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编者按:1998年的夏天,印巴两国一连串的核爆试验震动了整个世界。这表明世界“核俱乐部”又增加了斯成员,世界人民被卷入核大战的几率又长了几个百分点,印度和巴基斯坦之间又多了一种扼死对方的手段。一个国家有了核武器,并不代表其核战能力就有多强,这还要看它是否有合适的投放工具。这就好比评定古代的弓箭乎,不仅看他的弓有多强,箭有多锋利,还要看他是否射得够远,是否射得够准。本文是对印度弹道导弹的情况所作的一个全面总结和分析。
前言
1962年前后,印度在中印边境地区军事冒险的彻底失败,导致印度军队乃至国防工业开始全面调整。1964年中国成功爆炸原子弹。1966年10月27日,中国圆满完成携带核弹头的导弹飞行试验。印度因此认为自身受到严重威胁,开始了弹道导弹和核武器的研制工作。
1967年,印度开始实施空间研究和卫星发射计划。1972年,印度进行“罗希尼”-560两级液体燃料探空火箭发射试验,有效载荷100公斤,飞行高度334公里。1980年,印度通过欧洲宇航局将35公斤重的“罗希尼”—1卫星送入近地轨道。1983年,在时任印度总理英吉拉·甘地的督促下,作为印度军工复合体的“国防研究发展组织”公布其“综合导弹研制计划”。这是印度历史上首次系统地决定研制对提高部队战斗力起关键作用的-5种类型导弹:“大地”近程弹道导弹,“烈火”中程弹道导弹,“天空”防空导弹,“三叉戟”近程舰载防空导弹,“眼镜蛇”反坦克导弹。这其中,“大地”和“烈火”构成目前印度所谓“三位一体”核打击力量陆墓部分的核心。
“烈火”族谱
印度发展远程导弹的计划,始于1972年前后以发展安装三级液体燃料发动机的洲际导弹为目的的“勇士”计划。该计划要求采用3个于1974年开发的推力达300千牛的液体燃料发动机。但该计划随后就被搁置下来,并被一项更为完善的计划——“综合导弹研制计划”所取代。在该计划的指导下,印度首先开发了“烈火技术论证型”或称为“技术验证平台”,简称“烈火"-TD。1989年5月22日,“烈火"-TD进行了第一次试射。在随后的15年时间里,印度先后研制了5种型号的烈火导弹,形成一个相对完整的家族。由于印度《国防文献》及其他许多出版物中的“烈火”系列导弹编号体系相当混乱,尤其是滥用“烈火”—I的型号名称,常常令人搞不清楚其具体情况。印度的有些报道还提及了射程更远、有效载荷更大的“烈火”—Ⅲ和“烈火”—Ⅳ导弹的开发情况,这就使大家更弄不明白“烈火”导弹的真实情况了。笔者从零碎的关于该导弹技术、生存力和性能数据的新闻报道以及印度官方人士提供的资料中,总结出“烈火”系列导弹目前较为准确的型号和相关情况。
“烈火”-TD/TTB技术验证导弹,采用两级火箭推动的中程弹道导弹技术论证型,第一级火箭发动机使用固体燃料,第二级使用液体燃料;
“烈火”—I(A-1)短程弹道导弹,射程850公里,可携带1000公斤载荷,单级固体火箭推进,可实施公路/铁路机动;
“烈火”—Ⅱ(A—2)中程弹道导弹,射程3300公里,可携带1000公斤载荷,两级固体火箭推动,可实施公路/铁路机动。
“烈火”—ⅡAT(A-2AT)中程弹道导弹,射程3900公里,可携带1000公斤载荷。该型号采用了更先进的轻型材料,两级固体火箭推动,可通过公路和铁路实施机动。
“烈火”—Ⅲ中程弹道导弹,射程5500公里,可携带1200公斤载荷,两级固体火箭推动,不仅拥有公路/铁路机动能力,还可潜艇发射。
“烈火”—Ⅳ洲际弹道导弹,三级固体火箭推动,可通过公路和铁路实行机动。
“烈火"-TD/TTB
相对于“大地”导弹,“烈火”是一个更庞大而先进的系统,印度官方希望其射程能达到2500公里,至少可携带1000公斤有效载荷。最初“烈火”导弹被定义为“大地”导弹加上SLV-3运载火箭的混合体。为此,印度先行开发了廉价的“烈火”TD/TTB技术验证导弹,作为验证平台。其目的主要是试验和论证再人飞行器的结构和超音速再入地球大气层时引导和控制系统的性能、再入飞行器采用的多向加固碳化纤维预成型(简称MRCP)技术、惯性导航系统、火箭分级技术。
“烈火”-TD/TTB使用改良的固体燃料推进器作为第一级起飞段发动机。为缩短研制时间,第二级发动机直接借用了“大地”导弹的液体火箭发动机(长度缩短的改进型号)。1989年5月22日,“烈火”-TD/TTB进行了第一次试射。该导弹在第二次试射时,改用了更长的第二级液体火箭发动机,它在与弹体分离前才点火,导弹没有安装首次发射使用的6部小发动机,原因是它们的推力明显不足。在1994年2月19日进行的“烈火”-TD/TTB的最后一次试射是印度导弹技术的重大突破。该试验系统采用精度更高、带末端制导的机动再入飞行器。据报道,末端制导系统为光学扫描系统,由红外焦平面阵列制导头和毫米波雷达组成。许多未经证实的报道称试验中“烈火”只飞行了1450公里。印度军方的解释是他们并未要求进行全射程试验。因此在实际使用中,只要调高或降低弹道,“烈火”导弹就可达到其最大射程。
据称,在印度卡吉尔危机爆发时,“烈火”-TD临时担负起了核威慑任务。据一些印度科学家说,当时有4枚“大地”导弹和至少1枚“烈火”导弹已作好了发射准备,处于“国家三级戒备状态”,弹头随时可完成与弹体的对接,而且当时一枚部署在印度西部某地的“烈火”导弹已经安装了核弹头。但因为“烈火”-TD/TTB计划意在开发和验证制造多级远程弹道导弹的关键技术,包括再入和导航电子设备,为以后的导弹研制铺路,因此它并非军方制式装备,始终处在科研部门的控制之下,并没有装备军队。卡吉尔边境冲突后,随着“烈火”—Ⅱ型中程导弹的投产和装备部队,“烈火”-TD/TTB完成其使命,退出了历史舞台。
技术细节
一般来说,采用液体燃料火箭发动机的导弹精度更高,因为其导航和控制系统可以精确地控制发动机的推力。固体火箭发动机的推力无法按需要予以改变,由于难以避免的制造公差和实际操作条件,目前,对固体火箭发动机推力的精确控制还难以实现。因此,安装固体火箭发动机的“烈火”导弹采用了较平缓的再入角度,其再入段运载工具(MRV)利用弹体的气动升力纠正弹道误差并减小再入段热效应。“烈火”导弹的再入段部分拥有一个校正发射弹道偏移的速度修正舱。据印度国防研究和开发实验室人土透露,部分“烈火”导弹的再入段部分还安装了固定推力的姿态控制发动机(液体燃料)。该系统由 弹体上的导引头控制,修正导弹飞行姿态。
“烈火”-TD/TTB的第一级是直径1米、长10米的火箭发动机,其内部装有大约9吨重的固体燃料,燃料重量比约为0.865(估计值)。发动机燃料柱为三段式,内部采用星形结构(可在最初阶段增加推力)。推进剂为AP-AL-PBAN混合燃料,而后来的“烈火”各型导弹则采用了HTPB(聚了二烯)燃料。该推进剂装填密度为78%,推进剂与绝缘体之间有衬垫结构。发动机由高硬度15CDV6钢制成,采用了常规轧制和定位焊接技术。发动机喷口也是用15CDV6型钢制造的,收缩喉由碳/石炭酸热防护系统制造,高密度石墨原料制作了临界截面,纵向内衬由碳和硅/石碳酸制成。
“烈火”-TD使用简化过的“大地”导弹第二级液体火箭发动机作为第二级。首次试射时填充了较少燃料,第二次试射时燃料注满。“烈火”-TD的第二级发动机还需要两种类型的“损耗和反推火箭发动机”,在两极发动机分离时保持再人段的正确过载。该发动机由HE-15铝合金制成,采用双基推进剂,内部有高硅石一玻璃/石炭酸衬垫。印度“国防研究与开发实验室”在推进系统的设计、生产、检查、静电测试、试射等方面都有一套专门技术。
印度军方要求“烈火”的再入段部分重返大气层时,其内部温度不能超过60摄氏度,以保证里面的弹头和电子系统可正常运作。试验过程中,再入飞行器技术得到了充分的验证,火箭头锥体耐住了3000摄氏度的高温,而自身的内部温度不过30摄氏度。“烈火”KV-Mk.1(RV为再入段之意)的整流罩由网状碳化合成材料制成。按照适当的设计参数(如纤维定向作用,光纤体积分率、光纤间距),该技术可被用来控制合成物的热、机械和物理属性。此种技术可以锻造不同形状、结构复杂、高度耐损(结构发生明显破裂后仍可负载)、层间切变强度大的合成物(如块状、圆筒状、圆锥状、网状)。直径为0.8米、长约4米的再入段分为5个部分,每个部分均为两层复合结构。内层为碳/环氧丝铸模结构(由电脑数控绕线机制造),以承担结构负荷。外层由碳/石碳酸纤维制成,作用是保护弹体内部免受剧烈震动和高温的损害。
据报道,1980年设计的再人飞行器可搭载印度巴巴原子研究中心研制的核弹头(重1000公斤、20万吨当量)。为了在导弹上搭载印度于1995年研制的新型热核战斗部,“烈火”-TB/TTB在再入段加压舱内注入了约200公斤液体燃料。有资料表明,“烈火”-TD/TTB的再入段从100公里高度重返大气层时,将采用滑行弹道。这就意味着导弹射程增大,热效应减小(再入时产生的热量不仅与大气密度有关,还与再入飞行器头锥体半径的平方根成反比,与再入速度的立方成正比。因此,采用滑行原理的再入段飞行模式要比弹道双曲线式模式产生的热量少;因为前者的速度相对较低),导弹机动性增强,反弹道导弹难以拦截。
“烈火”—Ⅱ
20世纪90年代,印度认为自身受到了来自邻国的挑战,其安全环境逐渐恶化,主要是因为巴基斯坦不断从外界获得核技术和导弹技术,它与朝鲜在核技术和导弹技术方面也进行了合作。1998年,巴基斯坦试射了“高里”导弹,该导弹可装核弹头并能威胁到印度腹地,从而越过了印度的战略警戒线。随后,在科学家A·Q·可汗(A Q Khan)领导下的巴基斯坦研究机构和军方对该型导弹进行了改进。基于这种形势,印度开始全面走上“核武化”道路,从而进行了代号为“Pokhran—Ⅱ”的一系列核试验,并着手开发可远程投射各种战斗部的“烈火”系列弹道导弹。
