工艺性差和合格率低等问题。伺服机构在高温、低温、高压和高速旋转恶劣环境下工作,出现漏油、漏气、漏电现象,通称“三漏”。解决三漏曾是一大难题。为此,组成以设计人员为主导的三结合攻关小组,查找原因,分析问题,突破技术关键。最后,采取修改绝缘结构,更换绝缘材料,改进工艺方法,加强质量检验,防止多余物等措施,解决了漏电问题;采取改进密封圈的结构形式、更换胶料、改善轴封结构及加强密封槽的加工质量检验和一系列质量管理措施,使漏油、漏气等问题得到了根本的解决。
二级伺服机构的性能特点是响应速度快、位置精度高、最大输出角度的集成油路。但在使用过程中,同样存在密封问题,对此也都采取了相应措施加以解决。在研制后期,用双喷嘴伺服阀取代了单喷嘴阎,消除了整机在低液压条件下失控大摆动、零位漂移大及湿式力矩马达污染等问题,提高了零位稳定性和动静态性能。
东风五号导弹核武器研制历史(2)
装备介绍 2010-01-14 04:58:04 阅读627 评论2 字号:大中小
4.初样研制和试样01批飞行试验
1967年7月25日,鉴于中国第一枚氢弹已于6月17日爆炸试验成功,七机部向国防科委和中央专委提出了加速研制东风五号的建议,同时对一院提出相应的工作要求。由于一院的三线基地不能如期投产,一院两次向七机部提出急需在北京地区进行基本建设和技术改造。1968年1月4日,中央专委办公室传达了中央专委第十九次会议的决定,要求七机部积极调整力量,安排落实东风五号的研制。
东风五号方案设计于1968年1月基本结束后,即开始进行初步设计,转入初样研制阶段。但这时还有许多技术问题没有完全弄清楚,有些具体技术方案仍在探索中,所以在初样研制阶段,方案设计工作实际上仍在继续进行。尽管一院为加速研制尽了很大努力,但具体工作计划往往受到文革冲击,科研、生产和试验的组织相当困难,因此研制进度一再拖延。此外,1969年前后,七机部的一号任务是长征一号运载火箭和东方红一号卫星。为确保1970年发射第一颗卫星,七机部一院主要精力在抓东风四号导弹和长征一号运载火箭研制与试验工作,东风五号多少有些顾不上。
1969年3月中苏珍宝岛冲突发生后,两国关系极度紧张。苏联甚至放出风声,要对中国进行外科手术式的核突袭。1969年冬,叶剑英在视察国防科研工作时传达说,没有洲际火箭,毛主席睡不好觉。这样,东五重新成为首要政治任务。1970年1月初,七机部一院承担的东风四号导弹和长征一号火箭的技术已基本过关,该院有能力将研制工作重点转向东五研制。为加快东五研制进度,经国防科委和北京市协商,当年春在北京地区组织了洲际导弹研制“705”大会战,北京市成立了“705”会战领导小组,一院成立了“705”会战指挥部。来自北京地区的科研单位、工厂和高等院校共178个单位参加了“705”会战。北京市11个工业局、5个区、6个院以及中央12个部委在京的有关单位,开展了以东风五号为主的型号研制协作技术攻关。当时东五总设计师屠守锷正在作为“资产阶级反动学术权威”挨批斗,难以集中精力于工作。1970年1月,军管会将王永志从东三研制组调出来,担任东五的总体设计工作。王永志与王德臣、李占奎等在推进剂、二级发动机和制导系统诸方面采用了一系列先进技术,并且雷厉风行、艰苦细致地组织各厂、所付诸实施。东五的研制工作大大加快,从总体方案设计到全箭总装完成仅用了一年时间。1970年3月,七机部军管会领导要求争取在1970年国庆节前发射第一枚试验导弹,作为向国庆节献礼。同月,东五完成初步设计,6月完成技术设计,转入试样研制阶段。尽管进展神速,国庆献礼的任务已无法完成。11月,第一枚遥测弹开始总装。

DF-5一级发动机安装
在七机部加快东五研制的同时,上海机电二局也开始了运载火箭(洲际导弹)的研制。由于中苏关系紧张,国家决定建设新的战略导弹研制基地。1969年8月14日,周恩来在接见国防工业军管小组、国防工办、国防科委、七机部和上海市有关负责人时说,同意东风五号伺服机构试制生产任务安排在上海;东风型号的导弹将来上海也可以搞;人造卫星上海也要搞,由国防科委安排。10月31日,中共中央、国务院、中央军委向上海下达制造人造卫星、运载工具的任务。此后,根据国家下达的任务,上海市集中了部分骨干技术力量,着手研制洲际导弹、运载火箭和人造卫星,并建设相应的研制基地,代号为“701”工程。七机部向上海方面提供了技术支持。12月8日,上海市召开“701”任务动员大会,提出1970年拿出“701”产品的口号。1970年10月,研制出全系统试车用火箭。12月8日,风暴一号运载火箭和长空一号技术试验卫星在酒泉卫星发射中心进行全箭地面试车,至1971年3月23日结束。试验结果证明,卫星和运载火箭系统能协调工作,技术方案基本正确可行。
由于1970年底全箭地面试车台被风暴一号运载火箭占用,一院总装的东五导弹无法进行全箭试车,而这是飞行试验前必不可少的地面试验程序。为此,王永志提出了不试全弹、只试二级的方案,这样在北京郊区的试验站即可进行。王永志的理由是,一级不是仪器设备,主要是试弹体结构和动力装置,这已经在发动机试车台上试过了。二级不同,里面是全套制导控制、遥测装置等精密仪器设备,怕震,有必要在地面作振动试验。钱学森批准了王永志的方案。12月31日,二级导弹终于赶在年底前试车成功。
到1971年6月,第一发东五达到了出厂要求。然而,当一院准备把导弹运往酒泉基地进行飞行试验时,却受到了上级主管、七机部王秉璋部长的阻拦。他的理由是:“这发弹测试的次数太多了。像人一样已经老了。我看别运去了,别打了。不如另准备一发去做飞行试验。”但研制人员们认为,这发导弹虽然在地面测试的时间长了一些,但各系统工作协调,测得的参数也在合格范围之内,可以用来做飞行试验。飞行试验是在更真实的环境下考验历采用的新技术能否正常工作,早暴露问题总比晚暴露更好一些,因而力争出厂,进行发射试验。王秉璋坚持不同意,最后,不得不由最高领导层直接决策。1971年6月25日,周恩来总理在人民大会堂福建厅听取屠守锷等关于洲际导弹研制进展情况的汇报,观看了陀螺平台、伺服机构、计算机等弹上设备。最后,周恩来否定了七初部的决定,批准这枚遥测弹出厂。两天后,导弹启程运往酒泉基地。

运输中的东五首发遥测弹
1971年7月,第一发东五导弹到达酒泉基地后,在发射场技术阵地测试过程中仍然是故障连连,问题不断。试验队承受着各种压力,排除故障,用了近两个月才算通过了技术阵地的测试,准备转往发射阵地。此时,到底是“打”还是不“打”的争论又起。七机部、军管会仍然坚持不“打”,屠守锷、梁思礼、王永志等专家坚持要“打”。 8月底,导弹从技术阵地转往发射阵地。就在这时,周恩来下达了命令,要求发射场每半天就得给他打一次电话,报告发射前的准备情况。9月8日,周恩来再次把屠守锷、梁思礼、王永志等人召到北京,听取汇报。最后,中央专委和周恩来批准同意发射。
洲际导弹的飞行试验包括两类,一是特殊弹道飞行试验,二是全程飞行试验。洲际地地导弹射程远,为在国土内进行飞行试验,必须采用特殊弹道。  一院总体设计部余梦伦等经过大量的分析和计算,提出了高、低弹道飞行试验方案。
洲际地地导弹的低弹道飞行试验在酒泉导弹试验基地进行,为此建设了洲际导弹试验用的大型发射台、全弹试车架、发射塔、大型地下控制室等41个工程项目。其中用于东五发射的138工位于1967年6月完成初步设计,1970年7月建成。
采用特殊弹道,给飞行试验带来了一些特殊问题。一旦飞行程序出现故障,极易造成超程飞出国境,引起不必要的国际纠纷。弹道最高点偏离正常弹道值,也会给跟踪测量带来相当大的困难。为解决这些问题,保证在飞行试验中获得完整、可靠的遥测数据,安装使用了全晶体管数字电路式自动化测试设备和多功能小型计算机测试系统;逐步增配广大速变、微波遥测以及更大容量的综合遥测等新型设备;安装使用154二期无线电弹道测量系统、中型高精度电影经纬仪等测量设备;装备了高精度时间统一设备、高速率数据传输设备、先进的数据处理设备、现代化的气象设备以及多种电子计算机和试验指挥通信手段。
为了保证洲际导弹低弹道飞行所经过的试验航区的绝对安全,在弹上和地面采取了相应措施。弹上设有计算机程序系统和备用程序保险系统以及超程自毁系统。地面设有安全遥控系统。这两个独立的安全系统,均可将飞行中的导弹适时炸毁,以控制其残骸落点不致超越国境。为了使地面安全遥控系统确保导弹飞行安全,试验基地的科技人员在保证地面安全遥控系统设备的工作高度可靠的基础上,制定了飞行安全实施方案和实时程序,拟定了低弹道飞行试验安全炸毁条件。

138发射工位上的东五首发遥测弹
1971年9月10日11时,东风五号01批第一枚遥测弹首次进行低弹道方案考核飞行试验,从酒泉基地二号发射阵地138工位发射。一级按预定程序飞行, 一级关机,二级点火和两级分离都正常。由于计算机软件设计问题,不能适应低弹道,致使二级主发动机207秒时提前关机。落点比预定目标远了565公里,未 能模拟全程弹头再入环境,防热结构和引爆系统没有得到考验。但试验表明,导弹总体和各分系统方案基本可行,各分系统之间工作基本协调,达到了预期试验目 的。周恩来亲自为这次试验定性:飞行试验基本成功,不能认为是失败。
首次飞行试验结束仅三天,就发生了“9.13”事件。为了找弹头向军委申请飞机,未被批准。当时全国飞机一律停飞,找弹头这么重要的事也不批准。接着,试 验队发现部队向中蒙边境调动,酒泉基地离中蒙边境仅100多公里,大家都很紧张。一般情况下,试验之后都要休整两天,等无线电遥测、光测结果。这次却是试 验一完就紧急撤退,没有飞机,全体试验人员坐火车硬座回北京。
1972年11月9日,开始准备进行第二次低弹道方案考核试验。12月26日,东五01批第二枚遥测弹进行飞行试验。在一级发动机点火过程中,由于电爆管 短路,导致脱落插头提前脱落,1、3分机因启动活门未打开而未能点火,导弹自动紧急关机,中止了发射。一级发动机返厂检修后,于1973年4月8日再次发 射。当飞行到43秒时,控制系统突然断电,仪器舱外压失稳,导弹自毁,试验失败。两次飞行试验暴露出导弹质量和可靠性方面的严重问题。由于原定的八年四弹计划已无法按期完成,1973年10月,经周恩来批准,推迟洲际导弹研制、试验计划。
东五01批共生产了6枚,除2枚用于低弹道飞行试验外,其余4枚改装成长征二号运载火箭,用于发射尖兵一号01批返回式遥感卫星。
早在1965年8月,中央专委第十三次会议就原则批准人造卫星的发展规划,确定了中国发展卫星以应用卫星为主的方针,其中遥感卫星是发展的重点。1966年1月,七机部八院开始进行返回式遥感卫星的总体方案论证工作。根据当时在研的弹道导弹的情况,只有洲际导弹具备发射该卫星的运载能力。1967年9月,七机部召开返回式卫星总体方案论证会,商讨研制任务分工和研制进度,会议正式确定运载火箭以洲际导弹为基础,对其进行改进研制,成为返回式卫星的发射工具,并由第一研究院负责研制。当时提出的目标是,卫星“在1969年中华人民共和国成立20周年之际上天和1970年达到初步使用要求”。
1970年6月5日,周恩来主持召开中央专委会议,听取了返回式卫星工程研制情况的汇报,并将这一工程列为国家重点建设项目。13日,国防科委发出通知,要求七机部和空间技术研究院分别组织队伍开展研制工作,由七机部负责抓总,研制工作逐步展开。1971年4月,七机部成立返回式卫星工程总体协调领导小组,进行技术协调,先后议定:返回式卫星首次发射时间为1972年春,力争提前到1971年底,以达到能入轨、能照相、能回收为目标。考虑到研制的实际状况,1972年4月,国防科委决定将首次发射时间改为1973年一季度末或二季度初,要求一院抓紧运载火箭的研制,并保证卫星发射的入轨精度。
1973年1月,一院确定东五01批第三枚作为发射第一颗返回式卫星的运载工具;7月,又确定01批的第四、五枚也用作发射卫星的运载工具。11月,一院将这种火箭命名为“长征二号”。尽管上面催,下面急,首次发射的时间还是比上级规定的时间推迟了一年半。
1974年8月,第一颗返回式卫星和长征二号运载火箭出厂,9月12日进入酒泉基地测试。11月5日,长征二号运载火箭在酒泉基地首次发射第一颗返回式卫星。火箭起飞后即出现失稳,20秒后坠毁。后来查明,发射失败的原因是火箭控制系统俯仰通道的箭上电缆断了一根导线。11月6日,叶剑英指示说:失败是成功之母,不要颓废,要继续奋斗,再接再厉,一定要达到目的为止。
这次发射试验后,一院开展了产品质量整顿工作,详细分析了导致发射失败的原因,以及在研制过程中发现的其他问题。并针对发现的问题采取了相应的措施。随后CZ-2火箭于1975-11-26、1976-12-07、1978-01-26三次成功发射返回式卫星并顺利回收,使我国成为世界上第三个掌握返回式卫星和航天遥感技术的国家。

1975年11月25日,长征二号运载火箭成功发射了我国第一颗返回式卫星
5. 东五研制计划的调整
文革期间,七机部是著名的“老大难”单位。大大小小的派别组织不下几百个,形成两大派,热衷于派性斗争,不少厂、所处于瘫痪半瘫痪状态。周恩来曾37次亲自主持解决七机部的问题,仍然无法见效。1974年“批林批孔”,群众牢骚怪话不少,有一条是:一个儒家(陶鲁笳,当时的国防科委主任);两个专家(钱学森、朱光亚);就缺法家。就是希望来个厉害的领导好好整治整治。
1974年4月21日,病重中的周恩来最后一次主持中央专委会,提出要清除林彪集团的影响,克服派性,和派性作斗争,要采取措施进行整顿,一定要牢记我国的尖端事业现还处在初级阶段,争取时间尽快搞上去!6月1日,周恩来开始住院治疗。在周恩来住院治疗期间,由主持中央军委工作的叶剑英元帅任中央专委主任。由于当时国防科委的工作很不得力,1975年3月8日中央决定由张爱萍重新担任国防科委主任,陶鲁笳改任政委。
张爱萍重任国防科委主任后,首先带领工作组深入七机部派性闹得最凶的单位蹲点调查研究,以便取得经验,展开全面整顿工作。他组织动员广大科技人员和干部,在批判派性、促进安定团结的同时,按照精简型号、统一方案、集中力量、突破重点的原则,对导弹、运载火箭的研制计划进行讨论,提出“团结一致,上下一心,树雄心,立壮志,尽早研制出战备需要的战略导弹”的要求。张爱萍主持提出了一个“三步走”规划(“三抓”任务的最初版本):1977年建军80周年前拿出东五、东四,1978年拿出潜地弹道导弹,1980年拿出通信卫星。这个计划比1965年八年四弹规划推迟了4~5年。 国防科委向中央军委呈报了《关于战略导弹研制工作安排的请示》。为了保证东五的研制进度,解决七机部的不正常状况,国防科委临时党委向毛泽东、党中央呈报了《关于解决七机部问题的报告》。
1975年5月19日,中共中央军委第十三次常委会议,听取国防科委和七机部的工作汇报。会议讨论了关于战略导弹研制工作的安排,同意首先抓紧东五、东四的研制,力争在1977年拿出“能打倒苏修社会帝国主义的战略导弹核武器”。要求东五第一步射程达到7600至8000公里,从简化地下井发射,同时发展机动发射的研究,1977年基本定型并交付部队。
在会上,针对七机部的派性问题,邓小平指出:不准再打派仗,凡是打派仗的,坚决按中央九号文件办。不管什么老虎屁股都要摸。七机部领导班子要勇敢地干工作,不要怕说错话。说错话,有错误,这不要紧,做工作没有错误不可能,错了就改嘛。只要你们大胆工作,错了我们负责。大字报一万张都不怕。要告诉那些搞派性的人,现在再搞派性就是顽固的资产阶级派性。要规定一个期限,从七月一号这天开始,凡继续闹派性的坚决调开,你们调不动,军委调。不管你老资格、新资格,干了多少年革命,都一样。不这样不可能把事情办成。
1975年5月25日,毛泽东、周恩来批准了国防科委关于导弹核武器的研制规划,中共中央作出《关于国防尖端技术发展问题的决定》,要求首先抓紧洲际导弹的研制。6月30日,中共中央和毛泽东批准国防科委《关于解决七机部问题的报告》,要求坚决贯彻执行,其中包括消除资产阶级派性,整顿组织,建立正常的科研管理部门和工作秩序。7月1日,中央任命汪洋为七机部部长,李光军、强晓初、王星、陆平、程连昌、张怀忠、张钧、任新民为七机部副部长,充实加强了七机部领导班子。1977年2月,中央又从北京、河北、山东、山西和总参、北京军区、海军、空军抽调382人的工作队派驻七机部,决心改变七机部“老大难”的面貌。1977年10月20日,任命宋任穷为七机部部长。1978年5月29日,任命原北京市委常务书记郑天翔为七机部党组副书记、七机部第一副部长。1978年12月25日,任命郑天翔为七机部部长、党组书记。
为了加快洲际导弹的研制步伐,东五01批两次飞行试验结束后,中央要求上海也进行洲际导弹的研制。1974年,上海机电二局总体设计部门开始在风暴一号运载火箭(FB-1 I状态)基础上研制洲际弹道导弹(FB-1 II状态)。为了减轻火箭结构质量,提高运载能力,增加再入模拟量,对运载火箭进行改型设计:在火箭总长不变的情父下加长贮箱,取消备保系统,采用两套关机方程;加大头部质量,在再入之前作程序反转,实现头部零攻角再入。并解决程序反转过程中推进剂连续供应问题;在大型计算机上采用数值计算方法;改进测控方案;应用有源网络研究成果等。
我国“陆基中段反导拦截技术试验”初步分析
军情观察 2010-01-12 09:42:14 阅读93397 评论127 字号:大中小
2010年1月11日20:58:46,新华社在网络上播发了一条快讯:中国11日在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。这一试验是防御性的,不针对任何国家。
这条消息立刻成为中文网络世界的头条新闻,大家都感到非常振奋,我们这些军迷更是感到格外的惊喜。喜的是不凡的成就,惊的是少有的透明度。然而由于新华社没有提供任何关于此次试验的进一步的内容,各大媒体尚未给出深入报导。下面,我以一个军事爱好者的角度试图给出一个分析。草草而成,讹误难免,仅供参考。
一,为什么要搞反导?
当然是为了国家安全。我们当年搞两弹,为的是打破美苏的核垄断和核讹诈,以免遭受核打击。今天这个世界,导弹和核武器等大规模杀伤性武器已经严重扩散,而且还将进一步扩散。我们奉行不首先使用核武器的政策,虽然可以在一定程度上遏制其他国家对我进行核打击,但存在三个严重的问题:
1,大规模杀伤性武器有可能被“流氓国家”、非理性政权或恐怖分子等非国家组织掌握,以核反击遏制核打击的理性判断可能失效。如果敌人采取孤注一掷的手段,我方即使采取核反击,也将遭受重大损失。
2,无法有效阻止别的国家对我进行非核导弹打击。即使是常规弹头,也可能对我造成严重杀伤,如果使用生化弹头,杀伤力将更大(我国目前核政策尚未允许对敌生化武器一类的非核大规模杀伤性武器采取核反击)。
3,敌人有可能采用常规武器(包括带常规弹头的弹道导弹)精确打击我战略核力量(如导弹发射井、核武器贮存洞库),对我核反击能力造成严重威胁。
因此,我们必须发展自己的战略性防御武器──反导系统。反导分为反巡航导弹和反弹道导弹。前者是90年代新“三打三防”的内容之一,相对也比较容易,用低空、超低空地空导弹就可以解决。难的是反弹道导弹,下面所说的反导系统也就专指反弹道导弹。之所以难是因为弹道导弹速度快,可达十几、二十几倍音速,从发射到命中最多不超过半小时,发现难,拦截难,给防御方的反应时间短。因此,世界上掌握反导技术的国家屈指可数。
分析我国可能遭受的弹道导弹威胁,可分为四类:
1,核大国对我的大规模核打击,以陆基和潜射远程、洲际弹道导弹为主。主要指美俄,尤其是美国。由于核大国有大量的进攻性导弹核武器,我们若想全面拦截在技术上难以做到,经济上也难以支持。不如采用核反击的策略来遏制。
2,中小核国家对我的小规模核打击,以陆基中程、近程导弹为主,数量较少(不超过几十枚),如印度。1998年5月,印度核试验,随后印度总理给克林顿写信,不点名的说这是针对中国的。近年来,每次印度进行烈火III中程导弹试验,印度媒体都要鼓吹说该导弹能携带核武器,而且能打到北京,说该导弹主要的打击对象就是中国。对此,我们不能不加以防范。
3,局部战争中敌方对我的常规导弹袭击。如台湾正在研发中程导弹,台独分子曾叫嚣用中近程导弹打击大陆的城市(如上海、广州),甚至攻击三峡大坝。
4,核大国采用常规导弹(或战术核武器)对我战略目标(如核力量、战略指挥系统等)的突袭。美国曾明确提出用潜射导弹打击我洲际导弹地下发射井,还提出用非核或战术核武器深钻地弹打击地面几十米以下的地下指挥所。
可见,我们急需拥有对射程3500 km(如烈火III)以内的中程、近程弹道导弹的防御能力。这是一种类似于美国TMD的反导能力,但对中国来说包含了中国的NMD和TMD,不好简单类比。美国的NMD是为了对付俄罗斯、中国的洲际导弹,我们目前还不急需这个。从技术上来说,也是循序渐进,从防御近程导弹(速度慢)到防御远程、洲际导弹(速度快)。未来我们将根据需要来决定发展对洲际导弹的防御能力。
二、什么是“陆基中段反导拦截技术试验”?
60年代以来美苏的大量研究表明,有效的反导系统应该是一个多层系统,可以提供不同高度的拦截能力,通过多层次拦截提高反导成功的概率和应对不同类型的导弹。粗略来说,分为大气层内反导(低层)和大气层外反导(高层)。早期的拦截弹采用核战斗部,主要针对核弹头,高层用核爆X射线杀伤(如美国的Spatan),低层用核爆中子流杀伤(如美国的Sprint)。由于核武器对导弹防御也有相当大的损害,美国从80年代开始采用常规战斗部。随着制导控制精度的提高,战斗部也就可以越做越小,有利于反导弹的小型化、机动能力和反应速度。当脱靶量小到目标的尺寸时,就可以不用破片杀伤等传统战斗部,改用动能杀伤(hit-to-kill)方式,不需要额外的战斗部,进一步有利于反导弹的小型化。

