转载一篇兵器知识老文兼讨论中国的核威慑力

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 00:27:44
]感觉许多网友神话了核武器威力,同时又无视核战争威胁.在下面的一篇文章里引用了美国自己设想的100万吨当量的核弹命中底特律的情况,我觉得比较可以作为参考,由于地理原因中国能命中底特律的核武器当量不会太高应该都是百万吨级单弹头或者总当量50,60万的多弹头。百万吨级在评估里建筑受损面积是181平方千米,即大约半径8千米的圆形。整个底特律大都会区是1.7万平公里,也就是彻底摧毁底特律大都会区需要100颗百万吨级弹头。相当于据外媒报道的所谓100颗可以到达美国的弹头可以100个城市的核心区,类似北京二环以内,或者100个发射井(非超加固)。

     关于核大战的人防工程美国的民防工作是随着冷战时期的核大战准备发展起来的。50年代,美国把民防视为其核威慑战略的重要组成部分。美认为,如果三分之一的人口和三分之二的工业被摧毁,现代社会便陷于瘫痪,采取防护措施可使美全国人口在核大战中的生存率从46%增加到80%。
      各类人防工程的数据比较难查到,毕竟都属于机密数字,随着现在中国城建扩展高层地下车库让许多新城区的人防工程覆盖率还是挺高的。
      总之我觉得中国现在核武器还太少,人防工程还需要加快建设,现在我们国家强大了,就要有匹配国力的核威慑力,不然南海、东海有事,跟其他超级大国硬干到全面战争的等级时,肯定是心虚的。

前 言:战略弹道导弹是一个国家无比重要的武器,亦始终是广大读者关注的焦点。近日,记者走访了第二炮兵某部郑治仁高级工程师,就战略弹道导弹设计研制及作战使用等方面的一些问题进行了讨论,供朋友们参考。 关注战略弹道导弹   

     

  
    吴锴:下面谈谈多弹头导弹问题。导弹装的弹头增多,导弹的数量就可以减少(若弹头总数不变),这不仅可降低战略武器的成本,也便于战略部队的隐蔽部署;但弹头装载数多了,也会使导弹的尺度加大,不利于车载部署。您如何权衡此问题?

    郑治仁:分导式多弹头的数量,目前少则3个:美国“民兵”Ⅲ,3×17万吨(MK-12弹头)、3×34万吨(MK-12A弹头);也有6个:俄罗斯SS-19,6×50万吨;8个:美国“三叉戟”ⅠC-4,8×10万吨;多则10个:SS-18Ⅳ(10×50万吨)、SS-24(10×50万吨)、美国MX(10×50万吨)。弹头数量最多的14枚:美国“三叉戟”ⅡD-4,14×15万吨。

    弹头数量并非越多越好,究竟多少合适主要取决于以下六个因素:一是导弹的有效载荷,技术水平不同的导弹在同样长度、直径、发动机尺寸、发射总重量的情况下,有效载荷差别很大,多的可将几吨、少的只能将数百千克的有效载荷(弹头、飞船)送上天。显然,有效载荷越大,同样的弹头就可装得越多。二是弹头自重:弹头(含突防、释放、末助推等系统)越重,所携带的数量越少。三是核弹头的比威力,即同样重量下威力的大小。初期核武器比威力很低,1945年投在广岛的原子弹比威力30吨/千克,区区2万吨当量却全重6吨多,搞多弹头无从谈起;美国MX导弹弹头当量50万吨,比威力940吨/千克,每个弹头仅重70多千克。因此,核弹头设计水平越高,同样的有效投掷重量就可以多配弹头。四是弹头当量。当量越大,弹头越重,在有效投掷重量固定的情况下,弹头数量也难以较多。五是打击目标。如打击面目标,精度又不是太高,一般弹头数量为3,每个弹头当量又不能太小,一般数十万吨。如打击点目标,要求精度高,每个弹头当量不必太大,可多配弹头,如10枚或更多。六是弹头总数量。美苏有大量导弹及弹头;既要攻击面目标,又要攻击点目标;既有大当量弹头,又有小当量弹头。就可采取多种组合,根据打击目标和弹头性能,选用多种不同数量弹头的多弹头导弹。对于中等核国家,导弹及弹头数量有限,打击目标有限,随着弹道导弹防御水平的提高和对突防要求的提高,一般不宜多发展多弹头,如果在助推段被拦截,导弹里的多个弹头就都将被摧毁。与其如此,不如在突防技术上多下功夫,例如导弹和弹头的反红外、反雷达、防激光等措施。

    吴锴:一般讲,导弹采用多弹头比采用单弹头突防能力要强,但弹头多了也会使突防装置(如气球等)的装载量减小,从而影响突防能力,而且使导弹逐个投放弹头的时间拉长,容易遭到敌天基、空基、陆基、海基防御系统的攻击,从突防角度讲弹头装载量为多少合适?

    郑治仁:多弹头导弹是否比单弹头导弹突防能力强,不能一概而论。这里至少有3个前提:一是导弹在助推段飞行期间未遭拦截,即无论是单弹头,还是多弹头,都未释放,都还在导弹内;二是美苏集束式多弹头研制成功于60年代中期至70年代初,分导式多弹头则分别是70年代初期和中期。当时双方反导能力有限,尤其是对已从导弹释放正在中段飞行的弹头的防御问题只是纸上谈兵,时至今天,美国NMD中段防御连辨别真假弹头(气球)还未过关,因此多弹头释放后可以说是如入无人之境,对方难以防御,与单弹头相比当然提高了突防能力;三是分导式弹头已能做机动变轨飞行,弹道已非一般有规律可循的椭圆飞行弹道,同时加大弹头的再入角和再入速度,减少了大气层内侧向风等因素的干扰,从而提高了弹头的突防概率。