由于“烈火”-TD计划已解决了很多制造远程弹道导弹的关键技术和设计问题,因此,当印度作出开发“烈火”系列弹道导弹的决定时,基于1980年设计规划的经验,许多优化实用的方案得以迅速出台。很快,固体燃料生产,再入段飞行载具和航电设备都已进入工程制造阶段。“Pokhran-Ⅱ”核试验验证了一批威力更大、更轻型的核战斗部,20万吨当量的热核战斗部比早期计划开发的型号更加轻便。生产型的“烈火”导弹预计负载将不超过500公斤(包括战斗部和再入飞行载具在内)。首先装备“烈火”—Ⅱ导弹的部队是印度陆军第555导弹团。
试射
1999年4月11日9时47分,“烈火”—Ⅱ首次试射。在印度巴拉索尔的惠勒岛4号发射平台上,导弹从一节经过改装的火车车厢中发射,两片巨大的液压活塞将导弹垂直从敞开的车厢顶推出。发射的控制指令也是从一节单独的车厢中发出的。导弹按照预定弹道飞行2000公里后落在了孟加拉湾。
2001年1月17日10点01分,“烈火”—Ⅱ进行了第二次试射,飞行距离为2100公里。这次试验的主要目的是检验通过减轻负载来缩小远程飞行过程中可能出现的圆周概率误差的效果。这次试射还验证了“烈火”导弹可以公路机动方式发射。
“烈火”—Ⅱ在进行射程超过2000公里的试射时,使用了固体火箭发动机,导航系统也经过改进,整合了全球定位系统。另外,导弹的再入飞行器装有鳍状尾翼,以增强导弹的机动性。通过对“烈火”—Ⅱ的试验,印度实现了技术上的一大飞跃。经过第二次试射后,“烈火”—Ⅱ导弹已经达到了投产要求,其年生产能力估计为12枚,估计“烈火”—Ⅱ在部署时也将安装700公斤的弹头。至于两次试射的飞行距离不同是因为采用了不同的弹道和飞行轨迹。
“烈火”—Ⅱ在设计时以铁路机动方式为目标,这样,导弹系统就可以在印度全国标准铁路系统中进行机动。然而,生产型的导弹发射载台却是轮式底盘。这个改变有利也有弊。以铁路或公路为基础的导弹系统可以提高生存能力,增强操作灵活性。据报道,“烈火”—Ⅱ经常处于待发射状态,可以在15分钟内实现发射,而“烈火”-TD的发射准备时间则长达半天。2001年5月和7月,后来成为印度国防部长的贾斯万特·辛格告知印度内阁安全议会,“烈火”—Ⅱ导弹在2001~2002年即可进行小批量生产,并开始装备部队。2002年3月14日,时任国防部长的乔治·费尔南德斯告知印度议会,“烈火”—Ⅱ已进入生产阶段,首批导弹即将装备部队。目前“烈火”—Ⅱ导弹由海德拉巴的BDL公司制造,年产量可达18枚。
技术细节
动力系统“烈火”—Ⅱ的第一级与“烈火"-TD十分相似,但是“烈火”—Ⅱ的助推火箭所用的燃料能量更大,与极地人造卫星运载火箭(PSLV)的助推器所用的燃料相似。推进燃料重9吨,质量分率为0.865(估计值)。
“烈火”—Ⅱ的第二级重约4200公斤,使用固体推进燃料,制造材料与第一级的相同。此级推进器采用伸 缩管口,以实现推力方向控制,并由此精确控制导弹弹道。与“烈火”—TD不同,“烈火”—Ⅱ的第二级不需要装反推火箭发动机来使本级与弹体分离。
在“烈火”系列导弹中,至少有一种型号使用几个固体燃料推进器来修正导弹的飞行速度。后来成为印度政府主要科学顾问的卡拉姆博士说,完整的再入高超音速气流可在一台巨型计算机的流体动力学系统中被模拟出来。他还说,1998年5月的核试验中引爆核弹的弹头重量与“烈火”的负载相等。新的再入飞行器因有可控空气动力部件而具有很多优点。根据降落地点的变化,再入负载的重量可以降低到任何水平,飞行器可以自动偏离预定的再入弹道,到达预期的降落地点,同时改正使飞行器脱离轨道的推进系统错误。球形的弹道飞行器在偏离轨道后只能到达原先弹道范围内的某一点。升力再入航天器的缺点也很明显,它的导航和控制系统太复杂且过于昂贵,一旦出了问题,飞行器就会无法控制,最终将偏离目标很远。
再入段“烈火”—Ⅱ的再入飞行器,在外形、设计和技术各方面,都基本与“烈火"-TD的Mk.1型再人段飞行载具保持了一致。与西方开发的远程导弹不同,“烈火”的再入飞行器为被动弹道负载,它的精确性取决于飞行器发射时能否指向导弹的副弹道。第一代再入飞行器的精度和稳定性都较差。西方制造的第二代导弹多使用多弹头分导再人飞行器(简称MIRV)。由于有效载荷配备了可用来修正速度的高空发动机(HAM),飞行器发射时能迅速指向导弹的副弹道,导弹精度得到很大提高。该设备还能让使用MIRV的每个有效载荷都有不同的飞行速度,因此每个弹头都能独立打击一个目标。在此之前的再入飞行器的弹道则都是固定的。
应该说,“烈火”RV-Mk.2比西方的再入飞行器还要先进,因为它能够在打击目标的全过程中导航和控制再入飞行器以100公里高度、较小的角度和平滑的弹道重新进入大气层。
航电设备、导航和控制系统 据报道,印度“国防研究和开发组织”于1998年底开始制造的捷联式惯导系统被用来控制“烈火”系列导弹的飞行和导航。“烈火”项目的主管阿维纳什·坎德尔说,“烈火”导弹系统非常复杂,因为它把导弹和地面控制系统计算机里的大量处理信息都交给一个单独的控制系统处理。为保证增加导弹的可靠性,他们把原有的600多个不同的通讯通道减少到了20个,且线缆长度减少到原来的1/8。
“烈火”—Ⅱ导弹引入了数据总线的概念,MIL-STD-1553数据总线将惯导系统、飞控计算机、制动装置和传感器联成一体。印度“国防研究发展组织”称,这样做可以减少线路的数量,以降低故障率。然而,一些导弹专家认为,采用一种标准的数据总线未必是最好的办法。他们认为,数据总线专用化更好,因为在标准总线中,人们倾向于使用非专用的电子设备,这些设备的可靠性并不是最佳的。然而,大部分现代导弹都在采用以民用技术为基础的数据总线。
精度 “烈火”—Ⅱ的导航和制导系统采用了与全球定位系统相似的“抵达时间延迟”(简称TDOA)技术,可在导弹飞行过程中由地面无线电信号不断提供关于导弹的当前位置和速度信息。这一点已在试射中检验过了。据称,TDOA系统将导弹精度提高了3倍。印度从一系列空间项目中掌握了导航传感器和飞行控制技术。“烈火”—Ⅱ试射后,印度“国防研究发展组织”主管导弹项目的A·S·庇莱博士说:“我们已经提高了导弹的精度。如今的‘烈火’比原来更具有攻击力。”“烈火”—Ⅱ还将配备一个能量消耗监控系统和采用导航传感器技术的飞行引导系统。
值得注意的是,弹道导弹的惯性导航系统出现的错误与飞机上的惯导系统不同。弹道导弹的精度仅取决于导弹飞行在弹道的最高点时惯导系统的精度。此后,导弹就将完全按预定弹道由计算机控制飞行。在飞机上,惯导系统需要惯性测量装置连续工作,而导航计算机在飞行过程中需要全程解算收集到的数据和误差。弹道导弹则可通过一些辅助手段改变其速度和方位,它能够完全排除惯导系统的错误,使其完全按照预设弹道飞行。如有必要,“烈火”—Ⅱ可以通过以下方法修正发射时出现的错误:1.启动小型速度修正发动机;2.在重返大气层时采用气动控制面调整。据称,“烈火”-Ⅱ导弹拥有上述两种技术。“烈火”—Ⅱ导弹在120公里高度,斜距150公里处冲出大气层并与二级助推器分离。这就允许设在印度领土内的地面无线电控制站长时间向导弹发出控制信号。在远地点时导弹的精度取决于:1.确定目标和发射系统的坐标精度;2.导弹导航和控制系统预设的坐标方位精度。对第一点来说,导弹发射点的坐标方位是已知的。而印度的国家测量系统将最大限度地给出目标的精确坐标。远程弹道导弹的圆周概率误差往往在高弹道情况下会增大。此时的圆概率误差往往顺一条纵向轴线广泛分布。“烈火”的机动式再入飞行器可以在终端进行机动,以纠正飞行中的误差。有报道称,“烈火”—Ⅱ的圆概率误差已降-至40米左右,也有资料称其圆概率误差为100~200米。
末制导 关于“烈火”—Ⅱ导弹是否安装了末制导系统,外界报道有着很大争议。这不是一个容易回答的问题。笔者的看法是,基于“烈火”—Ⅱ导弹的再入段安装有气动控制面,以保证再入段拥有纵向机动能力,可规避反导系统的拦截。这暗示了导弹应当内置惯性导航和控制系统。“烈火”—Ⅱ装配有捷联式惯导系统的可能性要大于其安装更先进的万向节惯导系统的可能性。这并非表示“烈火”—Ⅱ的技术更低劣,也不意味着导弹的精度差。这意味着导弹需要配备某种末端制导系统。印度“国防研究和开发中心”称“烈火”-Ⅱ的圆概率误差(大约40米)仅为早期“烈火”圆概率误差的1/3,这从侧面证明了末端制导系统的存在。
“烈火”—Ⅱ进行首次试射后,印度“国防研究发展组织”称他们研发的末端导引系统使导弹精度大大提高。为了调整飞行中导弹的弹道以进一步提高精度,第二级火箭发动机采用了矢量喷嘴来改变推力方向。矢量控制技术已经在印度极地人造卫星运载火箭的第三级发动机上获得了验证。此外,有资料称,“烈火”—Ⅱ再入段使用了工作在C/S波段的末制导雷达。但另有报道称,“烈火”-Ⅱ的末端制导系统为红外+毫米波雷达复合制导系统。关于这种先进的复合导引头的研制是否成功没有更进一步的报道。此外,据称,印度“国防研究发展组织”的科学家们坚决反对采用GPS全球定位系统。他们认为,印度没有自己的定位卫星网,使用GPS将使印度弹道导弹的制导依赖建立了卫星网的美国,这是难以接受的。
射程 目前关于“烈火”—Ⅱ的准确射程数据,外界报道十分混乱。分析印度官方公布的数据,经综合的弹道计 算,可以看出,是否使用配有速度修正系统的再入段飞行载具,会大大影响导弹的射程。“烈火”—Ⅱ导弹再入段部分有一个可容纳200公斤燃料的燃料舱布置在战斗部后方,它相当于在两级固体火箭发动机后面又加上了半级推进器,加上再入段的重量已经减轻,可以大大提高射程。另一方面,重量较轻的战斗部的研制成功也对射程产生重大影响。