由多种不同层次和类型系统组成的美国反导体系。

美国的多层反导体系
导弹从起飞到命中目标,大致分为三段:助推段、中段、再入段。对于有末助推级(用以释放弹头和诱饵)的洲际导弹,还可以加上末助推段。中段还可以细分为上升段和狭义的中段。大气层内反导针对再入段,常用于拦截中近程导弹,如射程300 km以内的近程导弹全程都在大气层中飞行。大气层内拦截的特点是:
1,拦截范围近。因此即使拦截成功,仍可能造成一定的杀伤(尤其是生化弹头)。
2,可采用气动力控制反导弹机动。
3,气动加热对导弹的红外制导有一定影响,以前普遍采用雷达制导,现在也开始采用红外制导,但对红外制导窗防热和气动光学等有较高的技术要求。
目前世界上主要的大气层内拦截弹有美国的PAC-3、俄罗斯的S-300PMU2和S-400,以色列的箭-2,印度发展中的PAD和中国的HQ-9。
这里简单评论几句被印度吹的神乎其神的PAD反导弹:
1,该系统的警戒与火控雷达是从以色列购买的“箭”式反导系统中的EL/M-2080“绿松”雷达。显然,受制于人。整个导弹系统的研发得到了以色列IAI公司的协助(当然不是无偿的)。
2,PAD反导弹改自大地2地地导弹,其第一级发动机采用液体燃料,导弹的反应速度、安全性和可靠性令人严重怀疑。总不能等对方的导弹已经落地,印度的导弹还没加注完吧。
3,战斗部采用传统的破片杀伤,大气层内拦截。PAD有较大的弹翼,这说明其在飞行中主要利用空气动力实现机动,无法实现高速拦截,技术水平低于以色列的“箭-2”系统,跟美国和中国的kkv杀伤技术上更不是一个等级的。
4,已经进行的两次试验,第一次拦截弹和靶弹仅相距83千米──这在现实战场上几乎完全不可能。第二次拦截弹和靶弹同样距离很近。这两次试验里面有什么更多的猫腻我们还不清楚,但以DRDO的恶劣名声和印度人一贯的弄虚作假,很难说PAD到底有什么样的战斗力。
大气层外拦截弹技术目前基本为美国垄断(俄罗斯的核反导系统除外),包括已部署的THAAD、SM-3、GBI和已暂停研发的KEI。这几种导弹都可以拦截从中程到远程、洲际导弹的中段,其中未来的SM-3 II和KEI还可以拦截上升段。SM-3已出售给了日本,美日还将联合研发改进型。但日本并不具有完整的反导能力,离不开美国的支持。法国EADS公司也提出要发展大气层外反导系统Exoguard,但尚未得到政府的批准。
大气层外拦截的特点是:
1,拦截距离远,控制范围大,可达几百上千公里,一个反导阵地就可以保护一大片目标。若靠前部署甚至可以“御敌(弹)于国门之外”,这对于拦截核弹头是特别有利的。
2,大气层外有利于采用红外导引头,对目标的捕捉、跟踪距离远。而且不受大气中的天气影响,全天候拦截。
3,若能实现上升段拦截甚至助推段拦截,有利于识别诱饵或在释放诱饵前击毁导弹。
4,目前一些战术导弹采用再入机动突防,一些较老式的导弹头体不分离,再入时可能解体,使目标复杂化。大气层外反导就不存在这些问题。拦截后造成的碎片残骸大部分会在再入大气的过程中烧毁,对地面的可能残余杀伤比大气层内拦截小得多。

中段拦截示意图
大气层外拦截弹的关键是动能拦截技术,采用kkv(kinetic kill vehicle)战斗部。具体作战过程为:由助推器根据地面导引系统的信息将kkv送入大气层外的指定区域,并具有特定的速度,随后kkv自身的红外导引头工作,寻找目标。锁定目标后,姿/轨控发动机控制kkv飞向目标,控制脱靶量,直到完成碰撞杀伤。一般而言,从侧面撞击杀伤效果最佳,但这对制导控制系统要求较高。(某些反导弹是沿来袭导弹弹道反向飞行拦截。)
大气层外反导比大气层内反导的技术难度高得多,也因此该技术一直为美国人所垄断。我们这次进行“陆基中段反导拦截技术试验”,说明我们已经在世界上第二个掌握了大气层外kkv反导的关键技术。这样我们就初步建立起一个多层反导系统。

KKV结构示意图
三,动能拦截武器的关键技术
(1)动能拦截器/天基动能拦截弹技术。包括动能拦截器/拦截弹总体设计与试验技术、直接侧向力控制与精确制导技术、快速响应姿/轨控发动机及动力系统、轻小光纤陀螺惯性测量与复合导航系统等关键技术。姿/轨控发动机的发展方向是全固体燃气控制。光纤陀螺已经达到传统高精度惯性平台水平。
(2)精确探测跟踪与末制导技术。红外凝视成像技术(有利于在远距离识别跟踪目标,区分弹头诱饵)、高帧频(实时)成像导引头和射频被动导引头技术是实现“零脱靶量”制导控制的技术基础,可直接用于kkv的高精度制导控制。
(3)空间作战平台总体技术与平台战时测控技术。导弹拦截要求高响应能力的测试和发射技术,发射参数要快速装订,发射平台向机动化、野战化方向发展。一般采用高可靠性的固体助推器,采用高压强固体发动机,有利于导弹加速,并具有高过载能力,有利于快速转向、轨道机动。双脉冲发动机,以便于kkv弹头在接近目标时有较大的机动过载。
下面我把从公开资料和网络分析得出的我国的动能拦截武器研发过程简单综述一下,不保证真实性,仅供参考。
1983年美国总统里根提出SDI(俗称星球大战),开始反导系统的全面研发。我们当时虽然比较穷,技术也比较落后,但还是坚持发展自己的战略高技术。决定性的决策是1986年开始的863计划。60年代中期到70年代末我们搞过640工程,也有一些技术和人才积累。在863-409先进防御主题下,专门研究战略防御系统。不过开始还是以跟踪预研为主,到90年代中期以后关键技术逐步取得重大突破。如全数字闭环单模光纤、中红外二元光学导引头光学系统、姿/轨控发动机多次启动、推力精确控制等,其中最大的突破是1999年航天二院成功实现了kkv首次悬浮飞行试验,使我国成为世界上第二个突破该技术的国家。而且我们的kkv实现了轻小化,网络资料称 “35 kg级动能拦截器动力系统”获2000年度国防科学技术一等奖。相比之下,美国GBI的EKV是60 kg,SM-3上的LEAP是18 kg,我们与之基本相当。
进入21世纪,863项目重新改组,409主题变为801主题和805重大专项。其中805重大专项是专门为突破kkv技术而设立,目标是用反卫试验来进行演示验证。专项总设计师是科工二院前院长陈定昌,副总师是科工二院二部张奕群(负责kkv)和科工四院四部郑盛火(负责固体助推器KT-409研制)。其中助推器采用三级固体火箭(反卫要求较大的运载能力),由066基地和科工六院负责研制。
805专项从2002年开始研发,经过3年研制进入飞行试验阶段。2005年7月7日、2006年2月6日和2007年1月11日分别进行了三次试验,终于在第三次取得完全成功。第一次试验在酒泉卫星发射中心发射,后两次在西昌卫星发射中心发射,其中2006年那次还成了著名的UFO事件,直到2007年才真相大白。2007年试验成功后,中央军委副主席曹刚川、总参谋长梁光烈、总装备部长陈炳德、总装备部政委迟万春、总装备部副部长李安东中将一同来到西昌基地看望了参试人员,可见此次试验的重大意义。kkv技术的突破获得了国防科技特等奖和2008年度国家科技进步特等奖(专用项目)。
2007年1月试验成功后不久,科工二院就召开了国家战略型号──大气层外反导武器系统的研制工作动员会,部署了相关工作,明确了关键技术和时间节点,提出了保障措施和具体要求。该导弹采用三级固体助推器,科工二院为总体单位,张奕群任总师,固体助推器由066基地负责研制。2007年kkv技术完全突破后开始进行试样研制,并准备进行实弹打靶。今年这次试验成功,可能是该导弹的首次拦截试验成功,但不一定是第一次试验。反导试验难度很高,美国的反导试验也有相当的失败率,这是很正常的。去年《中国航天报》曾有报道,科工集团总经理许达哲勉励二院重点型号研制人员努力攻克关键技术,并力保节点。我猜测可能说的就是该型号,原定2009年完成首次成功打靶,但由于技术问题拖到了今年。终于在反卫试验成功3周年之际取得突破,可喜可贺!
四、此次反导试验的意义
很多人把这次试验看成是对美国宣布对台军售的反制,其实并不准确,因为此次试验是早就计划好的。据中国航天报1月7日报道:“在祖国北疆已连续奋战多日的二院某型号试验队,在元旦前后迎来了最严酷的低温考验。在日平均温度零下30多度的环境下,试验队队员坚守在岗位上,保证了型号试验的顺利进行。”(http://www.china-spacenews.com/n435777/n435778/n435783/65348.html)可能说的就是此次试验的试验队。更早的报道可以追溯到去年12月上旬。所以说,时间上完全是巧合。
真正的意义在于我们迅速公开了此次试验。据天涯上一位网友的目击,此次试验发生于“20点还差几分的时候”,不到21点新华社就发消息了,比以往的卫星发射还快。这稿子肯定是事前定好的,一俟成功就发消息。结合该网友的叙述,我猜测,靶弹可能是从太原卫星发射中心发射的某种中程导弹(DF-3或者DF-21),拦截弹从新疆库尔勒附近发射,拦截地点位于甘肃、新疆交界处附近,离拦截弹发射点有几百公里。其实,早在640工程时代,库尔勒就是我国的反导武器试验场,曾多次进行“反击”系列导弹的试验。
此次试验的意义,我觉得有以下几点:
首先,这是一次重大的防御性战略武器试验,政治意义不亚于当年的DF-31首飞。发个消息是可以理解的。
其次,我们可能是接受了2007年那次试验后被美国操纵国际舆论的教训,主动发消息。当然,反卫涉及到空间碎片和太空武器化的问题,要敏感和复杂一些,但我们主动发布消息的行为,有利于增信释疑──尤其是对那些与中国没有利害冲突的国家。新闻稿说“试验是防御性的,不针对任何国家”,已经把问题的实质说清楚了。对美国,我们一方面表明我们有了这个能力,另一方面也不想让这个事情再被操作敏感化。其实对美国而言,我们对它反卫的威胁要比反导的意义大得多,而这在2007年就已经实现了。所以美国人在2007年会有那么大的反应。
大气层外中段反导系统对解决台湾问题是有帮助的(防御台独分子的孤注一掷),但我觉得对印度的针对性恐怕要更强一些。如果将该反导系统部署在西昌基地(类似于美国在Vandenberg AFB部署GBI),我们可以对印度往北京、上海发射的烈火III导弹实现中段甚至上升段拦截。

印度烈火系列导弹射程覆盖范围(数据有浮夸嫌疑)
而俄罗斯在吃了20年老本后,终于在某个关键技术领域被中国超越,心里估计也不是滋味。
从技术上说,这次反导试验的难度要大于三年前的反卫试验。卫星轨道是固定的,可以事先精确测量好(误差达到米级),然后选择合适的发射窗口发射拦截弹,按预定弹道飞行,主要考验的是kkv的性能。而反导试验还涉及到地面相控阵雷达对来袭弹头的远距离预警、跟踪、测量、火控。对固体助推器的快速反应能力要求更高。由于助推器对kkv的入轨精度不像反卫试验时那么高,因此对kkv的寻的、导引和轨/姿控制要求也更高。
这次试验估计还只是一次初步的试验。参考美国的反导试验,还需要在不同的战术条件下做多次试验才能全面考察反导系统的性能,如不同的来袭弹头类型、射向,不同的拦截高度、距离等。更重要的是,未来还需要识别弹头和诱饵,对付轨道机动等中段突防措施。
五,反导是个大系统,未来还任重道远
反导武器系统远远不是一个拦截弹+地基相控阵雷达那么简单,还需要一套庞大的C4ISR系统支持。
首先是反导作战的指挥控制。空间攻防作战是一种战略为主的作战行为,因此需要建立多级空间作战指挥控制作战系统,包括国家空间作战司令部、空间作战任务控制中心和武器系统指挥控制中心等,需要先进的作战指挥控制系统。空军提出空天一体,防天反导是题中之意。具体如何构建指挥体系还值得好好研究。

位于库尔勒附近的大型相控阵雷达

美国国家反导系统的陆基雷达原型机(GBR-P)
其次是导弹预警和探测跟踪系统。地基的导弹预警系统主要包括远程预警雷达,精密跟踪火控雷达。早在640工程中我们就研制了7010和110两种反导雷达。30年过去,我们的技术又有了很大的进展。前不久在GE上曝光的位于库尔勒附近的大型相控阵雷达可能就与反导试验有关。未来的实战部署需要在国土四周设置若干座大型远程预警雷达,就如同美俄所做的那样:

美国导弹远程预警雷达覆盖范围

俄罗斯导弹远程预警雷达覆盖范围
空基的导弹预警系统包括位于高轨的红外预警卫星,用于发现导弹发射的尾焰(如美国的DSP和SBIRS-HEO);和位于低轨道的红外预警卫星(如美国的STSS)和天基雷达系统(SBSS),用于中段跟踪、识别。此外,还需要数据中继、遥感侦察、宽带通信卫星的支持,构成一个庞大的天基信息系统。所有这些,我国都已经在研制中。


SBIRS和STSS系统示意图
2007年1月我们的反卫试验后曾给美国人很大的刺激,有个美国愤青给2008年3月的“燃烧冰霜”反卫行动取了一个很有挑衅意味的logo: “Anything Hu can do, we can do better.” 我想用我国航天事业和反导技术研究的创始人钱学森的一句名言来回应:“外国人能干的,中国人为什么不能干? 不但能干,而且有能力干得更好!”
本文专供网易军事(http://war.news.163.com/),禁止商业转载,非商业转载请注明本文链接及本声明。
580任务的再研究
铸剑春秋 2010-01-05 13:24:28 阅读3830 评论4 字号:大中小
差不多整整三年前,我曾经在虚幻军事论坛的航天版上和一些网友讨论过“580”任务,也就是1980年5月中国首次向南太平洋发射远程运载火箭(东风五号洲际导弹全程飞行试验)的事情。可惜时过境迁,去年年底虚幻论坛正式关闭,那个长贴也就随着一度是国内最好的航天论坛成为往事了,也是我个人一段美好的回忆。通过探讨和资料的挖掘,我不仅对共和国的这“远洋激浪高,一弹震全球”的辉煌时刻有了更加深入的了解,而且因为这个帖子认识了很多同好。顺便打个广告,我们现在有了新阵地──航空航天港,欢迎感兴趣的网友来逛逛。
言归正传,这两天利用假期的时间重新研究了一下580任务,终于从新公开的资料中把以前一直没搞清楚的几个关键问题弄明白了。这篇小文就算是对虚幻航天版的一个纪念吧。
1,最早是准备往印度洋打的
大家都知道580任务的海区在南太平洋,具体的说就是1980年5月9日,新华社授权向全世界公告:“中华人民共和国将于1980年5月12日至6月10日,由中国本土向太平洋南纬7度零分,东经171度33分为中心,半径70海里(约130公里)的圆形海域内的公海上,发射运载火箭试验。”