    但是,随着导弹技术尤其是反导技术的发展,已不能一概而论多弹头的突防能力就强于单弹头。原因一是机载激光、太空激光、粒子束武器及在敌方发射阵地预先投放微小型反导装置(在导弹起飞声压作用下可自动升空爆炸)等反导技术发展很快,如导弹在助推段就遭拦截,就谈不上多弹头与单弹头的突防区别了。二是包括NMD在内的中段反导技术的发展,对多弹头尚未释放或正在释放的母舱的拦截只是时间问题(暂不提拦截率)。亦即当初说多弹头突防能力强于单弹头的两个重要前提:助推段和中段拦截难以解决,随着反导技术的发展,已有了程度不同的变化。而且,随着弹头数量增加,逐个投放弹头的时间拉长,母舱及弹头易被发现、识别和拦截,也的确存在这个问题。

    应采取何种对策?美苏可以既有单弹头又有多弹头,而中等核国家不宜在对命中精度要求较高的分导式多弹头上太花财力、精力,而应在大当量单弹头导弹上下功夫提高突防能力。

    吴锴:如果发展弹头高机动变轨能力,虽会提高突防能力,但其采用的技术(如高压气瓶、液压作动筒、径向喷管、大气层外雷达地图匹配制导等)会使弹头重量远超过纯惯性分导式弹头(如“白杨”-M的弹头重1 500~1 600千克,比SS-18的弹头重得多),致使导弹装载弹头数量减少,您认为这是否值得?

    郑治仁:值不值得,要看需要和可能。采取了多种措施,专门对付NMD的“白杨”-M已部署了三个导弹团,即使是这种单弹头,只要能突破NMD,对美国构成威慑,当然值得。俄还一再声称,如美国执意部署NMD,俄将把“白杨”-M改为三弹头。显然,俄将会既部署突防能力强的单弹头“白杨”-M,又部署三弹头的“白杨”-M,以增加弹头数量,同时还会发展其它打破NMD的措施,而又不致投入像NMD那样大的消耗。例如太空雷、等离子武器、激光武器,这些武器在俄罗斯已比较成熟,有的已具备实战能力。  

    吴锴:实战时在对方国家上空大气中爆炸先遣核弹头,使空气分子电离成离子云,也可使对方电子系统失效,从而为后续弹头突防创造条件,您认为这种方式与每个弹头均安装干扰机的方式相比哪种更优?

    郑治仁:当前,美、俄、法等国正大力研制核电磁脉冲弹头,目的就是先爆炸这种弹头,在较大范围内破坏、摧毁敌指挥控制通信系统,为后续核弹头杀开血路,核国家对此必须高度重视并采取对策。美国在海湾战争及科索沃战争中就是这么干的,只不过未用核电磁脉冲弹头,而是采用了原理类似的高功率微波弹头,通过高功率微波器产生强电磁辐射场破坏电子系统和设备,灵敏度越高的无线电电子系统越容易被高功率微波破坏。今年2月17日凌晨1点45分,美英24架战机空袭了巴格达南8千米范围的4个伊拉克防空部队雷达阵地和指挥控制设施。其中也动用了电子干扰机和反辐射导弹。从电磁战开始已是现代战争的通例,为了达到大范围破坏和摧毁的目的,核电磁脉冲弹成了核国家尤其是核大国进行核战争的首选武器。但为确保有效,多准备几手,这种先遣突防弹头并不会取代导弹和弹头本身的种种突防手段(包括安装干扰机),应既有先遣弹头开路,又有自身突防跟进。

    吴锴:从弹头的当量看,由于弹头空爆时对地面软目标的摧毁力与其当量的2/3次方呈正比,因此弹头当量越大对铀矿资源的浪费就越大,但另一方面,弹头的“当量-重量比”是增函数,即弹头当量增加很多时(如从50万吨增到100万吨),弹头重量的增加却很小,这就意味着弹头当量越大,就越能充分利用导弹有限的载荷,使导弹的威力最大化,您怎么权衡此问题?

    郑治仁:众所周知,核弹头对软目标的摧毁能力是用等效百万吨当量(EMT)来表示的。这是因为核弹头爆炸能量是呈球状向周围释放,对地面目标起毁伤作用的只有一部分能量,如弹头当量为千万吨以下时,EMT的值与弹头当量的2/3次方成正比,如弹头当量为千万吨级时,则EMT与其当量值的1/2次方成正比。例如一枚200万吨当量核弹头打击软目标的能力EMT=22/3=1.59,一颗2 400万吨当量核弹头EMT=241/2=4.9。当量提高到12倍,毁伤能力仅是3倍(4.9/1.59),当量浪费惊人。为了充分利用导弹的有效载荷,更为了充分利用铀资源,减少对耗资巨大生产出来的核弹头当量的浪费,当量更不是越大越好。

    吴锴:也就是说,核弹头比导弹弹体更宝贵,哪怕多造导弹及各种突防装置也要充分利用弹头,对于铀矿资源有限的国家更应如此。  

    郑治仁:是这样。用小当量多弹头,尤其是分导式多弹头可合理安排炸点的间距和布局。对近似圆形的大城市目标,可用3枚20万吨当量的的弹头实施攻击,并使炸点呈三角形,只要炸点合适,其毁伤效果相当于1枚100万吨当量核弹头的爆炸效果。由计算可见,100万吨当量核弹头的EMT=12/3=1,而3枚20万吨当量的核弹头的EMT=3×0.22/3=1.02。再如1枚800万吨和100万吨当量核弹头的EMT分别为4和1,前者对面目标的毁伤能力仅是后者的4倍。对于长条形大城市目标,如用多弹头攻击,弹头炸点也应成直线散布。合理使用多弹头,而不是一味增大单弹头的当量,既能摧毁目标,又可减少当量浪费。当然,对难于解决多弹头技术的国家来说,摧毁大面积面目标也只能靠大当量了。

    从弹头的“当量-重量比”看,在美苏核武器发展初期,由于技术有限,确实存在“弹头重量增加一点,当量增加很多”的情况,但在核技术高度发达的今天,铀装药的利用率已近极限,现在的核弹头基本是铀装药量与当量成正比,因此在导弹载荷的利用率上没什么潜力可挖。

    吴锴:从摧毁城市、工业基地、军事基地、港口、交通枢纽、指挥中心等软目标或半软目标的角度看,弹头当量和数量如何匹配较合适?