“烈火”—Ⅱ首次试射后不久,时任印度国防部长的乔治·费尔南德斯就称它的最大射程为3000公里。在1998年印度航展上,卡拉姆博士宣称“烈火”—Ⅱ的最大射程可达3700公里。最大射程为2000公里的可能性应当可以被排除,因为1999年和2001年的试射都已超过这个数字。1999年试射的射程为2000公里,2001年试射的射程为2100公里(不过试射时的有效载荷显然都较轻,而且预设弹道也不同)。
理论上讲,“烈火”—Ⅱ有能力搭载1000公斤载荷飞行3000公里击中预定目标。据说,专为“烈火”系统设计的20万吨当量弹头早在上世纪80年代末就已进入设计阶段。然而,随着1998年5月代号为“Pokhran-Ⅱ”的一系列核试验的进行,20万吨当量裂变战斗部显然已让位于20万~30万吨当量的两级热核战斗部。印度“国防研究发展组织”基于“烈火”—Ⅱ的设计现状和印度现有的推进技术,可以对发动机和弹头对接列出许多排列组合方案,改变有效载荷或发动机构型都能使射程提高。
综上所述,根据已知数据,可以推断,“烈火”—Ⅱ的最大射程肯定超过3000公里,可能高达3500公里。作为印度陆基核威慑力量的骨干,“烈火”—Ⅱ真正引人注目的地方在于它可通过公路和铁路系统进行机动。这就意味着印度不必把自己的导弹放在耐打击能力较弱的发射井中。由于“烈火”—Ⅱ的机动性好,加上印度领土广阔,所以它的战时生存能力很强。
生产和部署
在“烈火”—Ⅱ首次试射前,就有报道称可年产10~12枚“烈火”—Ⅱ导弹的生产线正在研制中(也有报道称年产12-18枚)。辛格和费尔南德斯在他们的国防部长任期内都称,正在生产“烈火”—Ⅱ,并在装备到部队中。显然装备了印度炮兵部队的第335导弹团。如果这种规模的生产工作在2001-2002年就已经开始,那么印度现在就应有不少于12个发射平台和不少于24枚导弹。然而,无论是印度“国防研究发展组织”,还是BDL,都没有提及这种规模的生产是否已在进行中。每个配备“烈火”导弹的导弹团将拥有8个发射架和至少同等数量的导弹。
“烈火”—I
“烈火”—I是“烈火”—Ⅱ的单级火箭发动机型,弹长15米,重12吨。1999年6月,印度外交部长辛格和国防部长费尔南德斯就是否需要研究一种弹道导弹填补近程的“大地”导弹和远程的“烈火”—Ⅱ导弹之间的火力空白展开讨论。卡吉尔冲突后,印度对中程导弹的需求更为迫切,部署在西部边境的导弹中,“大地”—I/Ⅱ的射程太近,起不到战略威慑作用;“烈火”—Ⅱ的射程又太远,要攻击巴境内的目标需要调高或降低发射角,而这种调整范围几乎超出导弹射角极限,导弹的精度难以保证。基于上述考虑,1999年10月,印度政府批准开发一种射程为800~900公里、可从公路机动发射、固体火箭发动机推进的中程弹道导弹。印度科研机构将“烈火”—Ⅱ的第二级发动机撤除,改成了“烈火”—I型,但是这个结构将使导弹再入段和内部电子设备承受更大的过载(大约16g,是“烈火”—Ⅱ的2倍)。
“烈火”—I采用了新型的导引和控制系统,在再入段技术和机动性方面也有显著提高。由于“烈火”—I是单级发动机推进的导弹,重量较轻,在相同的推力下可获得更大的加速度。“烈火”—I的再入飞行器型号外形与“烈火”—Ⅱ的机动式再入飞行载具基本相同。然而一些试射场景的照片显示,“烈火”—I的再入段上没有安装鳍状尾翼。
“烈火”—I在设计上强调了机动发射(公路/铁路)。印度“国防研究和开发机构”下属的“飞行器研究与开发公司” (简称VKDE)和“研究与开发工程公司” (简称R.&DE)在制造、牵引、运输、发射设备方面起了重大作用。
印度政府的报道称,“烈火”—I搭载1000公斤负荷可飞行700~890公里。如果安装专用战斗部,“烈火”—I的射程可达1200公里。2002年1月25日,烈火—1进行了首次试射。导弹从公路上的机动发射车发射,射程达到700公里。据称,这次试射十分成功,导弹准确命中了目标。随后,2003年1月9日又进行了第二次试射。试射结果显示,“烈火”—I不必被部署到边境地带就可对巴基斯坦境内的多数目标进行打击。该导弹预计将装备印度陆军第334和444两个导弹团。这两个团很可能与第335导弹团一起被装备上各型“烈火”导弹。目前尚不清楚这3个团是否已划归印度“战略武装力量司令部” (简称SFC)指挥。该司令部成立不久,专门掌管印度“核力量”的运作。据外界报道,印度巴巴原子研究中心和“国防研究与发展组织”已准备为“烈火”—I型导弹安装核战斗部和触发装置。印度也声称,保证不首先使用战略打击武器。
“烈火”—ⅡAT
“烈火”—ⅡAT是“烈火”—Ⅱ的“继续完善计划”(简称CIP)的成果。许多报道都曾暗示印度正在开发一种更为先进的“烈火”—Ⅱ改进型。“烈火”—ⅡAT采用更先进的设计方案,引进尖端技术,导弹可搭载更新型、重量更轻的核弹头。2001年6月1日,印度国防部长辛格说:“在本国自主开发导弹的道路上,不允许出现资金紧张的情况。‘烈火’—Ⅱ导弹后续型号的开发表明了印度实现国防产品国产化的决心。”与“烈火”—Ⅱ相比,“烈火”—ⅡAT可能进行了以下改进:
1.第一级发动机外壳采用了强度更高、重量更轻的250高镍合金钢,燃料的质量分率也从0.86增大到约0.88。
2.第二级发动机采用了重量较轻的碳复合材料外壳而非金属外壳,从而提高了燃料的质量分率,据估计,将从0.85提升到0.92。
3.再人段(R.V-MK.3)更加轻巧坚硬,它采用了碳复合材料制造的隔热层、整流罩和气动控制面。
上述改变使导弹射程有可能大为增加——可达5500公里或7000公里;再入段隔热层可经受6000摄氏度高温,可提高重返大气层的速度,新的再入段直径更小、长度缩短,重量减少。
“烈火”—Ⅲ
“烈火”—Ⅲ中程弹道导弹是“烈火”—Ⅱ的后续型号,也是“烈火”系列导弹发展的顶峰。这种导弹可以满足印度对邻国实 施威慑的战略需求。按照印度官方的说法:印度需要一种可进行二次打击的导弹。这种导弹将分散部署在印度境内的纵深地带、远离南亚次大陆的岛屿和分布在大洋上的海军舰艇上。按照印度方面的要求,该导弹作为二次打击力量使用,因此其射程必须达到5000~8000公里。据报道,“烈火”一Ⅲ导弹的研制工作已经进入工程制造阶段,其有效载荷更大、射程更远、体积更大、结构更复杂、外形更为紧凑。显然,开发这种导弹的动力是对抗反弹道导弹防御系统的需要。这就要求导弹采用与多弹头分导重返大气层系统相近的构造。
据报道,“烈火”—Ⅲ可能有两级发动机,直径为1.8米。第一级重约24吨,长约7米;第二级重8吨左右,长约2.5米。导弹可能有一个适于搭载多种射程弹头的外形,有效载荷为600~1800公斤。
然而,基于多方面考虑,这种导弹的试射被一再推迟。最新的估计是“烈火”—Ⅲ导弹可能于2005年首次试射。
“烈火”—IV
用两级发动机推进的“烈火”—Ⅲ最终会被加上第三级发动机,改装为“烈火”—Ⅳ洲际弹道导弹。从当今地缘政治形势看,印度没有急于开发“烈火”—Ⅳ的必要。然而由于全球反—恐战争会使国际形势具有很大不确定性,再加上随着经济的发展,印度对能源的需求也越来越大,即将来临的全球能源危机会给该地区地缘政治形势带来许多变数,因此,开发“烈火”—Ⅳ是印度推行国家战略的需要。
“大地”系列
印地语中“普里特维”的意思实际上就是“大地”,印度自行研制的大地(以下统称“大地”)地对地导弹是当今最现代化的短程战术导弹之一,也是印度自研装备的第一型弹道导弹。在世界上与它同级别的导弹中,它的弹头重量与导弹总重量之比是最大的,这主要得益于它独特的空气动力学设计。位于弹体中央的三角形弹翼(“大地”—Ⅲ没有)使它能够在飞行过程中滑行。这一特点让它具有了更远的航程和特殊的飞行弹道,使其对手难以拦截。印度作为一个并不富裕的发展中国家,该型导弹的研制装备对其导弹工业的现代及战略威慑能力的发展都有非常重要的意义。
目前,通过不断的改进和发展,“大地”短程地对地战术导弹已经发展出了3种不同的型号:
SS-150/“大地”—Ⅰ是一种陆军的战场支援系统。其射程为150公里,能携带1000公斤有效载荷。它由单级火箭、双发动机推进,采用液体燃料,可利用公路进行机动。
SS-250/“大地”—Ⅱ目前装备印度空军。其射程为—250公里,能携带—500~750公斤有效载荷。它由单级火箭、双发动机推进,采用液体燃料,也可利用公路进行机动。DRDO已经决定把它的载荷增加到1000公斤,并通过使用火箭引擎中的液体推进燃料来增大射高/重量比。
SS-350/“大地”—Ⅲ由固体燃料推进,射程为350公里,能携带1000公斤有效载荷。它由两级火箭推进,可公路机动。据印度国防部称,该型导弹的海基型也正在加紧研制中。其海基发射系统被称为“丹努什”(在印地语中意思是“长弓”),包括水压式稳定发射平台(弓)和导弹(箭)。该系统既可以发射SS-250,也可以发射SS-350。
“大地”导弹研究的基础工作是早些年前的“魔鬼”计划和“勇士”计划的一部分。现在“大地”—Ⅱ地地导弹的两个液体燃料发动机就是“勇士”计划设计出的30吨重发动机的按比例缩小、俄罗斯的V-755发动机按比例增加的产物。它使用抑制性红发烟硝酸作为氧化剂,用二甲代苯胺和三乙胺充当燃料。
1995年10月,20枚试制的SS-150导弹被交付给印度陆军,组建第333导弹团,驻地在色肯德拉巴德。迄今为止,印度已经组建了3个配备该型号的导弹团——第333、第444和第555导弹团。每个团一般拥有12个发射平台,可能还有一个作后备之用。据报道,约有300枚大地导弹将由印度国有的巴特尔动力有限公司制造,预计每年可制造36枚。