但其实太平洋并不是我们最早选定的洲际导弹全程飞行试验落区,最早的考虑是在印度洋。以下参见CCTV的纪录片《绝密航程》第一集 靶场选在太平洋:
“钱学森为首的科学家们,以我国主要的运载火箭发射场作为圆心,在世界地图上画半径超过一万公里的大圆时,所经过的大洋有北冰洋、太平洋和印度洋。北冰洋的寒冷气候和浮冰海域不适合作为试验靶场。从地理因素上能够让中国做出选择的大洋只能是太平洋或印度洋。虽然太平洋是中国最方便进出的大洋。但军事战略意义上的太平洋,毛泽东的评论是“太平洋上不太平”。头号海上霸权国家——美国,在太平洋有第七舰队和第三舰队,主要的太平洋岛屿都被它控制或者占领。当时中国政府声援越南人民的抗美斗争,更使得两国政治交恶,军事对峙。另一个在太平洋拥有与美国分庭抗礼的军事力量是苏联。当年勃列日涅夫推行大国沙文主义,我们称苏联为社会帝国主义,在战略上与美国划等号。我国负责靶场选址的将军们和科学家们,只能舍太平洋而把目光转到了印度洋。”
当时我们与印度洋周边的一些国家(如缅甸、锡兰、坦桑尼亚等)关系不错,而且印度洋相对而言是美苏力量比较薄弱的地区,因此往印度洋打要比往太平洋打安全些。(插一句,似乎中国历来的两个首要的战略发展方向都是中亚和印度洋,太平洋方向历史是守势,未来也将是如此。)但到了1972年形势发生了变化:
“1972年12月20日,开出广州船厂的“长宁号”有了一个赫然醒目的名字——向阳红五号。不久,向阳红五号就接到了不去印度洋,改往太平洋的航行命定。两年来,各业务部门都在准备着前往印度洋的考察资料,怎么就不去了呢? 1972年7月,在中国和斯里兰卡两国的联合公报中,中国政府重申坚决支持印度洋和平区的原则立场。这使我国原计划在印度洋试验洲际导弹的计划受到国际政治环境的限制,战略方向上必须改变。也在同一年,美国总统尼克松访华。美国在台湾海峡及太平洋地区对中国构成的军事压力和紧张局势得到缓和。洲际导弹靶场选址由印度洋向太平洋的改变,体现着中国与世界各大国的战略关系发生的变化。”
记得在网上我和一些网友曾有过“中国是否有必要再进行洲际导弹全程试验”的讨论。且不谈必要性,但如果真要再搞的话,我觉得印度洋仍然是一个不错的选择。不过这次的主要原因不是国际政治,而是要避开美国在太平洋(从台、日、韩到夸贾林夸贾林靶场)部署的大量导弹预警雷达和跟踪测量雷达设备,以防导弹的突防措施及其性能被美国人掌握。相对而言,印度洋地区美国的“耳目”就少多了,即使美国提前派“观察岛”号这样的测量船来偷窥,我们也可以设法避开或者对其进行电子干扰。──当然,这些只是设想。

美苏导弹全程试验靶区
2,580任务落区的选择和布局
“向阳红五号”远洋调查船先后曾为580任务落区考察了4个海区。1977年第二次考察后,放弃了最初选定的1号海区,原因是技术和政治两方面的(《绝密航程》第三集:再战太平洋):
“但是通过调查和资料分析以后呢,发现这个地区有很多不足的地方,跟我们当时的技术条件不太吻合,特别是它的海底地形特别复杂。”
“第二个要舍弃的原因呢,就是基阵声呐,基阵声呐它(要求),(水深)必须是在两千米以内,而且是开阔的地带。第三个考虑的因素,就是政治的因素了,因为一区离两个国家比较近,一个是萨摩亚,一个是斐济,两个国家靠得比较近。那么考虑到了,就是各个国家通常呢,是200海里经济区,200海里经济区,又考虑到呢,就是国际的政治影响。”

“向阳红五号”调查的四个海区,其中左下角是2号海区,右边是1号海区
1979年,经过四次考察后,最后选择了3号海区,原因同样是技术和政治两方面的(《绝密航程》第四集:太平洋里一个点):
“首先它是在一个开阔的大海洋上,离周边任何国家二百海里经济区都在之外,包括我们划了禁区以后,不光这个区域是在,而且是我们划了禁区,这个禁区也在二百海里经济区以外,这是一个非常重要的政治条件,不受其它国家干扰。你知道当时这些地方国家,都跟我们没有建交,很多还是跟台湾建交的国家,当然了很重要的还是从技术上考虑的。”
“水文气象条件都比较好,风平浪静多数是风平浪静,天气还可以,重力场变化比较平缓……而且水深比较深。因为我们要让它升起,八十到一百米高这个水柱,打下去一个水柱蹦上来,这个雷达就好扫了。”
那么这个70海里半径(约合130 km)的圆形区域里面是如何布置的呢?
“1979年5月30日,一个代号为“580-2”的会议秘密召开。这个会议最主要的任务就是选定一个洲际导弹全程飞行试验的瞄准点,也就是通常所说的靶场的靶心。”“许时耕、陈炳鑫、赵少奎三位专家,依据四次远洋调查实测的资料和数据,编写了总报告,在面积达一亿多平方千米的太平洋里,在第三次远洋选出的第三区里,选了一个点作为靶场的靶心。”“这个点就是,东经172度10分,南纬7度34分。 ……要留出一个32公里乘50公里的,这么一个弹着区,……另外还留着一个80公里乘200公里,这么一个长方形这么一个区域呢,叫二级火箭降落点。”

580任务靶点(导弹瞄准点)
另外一则资料给出了落区布局的示意图(赵少奎,《导弹与航天技术导论》,中国宇航出版社,2008,p359):

这幅图是相当写实的。其中二级弹体落区侧面的两艘“再入段测量船”就是当年的远望一号和远望二号,弹头落区附近的六艘船分别是向阳红五号远洋调查船(580任务指挥舰)、三艘远洋拖轮(T154、T710和T830)、两艘远洋打捞救生船(J302和J506)。其中J506救生船上的172号“超黄蜂”直升机执行了弹头数据舱打捞任务。

洲际导弹全程飞行试验示意图
有了示意图,又有了上面的具体数据(靶点位置和弹头落区、二级弹头落区大小),我画出了这70海里半径海区的具体布局(图中坐标为南纬、东经)。其中弹头实际落点为南纬7度42分23秒、东经172度15分36秒(《七一八工程“远望”号航天测量船史料集》,p3),特混编队展开点为南纬6度44分、东经170度40分(《当代中国的海军》,科学出版社,1987,p636)。

图中虚线是试验禁区,小矩形是弹头落区,大矩形是二级弹体落区,
“+”为靶点(导弹瞄准点),“o”为弹头实际落点,“×”为特混编队展开点。
由上图可以看出两点:
一、70海里半径刚好框住弹头落区和二级弹头落区,实现了禁区的最小化。1974年5月,运载火箭研究院向军委、国防科委领导汇报我国首批洲际火箭太平洋试验方案,钱学森副主任曾要求:火箭海上试验区,一定要比美苏初期试验水平高,试验禁区要小;封锁时间要短。可以和苏联的试验比较一下:


二、靶点并不在弹头落区的中心,而是与其有大约10 km的偏差。据李培才《太空追踪》(中共中央党校出版社,1995,p239):“根据陆上多次试验的规律,对是超程,是近程,是偏左还是偏右,已统计了大量的数据,断定导弹弹头可能会稍往前一点,而且是偏右。”可见,在设计落区的时就已估计到东风五号导弹全程飞行会有约10 km偏远的系统偏差。
3,确定弹头落区和试验禁区的范围
弹头落区大小的确定,当年也是很费了一番功夫。据当年方案的制定者(《创新思维学引论》,高等教育出版社,2005,p287):
对于远程、洲际导弹的试验考核与鉴定,美苏都立足于在公海上进行全程试验。太平洋、大西样几乎可以说是美国人的内湖,试验区的选择与划定自然没有什么约束;苏联人第一次太平洋火箭试验采取了先斩后奏的办法,事先没有宣布,准备好了就打。
我国当时还不具备在公海上进行全程试验的条件。按照当时的试验计划,到1979年底,我国只能进行6-8发(在短程导弹靶场进行的)国内特殊弹道的飞行试验。如何通过6-8发国内特殊弹道飞行试验数据,确定我国首次太平洋火箭试验区与试验禁区呢?既要保障试验船队的安全。又要不伤及试验禁区外的国外船只,而且,试验区与禁区要比美苏初期试验水平高,这就对我国科技人员提出了挑战。

导弹射击总误差包括制导误差和非制导误差两部分。对于我国当时的洲际导弹而言,非制导误差所占比重很小,主要矛盾是搞清楚制导误差。制导误差中方法误差所占比重很小,主要矛盾是搞清楚制导工具误差。
制导工具误差包括两部分:制导系统测速(加速度)误差与基准(陀螺)误差。制导误差可以通过导弹飞行试验遥、外测数据进行数学处理获取。从理论上得到这一结果并不难,但是,在实际中解决这一问题却遇到了难以克服的困难:
(1) 由于我国测量系统研制滞后,当时测量系统获得的测量数据的可靠性与精度都存在难以克服的问题;
(2) 导弹制导误差分析方法有待试验验证,虽然当时提出了诸如贝叶斯法、岭估值法、超椭球法、主成分法、改进主成分法和特征根估计法等方法,但是,分析方法的可靠性仍然不能令人满意,特别是难以得到可靠的试验验证;
(3) 特殊试验弹道获得的制导误差,要转换到正常武器弹道上,也存在转换方法研究与可靠性问题;
(4) 即使到全程飞行试验之前,我们默认所有飞行试验的测量数据都可靠,最多也只能获得6-8发特殊弹道数据,数据仍然是很有限的。
因此,采用还原论方法解决这一工程问题遇到了难以克服的困难。为此,赵少奎等选择了广泛收集所有相关信息,走一条从定性到定量综合决策的道路。
首先,赵少奎等收集了DF-2、DF-2A、DF-3、DF-4等型号正常武器弹道飞行试验的实测数据,进行统计分析,得出东风型号横向射击误差很小,而且多远弹的统计规律。考虑到我国东风型号导弹控制系统研制的继承性和设计方法的一致性,赵少奎等对我国洲际火箭命中精度的理论设计做出了定性估计,对洲际火箭的弹头试验区做出了定性判断。然后,通过理论与统计分析确定了导弹弹头与弹体落点的中心点距离(头体中心距),并且通过对洲际火箭国内特殊弹道试验区的实地勘测,初步确定了洲际火箭的弹体残骸散布区。
在此基础上,进行综合集成,形成了我国首批洲际火箭弹着点试验区与试验禁区的决策意见,给出了半径为65-70海里的试验禁区。
4,580甲弹的落点偏差和东五的精度
580甲弹的测量误差,众多的资料都说是250 m。这是如何得到的呢?
1980年,在北京召开试验结果技术分析会,时任基地技术处处长的王立春对落区测量结果做了汇报。会上,科学家钱学森直截了当地问:“你们落点位置测量数据可靠吗?”王立春回答说是用六种方法分别测量的,结果基本一致。根据钱老指示,他们连夜进行了加权平均值计算,结果仍然与基地上报的结果一致,这才获得钱老的首肯。
但这六种落点测量方法都有同一个误差源,就是利用子午仪导航卫星测得的各船位置误差(均方误差360米)。这项误差占据了各种测量误差的主要部分,要提高落点测量精度必须首先提高船位精度。(《远望海天》,《神剑》杂志,2008/6,p80)
这里说有一共六种方法,包括测水柱雷达、航测、水声等,主要依靠测水柱雷达的结果。测水柱雷达本身的测量精度很高(可以达到几米),但雷达所在的船位置误差却很大,正如上文所说均方误差360米。子午仪导航卫星系统(NNSS)有5个导航卫星,当时国内仅有两台进口的子午仪导航设备,导航精度为0.05海里(90 m)+每节航速引起的0.2海里的误差。优点是全天候、高精度(相对于当时国内的船用惯导和天文经纬仪),缺点是不能连续定位和瞬间定位,一般每1-2小时测定卫星一次,每次定位需跟踪十几分钟。测量船自身的精确定位问题后来是通过使用GPS得以解决的:
1986年,基地派技术人员陈道桂、李子林总工程师去国外考察引进GPS全球导航定位系统。当时GPS系统正在建立,1988年初步建成。远望号测量船是我国最早使用GPS系统的船只,经过近海演习与鉴定,船位精度可达10米左右,有效地解决了困扰多年的船位误差问题。(同上)
580任务前,导弹研制部门希望落点测量误差“最好不要超过800m, 1.5公里算及格,2公里还凑合”(《太空追踪》)。一般而言,测量误差必须要远远小于被测量的大小。这就说明,导弹研制部门在580任务前估计的导弹落点偏差在公里量级。从实际打靶结果来看,580甲弹偏远约17 km,偏右约4 km,偏差方向与事前预期一致。按照赵少奎等人的估计,导弹制导系统存在约10 km偏远的某种系统偏差,那么如此改正后的落点偏差为偏远约7 km,偏右约4 km。而按照赵少奎《导弹与航天技术导论》书中(p359)的说法:“弹着区是导弹在正常飞行条件下,以一定概率命中的区域。对于弹道导弹,通常选取命中概率为99.73%,即所谓3倍射击标准偏差的散布区。”可见,580任务前对东五的射击标准偏差估计为横向约5 km,纵向约8 km。
记得当年在虚幻讨论的时候,我们一些网友推测出东五的精度大约是几公里(当时我们还不知道靶点的位置,因此不知道准确的落点偏差),曾经激起“轩然大波”。有些网友认为这太BKC了,并试图以后来的飞行试验结果来“反驳”。其实,如果我们实事求是的看问题,这5 km左右的精度对于580甲弹来说是可以接受的,起码是在预料之中的。
首先,这是一次试验,而且是首次全程试验,目的就是暴露问题。精度差一点没什么,找到原因改进就行了。580任务后,导弹研制单位对“东五”制导系统作了改进,对制导软件采取了误差修正,对惯导器件采取了保绝压措施,在1981年12月的飞行试验中打出了令人满意的精度。
其次,当时我们的惯性仪器(陀螺和加速度仪)精度的确还是比较低(跟美国比)。采用类似制导系统的风暴一号火箭在1977年9月14日进行的低弹道弹头考核飞行试验中,弹头实际落点948.891 km,偏远13.120 km,偏左0.516 km(《上海航天志》,上海社会科学院出版社,1997,p163)。如果折算到全程弹道,恐怕比580甲还差。从长征二号丙火箭的平台来看,性能确实一般(许国祯主编《惯性技术手册》,宇航出版社, 1995,p269):

但毕竟东五是我们首次采用平台-计算机制导方案的弹道导弹,而且用精度比较低的惯性仪器和速度比较慢的计算机实现了技术战术指标,这就很不错了。东五导弹的精度是无法脱离六七十年代中国落后的工业基础这个实际情况的。设计师所能做的,就是在给定的条件下想方设法完成给定的任务(所谓的工科思维)。从这一点来说,东风五号的设计是成功的。
东风五号是在60年代中期确定技术战术指标和方案的,与之可类比的型号美国的大力神II和苏联的R-36都是直径约3米、长约30米,重约150-200吨的地下井发射两级液体导弹,都采用单个千万吨级当量热核弹头。它们的精度要比早期的东五略高一点,为1 km左右。不过对于千万吨级当量热核弹头来说,在最佳高度空爆时,无论是对地面的人员还是建筑的杀伤/破坏半径都在3-5 km以上。因此即使是3-5公里的CEP,对于东五这样的导弹来说也足够用了。
东五定型后经过多批次生产和改进(东五甲),相信随着我国惯性技术的发展、末修发动机的改进和误差分离技术的采用,后续型号的精度应该有一定的提高。以1995年7月26日东五04批抽检发射(同时也是东五甲遥2弹的高弹道飞行试验)为例,落点偏差为偏远1.3公里,偏右1.1公里(邓方林、黄先祥,《战略导弹全寿命六自由度仿真决策系统的研制与应用》,《2003年全国系统仿真学术年会论文集》)。此外,据公开的数据,长征二号丙改进型运载火箭的LEO轨道入轨精度为(3倍标准偏差):500±6 km,50±0.05°。可见东五和东五甲的精度并没有数量级的提高。不过正如上面所述,对于千万吨级当量热核弹头来说,1 km的CEP打击城市这样的软目标已经是绰绰有余了。需要把精度提高到百米量级的应该是DF-31A和DF-5B这类采用百万吨级当量弹头的导弹。据航天科技集团一院网站的公开报道,2009年4月22日长征二号丙火箭发射遥感卫星六号,“取得了发射精度百米级的优异成绩”。也许这可以算是DF-5B的精度达到百米级的一个旁证吧。
未经授权,请勿转载。
更多精彩,请关注网易军事频道。
东风四号导弹核武器历史
装备介绍 2009-12-31 06:44:35 阅读61050 评论60 字号:大中小

中国在发展东风四号导弹期间突破了多项洲际导弹的关键技术
东风四号是中国第一个两级液体中远程地地导弹。第一级以东风三号为基础稍加修改;第二级为新设计的。导弹全长29 m,最大直径为2.25 m,起飞质量为82 t。两级推进剂均用红烟硝酸和偏二甲肼。第一级发动机地面推力为1120 kN,第二级发动机真空推力为320 kN。主要解决了发动机高空点火和高空性能试验技术;级间连接和高空热分离技术;长细比加大后的姿态控制技术。东风四号采用捷联式全补偿制导方案,不但有横向导引,还有纵向导引,方法误差小。为提高制导精度,采用静压气浮技术。弹头为一枚300万吨TNT当量的热核弹头。东风四号导弹的研制成功,对加强中国的战略核力量,掌握多级火箭技术,发展洲际导弹,发射人造地球卫星,开拓空间技术,都起到了十分重要的作用。
1.任务由来和方案设计
1963年,《国防科技十年规划》中提出,地地导弹第二阶段的发展途径是以发展多级火箭为中心,研制出洲际导弹。当时在进行洲际导弹进行探索时,设计人员认为,从中程导弹到洲际导弹的跨度太大,中间应有一个技术台阶,设想以中程导弹为基础研制一个两级试验型火箭作为过渡,用以解决洲际导弹必须遇到的多级火箭技术。这个型号稍加改进可以作为发射卫星用的运载火箭。这就是多级试验火箭(代号“SDF-4”)。1964年初,国防部五院一分院刘瑄、张钧等主持进行了研制中远程地地导弹的技术途径的论证,提出要通过这个型号的研制,突破多级火箭技术。围绕多级火箭的各项基础预研也随之展开。当时提出应重点解决两级导弹的连接和分离,分离过渡段的姿态控制与发动机的高空点火等技术。1964年秋,中央专委、总参谋部明确提出,要尽快研制出一个远程战略导弹,以适应国际形势突变的需要。这样,该项计划就由研制多级试验火箭演变成研制一种新型的中远程战略导弹。
国防部五院一分院对研制这种导弹应采取的技术途径做了深入研究。1964年底,提出了两种方案:第一方案是先研制一个以中程导弹为基础,稍加修改作为第一级,再用中程导弹单管发动机作动力装置设计新的第二级,组成一个两级导弹;第二方案是直接发展远程和洲际导弹,即设计一种大直径的两级导弹,装上不同重量的弹头,兼顾远程和洲际两种射程。当年12月初,一分院副院长屠守锷在向五院汇报时指出,该分院倾向于第一方案,认为这一方案关键技术不多,可以充分利用中程导弹的成果和工艺装备,能够加快研制进度,实现尽早研制成功远程导弹和实现发射人造卫星的目标。
1965年2月3至4日,中央专委第十次会议确定,由国防部五院(已组建成为第七机械工业部)对中远程导弹组织论证,并提交报告。为此,一分院(已改称七机部第一研究院)发动群众对地地导弹发展途径开展大讨论。这次大讨论从2月18日开始,到3月7日结束,历时18天。周恩来总理还委派国防工办副主任赵尔陆参加讨论会。这个讨论会听取了各方面意见,不但提出了未来若干年的发展规划,而且还就一些导弹型号的技术途径进行了论证。当时,各方面都认为应当研制一个中远程的试验火箭,但是否单独作为一个型号,尚有争议。在对这个火箭的技术途径上,提出了控制系统采用位置捷联制导方案,惯性仪表采用气浮技术,计算装置用数字式方案,姿态系统用速率陀螺、燃气舵,采用自动化测试方案等。
1965年3月8-9日,七机部一院党委常委会确定,中远程导弹作为一个独立型号列入研制规划。理由是:第一,在技术上可以为洲际导弹突破两级火箭的技术;第二,在军事使用上可以覆盖中程导弹和洲际导弹之间的区域,它还可以稍加改进用于发射人造卫星;第三,在时间上可以比洲际导弹快两年时间。
1965年3月11日,一院党委上报了《地地导弹发展规划》(即“八年四弹”规划),其中规定东风四号中远程导弹采用两级布局,用东风三号中程导弹作为第一级,二级用单管发动机加高空喷管。技术关键是:两级火箭的级间分离,第二级火箭发动机的高空点火,提高陀螺仪和陀螺加速度表的精度,同时提出了东风四号的射程、精度等战术技术指标。“八年四弹”规划对1965-1972年间战略导弹的发展规划进行了系统的研究和规划,从两弹结合到中远程导弹,最后到洲际导弹,都做了明确的规定。该规划既考虑了国防建设的需要,又考虑了中国火箭和航天技术的长远发展;既考虑了技术上的可行性,又考虑了经济的承受能力,是一个科学、可行的计划。
1965年3月20日,中央专委第十一次会议原则批准了这个规划,要求中远程导弹于1969年开始飞行试验,1971年定型。1965年5月,中央专委批准了中远程地地导弹的研制任务。七机部确定由任新民主持这项研制工作,从此,东风四号作为一个独立的导弹型号正式开始研制。