    郑治仁:摧毁上述暴露在地面或浅地表面下的抗压强度不高的软目标,究竟用多大当量,几颗弹头合适,考虑因素很多。最重要的一是目标面积大小和所要摧毁的程度,二是核武器性能。据西方军事家分析,要满足美苏“确保摧毁”战略,需要EMT值为200~300;而中等核国家只需10~100个EMT值就足以构成对核大国的核威慑。

    要使一个城市遭致中等以上破坏,需0.035兆帕(0.35千克/厘米2)以上的超压;要使无防护的人员遭75%~80%以上的伤亡率,需0.075兆帕以上的超压,此时一般建筑物摧毁殆尽,多层建筑物毁损严重,钢筋水泥建筑有不同程度的破坏。广岛原子弹当量2万吨,破坏效果是:在6.4平方千米(半径1.43千米)范围内,所有建筑物被摧毁,机器设备破坏严重;在面积12平方千米(半径1.95千米)范围内,81%建筑物被毁;市区42平方千米(半径3.66千米)内81座桥梁有三分之一被破坏。广岛市24.5万人死亡7.1万人,伤残6.8万人。

    1979年6月美国技术鉴定局应参议院外交委员会之托作了“核武器效应”研究报告,其中有一章以美国底特律和苏联列宁格勒为例,从不同角度分析了核武器对城市目标群的毁伤效应。底特律市有430万人口,是重要的工业中心和交通枢纽,位于美国东北部大湖之滨,隔河与加拿大相望,都市面积约一万平方千米。

    设想100万吨当量核弹头在接近市中心地爆。会造成直径305米、深61米的弹坑,在距爆心0.96千米范围内除了一些巨大的混凝土桥拱座和楼房的地基之外,一切荡然无存。0.96千米之外,一些受到严重破坏的公路桥梁仅有残存部分,别的所剩无几。在2千米距离内,除少数用混凝土浇注墙的坚固楼房外,其它构件将不复存在,楼房内的人和物也会被从窗而入的冲击波全部摧毁。距爆点2.7千米(冲击波超压约0.084兆帕)是任何主要建筑物都不致倒塌的最近距离。

    考虑到辐射等伤害,该报告对100万吨当量弹头在底特律地爆效果所作的假设的结论性意见是:181平方千米范围内的物体受到毁伤(0.014兆帕超压范围);25万人死亡,50万人受伤;大火蔓延造成间接破坏;预先警报可以大量减少死亡。也就是说,1枚100万吨当量核弹头使美国的死亡人数,是侵朝战争(3.3万)和侵越战争(4.7万)死亡人数总和的3倍还多。

    一般认为,如用单弹头对大城市面目标实施攻击,弹头当量应在100万吨以上;如用多弹头攻击,每个弹头当量在20~50万吨左右为宜。

    吴锴:对摧毁城市目标而言,弹头采用中空爆、低空爆还是触地爆合适?这几种途径实现难度比较如何?

    郑治仁:摧毁效果最好的是低空爆,其次是触地爆,中空爆高度太高,效果较差。这几种途径实现起来都无难度。

    吴锴:美国城市相对于世界各国城市的一个显著区别是摩天楼较多。由于冲击波在地下传播比在空气中传播速度快且能量损失小,因此触地爆似乎比低空爆更能摧毁这些高层建筑。

    郑治仁:触地爆的能量大多作用于城市建筑的混凝土结构上,利用并不太充分。而低空爆除了摧毁建筑物,还能摧毁其它一些更重要的地面目标。

    吴锴:对摧毁城市目标而言,当采用多弹头攻击时各弹头起爆时间应相同还是应有一定间隔?如时间相同,各个爆心的冲击波及各种效应是否会因方向不同而互相抵消或削弱?如有时间间隔,先起爆的弹头的效应是否会对后面尚未起爆的弹头产生不良影响?

    郑治仁:这涉及到多个弹头攻击同一目标的所谓自相摧毁效应,由于核弹头爆炸后产生的电磁脉冲、核辐射、爆心附近的巨大冲击波、因爆炸而飞到空中的大量碎片以及膨胀火球大量放出的持续的放射能等;使得在第一枚弹头爆炸后不久,很难(如果不是不可能的话)使随之跟进的第二枚弹头打到同一点上(如发射井)。当第二枚弹头进入第一枚弹头爆心附近的大气中时,遇到的高密度尘埃可能使其防护罩过早地烧掉,或被狂风吹离目标,这种风在该区域可能存在较长时间;如果第二枚弹头在第一枚弹头以后几秒钟内到达,甚至可能会被电磁脉冲和上升的放出强核辐射的火球毁掉。当然,进攻者可以避开这种自相摧毁效应,使前面的弹头不致影响后续到达的弹头。这个时间间隔多长,尚无试验数据。不管怎么说,这种自相摧毁效应降低了多个弹头打击同一硬目标的效果和可靠性。

    吴锴:那么几个弹头攻击一个城市时还是同时起爆较好。

    郑治仁:但同时起爆在控制上有难度。不过对于大城市面目标,由于弹头落点距离一般在数千米至数十千米,这种影响并不大。至于不同爆心冲击波和各种效应是否会因不同方向而互相抵消或削弱,国外有关资料表明,只会加强不会削弱。例如某一弹头在一定范围内产生某一冲击波超压,另一弹头从另一方向也在该距离范围内产生另一冲击波超压,两个超压不会抵消,也不是简单的叠加,而是增加了超压。

    吴锴:为提高打击硬目标的能力,有以下途径:提高命中精度;提高当量;将弹头能量集中于冲击波方面;研制钻地弹头。这几种途径效费比比较?