目前,“大地”—Ⅱ型导弹的各种技术测试已经进行过了。据报道,在2001年3月31日的试射上,该型导弹承载了多种负荷,射程超过了250公里,并在试验中采用了固体燃料。2001年4月18日,后来出任国防部长的贾斯万特·辛格在议会中称,“大地”—Ⅱ导弹正在装备印度空军,但印度空军由于对其性能不满意只准备把它们用来进行训练。另外,“大地”导弹的改进型也已经被开发出来。2004年1月23日和2004年3月19日,印度试射了射程更远、用固体燃料推进、准备装备印度空军的“大地”—Ⅲ型导弹。据报道,该型导弹试射达到了预期目的,证明了这种导弹可以使敌方机场陷于瘫痪。此前,2001年12月的试射已经验证了该型导弹先进的自导引设备的有效性。
值得注意的是,1998年12月,印度陆军在一次大规模军事演习中使用了SS-150/“大地”—Ⅰ型导弹,这是它装备部队以来首次亮相。这次代号为“ShivShakti 98”的军事演习表明,印度军方已进一步部署了“大地”导弹。如果印度将这种导弹部署在与巴基斯坦接壤的一些邦,如克什米尔、旁遮普、古吉拉特等,那么巴基斯坦的许多城市如伊斯兰堡、拉合尔、卡拉奇、海得拉巴以及许多战略性军事设施都将处于印军导弹的射程之内。据悉,数量不详的“大地”导弹已被部署在旁遮普邦北部的扎兰得阿,用来作为针对巴基斯坦的可能的战术性打击手段。在2004年,一枚“大地”导弹的单位成本约为7千万卢比(约合140万美元)。
战略武器与常规武器之争
尽管“大地”地对地导弹能够搭载战略核弹头,但在战场上,它一般被用来承担常规载荷打击任务,如破片杀伤弹、小型炸弹、燃烧弹、集束弹头、分弹头、油气炸弹和烈性炸药,另外其弹头也具有可互换性。在“烈火”—I/Ⅱ中程导弹被采用前的许多年里,“大地”一直是印度惟一的弹道导弹。尽管“大地”装的是常规弹头,国际战略协会还是认为一些大地导弹已经装备了或者在短时间内能够装备战略核弹头。这给印度战略协会的专家们带来了问题,因为在军队集结备战过程中,如果他们考虑部署更多的“大地”导弹将会使核门槛变得模糊不清,从而使局势变得更不稳定。1999年6月卡吉尔冲突达到最高潮时,这种担心变成了现实。卡吉尔危机化解后,媒体报道,4枚“大地”导弹和1枚“烈火”导弹当时已处于待命状态,然而它们却并未被使用。
显然,如果能部署足够数量的“烈火”导弹来解决危机,或者使“大地”导弹针对其他目标,误解就不会产生。很明显,这些特殊武器系统都很复杂,在把导弹装到发射系统上以前,必须先考虑到它可能带来的难以预料的后果。卡 拉姆博士在《火神之翼》一书中就明确指出,“大地”导弹已被用作DRDO的科学家们的士气推动剂,他们曾致力于30吨重的液体燃料发动机项目的开发。以卡拉姆博士为首的一些工程师对各种可能作出评估后,决定使用“魔鬼”计划和“勇士”计划应用的“液体燃料技术与印度空间探索组织”(简称ISRO)开发的固体燃料推进技术中的一种。为鼓舞DPDO专家们的士气,工程师们决定在该项目中采用液体推进发动机。通过几次试射之后,用液体燃料“大地”导弹的计划总算有了一批支持者。
随着更多的“烈火”—Ⅰ和“烈火”—Ⅱ加入到印度的导弹武库中,使原来的情况得到了改善。“烈火”当之无愧地单独担当了战略导弹的角色,而“大地”系列的各型导弹则只被用作常规性武器。DR-DO为此只好利用现有技术而不是重新设计发动机,采用自己开发的较好的液体燃料或ISRO更为先进的固体燃料技术,来证明其实发展“大地”导弹的能力是有限的。2002年1月,“烈火”—Ⅰ中程弹道导弹进行了一次试射,随后,K·桑塔纳(前印度空军军官、DRDO技术顾问、核技术专家)即宣称,印度军方从未打算在正常情况下为“大地”导弹安装核弹头。这就意味着用固体燃料推进的“烈火”导弹已经完全代替了“大地”导弹的作用,独自充当了核威慑武器的角色。
导弹性能
“大地”—Ⅰ型导弹长8.56米、直径为1.1米;而“大地”—Ⅱ型长9米,直径与“大地”—Ⅰ型相同。火箭发动机长约6米,弹头锥体约2.5米。在战场环境下,导弹可以随时换装不同类型的弹头。“大地”—Ⅰ和“大地”-Ⅱ均由两个“防务研究和开发组织”设计开发火箭发动机推进。这种再生式冷却发动机装有万相接头,可以独立运转,并使用无线电导引系统在三维方向上操纵飞行中的导弹。“大地”单级导弹采用的是液体燃料。双组分火箭液体燃料是由1:1的二甲代苯胺和三乙胺混合而成的。
液体燃料具有挥发性,因而在导弹发射前必须被迅速装填,不可耽搁。燃料一经装填,导弹就可保持就绪状态达数月之久。然而,导弹燃料可装填和排出的次数是有限的。其过程要十分精细,负责这项工作的导弹操作人员都经历过3个阶段的严格训练:熟悉、操纵和维护导弹各子系统。军方还专门制造了一个导弹模拟器,供训练导弹操作人员之用,其燃料槽用轻铝合金制造,完全密封,以便越野运输。导弹可以被迅速取下运载车,进行部署,并从单个发射台上发射出去。使用液体燃料更有利于人员对飞行中的导弹进行操纵。
据报道,“大地”—Ⅲ为固体燃料推进导弹,发动机直径为0.75~1米,长度为6米。它可能采用了高能固体推进燃料,这使它拥有了更大的射程(350~600公里)和更重的有效载荷(500~1000公斤)。导弹有一个短而粗的新型头锥体,这是它具有高速再人性能的表现。有报道称,“大地”—Ⅲ为两级导弹,那个头锥体就是它完整的第二级,这就使它可以拥有1000公里射程(搭载500公斤有效负荷)。“大地”-Ⅲ不可能像“大地”-Ⅰ和“大地”—Ⅱ那样,在弹体中央部分有4个短小的三角翼,而很有可能只保留了弹体后部的4个小的鳍状尾翼,以便在导弹再入过程中操纵弹体爬升。采用高能固体推进燃料的组合火箭推进剂和伸缩喷嘴能产生16干牛的推力,使导弹可在空中持续飞行38秒。
固体燃料推进的“大地”—Ⅲ导弹自身设备就齐全,这不同于用液体燃料推进的导弹,需要一大批支援车辆伴随。而且其稳定性强,不需要人工操作。然而,用液体燃料推进的“大地”导弹精度更高,因为导航和控制系统可以通过控制或限制发动机的推进,最终准确控制发动机的推力。采用固体燃料的火箭推进的导弹则不能被及时有效控制,由于生产型号不同,事先无法确切地知道固体发动机产生的推力究竟有多大,这使得控制和瞄准更具挑战性,除非有别的办法,否则导弹的精度自然就降低了。“大地”—Ⅲ能保持同液体燃料推进的导弹相当的精度,是因为导弹在高空和低空大气层飞行时,它里面的空气控制动力起了作用。
“大地”导弹的与众不同之处在于,弹体中央部位有4个2.6米宽、短而尖的三角翼(“大地”—Ⅲ没有),这使它足以灵活地突破反弹道导弹的防卫。弹体后部那4个较小的鳍状尾翼被用来控制导弹的角度和利用空气动力升力来增加射程。导弹一旦发射升空,就由换向发动机以及各三角翼和尾翼产生的空气动力控制。一般来说,导弹最大射高可达大约80公里,速度为4马赫,因此在整个飞行过程中导弹大部分时间是在高空飞行的。巨大的三角形弹翼和弹体升降系统被用来在导弹升降过程中产生额外的升力,从而使导弹突破了纯弹道飞行中射程的限制。在导弹下降过程中,导弹中央部分巨大的三角形弹翼使其开始滑行并以5马赫速度飞行,这样其飞行弹道也与纯粹的弹道导弹不同;最后,导弹将以近80度的圆概率误差突然降低高度并飞向地面。
“大地”导弹在飞行中可以5次改变角度,可转向角度为15度,以便最后击中目标,从而最大限度地取得奇袭之效,这使它很难被反弹道导弹防卫系统拦截。弹体上涂有可吸收雷达波的材料,这也就进一步减小了被探测、识别和拦截的可能性。导弹的空气升力结构使导弹在再入时路线较为平缓,并能一路有效地操控。这使其攻击目标可以与发射方位不同,并降低了气体紊乱程度,减小了导弹重人过程中的热应力。平缓的滑行使终端导引的精确度大为提高。三角翼位于弹体的质心,由于用液体燃料推进的火箭发动机尾部比用固体燃料推进的火箭发动机的尾部重,“大地”—Ⅰ和“大地”—Ⅱ的三角冀被安装在弹体比较靠后的部位,而“大地”—Ⅲ的尾翼则安装在相对靠前的位置。
“大地”导弹使用闭环捷联式惯性导航系统(简称SINs)来导航和控制飞行。惯性导航系统计算机采用了一对微处理器引导,使导弹命中目标的圆概率误差(简称CEP)仅为导弹射程的0.01%。据报道,在试验过程中,导弹显示了相当高的精度。有报告称,一些大地导弹可能拥有雷达相关图景终端导引系统,这种系统在前苏联的部分中短程战术导弹上应用过。另据报道,印度已经在综合运用全球定位系统来提高该型导弹打击目标的命中精度,这使得其圆概率误差可能提高到仅为数米。
“大地”—Ⅱ型导弹拥有终端自动寻的制导系统和反雷达系统。一个改进“大地”—Ⅰ导弹的方案正在拟定中。改进后的导弹可用来打击硬目标,如仍在停放场的装甲集群和雷达等。在野战行动中,该导弹将由可在复杂地貌通行的8轮4X4卡洛斯·太拖拉卡车运输。导弹被部署在一辆机动车上,从一座简易发射平台上发射。每4辆导弹发射车编为一个战斗群,每个战斗群还包括一辆导弹再补给及装填车,并拥有综合性的监视及任务支援能力,配属有其他一些支援车辆和设备。印度晦军配备的“大地”—Ⅲ/SS-350导弹则既可以从地面对海发射,也可以从海平面以下发射。
后 记
作为印度第一种自研装备的弹道导弹,“大地”系列还存在一些问题,如发射准备时间长,早期型号使用液体发动机维护困难,射程有限,通过加装弹翼控制系统使得导弹再人大气段飞行速度减慢,飞行时间延长等。这虽然提高了导弹命中精度,但客观上也降低了被拦截的难度。
应该注意的是,“大地”系列导弹较为模糊的定位使得对它的部署和使用存在一些不确定因素,各型“大地”导弹虽然都为近程战术力量,但它可以方便地换装核弹头,由于印度可能的对手都是其邻国,短程的“大地”弹道导弹同样具有一定的战略威慑力,如果成功将其改为海基发射,这种威慑力就会更加有效。