1965年4月27日,为研制东风四号中远程导弹,一院提出两级火箭分离技术、弹头防热技术、第二级发动机、发动机高空点火、高精度惯性器件、自动化测试、数字装置、大型试验设备等作为重点研究项目。该院总体设计部在当月就发动机的性能指标提出了要求,液体火箭发动机研究所据此开展了图纸设计,尔后陆续下发图纸开始试制。在总体方面,一院党委在6月中旬决定,立即组织中远程导弹研制队伍,下半年要完成方案设计。同时,还提出了型号的研制进度。
1965年7月15日,东风四号主任设计师第一次会议在第一研究院召开。会议讨论了导弹的研制途径,提出研制工作分两步走:第一步,充分利用东风三号中程导弹的技术成果,争取1967年二季度飞行试验,对精度不做更高的要求,目的在于解决两级火箭的关键技术;第二步是提高精度和解决与地面设备的配套问题。7月28日该院办公会通过了此项建设。到当年底,东风四号研制工作进展情况良好。已确定方案的有两级分离、二级弹体结构、二级执行机构、制导系统、稳定系统、地面测试设备、高空发动机输送系统、一级燃气舵等。待定方案有瞄淮、推力调节、头部分离、发射方式等。
研制工作开始后不久,东风三号单管发动机(代号YF-1)用四氧化二氮代替原来的硝酸作为氧化剂进行研究性试车获得成功。“YF-1”的推力和比推力均有一定的提高,因而部分科技人员主张将“YF-1”发动机改换推进剂,同时提出加长推进剂储箱,改进控制系统等措施,研制东风三号甲代替东风四号。与此同时,第一研究院总体设计部又提出将原来提出的东风四号方案改用四氧化二氮和偏二甲肼作为推进剂,提高两级发动机的推力,从而形成了东风四号甲的方案。
1966年4月5日,七机部一院确定,在上述三种方案的基础上进一步开展东风四号方案论证。经过辩论,在各分系统提出的三个方案的基础上,该院办公会确定,鉴于东风四号研制一年多了,工作已全面铺开,无论指标和进展都已落实,决定仍按东风四号方案继续开展工作。5月31日,完成了东风四号的方案设计。其中包括:提出了总体方案;确定了各分系统的主要方案,并相互提供了初步设计所需要的条件;确定了大型试验方案;提出和落实了必要的预研项目和试验项目。
在东风四号方案论证阶段,制导系统是关键内容之一。随着导弹射程的增加和飞行状态的变化,对制导和姿态控制系统的要求提高了。20世纪60年代初,科技人员在深入研究了捷联制导系统的线性补偿的理论后,在单补偿方案原理的基础上,从飞行干扰的特点及其对弹道的影响和导弹本身具有测量功能出发,建立了“变参数线性自动控制系统外干扰完全补偿理论”,为中国捷联式制导方案探索出了新途径。1965年8月,七机部一院召开了控制系统方案论证会,反复分析了东风四号采用捷联全补偿方案的利弊,认为采用捷联式全补偿制导系统加横法向导引控制,方法误差小,可以满足精度指标要求。它是在东风二号、东风三号制导方案基础上的进一步完善,技术比较成熟。当年11月,一院办公会议决定,东风四号采用捷联全补偿方案。这一方案不但有横向导引,还有法向导引,以保证导弹的制导误差更小。姿态控制系统研制的关键在于解决大长细比两级导弹弹性振动和晃动的稳定性,以及一、二级分离时产生的干扰对二级起控段稳定性的影响等问题。控制系统研究所采取选择合适位置安装俯仰、偏航速率陀螺和在飞行过程中改变校正网络等措施,妥善地解决了弹性振动与晃动的稳定性问题。
东风四号导弹射程远,因而对惯性器件的精度要求比东风三号高好几倍。惯性器件研究所选择气浮轴承以取代滚珠轴承,其优点是摩擦力矩小,在动态环境下摩擦特性稳定。自1965年开始,该所在研制气浮陀螺和气浮陀螺加速度表的过程中,经过反复试验、设计和加工,研制成功三段式圆柱组合和小锥式整体结构的气浮轴承。这种气浮轴承精度、可靠性高,稳定性好。气浮陀螺和气浮陀螺加速度表的研制成功,是惯性器件技术的一次重要突破。1966年3月,气浮双轴三自由度陀螺仪初样正式投产。
2.关键技术攻关
东风四号是中国第一种两级液体导弹。从技术上讲,它最大的难关是突破多级火箭技术。衡量火箭的一个重要技术参数是质量比,即火箭起飞质量与火箭空重之比。质量比越大,意味着推进剂的携带量越大,火箭的飞行时间也就越长,它所能达到的最大速度也就越大。但是,从技术的可实现上看,提高火箭的质量比是有限度的。当火箭质量比达到一定程度,如8-10左右,火箭结构强度和可靠性就会大大下降。另一方面,在火箭不断飞行过程中,推进剂不断消耗,而结构质量不变,火箭的加速能力持续下降。综合起来,单级火箭在工程技术的可实现上,达不到发射卫星所需要的最小速度,即第一宇宙速度。同样的原因,由于单级火箭所能达到的最大速度不高,也就很难达到远程导弹所要求的飞行距离(射程)。因此,远程导弹和运载火箭都必须采用多级火箭。
多级火箭的级间分离难度很大。一方面要保证在分离时,火箭能够保持姿态稳定;一方面第二级发动机要实现可靠点火。多级火箭的分离既不能过早,也不能过迟,更不允许该分离而不分离。这就要求它的分离要及时、准确、可靠、安全。通常多级火箭的分离有热分离和冷分离的两种办法。
热分离的基本程序是:在第一级工作的末尾,启动第二级发动机,然后关闭第一级发动机,并起爆炸断联结件。这种分离主要靠第二级火箭发动机的燃气流推开第一级,同时又使第二级在启动之前受到轴向推力作用而保证启动的可靠性,因而该方法简便、可靠。不过,在分离时第二级无疑要受到较大的扰动,并且要多消耗一些推进剂。
冷分离又称减速分离,它的分离指令程序一般是:在第一级工作的末尾,先使级间联结件爆破断开,然后启动第一级的制动火箭或其他制动装置,再启动第二级的火箭发动机。在这种情况下,级间分离机构的组件少、也较轻,工作过程不会受到很大的轴向、侧向、振动等作用力的影响,级问分离平稳。但是,这种分离方式,对于控制系统的精度要求较高。
东风四号是中国第一种两级火箭,为保证级间分离的可靠性,因而决定采用可靠性较高的热分离方案。通过分离运动学计算,级间气动力和气动热计算以及级间分离风洞试验和1:1地面分离试验等一系列研究和试验,选择合理的分离程序。同时在结构上采用斜拉金属杆式级间段,中间保留了很大的空隙,以便于第二级喷焰能顺利排出;在第一级推进剂储箱前底上,安装玻璃钢隔热层,以防在两级分离时二级发动机燃气流烧穿一级储箱前底。分离姿态控制技术同样是一个新课题。由于先点火、后分离,在分离过程中姿态控制系统不能立即接通,而使导弹处于暂时失控状态。在分离干扰作用下可能产生较大的姿态角偏差。为防止二级起控时舵角饱和,在可能出现较大分离干扰的波道中,控制系统放大倍数在开始几秒取低于额定值,这样级间分离段姿态能始终保持稳定,从而解决了分离的状态控制问题。
东风四号二级发动机YF-3与一级单管发动机YF-1相比有较大变化与改进:涡轮泵固定在推力室身部侧面;使用了承压能力高的蝶形膜片式的气动活门;用小机架把推力传递到储箱锥底;工艺上首次大量采用精密铸造零件,提高了质量和性能,同时还采用爆炸成型工艺,生产出集合器弯管等组件;采用了大面积比的玻璃钢喷管延伸段;推力室头部再生冷却隔板改用燃料冷却,使氧化剂全部流经推力室身部等。
由于YF-3是在接近真空条件下工作的,为了充分发挥高空发动机的效能,采用了大面积比的喷管,这样可使燃气充分膨胀,从而提高了发动机比推力,使推进剂的化学能最大限度地转化成发动机的动能。在方案论证阶段,曾选择辐射冷却化铣钛合金喷管与烧蚀玻璃钢喷管两种方案。一院211厂试生产的强力旋压成型的钛合金喷管延伸段先后通过了6次热试车考验。但由于钛合金板材加工难度大,报废率高,造价昂贵等原因,此方案最后被放弃,改用玻璃钢喷管方案,由建材部251厂试制。玻璃钢喷管取材易,成本低,并可使喷管外壁工作温度低,对导弹尾舱内的仪器和舵机的那个的热影响小。开始试制是采用低压固化玻璃布带工艺,在发动机热试车中,喷管延伸段多次断裂,导致试车失败。材料工艺研究所提出高压固体工艺,并采用改变树脂配方、改进生产工艺等措施后,解决了延伸段问题。
YF-3是中国第一台高空发动机,工作在60千米以上高空。保证发动机高空顺利点火启动成了研制工作中的重大技术难关。在张贵田主持下,液体火箭发动机研究所科技人员从实际出发,根据发动机燃料和氧化剂相遇就自燃点火的情况,经过研究分析和反复试验论证,提出了解决方案:为二级发动机造成一个在高空跟地面一样的点火环境,并进一步改造了发动机有关系统,保证两组元进入燃烧室有合适的时差,并采取在燃烧室喉部粘合堵盖、副系统加薄膜等措施,确保发动机启动时,所有腔道均保持有与地面相同的点火环境。这样,推进剂二组元既能够可靠点火,又不会出现爆燃。
1966年3月3日,YF-3发动机首次全系统试车成功。10月8日,首次100秒长程试车获得成功。为了取得二级发动机高空性能参数,考核发动机的高空点火和工作情况,需要进行发动机的高空环境试验。液体火箭发动机研究所设计了一个抽真空扩散试验舱作为发动机高空模拟试验装置,利用发动机喷焰喷射抽空作用,在试验舱内形成高空低压环境。1966年9月,高空模拟试验装置研制成功,11月2日,首次进行的二级发动机高空模拟试验,获得了高空性能参数,高空推力达到290千牛,完全满足火箭二级对发动机推力的要求(后提高到320千牛)。以后,又多次进行改进设计和地面试车,并经导弹飞行试验考验,证明二级发动机工作可靠,选定的点火方案可行。
为了减少东风四号的长度和结构重量,第二级的储箱采用了先进的共底储箱方案,同时还采用了锥形承力后底,使发动机推力直接作用在箱底上。共底储箱结构一是要防止渗漏;二是要防止共底受负压。因为一旦发生破裂和渗漏,两种推进剂碰到一起就要爆炸。因此要按外压设计共底;生产中要有严格的检漏措施。二级箱体共底叉形环和壳段的焊接处空间太窄,不能用气动涨圈撑圆来保证焊接前的装配质量。一院211厂反复试验后,用特殊的对接接头形式解决了储箱的拼底焊接问题。
七机部一院还与协作单位共同努力,解决了弹头高速再入防热的问题。东风四号弹头采用高硅氧/酚醛材料模压端头体、端头帽和天线窗,大面积防热层采用高硅氧/酚醛材料重叠缠绕、常压固化工艺。核战斗部(代号512)由核武器研究院负责研制,为300万吨当量的热核弹头,在东风三号弹头基础上改进而成。
东风四号导弹射程远,测速精度要求高,特别是对试验场及航区的安全控制要求严,原有的以光学设备为主体的测量系统已不能满足飞行试验的要求,必须建立以无线电设备为主体、光学设备相配合的新的测控体系。1965年3月,根据东风四号导弹和东风五号洲际导弹的研制试验计划,酒泉导弹试验基地向国防科委提出了研制无线电弹道测量和试验场安全系统的申请。6月,国防工办、国防科委联合给四机部下达了研制任务,代号为“154工程”。该工程由十院19所负责技术抓总,由该所魏鸣一任总设计师。154工程分两期进行。一期工程采用连续波短基线干涉仪测速、单脉冲雷达定位混合体制的中精度无线电外弹道测量系统,以满足东风四号导弹飞行试验的需要。一期工程包括8个分系统:连续波测速分系统、单脉冲雷达定位分系统、引导分系统、时间统一分系统、安全控制分系统、弹上设备分系统、数据传输分系统和电波传播特性研究。
在国防科委154工程办公室的组织协调下,各研制和生产单位密切配合,于1969年10月研制出中国第一套无线电弹道测量系统,并于11月参加了东风四号中远程地地导弹的首次飞行试验。在试验过程中,“154”无线电弹道测量系统基本上完成了弹道测量任务,表明中国研制的无线电测控系统是成功的。1970年4月,该系统又参加了东方红一号人造地球卫星发射时对运载火箭主动段的测量,以后又多次参加了东风四号的发射试验,都完成了任务。该系统作为中国早期的无线电测控系统,在研制方案中,暂时避开了一时难以解决的连续波定位技术,不仅缩短了研制周期,而且还有利于集中力量突破相位锁定、基线电缆传输、单脉冲体制应用和液压伺服传动等关键技术。
导弹飞行的外弹道测量参数较少,要了解火箭发动机、控制系统的工作情况,必须发展遥测技术。在研制“154”无线电测量系统的同时,导弹试验的遥测技术也有很大进展。七机部一院704所首次研制成功BWY-3型大容量无线电遥测系统。该系统信道容量大,可同时测量100多路缓变参数、10多路速变参数和特征时间参数。弹上首次采用电子交换子,地面记录设备首次采用磁记录器,事后数据处理首次采用计算机快速处理,大大提高了处理效率。1969年11月,该系统参加了东风四号导弹首次飞行试验,圆满地完成了接收、解调、记录遥测信号的任务。在以后的洲际导弹飞行试验中,又成功地用于主动段弹体遥测参数的测量。
为了提高遥测弹头测量的可靠性,采取了多种手段并用的技术途径。东风四号遥测弹头采用硬回收、弹射回收和中速率无线电遥测三种手段,在试验过程中均获得成功。硬回收技术,在反复研究、试验后,采用多层复合结构的硬回收装置,磁带保护良好,记录参数得以重发。
参照东风三号大型试验的经验,东风四号导弹从1967年至1969年,进行了较充分的各种大型综合性地面试验。除了常规的全弹振动和全弹电气系统匹配试验外,还进行全尺寸晃动试验,以确定储箱中推进剂晃动的动力特性及防晃装置的阻尼特性。全弹试车和第二级简易试车进行了6次。简易试车主要检验储箱共底、锥底方案及动力装置系统方案。全弹试车是各系统在地面进行一次比真实略为苛刻的动力环境条件下的综合性检验和考核。通过一系列试验,取得丰富的资料和数据,为飞行试验打下良好的基础。

生产中的DF-4导弹
自从1966年5月31日国防科委、中国科学院、七机部共同商定发射中国第一颗人造卫星的运载火箭长征一号以中远程导弹为基础,加装第三级固体火箭而成后,人造卫星计划就与中远程导弹紧紧地联系在一起,因而受到中央的高度重视。1967年11月23-24日,国防科委和国防工办联合决定,要求七机部一院在1968年4月进行中远程导弹全弹试车,5-6月进行合练,7月开始飞行试验,力争1968年国庆节前发射卫星。1968年1月4日,中央专委办公室通知:中央专委第十九次会议确认:东风四号是一个重要型号,不能放弃,不能动摇。要积极调整力量,安排落实,并要求争取在1968年发射第一颗人造卫星。
在东风四号进行大型试验的关键时期,七机部的科研工作受到“文革”的很大干扰和破坏。为克服“文革”造成的影响,周恩来于1969年4月9日、5月7日、5月10日三次召见七机部一院与东风四号全弹试车的有关人员,进行耐心细致的说服工作。他明确指出,试车是关系国家荣誉的大事,任何人不得干扰。为了明确责任,确保产品质量,按计划研制,他要求承担研制任务的人员服从指挥,坚守岗位。在周恩来的直接过问下,5月19日和6月4日东风四号一、二级试车均获成功。
1969年7月17日、18日、19日和25日,周恩来又连续召开会议,解决长征一号火箭二级和三级的地面试车问题,并委派钱学森处理有关试车事宜。并要求参加东方红一号卫星发射工程的29个单位共计3456人必须坚守岗位,服从指挥。
1969年7月30日,七机部一院提出东风四号01批一组飞行试验大纲。8月22日国防科委批复同意。同年8月27日,第一枚东风四号试验弹出厂,运往酒泉基地,准备进行飞行试验,负责首次试验的技术指挥是任新民。东风四号的试验不仅关乎中国第一种中远程导弹的研制成功,也直接影响到长征一号能否发射成功中国的第一颗人造地球卫星。另外,由于东风四号的射程增大,在试验时是否会由于控制系统故障而使导弹飞出国境也是要考虑的重大问题。为此,周恩来在发射前专门听取了汇报,详细询问了导弹的质量和所采取的飞行安全措施。
3.飞行试验与技术改进
东风四号导弹首次发射试验确定为“短程总体方案验证”试验,在酒泉试验基地进行塔架发射,旨在考察总体设计方案的可行性,重点考核两级分离和第二级发动机高空点火性能。1969年10月,01号导弹在发射阵地进行最后的准备时,由于发生一级发动机断流活门误爆事故,导致必须更换一级发动机的重大事故。经检查,事故是由于测试路线设计不周所致。这枚导弹在更换发动机后转技术阵地重新测试,因而没有参加首次飞行试验。