    郑治仁:为提高打击硬目标能力,这几种途径均有效。至于效费比考虑,对美俄来讲,命中精度已很高(几十米到数米),就没有必要高当量,尤其是小当量(千吨级以下,从数十吨到数百吨当量)高精度的钻地弹、冲击波弹,加上高精度,已经是美俄尤其是美国发展的重点,极可能在未来战争中使用,其企图就是不跨过核门槛,以免遭对手大规模核报复。至于中等核国家,命中精度不高,在命中精度提高困难而有限的情况下(提高命中精度并非易事,需要技术及资金设备),只有靠增加当量。核弹头摧毁硬目标的能力(K值)与进行攻击的弹头数量和每枚弹头的EMT值成正比,与命中精度的平方成反比。若命中精度不变。弹头当量值提高一倍,K值增大0.6倍;而如弹头当量不变,命中精度提高一倍,则K值增大3倍。所以欲提高打击硬目标能力,提高命中精度比增大核弹头当量更重要。苏联弹头当量普遍比美国高,重要原因是精度比不上美国,就靠当量弥补。

    至于这几种途径的效费比,很难衡量。上述技术都已被美国采用,都应是发展方向。  

    吴锴:从导弹的使用期看,“白杨”-M为15年,比“白杨”延长了5年,这等于增加了弹头的部署数量,但另一方面,延长战略导弹的使用期会在研制和维护上付出更大代价(因为导弹及弹头越到后期维护越麻烦),而且会延长弹头采用新技术的周期,您认为战略导弹及弹头的使用期定为多长合适?

    郑治仁:战略导弹及弹头的使用期主要取决于武器系统的设计水平和性能(水平高性能好,稳定性好,维护性能好,使用寿命就长),武器系统发展更新速度(新型导弹出笼快,更换也就快,尤其是核导弹发展初期,少则几年就更新型号),国家经济技术实力(强,则更新快)和使用需求(如美国在1963年装备了54枚“大力神”Ⅱ导弹,每个弹头当量1 000万吨,为的就是打击苏联54个大城市。该导弹原定服役10年,为与苏联大威力液体导弹SS-9抗衡,一直延期服役到1987年)。“白杨”-M由于性能先进,延长了使用期,尽管增加了研制维修费用,还是合适的,延长使用期并不影响新技术(主要是制导控制突防技术)的应用(更换电路板即可),事实上美俄服役期间的战略导弹的技术更新从未停止过。一般认为,战略导弹及弹头的使用期为10年,但实际上往往超过,有的超期达1倍以上。对于中等核国家,经过定期检验,只要满足作战要求能发射出去,超期服役也是顺理成章。

    吴锴:在陆基战略弹道导弹的储运/发射方式上,地下井的部署难度、代价都远大于机动发射车,且生存力又远不如后者。那么陆基核力量是否应全部改为机动发射车方式?

    郑治仁:固定发射方式的主要优点有三。一是命中精度高,在同一导弹发射条件下,由于固定发射点位置固定,它与目标点之间的距离、方位以及发射点和其周围的重力场测量得比较准确,导弹瞄准定向误差较小,导弹发射精度高;二是戒备率高,发射准备时间短,所有发射前的各项准备工作都可在平时进行,可使导弹随时处于待发状态,例如“民兵”Ⅲ发射准备时间仅32秒,俄SS-18、SS-19为60秒;三是有较高抗力,俄SS-18导弹井抗力已达42兆帕,“民兵”导弹14兆帕,四是对于体积大、重量大、不便于机动发射的液体洲际导弹,更适宜固定发射。固定发射的最大缺点是位置固定,易被侦察和攻击,生存能力不高,当然如果采取预警发射或接到警报在来袭弹头落地之前就发射,则另当别论。

    吴锴:从美俄的技术水平看,能否保证在来袭弹头落地之前就把导弹发射出井并飞出一定距离外以免受来袭弹头爆炸的影响?

    郑治仁:从技术上看美俄完全能做到这点。但实际上两国都不可能把几百个发射井中的导弹同时发射升空,由于要考虑虚警等因素,其导弹都是一批批的发射,因此总会有一部分导弹被摧毁在发射井里。

    吴锴:那么采用超加固井(能抗100万吨当量弹头直接命中)与机动发射车效费比对比如何?

    郑治仁:加固井要考虑抗超压和抗电磁脉冲,其成本中除了土石方费用外还有各种检测、防护设备费用。虽然机动发射车也要考虑这些措施,但程度很有限,因为防护措施多了车就重得开不起来了。所以一般加固井的成本要远高于机动发射车,超加固井代价就更高昂。由于种种原因,发展中国家搞发射井的代价比美国还要高。机动发射是为弥补发射井的缺点而发展的,固体推进剂的进展使战略导弹实现了小型化和机动化。尽管美俄至今仍部署大量发射井,但俄正加大机动部署的比例。至2000年底,美国洲际导弹550枚(“民兵”Ⅲ500枚,MX导弹50枚),全是固定井发射(“侏儒”虽已研制成功但因形势变化未部署),俄罗斯正在服役的762枚(5种)洲际导弹中,固定发射的约350枚(SS-18,SS-19,“白杨”-M分别为180,150,20枚),机动发射的412枚(SS-24,SS-25,“白杨”-M分别为46,360,6枚)。尽管各种手段的代价不一,但就总体来看,还是应多种手段并存,固定和机动发射相结合,至于比例,机动发射60%,发射井40%较合适。  

    (《兵器知识》)  
]感觉许多网友神话了核武器威力,同时又无视核战争威胁.在下面的一篇文章里引用了美国自己设想的100万吨当量的核弹命中底特律的情况,我觉得比较可以作为参考,由于地理原因中国能命中底特律的核武器当量不会太高应该都是百万吨级单弹头或者总当量50,60万的多弹头。百万吨级在评估里建筑受损面积是181平方千米,即大约半径8千米的圆形。整个底特律大都会区是1.7万平公里,也就是彻底摧毁底特律大都会区需要100颗百万吨级弹头。相当于据外媒报道的所谓100颗可以到达美国的弹头可以100个城市的核心区,类似北京二环以内,或者100个发射井(非超加固)。