正是“大地”弹道导弹的研制成功,打开了印度逐步建立独立威慑力量的大门。在其研制过程中积累的技术、经验及人才也都为日后担负战略打击重任的“烈火”导弹的研制作出了贡献。同时也避免了上世纪90年代末在同巴基斯坦严重对峙时有核武器而缺乏投射手段的危险与尴尬,确保了其威慑能力的有效性。
前言
1962年前后,印度在中印边境地区军事冒险的彻底失败,导致印度军队乃至国防工业开始全面调整。1964年中国成功爆炸原子弹。1966年10月27日,中国圆满完成携带核弹头的导弹飞行试验。印度因此认为自身受到严重威胁,开始了弹道导弹和核武器的研制工作。
1967年,印度开始实施空间研究和卫星发射计划。1972年,印度进行“罗希尼”-560两级液体燃料探空火箭发射试验,有效载荷100公斤,飞行高度334公里。1980年,印度通过欧洲宇航局将35公斤重的“罗希尼”—1卫星送入近地轨道。1983年,在时任印度总理英吉拉·甘地的督促下,作为印度军工复合体的“国防研究发展组织”公布其“综合导弹研制计划”。这是印度历史上首次系统地决定研制对提高部队战斗力起关键作用的-5种类型导弹:“大地”近程弹道导弹,“烈火”中程弹道导弹,“天空”防空导弹,“三叉戟”近程舰载防空导弹,“眼镜蛇”反坦克导弹。这其中,“大地”和“烈火”构成目前印度所谓“三位一体”核打击力量陆墓部分的核心。
“烈火”族谱
印度发展远程导弹的计划,始于1972年前后以发展安装三级液体燃料发动机的洲际导弹为目的的“勇士”计划。该计划要求采用3个于1974年开发的推力达300千牛的液体燃料发动机。但该计划随后就被搁置下来,并被一项更为完善的计划——“综合导弹研制计划”所取代。在该计划的指导下,印度首先开发了“烈火技术论证型”或称为“技术验证平台”,简称“烈火"-TD。1989年5月22日,“烈火"-TD进行了第一次试射。在随后的15年时间里,印度先后研制了5种型号的烈火导弹,形成一个相对完整的家族。由于印度《国防文献》及其他许多出版物中的“烈火”系列导弹编号体系相当混乱,尤其是滥用“烈火”—I的型号名称,常常令人搞不清楚其具体情况。印度的有些报道还提及了射程更远、有效载荷更大的“烈火”—Ⅲ和“烈火”—Ⅳ导弹的开发情况,这就使大家更弄不明白“烈火”导弹的真实情况了。笔者从零碎的关于该导弹技术、生存力和性能数据的新闻报道以及印度官方人士提供的资料中,总结出“烈火”系列导弹目前较为准确的型号和相关情况。
“烈火”-TD/TTB技术验证导弹,采用两级火箭推动的中程弹道导弹技术论证型,第一级火箭发动机使用固体燃料,第二级使用液体燃料;
“烈火”—I(A-1)短程弹道导弹,射程850公里,可携带1000公斤载荷,单级固体火箭推进,可实施公路/铁路机动;
“烈火”—Ⅱ(A—2)中程弹道导弹,射程3300公里,可携带1000公斤载荷,两级固体火箭推动,可实施公路/铁路机动。
“烈火”—ⅡAT(A-2AT)中程弹道导弹,射程3900公里,可携带1000公斤载荷。该型号采用了更先进的轻型材料,两级固体火箭推动,可通过公路和铁路实施机动。
“烈火”—Ⅲ中程弹道导弹,射程5500公里,可携带1200公斤载荷,两级固体火箭推动,不仅拥有公路/铁路机动能力,还可潜艇发射。
“烈火”—Ⅳ洲际弹道导弹,三级固体火箭推动,可通过公路和铁路实行机动。
“烈火"-TD/TTB
相对于“大地”导弹,“烈火”是一个更庞大而先进的系统,印度官方希望其射程能达到2500公里,至少可携带1000公斤有效载荷。最初“烈火”导弹被定义为“大地”导弹加上SLV-3运载火箭的混合体。为此,印度先行开发了廉价的“烈火”TD/TTB技术验证导弹,作为验证平台。其目的主要是试验和论证再人飞行器的结构和超音速再入地球大气层时引导和控制系统的性能、再入飞行器采用的多向加固碳化纤维预成型(简称MRCP)技术、惯性导航系统、火箭分级技术。
“烈火”-TD/TTB使用改良的固体燃料推进器作为第一级起飞段发动机。为缩短研制时间,第二级发动机直接借用了“大地”导弹的液体火箭发动机(长度缩短的改进型号)。1989年5月22日,“烈火”-TD/TTB进行了第一次试射。该导弹在第二次试射时,改用了更长的第二级液体火箭发动机,它在与弹体分离前才点火,导弹没有安装首次发射使用的6部小发动机,原因是它们的推力明显不足。在1994年2月19日进行的“烈火”-TD/TTB的最后一次试射是印度导弹技术的重大突破。该试验系统采用精度更高、带末端制导的机动再入飞行器。据报道,末端制导系统为光学扫描系统,由红外焦平面阵列制导头和毫米波雷达组成。许多未经证实的报道称试验中“烈火”只飞行了1450公里。印度军方的解释是他们并未要求进行全射程试验。因此在实际使用中,只要调高或降低弹道,“烈火”导弹就可达到其最大射程。
据称,在印度卡吉尔危机爆发时,“烈火”-TD临时担负起了核威慑任务。据一些印度科学家说,当时有4枚“大地”导弹和至少1枚“烈火”导弹已作好了发射准备,处于“国家三级戒备状态”,弹头随时可完成与弹体的对接,而且当时一枚部署在印度西部某地的“烈火”导弹已经安装了核弹头。但因为“烈火”-TD/TTB计划意在开发和验证制造多级远程弹道导弹的关键技术,包括再入和导航电子设备,为以后的导弹研制铺路,因此它并非军方制式装备,始终处在科研部门的控制之下,并没有装备军队。卡吉尔边境冲突后,随着“烈火”—Ⅱ型中程导弹的投产和装备部队,“烈火”-TD/TTB完成其使命,退出了历史舞台。
技术细节
一般来说,采用液体燃料火箭发动机的导弹精度更高,因为其导航和控制系统可以精确地控制发动机的推力。固体火箭发动机的推力无法按需要予以改变,由于难以避免的制造公差和实际操作条件,目前,对固体火箭发动机推力的精确控制还难以实现。因此,安装固体火箭发动机的“烈火”导弹采用了较平缓的再入角度,其再入段运载工具(MRV)利用弹体的气动升力纠正弹道误差并减小再入段热效应。“烈火”导弹的再入段部分拥有一个校正发射弹道偏移的速度修正舱。据印度国防研究和开发实验室人土透露,部分“烈火”导弹的再入段部分还安装了固定推力的姿态控制发动机(液体燃料)。该系统由 弹体上的导引头控制,修正导弹飞行姿态。
“烈火”-TD/TTB的第一级是直径1米、长10米的火箭发动机,其内部装有大约9吨重的固体燃料,燃料重量比约为0.865(估计值)。发动机燃料柱为三段式,内部采用星形结构(可在最初阶段增加推力)。推进剂为AP-AL-PBAN混合燃料,而后来的“烈火”各型导弹则采用了HTPB(聚了二烯)燃料。该推进剂装填密度为78%,推进剂与绝缘体之间有衬垫结构。发动机由高硬度15CDV6钢制成,采用了常规轧制和定位焊接技术。发动机喷口也是用15CDV6型钢制造的,收缩喉由碳/石炭酸热防护系统制造,高密度石墨原料制作了临界截面,纵向内衬由碳和硅/石碳酸制成。
“烈火”-TD使用简化过的“大地”导弹第二级液体火箭发动机作为第二级。首次试射时填充了较少燃料,第二次试射时燃料注满。“烈火”-TD的第二级发动机还需要两种类型的“损耗和反推火箭发动机”,在两极发动机分离时保持再人段的正确过载。该发动机由HE-15铝合金制成,采用双基推进剂,内部有高硅石一玻璃/石炭酸衬垫。印度“国防研究与开发实验室”在推进系统的设计、生产、检查、静电测试、试射等方面都有一套专门技术。
印度军方要求“烈火”的再入段部分重返大气层时,其内部温度不能超过60摄氏度,以保证里面的弹头和电子系统可正常运作。试验过程中,再入飞行器技术得到了充分的验证,火箭头锥体耐住了3000摄氏度的高温,而自身的内部温度不过30摄氏度。“烈火”KV-Mk.1(RV为再入段之意)的整流罩由网状碳化合成材料制成。按照适当的设计参数(如纤维定向作用,光纤体积分率、光纤间距),该技术可被用来控制合成物的热、机械和物理属性。此种技术可以锻造不同形状、结构复杂、高度耐损(结构发生明显破裂后仍可负载)、层间切变强度大的合成物(如块状、圆筒状、圆锥状、网状)。直径为0.8米、长约4米的再入段分为5个部分,每个部分均为两层复合结构。内层为碳/环氧丝铸模结构(由电脑数控绕线机制造),以承担结构负荷。外层由碳/石碳酸纤维制成,作用是保护弹体内部免受剧烈震动和高温的损害。
据报道,1980年设计的再人飞行器可搭载印度巴巴原子研究中心研制的核弹头(重1000公斤、20万吨当量)。为了在导弹上搭载印度于1995年研制的新型热核战斗部,“烈火”-TB/TTB在再入段加压舱内注入了约200公斤液体燃料。有资料表明,“烈火”-TD/TTB的再入段从100公里高度重返大气层时,将采用滑行弹道。这就意味着导弹射程增大,热效应减小(再入时产生的热量不仅与大气密度有关,还与再入飞行器头锥体半径的平方根成反比,与再入速度的立方成正比。因此,采用滑行原理的再入段飞行模式要比弹道双曲线式模式产生的热量少;因为前者的速度相对较低),导弹机动性增强,反弹道导弹难以拦截。
“烈火”—Ⅱ
20世纪90年代,印度认为自身受到了来自邻国的挑战,其安全环境逐渐恶化,主要是因为巴基斯坦不断从外界获得核技术和导弹技术,它与朝鲜在核技术和导弹技术方面也进行了合作。1998年,巴基斯坦试射了“高里”导弹,该导弹可装核弹头并能威胁到印度腹地,从而越过了印度的战略警戒线。随后,在科学家A·Q·可汗(A Q Khan)领导下的巴基斯坦研究机构和军方对该型导弹进行了改进。基于这种形势,印度开始全面走上“核武化”道路,从而进行了代号为“Pokhran—Ⅱ”的一系列核试验,并着手开发可远程投射各种战斗部的“烈火”系列弹道导弹。