DF-4首发飞行试验
11月16日,02号导弹进行飞行试验。火箭点火升空后,由于指令系统发生故障,在飞行中第一级未关机,第二级未点火,两级未分离,导弹自毁,试验失败。经检查,试验失败的原因是飞行中程序配电器中途停转,主要是设备的质量问题所致。导弹既存在着技术和工艺质量问题,加上在试验基地检测时,操作失误和处置也有不当之处。为此,全体参试人员深入总结经验,认真贯彻“严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失”的试验方针,进行了大量的单机试验和多次系统检查测试,排除了系统之间出现相互干扰等故障和隐患。对程序配电器采取提高可靠性措施并增加第一级关机时间备保信号,以确保两级能够按计划正常分离。
1970年1月30日,更换发动机后的01号导弹在酒泉试验基地进行飞行试验获得成功,两级分离正常。第二级火箭发动机高空点火成功,控制仪器工作正常,弹头落于预定弹着点附近,落点偏差很小,试验获得成功。此次试验结果证明,中远程导弹总体技术方案可行,各系统工作协调。这次成功发射具有重要意义,它一方面标志着中国掌握了两级火箭技术,同时也为长征一号运载火箭发射成功中国第一颗人造卫星打下了坚实的基础。三个月后的1970年4月24日,以东风四号导弹为基础加装第三级固体发动机的长征一号火箭将中国的第一颗人造地球卫星东方红一号成功地发射到近地点439千米,远地点2384千米,倾角68.5度的近地轨道上。我国成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。

在东风四号基础上研制的长征一号火箭
为了进一步检验东风四号导弹的战术技术性能,随后开始长程试验,并考核井下加注、井口发射方案及武器系统性能。与之前的东风系列导弹相比,井下加注、井口发射方案大大减少了导弹在地面的暴露时间,提高了生存性能。长程试验主要在东北导弹试验场进行。东北试验场于1967年4月在深山密林中开始施工建设,于1970年8月建成了试验场区。1975年9月,中央军委决定将东北试验场改编为东北导弹试验基地。夏冰任司令员,杨同善任政治委员。基地成立后,根据试验任务的需要,又扩建了一部分试验设施。
      地下发射井中的东风4号导弹。井下加注、井口发射将大大减少了导弹在地面的暴露时间。
1970年11月23日,在东北试验场进行了东风四号首次长射程飞行试验(01批6号弹)。但又因数字计算装置故障,致使一级火箭关机预令信号未能发出,二级火箭未能点火,飞行至一级推进剂耗尽关机后,因姿态失稳在空中自毁。周恩来总理当即指示:“要总结经验,再接再厉,争取下次打好。”当地政府和群众发现并提交了导弹残骸,为分析故障提供了重要依据。发射部队和研制单位组织技术人员对试验资料和残骸进行了仔细分析,找出了失败的原因,并在设计上采取了相应的改进措施。
1971年11月15日,东风四号第二次长射程试验获得成功,射程3772千米,这也是东四首次采用井下加注、井口发射方式发射。但弹头再入烧蚀破坏,端头烧穿。试验证明,该导弹在长射程状态下,各系统工作协调、可靠。这次试验还考验了发射方式,并取得了弹头再入试验环境和弹头烧蚀的资料。此次试验成功表明东风四号具备了中远程射程能力,标志着中国完全解决了两级导弹的级间连接和分离技术,发动机高空点火技术,导弹的姿态控制和制导技术等难关,把中国的导弹技术推进到一个新的阶段。
1969年3月中苏珍宝岛事件后,苏联对中国的核打击危险急剧上升,部队急需能够对苏联进行有效核反击的导弹。当时东五导弹尚未首飞,而“八年四弹”中制定的中远程导弹射程(4000 km)不足以从中国西部(比如青海)打击莫斯科,于是要求增加东四射程。1970年6月,七机部负责人钱学森、杨国宇到第一研究院听取意见,表示同意中远程导弹增大射程的建议。7月,加大推力的发动机通过了280秒长程试车。随后,国防科委正式向中央专委呈报中远程导弹增程建议。8月,周恩来在中央专委会上正式批准增程方案,并指示:不要改动太大,要快点搞出来。由于“文革”的影响,这项研制工作几乎陷于停顿状态,直到1975年经过调整、整顿,才出现转机。该导弹经改进设计采取增大射程的技术措施后,从1976年5月起,进行了多次考核性飞行试验。

1976年5月15日和8月25日,经过改进的东风四号02批1组两次飞行试验相继成功,证明增程设计是正确的,弹头防热层得到考验,满足提高射程后防热能力的要求。随后进行东风四号全程飞行试验。1977年9月30日,首次全程试验由于一级在飞行84秒时安全接点回路出现故障,导弹自毁。11月22日,第二次全程飞行试验取得圆满成功,射程达到4167千米,考核了两弹匹配性能。这也是二炮部队首次发射该型号导弹。为了加强对改进工作的领导,1978年1月,正式任命李一鸣为中远程导弹总设计师。1979年4月,任命冬春为总指挥。1978年7月31日、9月16日和12月23日又进行了三次全程飞行试验,前两次取得成功,第三次失败。这几次试验,初步验证了东风四号导弹的战技性能,考核了核弹头的引控系统。为提高精度,东风四号从02批第8发开始还进行了横向修正,取得较好的效果。
东风四号研制任务书要求导弹应具有加注推进剂后,在井内停放15天,然后提升到井口发射的能力。1980年2月9日成功进行了验证此功能的飞行试验。
东风四号导弹在第二批改进(02批3组)中,还针对发射方式、储存性能、安全性能等进行了大量改进,以增强导弹的生存能力和使用性能。1975年5月,中央批准了东四增加平洞贮存、拖架场坪发射方式。1980年8月2日,首次采用拖架场坪发射方式发射成功,导弹飞行正常,弹头命中精度很高(落点偏差纵向远0.079 km、横向右1.177 km)。飞行试验中同时进行了核弹头的“冷”试验。此次试验成功意义重大,中共中央、国务院、中央军委于8月5日特向东北基地发了贺电。同年10月31日,第二次拖架场坪考核试验也获成功。

处于场坪发射状态的东风4号导弹
至1980年10月底,东风四号02批共计11发的发射试验证明:导弹两次改进方案正确可行,导弹全系统性能符合战术技术指标要求,新的发射方式可行,发射设备和发射程序符合战斗状态下的基本要求。通过这些试验还检验了弹头再入强度和防热性能,考验了全系统在高温、低温、加注停放、贮存、淋雨及风载条件下的技术性能。在此期间还进行了两弹结合模拟试验,磁记录装置弹射回收试验,弹上仪器工作寿命试验,并检验了系统夜间操作、反应时间等战斗性能。
1980-1983年,东风四号完成了设计与工艺定型。1983年6月29日,国务院、中央军委批准东风四号导弹核武器定型。1988年8月6日,改进后的东风四号核弹头定型。
东风四号导弹从研制到定型长达18年之久,比原定的研制计划大大推迟,影响了部队的装备时间。除了中间一度下马,拖延了研制进度外,在整个研制过程中,由于增大射程、改变发射方式,导弹的技术状态做了多次重大修改,每改一次就要增加一个批次的飞行试验,使得整个研制周期拉长。一个导弹武器系统,战术技术指标要充分论证,尽量不要在研制过程中修改指标,从而避免修改总体方案,改变技术状态,拖延研制周期。
4. 装备部队
早在1968年,东风四号首次发射试验前,二炮就决定两个团准备转型东风四号,1970年10月又决定组建了第三个“东四”团,当时部队急需这种能打到苏联欧洲地区和美国关岛的中远程导弹。然而由于东风四号的研制进程一再延迟,部队长期处于等待装备的尴尬状态。甚至直到东风四号定型后,由于配套装备未能及时到位,部队在一段时间内仍无法进行系统训练。因此,东风四号直到80年代后期才开始形成战斗力。

1984年10月1日,东风4导弹方阵驶过长安街,第一次向世人揭开神秘面纱。
1986年夏天,二炮下达了由某旅执行东风四号定型后生产的首批(03批)产品的抽检飞行试验任务,飞行试验中同时进行核弹头的“冷”试验,由某团首次执行弹头装检任务,标志着部队开始从保障型向作战型的转变。经过三个月的发射前训练准备,11月19日,在国内最大射程条件下进行了飞行实验,落点偏差纵向0.754 km,横向0.31 km,核弹头“爆炸”高度偏差仅为0.78米。这次发射同时也是二炮一次模拟核反击作战演习。演习背景是超级大国为争霸世界对我国突然进行核袭击,在严密防护下,我军实施核反击作战,重创敌军,粉碎其霸权主义的阴谋。
1992年7月24日,该旅在东北基地又使用东四03批一枚导弹进行训练发射,在同样射程条件下,横向及纵向偏差均小于0.25 km,远高于导弹定型指标。
90年代,东风四号生产了04批。1997年秋,某旅成功执行了批抽检飞行试验。

部队自行研制的东风四号导弹模拟训练装置
2002年8月28日,某旅千里机动,在28基地完成了东风四号导弹实弹抽点发射任务。在远距离机动驻训、随机抽点的全新复杂环境里完成了数十个科目的演练,创造了同型号导弹发射史上发射时间最短、射击精度最佳的新纪录。
2004年7月,从未打过实弹的某旅发射四营执行发射任务,打出了东风四号导弹近年来的最佳精度。2004年底,该旅进行了扩编,新组建了两个发射营及部分保障分队,当年组建当年即形成战斗力。2005年,该旅对一枚已经超期服役两个周期的东风四号导弹成功进行了延寿飞行试验。
                                                       二炮部队已对东风4号导弹多次改进和延寿。
2008年11月,某旅成功执行东风四号试验发射任务。2009年3月,该旅再次成功发射东风四号导弹,多项数据刷新纪录,验证了该型号导弹良好的技术状态和战术性能。
东风四号导弹是承前启后的重要型号,它的研制成功意义重大,为中国多级火箭的发展积累了宝贵经验,为发射第一颗人造卫星奠定了基础。航天部门还在东风四号的基础上研制了新型固体远程导弹的弹头试验弹,为第二代小型化热核弹头的研制做出重要贡献。作为一种老当益壮的战略武器,东风四号还将服役一段时间,保持我国的战略核反击力量。

本文专供网易军事(http://war.news.163.com/),禁止商业转载,非商业转载请注明本文链接及本声明。
东风三号导弹的装备和改进
装备介绍 2009-12-28 07:36:03 阅读1561 评论0 字号:大中小
东风三号导弹是我国第一种中程弹道导弹,也是第一种可携带百万吨级当量热核弹头的导弹武器,在我国战略导弹部队的发展史上具有承上启下的重要作用,至今仍在发挥着“余热”。
东风二号是二炮部队第一种实战武器,20世纪60年代中期开始服役,直到70年代末仍是二炮的主战武器。东风二号是中近程导弹,对美国在东亚、东南亚和苏联在远东和中亚地区的目标覆盖范围很有限,而且使用的是万吨级当量的原子弹头。随着70年代中期东风三号的研制成功并装备部队,二炮的打击范围和弹头杀伤力都大大增加。最早装备的部队主要是参与定型试验(包括发射试验和地面试验),并逐步掌握独立执行发射任务的能力。70年代末,一些原先装备东风二号导弹的部队开始转型东风三号,先后共有七支作战部队装备了东风三号导弹。

公路机动中的DF-3
1978年8月,邓小平在听取七机部汇报时,提出了“用现代化武器打游击”的思想。据此,各部队结合作战区域的气候、地形等特点,组织实施了在严寒、炎热、多雨、大风和高原、丘陵等复杂条件下的适应性训练。有机动作战任务的部队,组织了公路行军、铁路输送和机动作战训练;担负战备值班任务的部队,组织了首长、机关、部队进驻坑道的训练。这些训练科目,对提高部队的快速反应能力和核反击作战能力起到了积极作用。

DF-3加注
部队在使用过程中还改进和完善了武器装备,提高了部队的作战能力。1978年8月,806团完全依靠自己的力量进行了东风三号导弹缩短发射准备时间试验,获得成功。通过采取双剂(氧化剂、燃烧剂)同时加注,革新测试设备,科学安排操作程序等措施,使发射准备时间缩短三分之二以上。第二炮兵第一研究所徐孟道、张自然用近十年时间,研制成功了东风三号活动发射基座,使导弹可以离开固定发射阵地发射,提高导弹的机动作战能力和快速反应能力。

铺设钢板活动发射基座
1980年3月,根据中央军委关于延长导弹核武器使用寿命的指示,第二炮兵成立了以李懋之副司令为组长武器延寿试验领导小组。经过反复论证试验,得出了超过贮存期的东风三号导弹只要采取过期检修并更换部分元器件等技术措施,在数年内可继续使用的结论。1982年9月,在25基地分两次进行了03批导弹延寿飞行试验,均获成功,1983年通过国防科委鉴定。导弹的贮存期延长了2倍,具有显著的军事价值和经济效益。
1981年,第二炮兵部队制定了1981年至1985年训练规划,明确提出部队训练以技术为基础、以干部骨干为重点、以核防护和核反击作战为主要内容、以中程导弹训练为主、兼顾远程导弹训练的指导原则。到1985年,东风三号导弹和弹头器材的实装操作教范全部编写完成。80年代中期,二炮重点抓了中程导弹部队的配套建设和合成训练,多次进行了发射训练,形成了整体作战能力。

DF-3弹体吊装
早在80年代初,二炮导弹技术专家江绍华、吴锡挺、裴景峰通过多年的研究发现,东风三号导弹按飞行程序关机后仍然有不少剩余的燃料,通过新的弹道计算,完全可以增加几百公里射程。1985年3月,二炮导弹增程领导小组成立,李旭阁副司令员任组长。二炮科技人员采取调整发动机推进剂混合比、改进弹道等措施,挖掘了原设计的技术潜力,增大射程约400公里。9月16日和26日,两枚增程导弹飞行试验取得成功,完成了预定增程计划。整个增程项目,仅花了200多万元科研经费。1986年1月7日,中央军委主席邓小平发布命令,给江绍华、裴景锋记一等功。二炮宣布给吴锡挺记一等功,给江绍华、裴景峰提前晋升一级。中央军委给全体参试人员颁发了嘉奖通令。嘉奖令说:东风三号导弹的控潜增程试验成功,明显地提高了该型号导弹的性能,增加了打击目标的数量,扩大了控制目标的覆盖面积,增强了火力运用的灵活性,为今后对现有战略武器的改造完善提供了有益的经验。
80年代中后期,为了适应现代化局部战争的需要,我军开始考虑发展常规导弹。在全新的固体战术导弹研制成功前,决定先为东风三号导弹研制一种常规弹头,代号118弹头,由青海221基地负责研制。1987年冬和1988年,成功进行了两次常规弹头试验。尽管打击精度不能和后来的一些型号相比,但重达两吨的常规战斗部打击效果也是相当可观的。
这种可携带常规弹头的东风三号导弹不久后在国际上“暴得大名”。(当然,理论上也可以携带核弹头,但中国不可能出口核弹头。)1988年3月,西方媒体公开了中国向沙特出口几十枚东风三号导弹的消息(不同的消息来源称有50-60枚)。中国与沙特间的协议于1985年7月签订。1987-1989年间中国为沙特培训了军事和技术人员,中国还派出部分军事工程技术人员(对外称“金轮工程公司”)帮助建设了Al Sulaiyil和Al Joffer两个导弹基地。基地建成、导弹交付后,中国还派出部分二炮现役部队(由几支导弹旅轮流派出一个发射营)常驻沙特协助使用这些导弹。1990年7月21日,中国和沙特建交。1991年海湾战争期间,二炮派驻沙特的人员圆满完成援外任务,获集体一等功,受到中央军委和江泽民主席的表彰。

沙特DF-3导弹的火力覆盖范围
80年代末开始,国际形势由紧张趋向缓和。但是,随着东欧剧变,苏联解体,两德统一,国际形势变化呈现出新的特点。苏美力量对比失衡,帝国主义、世界和地区霸权主义,为了各自的战略利益,仍在加紧推行强权政治;西方国家一直未放弃对中国实行“和平演变”。世界仍处于动荡不安之中。
保持和提高中国核威慑力量是军委、总部和二炮领导这一时期思考较多的问题。当时我国正处于经济建设的关键时期,“军队要忍耐”,短期内不可能拿出更多经费更新装备。因而只有通过保持或增加现有数量来弥补质量的不足。而且,即使资金允许,也受到技术水平和生产能力的制约。中远程导弹和洲际导弹才开始装备部队,尚未形成完整战斗力。随着东风二号的逐步退役,东风三号成为二炮部队在这一时期唯一可靠的主战装备。但东风三号也已经超期服役,面临战斗力下降的局面。
面对现实,如何渡过二炮装备建设的困难时期,是一个刻不容缓的问题。经过半年多反复调研论证,二炮提出了服从国家经济建设大局,用自己的技术力量进行整修,恢复技术、战术性能,以适应二炮武器装备发展形势客观要求的初步设想。
整修工作决策性调研始于1988年下半年,全面开展从1989年4月至1991年6月历时两年多。整修工作分三个阶段组织实施:1989年上半年为准备阶段,这期间主要进行更深入的调研,部署详细的整修实施计划,确定整修范围、数量、标准,并进行经费、物资准备等等;1989年下半年到1990年年底为实施阶段;1991年上半年为收尾总结阶段,主要进行考核验收、调整配套、检验性实弹发射、总结经验。为检验大规模整修效果,二炮在25基地对整修后的武器装备进行了三次检验性实弹发射,均获得圆满成功,精度超出了预想结果。其中一枚储存了22年的导弹,落点纵误差为1.5km,横误差为564m。
1991年7月,二炮在北戴河隆重召开了总结表彰大会。承担和参加整修任务的有部队、院校等20多个单位,直接参与整修的干部、战士、工程技术人员、军代表达5000余人,按总参谋部规定的整修数量要求,圆满完成了任务。总参谋部也通报表彰了二炮圆满完成某型号导弹整修任务,并指出:“二炮的主要做法和经验,对推动全军武器装备管理,具有重要意义。”

DF-3作战发射单元
90年代之后,二炮对东风三号这种已服役20年的导弹继续挖潜增效,最大限度地保持部队的战斗力。
20世纪90年代中期,二炮装备部成立“导弹延寿研究中心”,在塞外某仓库组建了试验场,重点研究了发动机工作可靠性这一关键环节。90年代末,成功对东风三号导弹进行了第三次延寿。

为了提高在局部战争中的使用效能,二炮还研究了东风三号的小射程低伸弹道。采用这种弹道可以减小飞行时间,提高突防能力,这在90年代中期面临日益严峻的台独威胁的形势下具有特殊重大意义。1994年4月,成功进行了首次飞行试验。在1997年的一次800千米小射程训练发射中,某旅打出了落点纵向偏远0.157 km,横向偏右0.358 km的好成绩,这比70年代的导弹定型指标提高了差不多一个数量级。
2009年秋,某旅作为二炮唯一一支仍在使用东风三号的部队,在演习中成功发射了一枚经过多次延寿的导弹,并打出了很高的精度。东风三号导弹这位有40年军龄的老兵,仍在为祖国站岗放哨,为维护世界和平贡献力量!