     关于核大战的人防工程美国的民防工作是随着冷战时期的核大战准备发展起来的。50年代,美国把民防视为其核威慑战略的重要组成部分。美认为,如果三分之一的人口和三分之二的工业被摧毁,现代社会便陷于瘫痪,采取防护措施可使美全国人口在核大战中的生存率从46%增加到80%。
      各类人防工程的数据比较难查到,毕竟都属于机密数字,随着现在中国城建扩展高层地下车库让许多新城区的人防工程覆盖率还是挺高的。
      总之我觉得中国现在核武器还太少,人防工程还需要加快建设,现在我们国家强大了,就要有匹配国力的核威慑力,不然南海、东海有事,跟其他超级大国硬干到全面战争的等级时,肯定是心虚的。

前 言:战略弹道导弹是一个国家无比重要的武器,亦始终是广大读者关注的焦点。近日,记者走访了第二炮兵某部郑治仁高级工程师,就战略弹道导弹设计研制及作战使用等方面的一些问题进行了讨论,供朋友们参考。 关注战略弹道导弹   

     

  
    吴锴:下面谈谈多弹头导弹问题。导弹装的弹头增多,导弹的数量就可以减少(若弹头总数不变),这不仅可降低战略武器的成本,也便于战略部队的隐蔽部署;但弹头装载数多了,也会使导弹的尺度加大,不利于车载部署。您如何权衡此问题?

    郑治仁:分导式多弹头的数量,目前少则3个:美国“民兵”Ⅲ,3×17万吨(MK-12弹头)、3×34万吨(MK-12A弹头);也有6个:俄罗斯SS-19,6×50万吨;8个:美国“三叉戟”ⅠC-4,8×10万吨;多则10个:SS-18Ⅳ(10×50万吨)、SS-24(10×50万吨)、美国MX(10×50万吨)。弹头数量最多的14枚:美国“三叉戟”ⅡD-4,14×15万吨。

    弹头数量并非越多越好,究竟多少合适主要取决于以下六个因素:一是导弹的有效载荷,技术水平不同的导弹在同样长度、直径、发动机尺寸、发射总重量的情况下,有效载荷差别很大,多的可将几吨、少的只能将数百千克的有效载荷(弹头、飞船)送上天。显然,有效载荷越大,同样的弹头就可装得越多。二是弹头自重:弹头(含突防、释放、末助推等系统)越重,所携带的数量越少。三是核弹头的比威力,即同样重量下威力的大小。初期核武器比威力很低,1945年投在广岛的原子弹比威力30吨/千克,区区2万吨当量却全重6吨多,搞多弹头无从谈起;美国MX导弹弹头当量50万吨,比威力940吨/千克,每个弹头仅重70多千克。因此,核弹头设计水平越高,同样的有效投掷重量就可以多配弹头。四是弹头当量。当量越大,弹头越重,在有效投掷重量固定的情况下,弹头数量也难以较多。五是打击目标。如打击面目标,精度又不是太高,一般弹头数量为3,每个弹头当量又不能太小,一般数十万吨。如打击点目标,要求精度高,每个弹头当量不必太大,可多配弹头,如10枚或更多。六是弹头总数量。美苏有大量导弹及弹头;既要攻击面目标,又要攻击点目标;既有大当量弹头,又有小当量弹头。就可采取多种组合,根据打击目标和弹头性能,选用多种不同数量弹头的多弹头导弹。对于中等核国家,导弹及弹头数量有限,打击目标有限,随着弹道导弹防御水平的提高和对突防要求的提高,一般不宜多发展多弹头,如果在助推段被拦截,导弹里的多个弹头就都将被摧毁。与其如此,不如在突防技术上多下功夫,例如导弹和弹头的反红外、反雷达、防激光等措施。

    吴锴:一般讲,导弹采用多弹头比采用单弹头突防能力要强,但弹头多了也会使突防装置(如气球等)的装载量减小,从而影响突防能力,而且使导弹逐个投放弹头的时间拉长,容易遭到敌天基、空基、陆基、海基防御系统的攻击,从突防角度讲弹头装载量为多少合适?

    郑治仁:多弹头导弹是否比单弹头导弹突防能力强,不能一概而论。这里至少有3个前提:一是导弹在助推段飞行期间未遭拦截,即无论是单弹头,还是多弹头,都未释放,都还在导弹内;二是美苏集束式多弹头研制成功于60年代中期至70年代初,分导式多弹头则分别是70年代初期和中期。当时双方反导能力有限,尤其是对已从导弹释放正在中段飞行的弹头的防御问题只是纸上谈兵,时至今天,美国NMD中段防御连辨别真假弹头(气球)还未过关,因此多弹头释放后可以说是如入无人之境,对方难以防御,与单弹头相比当然提高了突防能力;三是分导式弹头已能做机动变轨飞行,弹道已非一般有规律可循的椭圆飞行弹道,同时加大弹头的再入角和再入速度,减少了大气层内侧向风等因素的干扰,从而提高了弹头的突防概率。

    但是,随着导弹技术尤其是反导技术的发展,已不能一概而论多弹头的突防能力就强于单弹头。原因一是机载激光、太空激光、粒子束武器及在敌方发射阵地预先投放微小型反导装置(在导弹起飞声压作用下可自动升空爆炸)等反导技术发展很快,如导弹在助推段就遭拦截,就谈不上多弹头与单弹头的突防区别了。二是包括NMD在内的中段反导技术的发展,对多弹头尚未释放或正在释放的母舱的拦截只是时间问题(暂不提拦截率)。亦即当初说多弹头突防能力强于单弹头的两个重要前提:助推段和中段拦截难以解决,随着反导技术的发展,已有了程度不同的变化。而且,随着弹头数量增加,逐个投放弹头的时间拉长,母舱及弹头易被发现、识别和拦截,也的确存在这个问题。

    应采取何种对策?美苏可以既有单弹头又有多弹头,而中等核国家不宜在对命中精度要求较高的分导式多弹头上太花财力、精力,而应在大当量单弹头导弹上下功夫提高突防能力。

    吴锴:如果发展弹头高机动变轨能力,虽会提高突防能力,但其采用的技术(如高压气瓶、液压作动筒、径向喷管、大气层外雷达地图匹配制导等)会使弹头重量远超过纯惯性分导式弹头(如“白杨”-M的弹头重1 500~1 600千克,比SS-18的弹头重得多),致使导弹装载弹头数量减少,您认为这是否值得?