由于“烈火”-TD计划已解决了很多制造远程弹道导弹的关键技术和设计问题,因此,当印度作出开发“烈火”系列弹道导弹的决定时,基于1980年设计规划的经验,许多优化实用的方案得以迅速出台。很快,固体燃料生产,再入段飞行载具和航电设备都已进入工程制造阶段。“Pokhran-Ⅱ”核试验验证了一批威力更大、更轻型的核战斗部,20万吨当量的热核战斗部比早期计划开发的型号更加轻便。生产型的“烈火”导弹预计负载将不超过500公斤(包括战斗部和再入飞行载具在内)。首先装备“烈火”—Ⅱ导弹的部队是印度陆军第555导弹团。
试射
1999年4月11日9时47分,“烈火”—Ⅱ首次试射。在印度巴拉索尔的惠勒岛4号发射平台上,导弹从一节经过改装的火车车厢中发射,两片巨大的液压活塞将导弹垂直从敞开的车厢顶推出。发射的控制指令也是从一节单独的车厢中发出的。导弹按照预定弹道飞行2000公里后落在了孟加拉湾。
2001年1月17日10点01分,“烈火”—Ⅱ进行了第二次试射,飞行距离为2100公里。这次试验的主要目的是检验通过减轻负载来缩小远程飞行过程中可能出现的圆周概率误差的效果。这次试射还验证了“烈火”导弹可以公路机动方式发射。
“烈火”—Ⅱ在进行射程超过2000公里的试射时,使用了固体火箭发动机,导航系统也经过改进,整合了全球定位系统。另外,导弹的再入飞行器装有鳍状尾翼,以增强导弹的机动性。通过对“烈火”—Ⅱ的试验,印度实现了技术上的一大飞跃。经过第二次试射后,“烈火”—Ⅱ导弹已经达到了投产要求,其年生产能力估计为12枚,估计“烈火”—Ⅱ在部署时也将安装700公斤的弹头。至于两次试射的飞行距离不同是因为采用了不同的弹道和飞行轨迹。
“烈火”—Ⅱ在设计时以铁路机动方式为目标,这样,导弹系统就可以在印度全国标准铁路系统中进行机动。然而,生产型的导弹发射载台却是轮式底盘。这个改变有利也有弊。以铁路或公路为基础的导弹系统可以提高生存能力,增强操作灵活性。据报道,“烈火”—Ⅱ经常处于待发射状态,可以在15分钟内实现发射,而“烈火”-TD的发射准备时间则长达半天。2001年5月和7月,后来成为印度国防部长的贾斯万特·辛格告知印度内阁安全议会,“烈火”—Ⅱ导弹在2001~2002年即可进行小批量生产,并开始装备部队。2002年3月14日,时任国防部长的乔治·费尔南德斯告知印度议会,“烈火”—Ⅱ已进入生产阶段,首批导弹即将装备部队。目前“烈火”—Ⅱ导弹由海德拉巴的BDL公司制造,年产量可达18枚。
技术细节
动力系统“烈火”—Ⅱ的第一级与“烈火"-TD十分相似,但是“烈火”—Ⅱ的助推火箭所用的燃料能量更大,与极地人造卫星运载火箭(PSLV)的助推器所用的燃料相似。推进燃料重9吨,质量分率为0.865(估计值)。
“烈火”—Ⅱ的第二级重约4200公斤,使用固体推进燃料,制造材料与第一级的相同。此级推进器采用伸 缩管口,以实现推力方向控制,并由此精确控制导弹弹道。与“烈火”—TD不同,“烈火”—Ⅱ的第二级不需要装反推火箭发动机来使本级与弹体分离。
在“烈火”系列导弹中,至少有一种型号使用几个固体燃料推进器来修正导弹的飞行速度。后来成为印度政府主要科学顾问的卡拉姆博士说,完整的再入高超音速气流可在一台巨型计算机的流体动力学系统中被模拟出来。他还说,1998年5月的核试验中引爆核弹的弹头重量与“烈火”的负载相等。新的再入飞行器因有可控空气动力部件而具有很多优点。根据降落地点的变化,再入负载的重量可以降低到任何水平,飞行器可以自动偏离预定的再入弹道,到达预期的降落地点,同时改正使飞行器脱离轨道的推进系统错误。球形的弹道飞行器在偏离轨道后只能到达原先弹道范围内的某一点。升力再入航天器的缺点也很明显,它的导航和控制系统太复杂且过于昂贵,一旦出了问题,飞行器就会无法控制,最终将偏离目标很远。
再入段“烈火”—Ⅱ的再入飞行器,在外形、设计和技术各方面,都基本与“烈火"-TD的Mk.1型再人段飞行载具保持了一致。与西方开发的远程导弹不同,“烈火”的再入飞行器为被动弹道负载,它的精确性取决于飞行器发射时能否指向导弹的副弹道。第一代再入飞行器的精度和稳定性都较差。西方制造的第二代导弹多使用多弹头分导再人飞行器(简称MIRV)。由于有效载荷配备了可用来修正速度的高空发动机(HAM),飞行器发射时能迅速指向导弹的副弹道,导弹精度得到很大提高。该设备还能让使用MIRV的每个有效载荷都有不同的飞行速度,因此每个弹头都能独立打击一个目标。在此之前的再入飞行器的弹道则都是固定的。
应该说,“烈火”RV-Mk.2比西方的再入飞行器还要先进,因为它能够在打击目标的全过程中导航和控制再入飞行器以100公里高度、较小的角度和平滑的弹道重新进入大气层。
航电设备、导航和控制系统 据报道,印度“国防研究和开发组织”于1998年底开始制造的捷联式惯导系统被用来控制“烈火”系列导弹的飞行和导航。“烈火”项目的主管阿维纳什·坎德尔说,“烈火”导弹系统非常复杂,因为它把导弹和地面控制系统计算机里的大量处理信息都交给一个单独的控制系统处理。为保证增加导弹的可靠性,他们把原有的600多个不同的通讯通道减少到了20个,且线缆长度减少到原来的1/8。
“烈火”—Ⅱ导弹引入了数据总线的概念,MIL-STD-1553数据总线将惯导系统、飞控计算机、制动装置和传感器联成一体。印度“国防研究发展组织”称,这样做可以减少线路的数量,以降低故障率。然而,一些导弹专家认为,采用一种标准的数据总线未必是最好的办法。他们认为,数据总线专用化更好,因为在标准总线中,人们倾向于使用非专用的电子设备,这些设备的可靠性并不是最佳的。然而,大部分现代导弹都在采用以民用技术为基础的数据总线。
精度 “烈火”—Ⅱ的导航和制导系统采用了与全球定位系统相似的“抵达时间延迟”(简称TDOA)技术,可在导弹飞行过程中由地面无线电信号不断提供关于导弹的当前位置和速度信息。这一点已在试射中检验过了。据称,TDOA系统将导弹精度提高了3倍。印度从一系列空间项目中掌握了导航传感器和飞行控制技术。“烈火”—Ⅱ试射后,印度“国防研究发展组织”主管导弹项目的A·S·庇莱博士说:“我们已经提高了导弹的精度。如今的‘烈火’比原来更具有攻击力。”“烈火”—Ⅱ还将配备一个能量消耗监控系统和采用导航传感器技术的飞行引导系统。
值得注意的是,弹道导弹的惯性导航系统出现的错误与飞机上的惯导系统不同。弹道导弹的精度仅取决于导弹飞行在弹道的最高点时惯导系统的精度。此后,导弹就将完全按预定弹道由计算机控制飞行。在飞机上,惯导系统需要惯性测量装置连续工作,而导航计算机在飞行过程中需要全程解算收集到的数据和误差。弹道导弹则可通过一些辅助手段改变其速度和方位,它能够完全排除惯导系统的错误,使其完全按照预设弹道飞行。如有必要,“烈火”—Ⅱ可以通过以下方法修正发射时出现的错误:1.启动小型速度修正发动机;2.在重返大气层时采用气动控制面调整。据称,“烈火”-Ⅱ导弹拥有上述两种技术。“烈火”—Ⅱ导弹在120公里高度,斜距150公里处冲出大气层并与二级助推器分离。这就允许设在印度领土内的地面无线电控制站长时间向导弹发出控制信号。在远地点时导弹的精度取决于:1.确定目标和发射系统的坐标精度;2.导弹导航和控制系统预设的坐标方位精度。对第一点来说,导弹发射点的坐标方位是已知的。而印度的国家测量系统将最大限度地给出目标的精确坐标。远程弹道导弹的圆周概率误差往往在高弹道情况下会增大。此时的圆概率误差往往顺一条纵向轴线广泛分布。“烈火”的机动式再入飞行器可以在终端进行机动,以纠正飞行中的误差。有报道称,“烈火”—Ⅱ的圆概率误差已降-至40米左右,也有资料称其圆概率误差为100~200米。
末制导 关于“烈火”—Ⅱ导弹是否安装了末制导系统,外界报道有着很大争议。这不是一个容易回答的问题。笔者的看法是,基于“烈火”—Ⅱ导弹的再入段安装有气动控制面,以保证再入段拥有纵向机动能力,可规避反导系统的拦截。这暗示了导弹应当内置惯性导航和控制系统。“烈火”—Ⅱ装配有捷联式惯导系统的可能性要大于其安装更先进的万向节惯导系统的可能性。这并非表示“烈火”—Ⅱ的技术更低劣,也不意味着导弹的精度差。这意味着导弹需要配备某种末端制导系统。印度“国防研究和开发中心”称“烈火”-Ⅱ的圆概率误差(大约40米)仅为早期“烈火”圆概率误差的1/3,这从侧面证明了末端制导系统的存在。
“烈火”—Ⅱ进行首次试射后,印度“国防研究发展组织”称他们研发的末端导引系统使导弹精度大大提高。为了调整飞行中导弹的弹道以进一步提高精度,第二级火箭发动机采用了矢量喷嘴来改变推力方向。矢量控制技术已经在印度极地人造卫星运载火箭的第三级发动机上获得了验证。此外,有资料称,“烈火”—Ⅱ再入段使用了工作在C/S波段的末制导雷达。但另有报道称,“烈火”-Ⅱ的末端制导系统为红外+毫米波雷达复合制导系统。关于这种先进的复合导引头的研制是否成功没有更进一步的报道。此外,据称,印度“国防研究发展组织”的科学家们坚决反对采用GPS全球定位系统。他们认为,印度没有自己的定位卫星网,使用GPS将使印度弹道导弹的制导依赖建立了卫星网的美国,这是难以接受的。
射程 目前关于“烈火”—Ⅱ的准确射程数据,外界报道十分混乱。分析印度官方公布的数据,经综合的弹道计 算,可以看出,是否使用配有速度修正系统的再入段飞行载具,会大大影响导弹的射程。“烈火”—Ⅱ导弹再入段部分有一个可容纳200公斤燃料的燃料舱布置在战斗部后方,它相当于在两级固体火箭发动机后面又加上了半级推进器,加上再入段的重量已经减轻,可以大大提高射程。另一方面,重量较轻的战斗部的研制成功也对射程产生重大影响。