未经授权,请勿转载。
更多精彩,请关注网易军事频道。
东风三号导弹核武器研制历史
装备介绍 2009-12-27 04:37:17 阅读1006 评论0 字号:大中小
“东风三号”中程导弹是中国完全独立自行研制的液体地地中程导弹。导弹全长20.65m,最大直径2.25m,起飞质量65 t,推进剂为可贮存的硝酸/偏二甲肼,发动机地面推力1040 kN (由四个单机并联而成),控制系统为位置捷联制导,弹头为一枚300万吨TNT当量的热核弹头。在研制过程中,东风三号从开始到第一批飞行试验成功,经历了三个阶段。第一阶段是前期探索。第二阶段是单项预先研究,为型号设计做准备。第三个阶段是全面展开研制工作。该型号使用了大量新技术,包括新型推进剂、大推力发动机、四机并联等。另外,全部材料、元器件都立足于国内,具有较高的实用价值,并为后继型号特别是中远程导弹、洲际导弹的研制打下了坚实的基础。
1.探索和预先研究工作
东风三号的前身叫东风一号。国防部第五研究院一成立,就把这个型号列入规划任务。1958年8月,国防部五院在四级干部会上,把它和“1059”、红旗一号列为三大研制任务,要求1959年10月份完成。1958年12月,一分院制订的近期(1958—1962)工作规划,明确在仿制“1059”的同时,要着手研制中程导弹,以便由仿制逐步转入自行设计。从此,分院各设计部、研究室分别根据自己专业特点,开展了导弹的新材料、新工艺研究,为新型号的研制做准备工作。
东风一号(即后来的东风三号)的方案探索与论证工作是从1958年开始的。11月,分院在论证的基础上提出了东风一号的主要战术技术性能指标。接着,陆续开始各种方案的讨论。首先考虑的是采用什么样的推进剂。有的主张用液氧和煤油,也有的主张用红烟硝酸和煤油,还有的建议用红烟硝酸和偏二甲肼。经过分析讨论,认为用煤油作燃料难以解决发动机的高频燃烧不稳定问题;而肼类作燃料毒性又太大。第三设计部就从搜集资料入手,探讨新型发动机的技术途径,并会同有关设计与研究部门对煤油、肼类和混胺等燃料做详尽的研究与比较。同样在总体方案研究中,也遇到弹体直径到底多大为好的问题。有的主张继续沿用“1059”的直径,继承性大,可以减少工艺装备费用,但长细比过大;有的主张采用2.5米的直径。各有利弊,需做深入研究分析。控制系统也提出了各种不同的方案设想。
1960年2月,一分院召开东风一号设计会议,明确任务,组成预先草图设计组,开展工作。接着,在战术技术指标定量分析的基础上,完成东风一号的弹道计算,提出了型号设计的初步要求。3月,国防部五院任命徐兰如为东风一号总设计师。
6月,第一设计部在总体初步分析研究基础上,向各分系统提出东风一号方案设计的技术要求。明确发动机(代号为“5D10”)单机推力为20吨,四机并联。推进剂为硝酸和混胺。同时,一分院也向211厂下达了弹体、发动机试验件的生产任务。10月,“东风”型号设计委员会听取各分系统方案进展情况和存在问题的汇报,并提出相应措施。
1961年5月,控制系统提出捷联补偿、坐标转换、无线电制导和惯性平台四种可供选择的方案。对方案的原理、技术可行性、制导器件的要求和误差分配,逐一进行了深入细致的分析和研究。这次方案的讨论,既锻炼和提高了设计队伍,又为制导方案的深入研究指明了方向。但是,由于当时国内工业基础较为薄弱,所提出的协作项目(包括原材料的供应)进展不大,也由于生产加工和试验条件的限制,多数预研工作只能在理论上进行。
1961年9月,一分院召开东风一号型号工作会议进行设计质量复查。经过一个多月工作,11月16日,在东风一号型号委员会上,第一设计部综合整个型号研制情况,汇报了设计中存在的十大技术关键,即命中精度、燃气舵烧蚀、方位瞄准、头部防热、火烧尾部、全弹振动、尾翼面积、安全装置、液压系统和末助推等,严重影响设计工作的深入进行。对此,一分院和型号设计委员会共同提出暂停东风一号试验件的生产,并对上述技术关键研究提出解决措施。年底,一分院对东风一号提出了修改初步设计的计划。
根据“1059”和东风二号的经验看来,研制一个新型号并非是一件轻而易举的事。加上60年代初期,国家正处在三年困难时期,财政经济状况还十分紧张。为了缩短战线,集中力量研制东风二号,1962年5月,国防部五院党委决定,在东风二号问题尚未弄清之前,先不考虑东风一号的总体设计,但要继续开展重点项目的预先研究。
东风二号首次飞行试验失败给东风一号带来许多有益的启示与思索。其中最为重要的一条,就是要研制一个新的型号,必须抓好预先研究工作。因此,认真抓了与东风一号配套的各项预研课题,重点是抓好发动机和惯性器件的预研工作,使其真正起了探方向、攻关键、上水平的先行作用。
1963年8月,一分院召开会议就第一设计部提出的东风一号战术技术指标和技术途径的设想以及型号配套的预先研究课题进行了讨论,统一了对战术技术指标的认识,明确了研制的技术途径,肯定了预先研究的课题。东风一号用四个液体火箭发动机并联作为动力装置;推进剂采用偏二甲肼和硝酸;控制系统的执行机构争取用摆动发动机,如摆动发动机一时研制不出来,可先用燃气舵作为过渡;控制系统采用双补偿方案;为增大控制系统可靠性,考虑用重复电路;用加温后的氮气进行增压;结构基本材料是铝合金;弹头防热基本材料采用玻璃钢,端头采用层压玻璃钢或加强陶瓷;弹体直径建议为2.25米。
为满足东风一号战术技术指标要求,提出的配套预研课题有总体方案研究,液体火箭发动机,推进剂箱增压方案,发动机的推力、混合比和推进剂剩余量的控制问题,摆动发动机的结构研制,用摆动发动机方案后引起的稳定问题,燃气舵研制,弹上控制及测量仪器,重复电路,测试自动化,底部防热,推进剂晃动问题,大型箱体的研制,弹头防热,与飞行试验的有关问题和各种材料的研究等。
1963年10月,国防部五院向国防科委提出研制射程为2000—2500千米中程导弹的设想。具体进展是,1964年完成方案论证,确定战术技术指标。1964年3月,总参谋部和国防科委颁发了经中央军委批准的各种导弹、火箭的命名和代号编排方法,将原东风一号改称为东风三号。4月22日,国防部五院任命林爽、屠守锷为东风三号中程导弹正副总设计师,要求1965年6月完成方案设计,争取1970年前后研制成功。
经过两年多的预研,中程导弹取得了重大进展,主要表现在以下几个方面:
第一,5D10发动机单项研制取得进展。1960年4月,确定采用红烟硝酸和混胺作为5D10发动机推进剂之后,就开始了各项研究与设计工作。1962年底至1963年上半年相继建成了液体火箭发动机水力试验室、涡轮泵热试验室和介质试验室,为解决燃气发生器低频燃烧不稳定等一系列技术问题创造了必要条件,也为发动机全系统试车创造了条件。1964年11月建成了三号试车台。
在此期间,211厂还从工艺上解决了大批量喷嘴的加工问题,攻克了波纹板成型和真空钎焊等技术关键。1963年初,生产出第一台平头波纹板钎焊身部的推力室,为创造大型发动机奠定了工艺基础。最为突出的是初步攻克大型液体火箭发动机燃烧不稳定的问题。5D10发动机推力室最初采用的是结构尺寸相同的双组元外混合离心式喷嘴。推力室内流强大致均匀分布,没有采取任何抑制高频燃烧不稳定的特殊措施。1963年2月,在进行首次推力室挤压式试车时,启动后仅1秒钟推力室头部即遭到严重破坏。在改善、调整充填时间和启动程序之后,推力室仍接连发生不同程度的破坏。根本原因是高频燃烧不稳定。于是改变头部喷嘴结构,从排列入手寻找解决问题的途径。到1964年6月,先后用不同的头部方案进行了70多次试验。最后选择了“液相分区”头部的方案,有效地解决了横向高频燃烧不稳定问题。
与此同时,肼类燃料,特别是偏二甲肼毒性的研究也有了进展。经试验证明偏二甲肼虽有毒性,但完全可以预防。这样推进剂最终定为红烟硝酸和偏二甲肼。1964年6月,正式开展东风三号发动机的研制工作。
第二,突破高精度惯性器件难关。为了保证东风三号具有高的命中精度,对惯性器件的精度提出了较高的要求。为此,研制高精度惯性器件,就成了预研的重点课题。1961年,惯性器件设计部门即着手开展研制高精度的陀螺积分仪。它与电解积分仪相比,不仅结构紧凑、牢固、精度高、可靠性好,而且可以有效地缩短发射前的准备时间。
在陀螺积分仪的研制中,对视速度补偿机构、双向脉冲装定机构和陀螺马达等都做了很大的改进,从而提高了陀螺积分仪的精度,有效地减少了由振动引起的误差。经过几年的攻关、试验和不断的改进,到1964年,已研制出了基本满足中程导弹制导要求的陀螺积分仪模型样机。中程导弹的横向控制是控制导弹横向速度的。经过反复研究后,决定在垂直陀螺仪的外环上装上一个横向加速度表,即通称为“背表”方案。这样横向加速度表输出的横向加速度信号,可直接用于横向制导而不必再经过坐标转换,从而使制导系统变得简单,提高了可靠性。但由于垂直陀螺仪外环上增加了负载,就加大了干扰力矩,加大了漂移,降低了陀螺仪的精度。为了解决这种负效应,科技人员在陀螺仪设计中,采用YM-16高速马达来提高角动量,降低漂移率,提高陀螺仪的精度。
第三,解决大直径箱底拼焊工艺。东风三号弹体直径定为2.25米。国产铝板的宽度,不能满足推进剂箱用材的需要。为此,第一设计部于1963年初开展了对大直径推进剂箱底的外形和拼焊形式的研究。这一课题,不仅是一个理论性问题,而且带有更大的实践性,设计方案能否实现在某种程度上取决于工艺方法。211厂和第一设计部共同研究,确定箱底制造工艺由整体压延改为预制瓜瓣拼底焊接。为实现箱底拼焊,还设计制造了一套大型拼焊夹具。1964年底,对试验件进行了液压强度试验。结果表明,设计方案是可行的,能用1.5米宽的板材制造出2.25米直径的箱底。
第四,解决推进剂晃动问题。在结构强度与环境条件研究方面,随着东风三号弹体直径的加大和推进剂储箱结构形式的改变,推进剂在储箱内的晃动问题突出起来了。为此,必须在储箱内设置专门的防晃板来抑制推进剂的晃动。1962年,第五研究所进行了液体晃动的研究。从理论分析、试验技术到晃动台的设计与专用测量设备的研制,都取得了可以实际应用的成果。在化铣密肋加筋结构的计算方法上,也为设计部门提供了简便的计算方法与实用的数据、曲线。
在此期间,根据“1059”仿制和东风二号设计的经验与教训,研究设计单位还提出了一系列适应中国情况的设计方法与规范,如风场、弹上振动环境条件和结构设计安全系统的确定,生产技术条件的制订等。这些均为开展中程导弹研制,做了理论上、技术上和应用上的准备。两年多的预研,取得了重大的实质性的成果,为正式审定东风三号设计方案、全面开展型号研制奠定了技术上和物质上的基础,而且也为各级领导机关提供了可靠的决策资料和信息资料。
1964年1月25日,国防工办同意将东风三号的研制任务列入国家计划。5月,一分院召开了近900人的东风三号动员大会,传达了国防部五院党委关于中程导弹设计工作的有关指示,部署了全盘工作,为全面开展东风三号研制制定了明确的时间表。
2.总体方案设计
东风三号经过充分而又配套的预研之后,1964年4月,国防部五院批准了第一总师室提出的五条设计指导思想,即一定要考虑应用新的技术成就;设计指标要留有余地;所用的材料、元器件在批量生产时一定要立足于国内;设计工作要严格按阶段办事,每个阶段开始的条件、结束的标志要明确;总体与分系统的关系:分系统应根据总体要求进行设计,而总体设计又应立足于分系统的现实可能性上。
正是为了实现上述目标,必须强化总体设计思想,树立总体设计权威,正确处理总体与分系统的关系,这是系统工程内在的要求。1964年10月,一分院根据东风二号的研制经验,制订了东风三号研制程序图,这是中国航天发展史上第一次在型号研制工作中应用系统工程管理的理论。这个程序图把总体和分系统在各个阶段内应完成的工作,及其相互之间的关系综合绘制在统一图表中,使研制程序直观化、形象化和科学化,从而成为制订型号研制计划和协调研制进度的依据。
东风三号方案论证工作从1964年初陆续开始,在总体、各分系统之间反复进行。
首先,制导系统是采用平台─计算机方案,还是采用捷联式补偿方案?这是东风三号方案论证中一个争论较大的问题。在60年代中期,中国的电子计算机工业与精密机械工业基础还比较薄弱,平台─计算机方案虽先进,但要在短期内研制成功难度太大;而捷联式补偿方案已经有了一定的基础,技术上比较成熟,在短期内研制成功的把握性较大。实践表明:采用捷联式补偿方案,仅用了一年多的时间,就设计生产出了可供飞行试验的制导系统,制导精度超过了原定的指标。
其次,在选择提供控制力的执行机构方案时,争论也比较大。两种方案:一种是采用当时国外型号已应用的比较先进的方案,用伺服机构摆动发动机;另一种则是继续采用“1059”、东风二号上应用的由舵机带动燃气舵的方案。采用摆动发动机的方案,是当时国际上的一项新技术,在性能上比较优越。但对中国来说,一些研究和试验的条件刚在筹备,缺乏预研的技术基础,在短期内要拿出成果是不现实的。而采用燃气舵方案,虽然也有一些技术问题需要解决,但比起摆动发动机方案终究要成熟得多,可靠得多,实现可能性比较大。通过反复论证与分析研究,最后确定在东风三号上仍采用燃气舵方案。采用了燃气舵方案,大大缩短了东风三号的研制进程。
第三,动力装置系统。首次采用红烟硝酸和偏二甲肼可储存推进剂,发动机四机并联。在活门、导管上采用了具有良好密封性能的双道密封件、多层双补偿管、子母式安全阀以及新型电爆式活门;推力室采用平头、再生冷却波纹板钎焊结构方案;采用主推进剂作为涡轮工质,简化了发动机系统的结构,提高了可靠性。
第四,弹体结构。经过反复论证,确定弹体直径为2.25米;推进剂储箱采用了高强度抗腐蚀性的可焊铝合金和化学铣切的密肋网状加筋结构,使中程导弹储箱的重量减少了25%─30%;用敏合金制造中程导弹上的气瓶,从而显著地降低了结构重量。1枚导弹用钛合金气瓶代替合金钢气瓶,就可减轻100多千克的结构重量;弹头与弹体的分离机构第一次采用了剪切式爆炸螺栓和火药作动筒,结构简单可靠,操作十分方便,大大缩短了头、体对接连接的时间。
第五,地面设备系统。采用全套设备机动化,使东风三号既可实施固定阵地发射,也可实施有依托的预先准备的有限范围内区域性公路机动发射。这就要求地面设备的车辆能通过等级最低的IV级公路,即最小转弯半径小于15米。为此中程导弹地面设备车辆采用全轮转向技术,改善机动性能,提高起竖车和弹体公路运输车的通过性。
发射台的火焰导流是导弹在发射时的一个重要问题。东风二号发射台是沿用“1059”的四面导流锥排除发动机燃气流的方案。而中程导弹采用四机并联的发动机、发射时由于瞄准射向需要回转弹体,因而每个发动机的火焰中心相对发射台导流器的位置都要变化,不能采用四面导流锥的方案,加上为液压化操作安装的液压操纵箱,挡住了一个象限的导流空间。为此,选用了双面导流器方案。导弹发射时,火焰就可能扩散到外面去,危及发射台的安全。为了解决这个问题,在导流器两侧增加挡板以限制火焰的宽度。这是一个独特创新的方案。
硝酸和偏二甲肼推进剂,不仅液相接触即会燃烧,而且都有一定的毒性,危及人身安全,硝酸还具有强腐蚀性。为避免推进剂的蒸气外溢,加注系统采用了闭回路的加注、泄出方案。这样既安全可靠,还可以同时加注,有效地缩短加注时间。
第六,遥测系统。一是参数多达118个,其中非电量68个,8种类型,而且首次出现了2千赫的高频振动;二是对弹上所有仪器的重量和体积限制很严;三是对部分传感器提出抗腐蚀性要求;四是БР-6发射机容量小,仍用并联波道直接采样办法,对2千赫的高频振动已无能为力。为解决这些矛盾,研制了压缩频谱的弹上预处理器,同时衍生出БР-6甲-37发射机。最后选用两套发射机的方案,一套“БР-6甲”装在仪器舱,测缓变信号;另一套“БР-6甲-37”装在尾舱,专测速变参数。
东风三号采用了使用方便、避免人为错误判断的自主式安全自毁系统。在导弹起飞后,一旦出现故障,超出允许范围,自毁系统便自行将导弹在空中炸毁,以保障地面的安全。
经过充分的论证,东风三号采用了全新的设计方案,完全摆脱了“1059”与东风二号的框框,在充分利用预研成果的基础上,比较集中地反映出中国60年代中期火箭结构、材料、加工方面最新技术成就。
1964年7月29日-8月3日,国防部五院党委和一分院党委召开了两级党委联席扩大会议,着重讨论了东风三号的总体方案设想,确定了东风三号的技术途径与总体设计方案,要求于1968年进行飞行试验,1970年定型。1965年3月,中央专委第十一次会议原则批准了东风三号总体设计方案和战术技术指标。导弹全长20.97米,弹体最大直径2.25米,起飞重量为65吨。采用可储存的硝酸与偏二甲肼作为推进剂,发动机地面额定推力为104吨。要求1967年开始飞行试验,1969年正式定型。
3.关键技术攻关
东风三号中程导弹总体方案设计经中央专委批准后,全院展开了以东风三号为中心的型号研制工作。在研制过程中,针对关键技术,七机部一院开展了大量的攻关工作。
首先是动力系统。为摸清用偏二甲肼代替混胺带来的问题,决定选用5D10发动机进行试验。1965年3月,进行了第一次热试车,启动后不久即发生了燃烧不稳定问题。这是中程导弹发动机正式开展研制后遇到的第一道难关。采用了五种不同的“液相分区”头部方案,试验均告失败。这表明“液相分区”方案对抑制偏二甲肼与硝酸燃烧时所产生的高频振荡效果不大,必须另找途径。从1965年3月开始,在11个月内,设计了30多种方案,进行了80多次试验,其中连续失败的有17次之多。结构设计与理论研究人员密切配合,扬长避短,到车间、试验室同工艺人员、试验人员和工人一起反复讨论、试验,集思广益,提出了“液相分区”和“隔板分区”的新组合方案,经过热试车考核,表明这一方案是行之有效的,至此,高频燃烧不稳定的重大技术关键终被突破,为液体发动机技术的迅速发展开辟了道路。采用这种方案的发动机代号为“YF-1”,即导弹的单机发动机。1965年7月,先后进行了短程、长程四机并联试车,发动机按预定程序启动、主级工作、转级与关机,不但四个分机工作协调,而且性能稳定,表明方案可行。
发动机推力室头部的喷注系统是由2000多个不锈钢的喷嘴所组成。喷嘴的尺寸小,加工精度、光洁度、形位公差和流量试验精度要求都很高。为加工和试验喷嘴,211厂建立了喷嘴生产线,设计制造了200多项工艺装备,研制了流量试验台、半自动多工位绞孔机、专用滚丝机、阳极切割机和转台式研磨机等专用设备。最终突破了喷嘴加工的难关。
1966年4-6月,四机并联发动机(代号“YF-2”)连续通过推力106吨、时间140秒的验收试车。至此,发动机已进入交付状态。发动机从预先研究到正式交付装弹,一共用了6年时间(1960-1966年)。其中“YF-2”用了两年,进行了181次地面研究性及交付热试车,累计时间10930秒。成功地研制出可储存推进剂发动机,对于提高战略导弹的实战使用性能起了重要作用,也为发展大推力发动机打下良好的技术基础。