    郑治仁:值不值得,要看需要和可能。采取了多种措施,专门对付NMD的“白杨”-M已部署了三个导弹团,即使是这种单弹头,只要能突破NMD,对美国构成威慑,当然值得。俄还一再声称,如美国执意部署NMD,俄将把“白杨”-M改为三弹头。显然,俄将会既部署突防能力强的单弹头“白杨”-M,又部署三弹头的“白杨”-M,以增加弹头数量,同时还会发展其它打破NMD的措施,而又不致投入像NMD那样大的消耗。例如太空雷、等离子武器、激光武器,这些武器在俄罗斯已比较成熟,有的已具备实战能力。  

    吴锴:实战时在对方国家上空大气中爆炸先遣核弹头,使空气分子电离成离子云,也可使对方电子系统失效,从而为后续弹头突防创造条件,您认为这种方式与每个弹头均安装干扰机的方式相比哪种更优?

    郑治仁:当前,美、俄、法等国正大力研制核电磁脉冲弹头,目的就是先爆炸这种弹头,在较大范围内破坏、摧毁敌指挥控制通信系统,为后续核弹头杀开血路,核国家对此必须高度重视并采取对策。美国在海湾战争及科索沃战争中就是这么干的,只不过未用核电磁脉冲弹头,而是采用了原理类似的高功率微波弹头,通过高功率微波器产生强电磁辐射场破坏电子系统和设备,灵敏度越高的无线电电子系统越容易被高功率微波破坏。今年2月17日凌晨1点45分,美英24架战机空袭了巴格达南8千米范围的4个伊拉克防空部队雷达阵地和指挥控制设施。其中也动用了电子干扰机和反辐射导弹。从电磁战开始已是现代战争的通例,为了达到大范围破坏和摧毁的目的,核电磁脉冲弹成了核国家尤其是核大国进行核战争的首选武器。但为确保有效,多准备几手,这种先遣突防弹头并不会取代导弹和弹头本身的种种突防手段(包括安装干扰机),应既有先遣弹头开路,又有自身突防跟进。

    吴锴:从弹头的当量看,由于弹头空爆时对地面软目标的摧毁力与其当量的2/3次方呈正比,因此弹头当量越大对铀矿资源的浪费就越大,但另一方面,弹头的“当量-重量比”是增函数,即弹头当量增加很多时(如从50万吨增到100万吨),弹头重量的增加却很小,这就意味着弹头当量越大,就越能充分利用导弹有限的载荷,使导弹的威力最大化,您怎么权衡此问题?

    郑治仁:众所周知,核弹头对软目标的摧毁能力是用等效百万吨当量(EMT)来表示的。这是因为核弹头爆炸能量是呈球状向周围释放,对地面目标起毁伤作用的只有一部分能量,如弹头当量为千万吨以下时,EMT的值与弹头当量的2/3次方成正比,如弹头当量为千万吨级时,则EMT与其当量值的1/2次方成正比。例如一枚200万吨当量核弹头打击软目标的能力EMT=22/3=1.59,一颗2 400万吨当量核弹头EMT=241/2=4.9。当量提高到12倍,毁伤能力仅是3倍(4.9/1.59),当量浪费惊人。为了充分利用导弹的有效载荷,更为了充分利用铀资源,减少对耗资巨大生产出来的核弹头当量的浪费,当量更不是越大越好。

    吴锴:也就是说,核弹头比导弹弹体更宝贵,哪怕多造导弹及各种突防装置也要充分利用弹头,对于铀矿资源有限的国家更应如此。  

    郑治仁:是这样。用小当量多弹头,尤其是分导式多弹头可合理安排炸点的间距和布局。对近似圆形的大城市目标,可用3枚20万吨当量的的弹头实施攻击,并使炸点呈三角形,只要炸点合适,其毁伤效果相当于1枚100万吨当量核弹头的爆炸效果。由计算可见,100万吨当量核弹头的EMT=12/3=1,而3枚20万吨当量的核弹头的EMT=3×0.22/3=1.02。再如1枚800万吨和100万吨当量核弹头的EMT分别为4和1,前者对面目标的毁伤能力仅是后者的4倍。对于长条形大城市目标,如用多弹头攻击,弹头炸点也应成直线散布。合理使用多弹头,而不是一味增大单弹头的当量,既能摧毁目标,又可减少当量浪费。当然,对难于解决多弹头技术的国家来说,摧毁大面积面目标也只能靠大当量了。

    从弹头的“当量-重量比”看,在美苏核武器发展初期,由于技术有限,确实存在“弹头重量增加一点,当量增加很多”的情况,但在核技术高度发达的今天,铀装药的利用率已近极限,现在的核弹头基本是铀装药量与当量成正比,因此在导弹载荷的利用率上没什么潜力可挖。

    吴锴:从摧毁城市、工业基地、军事基地、港口、交通枢纽、指挥中心等软目标或半软目标的角度看,弹头当量和数量如何匹配较合适?

    郑治仁:摧毁上述暴露在地面或浅地表面下的抗压强度不高的软目标,究竟用多大当量,几颗弹头合适,考虑因素很多。最重要的一是目标面积大小和所要摧毁的程度,二是核武器性能。据西方军事家分析,要满足美苏“确保摧毁”战略,需要EMT值为200~300;而中等核国家只需10~100个EMT值就足以构成对核大国的核威慑。

    要使一个城市遭致中等以上破坏,需0.035兆帕(0.35千克/厘米2)以上的超压;要使无防护的人员遭75%~80%以上的伤亡率,需0.075兆帕以上的超压,此时一般建筑物摧毁殆尽,多层建筑物毁损严重,钢筋水泥建筑有不同程度的破坏。广岛原子弹当量2万吨,破坏效果是:在6.4平方千米(半径1.43千米)范围内,所有建筑物被摧毁,机器设备破坏严重;在面积12平方千米(半径1.95千米)范围内,81%建筑物被毁;市区42平方千米(半径3.66千米)内81座桥梁有三分之一被破坏。广岛市24.5万人死亡7.1万人,伤残6.8万人。