“烈火”—Ⅱ首次试射后不久,时任印度国防部长的乔治·费尔南德斯就称它的最大射程为3000公里。在1998年印度航展上,卡拉姆博士宣称“烈火”—Ⅱ的最大射程可达3700公里。最大射程为2000公里的可能性应当可以被排除,因为1999年和2001年的试射都已超过这个数字。1999年试射的射程为2000公里,2001年试射的射程为2100公里(不过试射时的有效载荷显然都较轻,而且预设弹道也不同)。
理论上讲,“烈火”—Ⅱ有能力搭载1000公斤载荷飞行3000公里击中预定目标。据说,专为“烈火”系统设计的20万吨当量弹头早在上世纪80年代末就已进入设计阶段。然而,随着1998年5月代号为“Pokhran-Ⅱ”的一系列核试验的进行,20万吨当量裂变战斗部显然已让位于20万~30万吨当量的两级热核战斗部。印度“国防研究发展组织”基于“烈火”—Ⅱ的设计现状和印度现有的推进技术,可以对发动机和弹头对接列出许多排列组合方案,改变有效载荷或发动机构型都能使射程提高。
综上所述,根据已知数据,可以推断,“烈火”—Ⅱ的最大射程肯定超过3000公里,可能高达3500公里。作为印度陆基核威慑力量的骨干,“烈火”—Ⅱ真正引人注目的地方在于它可通过公路和铁路系统进行机动。这就意味着印度不必把自己的导弹放在耐打击能力较弱的发射井中。由于“烈火”—Ⅱ的机动性好,加上印度领土广阔,所以它的战时生存能力很强。
生产和部署
在“烈火”—Ⅱ首次试射前,就有报道称可年产10~12枚“烈火”—Ⅱ导弹的生产线正在研制中(也有报道称年产12-18枚)。辛格和费尔南德斯在他们的国防部长任期内都称,正在生产“烈火”—Ⅱ,并在装备到部队中。显然装备了印度炮兵部队的第335导弹团。如果这种规模的生产工作在2001-2002年就已经开始,那么印度现在就应有不少于12个发射平台和不少于24枚导弹。然而,无论是印度“国防研究发展组织”,还是BDL,都没有提及这种规模的生产是否已在进行中。每个配备“烈火”导弹的导弹团将拥有8个发射架和至少同等数量的导弹。
“烈火”—I
“烈火”—I是“烈火”—Ⅱ的单级火箭发动机型,弹长15米,重12吨。1999年6月,印度外交部长辛格和国防部长费尔南德斯就是否需要研究一种弹道导弹填补近程的“大地”导弹和远程的“烈火”—Ⅱ导弹之间的火力空白展开讨论。卡吉尔冲突后,印度对中程导弹的需求更为迫切,部署在西部边境的导弹中,“大地”—I/Ⅱ的射程太近,起不到战略威慑作用;“烈火”—Ⅱ的射程又太远,要攻击巴境内的目标需要调高或降低发射角,而这种调整范围几乎超出导弹射角极限,导弹的精度难以保证。基于上述考虑,1999年10月,印度政府批准开发一种射程为800~900公里、可从公路机动发射、固体火箭发动机推进的中程弹道导弹。印度科研机构将“烈火”—Ⅱ的第二级发动机撤除,改成了“烈火”—I型,但是这个结构将使导弹再入段和内部电子设备承受更大的过载(大约16g,是“烈火”—Ⅱ的2倍)。
“烈火”—I采用了新型的导引和控制系统,在再入段技术和机动性方面也有显著提高。由于“烈火”—I是单级发动机推进的导弹,重量较轻,在相同的推力下可获得更大的加速度。“烈火”—I的再入飞行器型号外形与“烈火”—Ⅱ的机动式再入飞行载具基本相同。然而一些试射场景的照片显示,“烈火”—I的再入段上没有安装鳍状尾翼。
“烈火”—I在设计上强调了机动发射(公路/铁路)。印度“国防研究和开发机构”下属的“飞行器研究与开发公司” (简称VKDE)和“研究与开发工程公司” (简称R.&DE)在制造、牵引、运输、发射设备方面起了重大作用。
印度政府的报道称,“烈火”—I搭载1000公斤负荷可飞行700~890公里。如果安装专用战斗部,“烈火”—I的射程可达1200公里。2002年1月25日,烈火—1进行了首次试射。导弹从公路上的机动发射车发射,射程达到700公里。据称,这次试射十分成功,导弹准确命中了目标。随后,2003年1月9日又进行了第二次试射。试射结果显示,“烈火”—I不必被部署到边境地带就可对巴基斯坦境内的多数目标进行打击。该导弹预计将装备印度陆军第334和444两个导弹团。这两个团很可能与第335导弹团一起被装备上各型“烈火”导弹。目前尚不清楚这3个团是否已划归印度“战略武装力量司令部” (简称SFC)指挥。该司令部成立不久,专门掌管印度“核力量”的运作。据外界报道,印度巴巴原子研究中心和“国防研究与发展组织”已准备为“烈火”—I型导弹安装核战斗部和触发装置。印度也声称,保证不首先使用战略打击武器。
“烈火”—ⅡAT
“烈火”—ⅡAT是“烈火”—Ⅱ的“继续完善计划”(简称CIP)的成果。许多报道都曾暗示印度正在开发一种更为先进的“烈火”—Ⅱ改进型。“烈火”—ⅡAT采用更先进的设计方案,引进尖端技术,导弹可搭载更新型、重量更轻的核弹头。2001年6月1日,印度国防部长辛格说:“在本国自主开发导弹的道路上,不允许出现资金紧张的情况。‘烈火’—Ⅱ导弹后续型号的开发表明了印度实现国防产品国产化的决心。”与“烈火”—Ⅱ相比,“烈火”—ⅡAT可能进行了以下改进:
1.第一级发动机外壳采用了强度更高、重量更轻的250高镍合金钢,燃料的质量分率也从0.86增大到约0.88。
2.第二级发动机采用了重量较轻的碳复合材料外壳而非金属外壳,从而提高了燃料的质量分率,据估计,将从0.85提升到0.92。
3.再人段(R.V-MK.3)更加轻巧坚硬,它采用了碳复合材料制造的隔热层、整流罩和气动控制面。
上述改变使导弹射程有可能大为增加——可达5500公里或7000公里;再入段隔热层可经受6000摄氏度高温,可提高重返大气层的速度,新的再入段直径更小、长度缩短,重量减少。
“烈火”—Ⅲ
“烈火”—Ⅲ中程弹道导弹是“烈火”—Ⅱ的后续型号,也是“烈火”系列导弹发展的顶峰。这种导弹可以满足印度对邻国实 施威慑的战略需求。按照印度官方的说法:印度需要一种可进行二次打击的导弹。这种导弹将分散部署在印度境内的纵深地带、远离南亚次大陆的岛屿和分布在大洋上的海军舰艇上。按照印度方面的要求,该导弹作为二次打击力量使用,因此其射程必须达到5000~8000公里。据报道,“烈火”一Ⅲ导弹的研制工作已经进入工程制造阶段,其有效载荷更大、射程更远、体积更大、结构更复杂、外形更为紧凑。显然,开发这种导弹的动力是对抗反弹道导弹防御系统的需要。这就要求导弹采用与多弹头分导重返大气层系统相近的构造。
据报道,“烈火”—Ⅲ可能有两级发动机,直径为1.8米。第一级重约24吨,长约7米;第二级重8吨左右,长约2.5米。导弹可能有一个适于搭载多种射程弹头的外形,有效载荷为600~1800公斤。
然而,基于多方面考虑,这种导弹的试射被一再推迟。最新的估计是“烈火”—Ⅲ导弹可能于2005年首次试射。
“烈火”—IV
用两级发动机推进的“烈火”—Ⅲ最终会被加上第三级发动机,改装为“烈火”—Ⅳ洲际弹道导弹。从当今地缘政治形势看,印度没有急于开发“烈火”—Ⅳ的必要。然而由于全球反—恐战争会使国际形势具有很大不确定性,再加上随着经济的发展,印度对能源的需求也越来越大,即将来临的全球能源危机会给该地区地缘政治形势带来许多变数,因此,开发“烈火”—Ⅳ是印度推行国家战略的需要。
“大地”系列
印地语中“普里特维”的意思实际上就是“大地”,印度自行研制的大地(以下统称“大地”)地对地导弹是当今最现代化的短程战术导弹之一,也是印度自研装备的第一型弹道导弹。在世界上与它同级别的导弹中,它的弹头重量与导弹总重量之比是最大的,这主要得益于它独特的空气动力学设计。位于弹体中央的三角形弹翼(“大地”—Ⅲ没有)使它能够在飞行过程中滑行。这一特点让它具有了更远的航程和特殊的飞行弹道,使其对手难以拦截。印度作为一个并不富裕的发展中国家,该型导弹的研制装备对其导弹工业的现代及战略威慑能力的发展都有非常重要的意义。
目前,通过不断的改进和发展,“大地”短程地对地战术导弹已经发展出了3种不同的型号:
SS-150/“大地”—Ⅰ是一种陆军的战场支援系统。其射程为150公里,能携带1000公斤有效载荷。它由单级火箭、双发动机推进,采用液体燃料,可利用公路进行机动。
SS-250/“大地”—Ⅱ目前装备印度空军。其射程为—250公里,能携带—500~750公斤有效载荷。它由单级火箭、双发动机推进,采用液体燃料,也可利用公路进行机动。DRDO已经决定把它的载荷增加到1000公斤,并通过使用火箭引擎中的液体推进燃料来增大射高/重量比。
SS-350/“大地”—Ⅲ由固体燃料推进,射程为350公里,能携带1000公斤有效载荷。它由两级火箭推进,可公路机动。据印度国防部称,该型导弹的海基型也正在加紧研制中。其海基发射系统被称为“丹努什”(在印地语中意思是“长弓”),包括水压式稳定发射平台(弓)和导弹(箭)。该系统既可以发射SS-250,也可以发射SS-350。
“大地”导弹研究的基础工作是早些年前的“魔鬼”计划和“勇士”计划的一部分。现在“大地”—Ⅱ地地导弹的两个液体燃料发动机就是“勇士”计划设计出的30吨重发动机的按比例缩小、俄罗斯的V-755发动机按比例增加的产物。它使用抑制性红发烟硝酸作为氧化剂,用二甲代苯胺和三乙胺充当燃料。
1995年10月,20枚试制的SS-150导弹被交付给印度陆军,组建第333导弹团,驻地在色肯德拉巴德。迄今为止,印度已经组建了3个配备该型号的导弹团——第333、第444和第555导弹团。每个团一般拥有12个发射平台,可能还有一个作后备之用。据报道,约有300枚大地导弹将由印度国有的巴特尔动力有限公司制造,预计每年可制造36枚。