YF-2发动机
控制系统。首先是对捷联式制导系统的线性补偿方案,进行深入的理论研究,不但搞清了“1059”导弹单补偿方案原理,而且从干扰的特点及其对弹道的影响和导弹本身具有测量的功能这个基本点出发,应用当代的工程控制理论,导出控制方程,提出了一整套“变参数线性自动控制系统的外干扰完全补偿”理论,为中国的捷联式制导技术开辟了新途径。
其次是姿态控制系统。从全弹整体出发,考虑到用搬动仪器舱来改变陀螺的位置以实现弹性振动稳定,会给总体设计带来麻烦,所以决定采用速率陀螺仪,直接由它来提供姿态角速率。速率陀螺体积小,重量轻,可以方便地安装在对弹性振动稳定有利的位置上。这样不但避开了仪器舱位置的选择,而且对姿态控制体系的综合,尤其对解决弹性和刚体稳定的矛盾,创造了有利条件。
为确保弹上各控制仪器和线路的匹配,在线路抗干扰的设计方面做了许多工作。同时从实战出发,在确保系统质量的情况下,确定综合试验项目,合理地制定了测试一发射的检测内容,最后以模拟飞行作为全面检查的手段。在变换放大器研制中,采用了比较先进的晶体管磁放大器混合线路。所有的元器件均立足国内。这是一种大胆的尝试。这种变换放大器经过实际使用证明,结构牢靠、电气性能稳定、可靠性高。
第三是弹体结构。中程导弹采用高强度、抗腐蚀性的可焊铝合金材料拼焊大直径储箱箱底,采用化学铣切的密肋网状加筋结构的储箱,采用钻合金的高压容器等。这些新材料、新工艺的应用,使弹体结构提高到一个新的水平。不但提高了导弹的战术技术性能,也提高了地面操作使用性能。东风三号的弹体结构重量比由东风二号的0.043下降到0.023。储箱单位容积重量由32千克/立方米下降到21.7千克/立方米。东风三号结构重量占全弹重量比由31%下降到26.4%。这些都反映出弹体结构设计水平得到很大的提高。由于事先进行了比较充分的预研,所以多数课题均有成果可以应用。因此,无论是设计、试制生产,还是试验都比较顺利。211厂在1961-1963年间,花了很大气力整顿工艺技术管理,建立一系列的管理制度。这也是东风三号研制周期比较短、质量比较好的一个重要因素。

生产中的DF-3
随着射程的增大,安装在弹头锥体表面的振子天线,对弹头气动特性的影响越来越大,加上对天线附近局部气动热环境参数也不十分清楚,给振子天线的防热设计增加了困难。因此,在设计东风三号弹头时,决定将天线移人弹头壳体内部,即开槽天线。由于玻璃增强塑料在再入烧蚀过程中出现不能透过电磁波的碳化层,必须在裙部壳体上开天线窗口。为此,经研究,设计人员提出用镶嵌石英玻璃的办法,来解决电磁波穿透和防热问题。
关于硬回收与弹射回收问题。由于东风三号再入环境恶劣,再入时无线电信号中断严重,无线电遥测设备БРС-6甲无法解决再入测量问题。为此,集中精力研究磁记录设备和相应的磁带回收技术。同时,为适应弹头技术的发展,修改了弹射回收装置,增加了测量的参数,但弹射回收不能测量弹射后的参数。为此,改进了硬回收设备的设计。
第四是遥测系统。为了实现小型化,并降低功耗,新研制的调节器和中间装置全部采用晶体管和微膜组件。研制和改进了包括干簧式液位传感器在内的许多新型传感器。为提高其测量精度,对液位传感器在推进剂储箱内模拟真实条件下的校准,进行了长时间的研究、探索,获取了宝贵的数据。在设计FZ-3型振动信号调节器中,较早采用了有源滤波器技术,提高了仪器的性能指标。
东风三号的中间装置,主要采用体积小,性能高的载波放大器,较好地解决了遥测系统与控制、安全系统不共地、高输入阻抗等问题。还首次应用相敏检波测量交流电压信号,用T/V变换提高关机指令的测量精度,用晶振与被测信号的差拍来测量500赫频率的微小变化,有效地解决了“PTC-6甲”设备采样速率低和频率不稳定所引起的矛盾。
第五是外测系统。这是导弹飞行试验不可缺少的测量手段之一。它用于跟踪测量导弹在实际飞行过程中的速度、位置和其他参数,实时提供飞行轨道情况,并和遥测系统一起,为飞行试验结果分析提供可靠的依据。中国第一个光学外弹道测量设备是由中国科学院长春光学精密机械研究所研制的,命名为“150”工程。在所长王大珩教授率领下,经过3年多的艰苦努力,于1965年将这套设备装在20基地。经过调试、鉴定,认为各项性能指标均满足原设计要求。“150”工程研制成功,首先用于东风三号的飞行试验,取得了有价值的测量数据,也为以后几个型号的飞行试验提供使用。
东风三号从1965年3月批准总体方案开始,到1965年底基本完成了各分系统的试制,并陆续开始各项地面综合试验。1966年9-10月,全弹短程与全程热试车成功,各分系统工作正常,达到预定的目的。先后进行了储箱推进剂的晃动试验,全弹振动特性试验,姿态稳定系统的模拟试验,弹体结构组合件及仪器的静力、动力和其他环境试验,各种组合件及材料的耐推进剂的腐蚀试验,模样弹的总装,发动机大推力试验,四机并联试车和装弹前的验收试验,全弹地面全程试车,各分系统的综合试验,全弹电气匹配试验,导弹与地面设备对接合练以及靶场全武器系统合练。在全弹合练之后,进入首次飞行试验的准备阶段。
4,飞行试验与地面试验
东风三号导弹飞行试验分两步进行:部分射程方案飞行试验,在西北综合导弹试验基地(即后来的酒泉卫星发射中心)进行;全程飞行试验,在华北导弹试验场(后来发展为太原卫星发射中心)进行。
为适应中程导弹试验的需要,1965年3月国防科委决定扩建西北综合导弹试验基地,选定了新的发射场和弹着区,并由一机部、七机部、中国科学院等有关单位研制了试验设备。1966年12月,建成用于中程、中远程地地导弹试验的工程项目,即南发射工位及配套设施,主要有大型勤务塔、发射塔、发射控制室和推进剂、压缩空气、电力供应系统、大型光学电影经纬仪、活动遥测站等。
1966年12月7日,东风三号01批出厂进行飞行试验,一院副院长兼副总设计师任新民担任试验队队长。1966年12月26日,第一枚遥测弹进行首次飞行试验。从飞行试验的情况来看,在111.2秒以前,各系统的工作是协调的,各种参数也是正常的。111.2秒以后,由于发动机组Ⅱ分机发生故障,推力突然大幅度下降。124秒导弹空中自毁,弹头未能击中和田着弹区。1967年1月 12日,第二枚遥测弹再次发射。当导弹飞行到临近发动机关机时(129.2秒),发动机组Ⅱ分机又出现推力大幅度下降。两次方案考核飞行试验证明:除发动机外各系统工作稳定,导弹总体设计方案合理可行。十一所的科技人员根据两次出现故障相同的情况,经初步分析与地面试车,发现发动机燃烧室内壁在长时间工作之后产生很大变形而撕裂。改进设计后,1967年5月17日进行第三次飞行试验,由于加注推进剂后弹体结构受力,导致六管连接器变形,出现了不能给推进剂箱增压的故障。发射部队虽已连续工作两昼夜,仍发扬连续作战的优良作风,安全地泄出推进剂。研制部门针对试验中出现的问题,采取了相应的技术措施,排除了上述故障,于5月26日发射成功。导弹完全按预定程序飞行,各系统工作正常、协调,弹头命中1726.2千米外的目标区,落点偏差小于规定值,试验获得了圆满成功。

DF-3首发飞行试验
1967年6月10日,东风三号第四次飞行试验时,发动机组Ⅰ分机又出现推力下降的故障。为彻底解决发动机的问题,十一所集中了各方面力量,通过数据处理、理论分析与模拟试验,层层深入地分析故障产生的原因。为了使分析、推理与试验结果更加准确,同时决定深入弹着区,寻找残骸。任新民带领7位科技人员,会同基地40多位战士深入茫茫大沙漠,经过5天的搜索,终于找到了发动机的残骸。各种结果判明,发动机推力下降是由于推力室内部撕裂而引起的,内壁的撕裂又是由于集合器部位的钎焊缝发生了热应力腐蚀所致。工作条件恶劣、结构强度不够、钎焊料选择不当、钎焊质量不高等导致集合器部位热应力腐蚀。
基于上述分析与判断,决定对推力室采取三大措施:身部钎焊表面处理由吹砂镀镍改为酸洗镀镍;集合器孔板有两排直径为9毫米的小孔改为5毫米宽的槽,减小集合器环形室的跨度;高温涂层延长至喷管出口处。改进后,发动机经过多次地面长程试车的检验,工作是可靠的。寿命由原来的186-195秒提高到 300-500秒。以后的历次飞行试验中,发动机再没有出现过推力下降现象。
01批4次部分射程飞行试验完成了对东风三号设计方案正确性和协调性的考核。各系统采用的新技术、新材料、新工艺,使导弹的各项技术指标,尤其是导弹的结构系数、发动机的比推力、控制系统的精度等,比东风二号有了显著的提高。
01批的飞行试验完成之后,东风三号即转入02批的研制,并开始在新建的华北导弹试验场进行全程飞行试验。1966年11月,周恩来批准了国防科委关于建设华北导弹试验场的报告。华北试验场于1967年4月破土动工,1968年10月建成了中程地地导弹全程飞行试验的设施。
1968年9月,一院制订了东风三号02批一组飞行试验大纲,以检验武器装备各系统的性能。为保证飞行试验成功,一院决定在遥测弹总装出厂之前开展质量复查。重点是复查更改设计的部分,同时开展故障预想活动,制订相应的对策预案。1968年12月11日、13日,周恩来召集中央专委会会议,听取钱学森关于 “东风三号”中程地地导弹的试验报告。14日,他向毛泽东建议批准这次试验,并说:“试验结果,无非成功或失败,即使失败,也可在发射过程中取得改进根据,以利再试。”12月18日,02批第一枚遥测弹从华北导弹试验基地发射,成功地完成了全程飞行试验,射程2517.3千米,落点偏差纵向近2.471 千米,横向左8.789千米。试验成功后的第二天,周恩来对国防科委和七机部的两派群众代表说:“东风三号”地地导弹试验正是七机部武斗打得最凶的时候搞的,许多部件不大合规格。但为什么能响?靠的是什么?靠的是我们工人阶级。老工人花了一个月的时间检查了多次,发现200多个问题,最关键的有70多个,老工人一个一个把它解决好。有些是重新搞,所以试验成功了。”1969年1月4日,第二枚遥测弹飞行试验再次获得成功。这两次飞行试验的成功表明,东风三号导弹修改后的设计方案是正确的。

1969年5月30日,中央军委办事组批准东风三号导弹开展定型工作。10月,国家计委、国防工办下达了东风三号导弹小批生产装备部队的任务。在华北试验场组织协同下,由战略导弹部队承担了一些发射任务,取得了良好效果。中央军委、中央专委充分肯定了这种研制、试验、使用部门紧密配合,把定型试验、检验试验与使用部队发射训练结合进行的做法。
1969年至1974年,华北导弹试验基地与部队紧密配合,对东风三号进行了大规模的科研试飞。为了全面检验导弹武器系统的环境适应、实战使用性能和工艺质量,还先后进行了东风三号导弹武器系统在高温、高湿和高寒地区的环境适应性试验;各种状态下的铁路、公路长距离运输试验;野战条件下的长期封存试验。尔后,将经过上述试验的导弹运到华北导弹试验场进行发射试验。试验部队在发射试验前,对导弹武器系统进行厂严格周密的测试检查,及时发现和排除故障,保证了飞行试验的成功。
如:02批1组3号弹曾进行在高温、高湿和高寒地区的环境适应性试验及乃腐蚀试验,并于1969年10月11日发射成功,落点偏差很小。这是二炮部队首次执行东风三号导弹试验发射任务,由802团一营执行。
02批2组8号弹曾在野外存放5个月,接触介质,淋雨后发射试验,并取得成功,落点偏差较小。02批3组弹做鉴定性试验前曾先进行过高海拔试验和1500千米长途公路运输试验。
此外,还多次进行了临时变换射向和夜间发射试验。其中1974年6月26日进行的“考核弹头强度、进行射向变模、水平测试后运输、激光测距综合试验”(02 批9号弹),打出了纵向远0.494千米,横向右0.267千米的好成绩。1974年11月和12月,改进后的导弹还成功进行了“弹头再入尾流试验及陀螺积分仪改用进步电机试方案验”。
研制部门针对试验中发现的问题,改进了设计和生产工艺,提高了导弹武器系统的可靠性。经过一系列试验的严格考核,证明导弹武器系统的战术技术指标符合设计要求,导弹在飞行状态下工作协调可靠。这些试验还为评定导弹的最大射击能力、射击精度和密集度等提供了可靠依据。
5,核战斗部的研制和两弹结合试验
1967年6月17日,我国第一颗全当量氢弹装置爆炸,随后二机部九院开始着手氢弹的武器化,研究能够装载在导弹弹头上的核战斗部。1968年1月,国防科委正式下达了东风三号核战斗部(代号524)研制任务。
为了减小氢弹装置的体积和重量,需要采用钚239做弹芯的氢弹初级装置(我国第一颗氢弹初级采用高浓缩铀235的弹芯)。建于酒泉原子能联合企业(404 厂)的钚生产线由反应堆(钚生产堆)、化学分离(后处理)厂、钚处理厂(精炼用于制造武器的钚)三个主要环节构成。我国第一座石墨慢化轻水钚生产堆于 1960年2月破土动工,苏联停止对华援助后被迫暂停建设。1962年6月重新恢复施工,1966年10月20日建成启动。试验性后处理厂(717工程)于1965年5月动工,1968年9月4日投热料试车成功,获得二氧化钚产品。1968年10月,钚核部件冶金加工生产线正式投料,11月20日,生产出第一套合格的钚部件。
1968年,正是“文化大革命”处于高潮的时期,核武器研制基地也受到武斗和两派斗争的严重干扰。到1968年6、7月份,形势越来越坏,甚至发电、供水和变电所等部门也被群众组织所占领,并成为他们手中握有的武器,如此再发展下去,后果不堪设想。中央不得不多次出面干预,向两派群众和军管会及军区发布强制性命令,要求停止武斗,首先要立即撤出所占领的部门,违者以军纪论处。中央的命令制止了武斗,但并未能制止对立,因此,命令仅制止了事态恶化,而未能使科研恢复正常,科研进度严重滞后。到9月,九院估计经过努力524产品次临界试验和热核试验尚有可能在年底前完成,于10月 15日召开会议落实科研计划。11月下旬,在404厂完成了524钚部件的次临界试验。12月27日,在西北核试验基地成功进行了524产品首次热试验。这是我国首次含钚的核试验,试验装置代号为524-23,重约2吨,由经过改装的轰五甲94号机空投,爆炸当量为277万吨。
此后经过改进的524产品于1969年9月29日、1970年10月14日由轰六甲空投成功进行了两次核试验,当量均为约300万吨。1973年6月27日,由轰五甲95号机空投进行了524产品的定型核试验,取得圆满成功。
1969 年9-10月,在华北导弹试验基地成功地进行了2枚遥测弹两弹结合试验。1970年1月22日,周恩来主持中央专委会,钱学森和朱光亚汇报了东三两弹结合 “冷”试验的准备。所谓“冷”试验,就是用惰性材料替代核弹头中的裂变材料,在弹头再入飞行过程中进行的流体核试验(模拟氢弹初级爆炸过程)。6月和7月先后两次进行试验。第一次由于一个爆炸螺栓未爆,头体未分离,纵向偏远16.401千米,试验未能全部成功。7月的第二次试验获完全成功,标志着东风三号导弹核武器系统完全形成战斗力。