    1979年6月美国技术鉴定局应参议院外交委员会之托作了“核武器效应”研究报告,其中有一章以美国底特律和苏联列宁格勒为例,从不同角度分析了核武器对城市目标群的毁伤效应。底特律市有430万人口,是重要的工业中心和交通枢纽,位于美国东北部大湖之滨,隔河与加拿大相望,都市面积约一万平方千米。

    设想100万吨当量核弹头在接近市中心地爆。会造成直径305米、深61米的弹坑,在距爆心0.96千米范围内除了一些巨大的混凝土桥拱座和楼房的地基之外,一切荡然无存。0.96千米之外,一些受到严重破坏的公路桥梁仅有残存部分,别的所剩无几。在2千米距离内,除少数用混凝土浇注墙的坚固楼房外,其它构件将不复存在,楼房内的人和物也会被从窗而入的冲击波全部摧毁。距爆点2.7千米(冲击波超压约0.084兆帕)是任何主要建筑物都不致倒塌的最近距离。

    考虑到辐射等伤害,该报告对100万吨当量弹头在底特律地爆效果所作的假设的结论性意见是:181平方千米范围内的物体受到毁伤(0.014兆帕超压范围);25万人死亡,50万人受伤;大火蔓延造成间接破坏;预先警报可以大量减少死亡。也就是说,1枚100万吨当量核弹头使美国的死亡人数,是侵朝战争(3.3万)和侵越战争(4.7万)死亡人数总和的3倍还多。

    一般认为,如用单弹头对大城市面目标实施攻击,弹头当量应在100万吨以上;如用多弹头攻击,每个弹头当量在20~50万吨左右为宜。

    吴锴:对摧毁城市目标而言,弹头采用中空爆、低空爆还是触地爆合适?这几种途径实现难度比较如何?

    郑治仁:摧毁效果最好的是低空爆,其次是触地爆,中空爆高度太高,效果较差。这几种途径实现起来都无难度。

    吴锴:美国城市相对于世界各国城市的一个显著区别是摩天楼较多。由于冲击波在地下传播比在空气中传播速度快且能量损失小,因此触地爆似乎比低空爆更能摧毁这些高层建筑。

    郑治仁:触地爆的能量大多作用于城市建筑的混凝土结构上,利用并不太充分。而低空爆除了摧毁建筑物,还能摧毁其它一些更重要的地面目标。

    吴锴:对摧毁城市目标而言,当采用多弹头攻击时各弹头起爆时间应相同还是应有一定间隔?如时间相同,各个爆心的冲击波及各种效应是否会因方向不同而互相抵消或削弱?如有时间间隔,先起爆的弹头的效应是否会对后面尚未起爆的弹头产生不良影响?

    郑治仁:这涉及到多个弹头攻击同一目标的所谓自相摧毁效应,由于核弹头爆炸后产生的电磁脉冲、核辐射、爆心附近的巨大冲击波、因爆炸而飞到空中的大量碎片以及膨胀火球大量放出的持续的放射能等;使得在第一枚弹头爆炸后不久,很难(如果不是不可能的话)使随之跟进的第二枚弹头打到同一点上(如发射井)。当第二枚弹头进入第一枚弹头爆心附近的大气中时,遇到的高密度尘埃可能使其防护罩过早地烧掉,或被狂风吹离目标,这种风在该区域可能存在较长时间;如果第二枚弹头在第一枚弹头以后几秒钟内到达,甚至可能会被电磁脉冲和上升的放出强核辐射的火球毁掉。当然,进攻者可以避开这种自相摧毁效应,使前面的弹头不致影响后续到达的弹头。这个时间间隔多长,尚无试验数据。不管怎么说,这种自相摧毁效应降低了多个弹头打击同一硬目标的效果和可靠性。

    吴锴:那么几个弹头攻击一个城市时还是同时起爆较好。

    郑治仁:但同时起爆在控制上有难度。不过对于大城市面目标,由于弹头落点距离一般在数千米至数十千米,这种影响并不大。至于不同爆心冲击波和各种效应是否会因不同方向而互相抵消或削弱,国外有关资料表明,只会加强不会削弱。例如某一弹头在一定范围内产生某一冲击波超压,另一弹头从另一方向也在该距离范围内产生另一冲击波超压,两个超压不会抵消,也不是简单的叠加,而是增加了超压。

    吴锴:为提高打击硬目标的能力,有以下途径:提高命中精度;提高当量;将弹头能量集中于冲击波方面;研制钻地弹头。这几种途径效费比比较?

    郑治仁:为提高打击硬目标能力,这几种途径均有效。至于效费比考虑,对美俄来讲,命中精度已很高(几十米到数米),就没有必要高当量,尤其是小当量(千吨级以下,从数十吨到数百吨当量)高精度的钻地弹、冲击波弹,加上高精度,已经是美俄尤其是美国发展的重点,极可能在未来战争中使用,其企图就是不跨过核门槛,以免遭对手大规模核报复。至于中等核国家,命中精度不高,在命中精度提高困难而有限的情况下(提高命中精度并非易事,需要技术及资金设备),只有靠增加当量。核弹头摧毁硬目标的能力(K值)与进行攻击的弹头数量和每枚弹头的EMT值成正比,与命中精度的平方成反比。若命中精度不变。弹头当量值提高一倍,K值增大0.6倍;而如弹头当量不变,命中精度提高一倍,则K值增大3倍。所以欲提高打击硬目标能力,提高命中精度比增大核弹头当量更重要。苏联弹头当量普遍比美国高,重要原因是精度比不上美国,就靠当量弥补。

    至于这几种途径的效费比,很难衡量。上述技术都已被美国采用,都应是发展方向。  

    吴锴:从导弹的使用期看,“白杨”-M为15年,比“白杨”延长了5年,这等于增加了弹头的部署数量,但另一方面,延长战略导弹的使用期会在研制和维护上付出更大代价(因为导弹及弹头越到后期维护越麻烦),而且会延长弹头采用新技术的周期,您认为战略导弹及弹头的使用期定为多长合适?