目前,“大地”—Ⅱ型导弹的各种技术测试已经进行过了。据报道,在2001年3月31日的试射上,该型导弹承载了多种负荷,射程超过了250公里,并在试验中采用了固体燃料。2001年4月18日,后来出任国防部长的贾斯万特·辛格在议会中称,“大地”—Ⅱ导弹正在装备印度空军,但印度空军由于对其性能不满意只准备把它们用来进行训练。另外,“大地”导弹的改进型也已经被开发出来。2004年1月23日和2004年3月19日,印度试射了射程更远、用固体燃料推进、准备装备印度空军的“大地”—Ⅲ型导弹。据报道,该型导弹试射达到了预期目的,证明了这种导弹可以使敌方机场陷于瘫痪。此前,2001年12月的试射已经验证了该型导弹先进的自导引设备的有效性。
值得注意的是,1998年12月,印度陆军在一次大规模军事演习中使用了SS-150/“大地”—Ⅰ型导弹,这是它装备部队以来首次亮相。这次代号为“ShivShakti 98”的军事演习表明,印度军方已进一步部署了“大地”导弹。如果印度将这种导弹部署在与巴基斯坦接壤的一些邦,如克什米尔、旁遮普、古吉拉特等,那么巴基斯坦的许多城市如伊斯兰堡、拉合尔、卡拉奇、海得拉巴以及许多战略性军事设施都将处于印军导弹的射程之内。据悉,数量不详的“大地”导弹已被部署在旁遮普邦北部的扎兰得阿,用来作为针对巴基斯坦的可能的战术性打击手段。在2004年,一枚“大地”导弹的单位成本约为7千万卢比(约合140万美元)。
战略武器与常规武器之争
尽管“大地”地对地导弹能够搭载战略核弹头,但在战场上,它一般被用来承担常规载荷打击任务,如破片杀伤弹、小型炸弹、燃烧弹、集束弹头、分弹头、油气炸弹和烈性炸药,另外其弹头也具有可互换性。在“烈火”—I/Ⅱ中程导弹被采用前的许多年里,“大地”一直是印度惟一的弹道导弹。尽管“大地”装的是常规弹头,国际战略协会还是认为一些大地导弹已经装备了或者在短时间内能够装备战略核弹头。这给印度战略协会的专家们带来了问题,因为在军队集结备战过程中,如果他们考虑部署更多的“大地”导弹将会使核门槛变得模糊不清,从而使局势变得更不稳定。1999年6月卡吉尔冲突达到最高潮时,这种担心变成了现实。卡吉尔危机化解后,媒体报道,4枚“大地”导弹和1枚“烈火”导弹当时已处于待命状态,然而它们却并未被使用。
显然,如果能部署足够数量的“烈火”导弹来解决危机,或者使“大地”导弹针对其他目标,误解就不会产生。很明显,这些特殊武器系统都很复杂,在把导弹装到发射系统上以前,必须先考虑到它可能带来的难以预料的后果。卡 拉姆博士在《火神之翼》一书中就明确指出,“大地”导弹已被用作DRDO的科学家们的士气推动剂,他们曾致力于30吨重的液体燃料发动机项目的开发。以卡拉姆博士为首的一些工程师对各种可能作出评估后,决定使用“魔鬼”计划和“勇士”计划应用的“液体燃料技术与印度空间探索组织”(简称ISRO)开发的固体燃料推进技术中的一种。为鼓舞DPDO专家们的士气,工程师们决定在该项目中采用液体推进发动机。通过几次试射之后,用液体燃料“大地”导弹的计划总算有了一批支持者。
随着更多的“烈火”—Ⅰ和“烈火”—Ⅱ加入到印度的导弹武库中,使原来的情况得到了改善。“烈火”当之无愧地单独担当了战略导弹的角色,而“大地”系列的各型导弹则只被用作常规性武器。DR-DO为此只好利用现有技术而不是重新设计发动机,采用自己开发的较好的液体燃料或ISRO更为先进的固体燃料技术,来证明其实发展“大地”导弹的能力是有限的。2002年1月,“烈火”—Ⅰ中程弹道导弹进行了一次试射,随后,K·桑塔纳(前印度空军军官、DRDO技术顾问、核技术专家)即宣称,印度军方从未打算在正常情况下为“大地”导弹安装核弹头。这就意味着用固体燃料推进的“烈火”导弹已经完全代替了“大地”导弹的作用,独自充当了核威慑武器的角色。
导弹性能
“大地”—Ⅰ型导弹长8.56米、直径为1.1米;而“大地”—Ⅱ型长9米,直径与“大地”—Ⅰ型相同。火箭发动机长约6米,弹头锥体约2.5米。在战场环境下,导弹可以随时换装不同类型的弹头。“大地”—Ⅰ和“大地”-Ⅱ均由两个“防务研究和开发组织”设计开发火箭发动机推进。这种再生式冷却发动机装有万相接头,可以独立运转,并使用无线电导引系统在三维方向上操纵飞行中的导弹。“大地”单级导弹采用的是液体燃料。双组分火箭液体燃料是由1:1的二甲代苯胺和三乙胺混合而成的。
液体燃料具有挥发性,因而在导弹发射前必须被迅速装填,不可耽搁。燃料一经装填,导弹就可保持就绪状态达数月之久。然而,导弹燃料可装填和排出的次数是有限的。其过程要十分精细,负责这项工作的导弹操作人员都经历过3个阶段的严格训练:熟悉、操纵和维护导弹各子系统。军方还专门制造了一个导弹模拟器,供训练导弹操作人员之用,其燃料槽用轻铝合金制造,完全密封,以便越野运输。导弹可以被迅速取下运载车,进行部署,并从单个发射台上发射出去。使用液体燃料更有利于人员对飞行中的导弹进行操纵。
据报道,“大地”—Ⅲ为固体燃料推进导弹,发动机直径为0.75~1米,长度为6米。它可能采用了高能固体推进燃料,这使它拥有了更大的射程(350~600公里)和更重的有效载荷(500~1000公斤)。导弹有一个短而粗的新型头锥体,这是它具有高速再人性能的表现。有报道称,“大地”—Ⅲ为两级导弹,那个头锥体就是它完整的第二级,这就使它可以拥有1000公里射程(搭载500公斤有效负荷)。“大地”-Ⅲ不可能像“大地”-Ⅰ和“大地”—Ⅱ那样,在弹体中央部分有4个短小的三角翼,而很有可能只保留了弹体后部的4个小的鳍状尾翼,以便在导弹再入过程中操纵弹体爬升。采用高能固体推进燃料的组合火箭推进剂和伸缩喷嘴能产生16干牛的推力,使导弹可在空中持续飞行38秒。
固体燃料推进的“大地”—Ⅲ导弹自身设备就齐全,这不同于用液体燃料推进的导弹,需要一大批支援车辆伴随。而且其稳定性强,不需要人工操作。然而,用液体燃料推进的“大地”导弹精度更高,因为导航和控制系统可以通过控制或限制发动机的推进,最终准确控制发动机的推力。采用固体燃料的火箭推进的导弹则不能被及时有效控制,由于生产型号不同,事先无法确切地知道固体发动机产生的推力究竟有多大,这使得控制和瞄准更具挑战性,除非有别的办法,否则导弹的精度自然就降低了。“大地”—Ⅲ能保持同液体燃料推进的导弹相当的精度,是因为导弹在高空和低空大气层飞行时,它里面的空气控制动力起了作用。
“大地”导弹的与众不同之处在于,弹体中央部位有4个2.6米宽、短而尖的三角翼(“大地”—Ⅲ没有),这使它足以灵活地突破反弹道导弹的防卫。弹体后部那4个较小的鳍状尾翼被用来控制导弹的角度和利用空气动力升力来增加射程。导弹一旦发射升空,就由换向发动机以及各三角翼和尾翼产生的空气动力控制。一般来说,导弹最大射高可达大约80公里,速度为4马赫,因此在整个飞行过程中导弹大部分时间是在高空飞行的。巨大的三角形弹翼和弹体升降系统被用来在导弹升降过程中产生额外的升力,从而使导弹突破了纯弹道飞行中射程的限制。在导弹下降过程中,导弹中央部分巨大的三角形弹翼使其开始滑行并以5马赫速度飞行,这样其飞行弹道也与纯粹的弹道导弹不同;最后,导弹将以近80度的圆概率误差突然降低高度并飞向地面。
“大地”导弹在飞行中可以5次改变角度,可转向角度为15度,以便最后击中目标,从而最大限度地取得奇袭之效,这使它很难被反弹道导弹防卫系统拦截。弹体上涂有可吸收雷达波的材料,这也就进一步减小了被探测、识别和拦截的可能性。导弹的空气升力结构使导弹在再入时路线较为平缓,并能一路有效地操控。这使其攻击目标可以与发射方位不同,并降低了气体紊乱程度,减小了导弹重人过程中的热应力。平缓的滑行使终端导引的精确度大为提高。三角翼位于弹体的质心,由于用液体燃料推进的火箭发动机尾部比用固体燃料推进的火箭发动机的尾部重,“大地”—Ⅰ和“大地”—Ⅱ的三角冀被安装在弹体比较靠后的部位,而“大地”—Ⅲ的尾翼则安装在相对靠前的位置。
“大地”导弹使用闭环捷联式惯性导航系统(简称SINs)来导航和控制飞行。惯性导航系统计算机采用了一对微处理器引导,使导弹命中目标的圆概率误差(简称CEP)仅为导弹射程的0.01%。据报道,在试验过程中,导弹显示了相当高的精度。有报告称,一些大地导弹可能拥有雷达相关图景终端导引系统,这种系统在前苏联的部分中短程战术导弹上应用过。另据报道,印度已经在综合运用全球定位系统来提高该型导弹打击目标的命中精度,这使得其圆概率误差可能提高到仅为数米。
“大地”—Ⅱ型导弹拥有终端自动寻的制导系统和反雷达系统。一个改进“大地”—Ⅰ导弹的方案正在拟定中。改进后的导弹可用来打击硬目标,如仍在停放场的装甲集群和雷达等。在野战行动中,该导弹将由可在复杂地貌通行的8轮4X4卡洛斯·太拖拉卡车运输。导弹被部署在一辆机动车上,从一座简易发射平台上发射。每4辆导弹发射车编为一个战斗群,每个战斗群还包括一辆导弹再补给及装填车,并拥有综合性的监视及任务支援能力,配属有其他一些支援车辆和设备。印度晦军配备的“大地”—Ⅲ/SS-350导弹则既可以从地面对海发射,也可以从海平面以下发射。
后 记
作为印度第一种自研装备的弹道导弹,“大地”系列还存在一些问题,如发射准备时间长,早期型号使用液体发动机维护困难,射程有限,通过加装弹翼控制系统使得导弹再人大气段飞行速度减慢,飞行时间延长等。这虽然提高了导弹命中精度,但客观上也降低了被拦截的难度。
应该注意的是,“大地”系列导弹较为模糊的定位使得对它的部署和使用存在一些不确定因素,各型“大地”导弹虽然都为近程战术力量,但它可以方便地换装核弹头,由于印度可能的对手都是其邻国,短程的“大地”弹道导弹同样具有一定的战略威慑力,如果成功将其改为海基发射,这种威慑力就会更加有效。
正是“大地”弹道导弹的研制成功,打开了印度逐步建立独立威慑力量的大门。在其研制过程中积累的技术、经验及人才也都为日后担负战略打击重任的“烈火”导弹的研制作出了贡献。同时也避免了上世纪90年代末在同巴基斯坦严重对峙时有核武器而缺乏投射手段的危险与尴尬,确保了其威慑能力的有效性。