注意右侧的小车,那是头体对接车
6,定型与改型
1970年10月,地地导弹定型委员会研究了东风三号总体、发动机、控制系统、地面设备等四个分系统的定型问题。1975年3月,地地导弹二级定型委员会认为东风三号已达到定型标准,具备了地地战略武器定型的条件,可以批准定型。并将这一次决定上报一级定型委员会。8月4日,国务院、中央军委批准东风三号导弹核武器定型。东风三号导弹定型后,国防科委和战略导弹部队陆续在华北导弹试验基地组织进行了《战斗射表》考核试验以及对成批生产的导弹武器系统进行抽样检验和改进型核装置、引爆控制系统的两弹结合“冷”试验等。通过这些试验,进一步完善了中程地地导弹武器系统。
东风三号虽然定型,但发动机的可靠性问题始终没有得到根本解决。为了提高发动机可靠性,1980年12月,国务院、中央军委下达了东风三号导弹改型(东风三号甲)的任务,并确定飞行试验结合部队发射训练进行。1982年,一院总体设计部提出了YF-2B发动机的研制任务书。它是在YF-2发动机的基础上挖潜、改进的一个型号,保持原系统结构不变,只对生产中某些不完善的地方和遗留的某些技术问题进行了适应性修改。为解决高强度铝合金焊接过烧问题,氧化剂断流活门壳体改为整体机械加工成型方案;为避免单向活门装反事故,活门进出口分别采用左、右旋螺纹;根据推力室生产工艺需要,为保证质量,改变了局部配合尺寸或公差要求;为解决漏火问题,燃气发生器与涡轮联接方式从螺栓连接改为焊接形式。由于对这些改变和产品批次性差异给发动机性能带来的影响认识不足,致使1984年10月27日和11月16日两枚飞行试验弹因推进剂混合比偏低,燃料耗尽未能达到预期飞行试验目的。故障发生后,研制人员进行了认真分析。对设计状态、工艺过程以及试验条件逐项地进行了审查;在完善与稳定试验条件的基础上进行了故障复现及分离试验(包括主要组件及系统的液流试验及热试车);通过对历次试验结果的对比分折,重新审定了技术状态,对调整计算进行了相应修正;最后,又进行了11次性能及抽检地面试车,取得了满意的结果后交付装弹。1985年12月27日和1986年1月13日,经过改进的第三、第四枚导弹飞行试验取得圆满成功,发动机性能稳定,工作可靠,达到了设计要求。东风三号甲地面设备也作了较大精简、改进,提高了武器系统的机动性能。1988年8月,国务院、中央军委批准东风三号甲导弹及其地面设备定型。
东风三号不仅是有重大军事使用价值的战略武器,而且它的研制过程中取得的许多重大技术突破为以后的型号研制奠定了基础。用于东风三号的石墨舵、发动机、可储存推进剂与材料相容性研究、等离子喷涂、钎焊及铝合金结构化铣工艺等10项研究成果,获得全国科学大会奖。从东风三号导弹全程试验开始进行的全弹道测量,使导弹试验由单一场区发展到多场区联合试验的阶段,为以后多基地协同试验,积累了组织指挥、技术协调、跟踪测量等方面的重要经验。东风三号导弹的研制成功,是中国液体弹道导弹技术走向成熟的一个重要标志,是中国地地导弹发展历程中的一个里程碑,为研制远程、洲际战略导弹打下了基础。
未经授权,请勿转载。
更多精彩,请关注网易军事频道。
东风五号甲洲际导弹研制纪实
铸剑春秋 2009-12-19 07:31:16 阅读1966 评论5 字号:大中小
摘自第二炮兵政治部编《辉煌年代:回顾在改革开放中发展前进的第二炮兵》第246~254页
改进某大型号导弹纪实
杨桓
上世纪90年代,我离开工作岗位两年后,欣闻某大型号导弹的改进工作经历了漫长而曲折的过程,终于试验定型成功,心中感慨万千。因为,这标志着我国从此真正跻身于拥有洲际战略导弹的国家。回想我几十年的军旅生涯,曾参与过多种型号导弹和卫星的研制、试验和训练发射,唯有这种大型号导弹的改进工作遇到的曲折和困难最多,印象特别深刻。从一定意义上讲,该大型号导弹改进试验定型成功,实现了我多年的夙愿,圆了我数十年的梦想,放下了长期积存在心头的一桩心事,一种不同寻常的兴奋和快慰,油然而生。
某大型号导弹的研制成功与遗憾
说到某大型号改进型导弹的研制过程,不能不先说说它的前身——某大型号导弹。因为“改进型”导弹是由前者改进完善而成的。从严格意义上讲,今天我们所说的某大型号改进型导弹,也就是最初设计的某大型号导弹。只是在研制过程中被分成了两步。第一步称为某大型号导弹,第二步则被后人重新命名为“某大型号改进型”导弹。
某大型号导弹,是继1964年中国自行研制的第一代近中程导弹首次飞行试验成功后,开始预研的。“文革”前,周恩来总理亲自主持第十一次专委会议,从当时的国际形势和国家安全战略的长远需要出发,决定研制某大型号战略导弹武器系统。
以当时确定的战术技术指标来看,该大型号导弹显然应当是一种名副其实的洲际导弹,如果能如期达到设计要求,将意味着中国拥有与世界上几个核大国平起平坐的战略威慑力量。因此可以说,这个决定是一个大幅增强国防力量、提升国际地位、具有划时代意义的决定,是一个标志着中国从此步入研制洲际战略武器时代的重大决定。
当时,我在国防科工委某部队地地导弹部工作。听说这个消息后,倍受鼓舞。为了预先掌握这种新型号导弹的知识技术,提前做好靶场飞行试验准备工作,作为最早接触该型号导弹的试验基地的一员,我曾多次被派住研制单位学习进修,从此就与大型号导弹结下了不解之缘。
大型号导弹的研制工作,以当时的七机部所属的某研究院为主,动员了七机部全部和国家各有关单位的力量,堪称在全国“一路绿灯”。研制初期阶段,工作进展很快,几年后进行了第一枚导弹飞行试验,基本获得成功。后又经过多发低弹道、高弹道、全程弹道以及多种型号的卫星轨道飞行试验,成功率较高。证明理论方案是正确的,系统匹配是协调的,精度和可靠性也经过多次飞行试验的检验,不断改进和完善,除射程之外,基本都达到了设计指标的要求。但是,受当时总体技术水平的限制和不同时期国际国内形势的干扰和影响,该大型号导弹从开始研制到定型装备部队,用了数十年时间,真可谓是一个漫长的岁月。最让我们感到遗憾的是,它未能按照中央批准的设计指标完成定型。这对于每一个为该型号导弹设计研制付出过艰辛、才智、心血与汗水,了解研制实情的同志来说,是一个难以接受的现实,留在他们心中的是始终抹不掉的遗憾和不安。究竟为什么,使研制者们中途改变初衷呢?原因虽然是多方面的,但仍可归结为技术水平和“形势”两个方面。从技术层面上看,主要是再入大气层飞行段的烧蚀问题当时未能解决。该型号导弹进行全程飞行试验之前,设计人员对这个问题是有争议的,一些同志担心风险太大,提出并坚持要分两步走的方案,得到了主管部门和决策高层的更多关注。从国际国内形势看,一是受国内“文革”的干扰,二是中美关系改善后,我国政治、军事、外交战略指导思想发生了某些变化。基于上述原因,中央最终采纳了该大型号导弹研制分两步走的方案。经毛泽东主席圈阅,对该型号导弹第一步射程指标进行了修订。现在回忆起来,可以想象,毛主席他老人家在圈阅这份历史文件的时候,手中之笔该是多么沉重,心中又会生出怎样的无奈与遗憾!
某大型号导弹研制定型就此被“腰斩”,老一辈无产阶级革命家和许多该型号导弹的初创者们,终未看到它的诞生,带着终生遗憾走了。完成该大型号导弹第二步的研制定型任务,历史性地留给了后人。
某大型号改进型导弹项目的提出
某大型号改进型导弹这个项目,就二炮范围来讲,最初是由第一研究所的同志正式提出的。
本来,某大型号导弹试验定型后,继续完成中央早已确定的第二步增加射程的洲际导弹,即某大型号改进型导弹,应是顺理成章的事。但由于当时军队建设指导思想已经实行战略转变,由立足于“早打、大打、打核战争”,转变到和平时期现代化建设上来,一些同志对我们发展洲际导弹的必要性和紧迫性,产生了疑问。有的认为,搞射程那么远的武器,打击目标不明确。有的认为,要搞就搞第二代先进导弹,目前这种型号已经落后,花钱搞增程是白浪费。还有的感到国家的方针是集中财力搞经济建设,这是中心和大局,给军队发展武器的经费十分有限,等等。某大型号改进型导弹的研制工作,正是在这样一种大的环境背景下,被“不合时宜”地提了出来。也许正是因为它“不合时宜”,才注定它的诞生,必将是一个曲折而漫长的历程。
80年代中期,在一次研究武器发展会议上,二炮科研人员正式提出了某大型号导弹改进增程的问题。他们的意见引起了与会同志的重视和共鸣,一致认为,这个意见反映了二炮领导、机关、部队和广大技术人员的共同心愿,同时也表达了研制单位的愿望。这可以从后来长达数年的时间里,二炮上下始终坚持不懈,努力推动,研制单位积极配合,密切协作,终于使某大型号改进型导弹胜利定型的事实来说明。当该大型号导弹要发展成为“改进型”的建议正式作为二炮意见上报后,上级有关部门的答复是,二炮“七五”期间的武器装备研制经费早已定位,再增加经费不可能。这样,某大型号改进型导弹的研制工作就变成了“无米之炊”,只能耐心等待时机。
在这种情况下,我感到,二炮作为使用单位,要想推动某大型号改进型导弹的立项和研制工作,必须首先在二炮内部统一思想,下定决心,搞好协调,形成合力。这个想法,得到了李旭阁司令员、刘立封政委的支持。二炮多次召开常委会和办公会,重点就研制某大型号改进型导弹的必要性重要性,以及如何落实军委答复等问题,结合二炮战略武器发展实际,进行深入的分析讨论,逐步达成了共识。大家认为,二炮作为中国的战略导弹部队,尽早装备某大型号改进型导弹十分心要,它不仅在军事上可以填补中国洲际导弹的空白,成为在本世纪内乃至下个世纪初中国战略威慑力量的重要支柱,也有益于在政治上确立我国“大三角”战略地位,增强平衡世界战略格局的砝码。同志们进一步从经济上进行分析,一致感到,我国为研制某大型号导弹已经投入了大量人力、财力、物力,二炮担负战备任务以来,在某大型号导弹阵地建设、部队建设和装备购置等方面的投资也十分巨大。如果拿到这种大型号导弹就此止步,不再发展,就成为“得不偿失”,是很大的浪费。相反,如果再少花点钱改进和增程,既可使我国拥有真正意义的洲际战略导弹,经济上也更合算。至于第二代洲际导弹的研制,周期会很长,难以解决二炮目前之急需。李旭阁司令员幽默地指出,如果不对某大型号导弹加紧进行完善和改进,二炮的战略武器就可能出现断档,我这个二炮司令员可就真的要变成“空军”司令了。同时,从军委的批复看,对某大型号导弹性能战标的完善和改进是同意的,只是暂时无经费支持。我们贯彻执行军委指示,必须采取积极主动的精神,无论工作多艰巨,困难有多大,都要竭尽全力,千方百计促使某大型号改进型导弹尽快上马,尽早定型,尽快装备部队,以改变二炮战略武器面临的严重局面。
会议还要求,技术人员首先提出技术可行性的论证报告,这是启动研制工作的先决条件。各级要多汇报,多请示,多宣传,争取上级领导和机关更多地了解二炮武器装备的实际情况,更多地理解二炮的困难和问题,以求得更多地关注和支持。要多方筹措经费,不能只把眼睛盯着上面,甚至可以考虑把上级拨给二炮的装备购置费、维修费和研制费捆起来使用。要精打细算,把某大型号改进型导弹研制费控制在最低限度。根据会议精神,二炮上下动员,团结一致,业务部门与研制单位紧密配合,积极开展各项研究、论证、协调等工作。
某大型号改进型导弹的技术可行性
根据会议精神,我们与航天部商定,二炮对某大型号改进型导弹提出战术技术指标要求,研制单位加紧对该型号导弹需要改进、完善的主要项目,以及改进型导弹的总体技术方案,进行技术可行性的全面论证,于当年得出了初步结论。
(一)射程能力。根据某大型号导弹飞行试验推进剂剩余量实测值统计计算,如果对发动机加注方案采取改进措施,它的实际射程完全可以达到设计要求。
(二)命中精度。在总结某大型号导弹研制和飞行试验经验教训的基础上,进行了大量分析和试验工作,并提出提高射击精度的各种办法和措施,经过误差分析分配计算,某大型号改进型导弹的命中精度、射击密集度可以达到战标要求。
(三)可靠性。在某大型号导弹评定的可靠性基础上,加上卫星运载的多次飞行试验,对暴露的问题加以改进,使各项可靠性指标的分配更加合理,改进型导弹的可靠性预期指标,将比某大型号导弹适当提高。
(四)作战使用性能。这是使用部队最关心的问题,也是提高战斗力的重要一环。随着科学技术的进步和设计、使用单位的重视,某大型号改进型导弹的使用性能,将会比原型号导弹有明显提高。特别是拟对自控系统、控制系统和安全系统采用卡马克测试技术,使操作更趋简化、准确,既减少了操作错误的几率,又可缩短发射准备时间。
(五)关于弹头的防热问题。这是某大型号导弹未能一步达到设计要求的主要技术因素之一。由于再人大气层飞行段的烧蚀量,地面设备无法检验,必须经过实际飞行试验才能计算。从多次全程飞行试验的结果看,实际烧蚀量远低于理论设计的厚度,说明原射程设计的烧蚀量基本是正确的,加之试验后技术人员对烧蚀量认识的深化,并在飞行程序上采取相应措施,进一步提高了“再入”的可靠性。从以上几个主要指标的分析看,对某大型号导弹实施改进和增程,在技术上是没有问题的。
为降低研制经费,二炮和研制单位进行了长时间研究论证。当时研制一个洲际导弹需××亿元,而改进一个型号需投入多少经费,我们心中无数。根据二炮确定的原则,经费心须控制在亿元以内,否则成功的可能性就会大打折扣。机关和技术人员为此确实绞尽了脑汁,费尽了口舌。经与研制单位的技术人员共同研究,提出一种打一发弹就定型的方案。这样经费虽然降下来,但也太大胆,太冒险了。当时国内外都无此先例,也不符合飞行试验理论上的要求。即便是改进型,至少也需2至3发弹进行试验。另外,打一发弹万一失败了怎么办?这给领导决策带来了极大的风险和难题。经过与机关和技术人员反复分析研究,我们感到不冒这个险,某大型号改进型导弹就可能流产,眼下别无它途,只有走冒险这条路了。况且这个方案,并不一定走不通,成功的因素还是不少的。如某大型号导弹的可靠性比较高,又有那么多发弹的飞行数据,定型后可利用批量生产抽样检验的子样。随着研制过程的进展,还可以想办法调整,以降低风险率,提高成功率。在反复分析研究的基础上,经李司令员、刘政委同意,决定采用“冒险”打一发弹定型的试验方案。
上述方案只是同研制单位技术人员研究的结果,航天部领导和某试验基地领导尚未认可。要说服航天部领导同意花几千万元改进这种导弹,也不是件容易的事。一方面他们怕“贴本”,另一方面也担心打一发弹定型的方案能否成功。对此,我和二炮技术装备部领导分头做工作。安振山部长利用在航天部工作过的关系,多次找熟悉的领导和专家,反复说明二炮采取这个方案的理由,同时表明今后二炮的主要需求。从长远看,生产单位在研制中价格上的损失,完全可以在大批量生产中得到补偿。我和航天部领导也多次接触商谈,在与李绪鄂部长的一次商谈中,经过深入研究探讨,双方同意把研制经费定在数千万元的总盘子上,并对怎样降低一发弹定型的风险,找到了初步解决办法。譬如,可利用批生产检验弹作为备份等。更重要的是,大家一致认为,要把着眼点放在中国战略武器发展的大局上,对发展的前途要有信心,对当前的局面要有紧迫感。这才是双方最为关心的问题,也是双方共同的责任。不久,二炮与航天总等单位对某大型号改进型导弹的战术技术指标、改进项目、所需经费、研制进度等,达成了原则性的研制协议。工作做到这一步,我们非常高兴,对某大型号改进型导弹的诞生信心更足了。
落实经费,煞费苦心
技术可行性和研制经费控制在数千万元以内的问题解决后,在正常情况下,研制工作应该可以按程序顺利展开了。但事实并非如此。因为这些经费还仅仅是预先画好的一个“饼”而已,并无着落。后来的工作实践证明,解决研制经费,是二炮在推进某大型号改进型导弹研制工作中遇到的耗时最长、困难最大、花费精力最多、工作涉及面最广的一个难题。二炮领导、机关和技术人员多次从不同层面向军委领导、总部机关请示报告,写信汇报情况,还利用参加会议讨论等时机做工作。根据机关记录和我个人回忆,仅李司令员、刘政委单独或带副职向上面汇报,或参加军委涉及某大型号改进型导弹研制的重要会议,就达10多次。我和栗前明同志也先后给军委领导单独写信汇报过。二炮主管部门向上级领导和机关汇报、请示或研究问题的次数之多,几乎无法统计。
虽然我们的工作密度和工作力度相当可观,但效果并不明显。因为某大型号改进型导弹没有列入国家“七五”计划。没有计划就没有经费,计划就是法,依法办事,任何入都无可非议。至于把“三费”捆起来使用的办法,二炮也曾做过工作,但同样遇到了“专款专用”的法规限制。后来有一次向军委张爱萍副秘书长汇报二炮武器发展问题,事情似乎有了一线转机。张副秘书长提出,可否在军队专项收益上做些文章。二炮抓住这个契机,又向主管这项经费的领导机关表达了上述想法,希望能够帮助解决某大型号改进型导弹的研制经费,但仍末如愿。
就在大家一筹莫展时,军委领导要听取二炮“七五”期间武器发展问题汇报,重点就是某大型号改进型导弹的研制进展情况。李司令员带我参加了会议。会上,我们全面汇报了该型号导弹的研制情况,详细说明改进和增程在技术上的可行性,强调总参已经同意二炮上报的战术技术指标要求,科工委有关部门只要经费落实,就可下达研制任务书,希望从军队专项收益中帮助解决经费,等等。军委经过研究,杨尚昆副主席最后确定,同意从专项收益中拨给二炮数千万元。真是云开雾散,柳暗花明!半年之后,总参谋部给二炮批复,说经军委领导批准,原则同意按所报主要作战使用性能,改进完善某大型号导弹,所需经费从军队专项收益中解决。一直困扰研制某大型号改进型导弹最主要的难题,终于尘埃落定,研制发展工作就此走上了正轨。
某大型号改进型导弹横空出世
经费既已落实,下一步工作就要靠我们和研制单位共同努力了。为使某大型号改进型导弹早日诞生,二炮和研制单位领导及广大技术人员,以只争朝夕的精神和高昂的热情,投入到紧张而有序的后续工作。
上世纪90年代初,二炮和航天部等单位正式签订了研制合同和任务书。经过数年的艰苦努力,某大型号改进型导弹的研制工作总算可以名正言顺地展开了。然而,这并不等于从此就一帆风顺了,由于各方对某大型号改进型导弹认识的差异,重视程度不同,在实际工作中曾出现不少的矛盾和阻力,使研制工作又用了数年时间才得以完成。
随着研制工作的深入,认识水平的提高,一线工作同志又对一发弹定型的试验方案作了重大修订和补充。重新制定的试验方案是两发定型,即打一发、备一发。而备份弹是一个具有双重身份的弹,它既是某大型号导弹的批生产检验弹,也是某大型号改进型导弹的定型试验弹。技术人员的这个意见,不但进一步解决了研制经费不足的问题,又提高了试验成功的可靠性,也填补了打一发定型在理论上的缺陷。
不久,进行第一发低弹道飞行试验,取得圆满成功。接着召开了定型工作会议。后来进行第二发高弹道飞行试验,同样取得圆满成功。两发弹的试验结果,完全达到了二炮提出的战术技术指标要求,战斗实用性能大大提高。
至此,某大型号改进型导弹从二炮力主立项,到最终研制成功和定型,整整用了数年时间!如果我们仍把它看作是某大型号导弹按照原初设计,最终实现了洲际导弹战标要求的话,它的研制周期则是数十年!无论叫作“十年磨一剑”还是“数十年磨一剑”,都不是文学家笔下的刻意渲染,而是发生在上个世纪下半叶中国那个特定年代里的历史真实。在那漫长的岁月里,我们经历了太多的苦与乐、充实与艰辛、自信与困惑、顺利与挫折、遗憾与无奈……而当那枚满载着两代人梦想的洲际导弹拔地而起、呼啸升空,准确飞向目标的瞬间,这一切都升华为对祖国导弹事业的恋诚!
某大型号改进型导弹的研制成功,是二炮、全军乃至全国的一件大事,实现了老一辈无产阶级革命家生前研制洲际战略武器的夙愿,使二炮拥有了真正能打仗的洲际导弹,使共和国具有了举足轻重的战略力量,拥有了能够与世界核大国平起平坐的国际地位。我作为直接参与这项浩大工程的一员,经历了某大型号导弹数十年、某大型号改进型导弹数年的艰苦研制过程。据不完全统计,仅在改进过程中,我直接参与组织研制的各项重大活动,就达六七十次之多。这在其它任何一项工作中,都是从未有过的。当某大型号改进型导弹成功定型之际,我由衷地感到高兴。而在兴奋之余,也产生了很多感慨相思索,归结起来有以下几点:一是研制这种大型的、直接决定国防实力的战略武器,除技术因素外,必须充分考虑国际国内形势和国家经济实力。二是在研究决策武器发展工作中,加强科学论证,提高论证水平,增加技术储备,实现厚积薄发,是加速武器发展的有效途径。三是研制必须贯彻以我为主的指导思想,充分发挥使用单位在研制工作中的作用,这不仅可以变“研制什么就用什么”为“需要什么就研制什么”的格局,而且能大大提高武器研制质量,加快研制速度,同时也是培养和提高技术人员素质水平的最好机会。四是统一思想,上下齐心,锲而不舍,协同攻关,是某大型号改进型导弹研制成功的一条重要经验。当然还有深刻的教训,一种大型号武器的研制耗费如此长的时间,经历那么多的曲折,工作又那么费力,是否应该从武器装备研制体制、机制和管理上,做些深入的反思和研究呢?
(作者:第二炮兵原副司令员)
附:DF-5A研制大事记
1993年6月17日,Y1低弹道飞行试验成功,20基地发射(下图)。
1995年7月26日,Y2高弹道飞行试验成功,25基地发射。此弹同时也是DF-5 04批抽检弹。
1997年5月21日,02批抽检飞行试验成功,25基地发射。
2002年6月,03批抽检飞行试验成功,25基地发射。