    郑治仁:战略导弹及弹头的使用期主要取决于武器系统的设计水平和性能(水平高性能好,稳定性好,维护性能好,使用寿命就长),武器系统发展更新速度(新型导弹出笼快,更换也就快,尤其是核导弹发展初期,少则几年就更新型号),国家经济技术实力(强,则更新快)和使用需求(如美国在1963年装备了54枚“大力神”Ⅱ导弹,每个弹头当量1 000万吨,为的就是打击苏联54个大城市。该导弹原定服役10年,为与苏联大威力液体导弹SS-9抗衡,一直延期服役到1987年)。“白杨”-M由于性能先进,延长了使用期,尽管增加了研制维修费用,还是合适的,延长使用期并不影响新技术(主要是制导控制突防技术)的应用(更换电路板即可),事实上美俄服役期间的战略导弹的技术更新从未停止过。一般认为,战略导弹及弹头的使用期为10年,但实际上往往超过,有的超期达1倍以上。对于中等核国家,经过定期检验,只要满足作战要求能发射出去,超期服役也是顺理成章。

    吴锴:在陆基战略弹道导弹的储运/发射方式上,地下井的部署难度、代价都远大于机动发射车,且生存力又远不如后者。那么陆基核力量是否应全部改为机动发射车方式?

    郑治仁:固定发射方式的主要优点有三。一是命中精度高,在同一导弹发射条件下,由于固定发射点位置固定,它与目标点之间的距离、方位以及发射点和其周围的重力场测量得比较准确,导弹瞄准定向误差较小,导弹发射精度高;二是戒备率高,发射准备时间短,所有发射前的各项准备工作都可在平时进行,可使导弹随时处于待发状态,例如“民兵”Ⅲ发射准备时间仅32秒,俄SS-18、SS-19为60秒;三是有较高抗力,俄SS-18导弹井抗力已达42兆帕,“民兵”导弹14兆帕,四是对于体积大、重量大、不便于机动发射的液体洲际导弹,更适宜固定发射。固定发射的最大缺点是位置固定,易被侦察和攻击,生存能力不高,当然如果采取预警发射或接到警报在来袭弹头落地之前就发射,则另当别论。

    吴锴:从美俄的技术水平看,能否保证在来袭弹头落地之前就把导弹发射出井并飞出一定距离外以免受来袭弹头爆炸的影响?

    郑治仁:从技术上看美俄完全能做到这点。但实际上两国都不可能把几百个发射井中的导弹同时发射升空,由于要考虑虚警等因素,其导弹都是一批批的发射,因此总会有一部分导弹被摧毁在发射井里。

    吴锴:那么采用超加固井(能抗100万吨当量弹头直接命中)与机动发射车效费比对比如何?

    郑治仁:加固井要考虑抗超压和抗电磁脉冲,其成本中除了土石方费用外还有各种检测、防护设备费用。虽然机动发射车也要考虑这些措施,但程度很有限,因为防护措施多了车就重得开不起来了。所以一般加固井的成本要远高于机动发射车,超加固井代价就更高昂。由于种种原因,发展中国家搞发射井的代价比美国还要高。机动发射是为弥补发射井的缺点而发展的,固体推进剂的进展使战略导弹实现了小型化和机动化。尽管美俄至今仍部署大量发射井,但俄正加大机动部署的比例。至2000年底,美国洲际导弹550枚(“民兵”Ⅲ500枚,MX导弹50枚),全是固定井发射(“侏儒”虽已研制成功但因形势变化未部署),俄罗斯正在服役的762枚(5种)洲际导弹中,固定发射的约350枚(SS-18,SS-19,“白杨”-M分别为180,150,20枚),机动发射的412枚(SS-24,SS-25,“白杨”-M分别为46,360,6枚)。尽管各种手段的代价不一,但就总体来看,还是应多种手段并存,固定和机动发射相结合,至于比例,机动发射60%,发射井40%较合适。  

    (《兵器知识》)  
我搜了下,你拿一篇2001年的文章来谈论现在的核问题?
我搜了下,你拿一篇2001年的文章来谈论现在的核问题?
牛顿的三大定律现在还在用
百花杀 发表于 2014-12-3 19:13
我搜了下,你拿一篇2001年的文章来谈论现在的核问题?
难道美国的城市都搬家了?
burn 发表于 2014-12-3 19:19
牛顿的三大定律现在还在用
我不是说主要理论有问题,我是说中国现在拥有的和2001年那会儿已经不一样了好么
过虑了,中国那30枚现在没剩几颗了。
百花杀 发表于 2014-12-3 19:36
我不是说主要理论有问题,我是说中国现在拥有的和2001年那会儿已经不一样了好么
2001年外媒估计没有100颗弹头吧,这期兵器知识我家里还有,那时候初中,那时候估计才20-30枚还是东风5为主
这几年核武器并没有很大发展吧,中国新一代战略导弹试射也就这两年的事情,美俄总当量是下降的,平均核武器服役年数相当于又延长了15年。
不明觉厉。关于核武器的不了解,只是感觉现在是不是好多人都不知道人防设施都在哪?防空设施?真的空袭来的时候会有多少人因不能及时找到防空设施而失去生命?会不会因无秩序的躲避空袭而导致无谓的死亡?莫名的担忧。。。希望是杞人忧天吧
现阶段海基和空基是主流了吧,巡航导弹也可以带核弹头了
2001年外媒估计没有100颗弹头吧,这期兵器知识我家里还有,那时候初中,那时候估计才20-30枚还是东风5为 ...
即使现在,外媒估计的中国洲际导弹数量也没什么变化,还是那么20枚。当然实际多少就不知道了。其实中国是明智的,没必要那么多,威慑即可。造价不高维护费可是非常高的。几十年下来弹头还要更换。老毛说的好,帝国主义时纸老虎,改开以来,中国最弱的时候美国也就只敢嘴账。奥八驴基本上是全面退让了
海基没说
还有铁路机动
美帝还搞过用B52,B1B带核巡航导弹,在北冰洋上空长时间滞空值班。感觉这个最牛