《铸剑》2015-09-28：遏止核战的威慑者：中国东风-31系列战略导弹

源济

澎湃防务　2015-09-28 20:06

它身世坎坷一波三折，先后参加三次大阅兵；它技术指标能与美俄比肩，是共和国战略核威慑的支柱。9月25日，它的民用改进型长征-11型运载火箭首发成功，其神秘的弹体结构首次公开曝光。本期《铸剑》为您讲述这款中国第二代洲际弹道导弹的故事。





第二代战略导弹的目标自然是取代第一代。作为第一代“八年四弹”规划中的中远程弹，将要被取代的东风-4初始打击目标是美国的关岛一线，起初射程定为4000km左右；随着国际关系变化，苏联的欧洲区域也被纳入打击范围，射程指标延伸到4800km左右。





这个指标并不算高，因而起初计划上马的东风-22型液体燃料弹的技术跨越看起来也不算大。但它被要求具备机动发射能力，这不仅需要让有高度腐蚀性的液体燃料在弹体内能长期贮存，还要保证能够在贮存状态下进行机动，这下从技术上“挖了个大坑”。





虽然在“坑”上进行的一些子系统小型化探索后来用到了东风-31上，但东风-22技术上复杂、指标上落后（特别是反应时间慢）的矛盾性使得其很快就】让位于全新的固体机动战略导弹计划，其中就包括从1985年开始论证，1987年开始研制的东风-31型。





新型导弹除了要有远比东风-4优秀的部署灵活性（当时提出能够以铁路、公路和地下井等多种方式部署），其射程指标也进延长至7000km，这是为了满足能从更加安全的内陆地区打击苏联欧洲部分核心地带的要求。从东风-4到东风-31的技术跨度可想而知。





如果用战斗机打比方，相当于从1960年代初的歼-7基本型（还不是后期改进型）一步跨越到歼-10的高度；在东风-31全系统十三项大的关键技术和上百项具体技术中，新技术应用例达到了80%。篇幅所限，这里仅举固体发动机和小型化核弹头这两个例子。





和航空发动机领域不同，中国的航天发动机并非严格按照型号发展牵引。即使在东风-22研制期间，航天科技四院仍然在大直径固体发动机研发上投入了很大的力量，并取得了一定成果。这也是东风-31这个跨越程度极大的项目最终能够完成的重要原因。





上期《观棋》提到中国第一种固体运载火箭是1.4米直径的巨浪-1，不过在东风-4的民用型长征-1（第一颗国产卫星东方红-1号的载具）上就部分应用了固体火箭发动机技术；其第三级发动机FG-02是第一种运载火箭用实用型固体火箭发动机，直径为0.77米。





而在巨浪-1使用的FG-03和FG-04成熟后不久，2米级的固体发动机也取得了进展，东风-31的第一级和第二级发动机均是2米级直径的FG-06和FG-07。其第三级起初计划使用1983年完成首次热车的FG-08，但随着东风-31的指标调整，FG-08最终被新型号取代。





而为了验证固体发动机的新型推进剂等目的，我国还利用长征1号运载火箭发展了长征1D型，其第三级和变轨发动机的推进剂就改为东风-31使用的比冲值达到2800以上的HTPB燃料。而除了广为人知的长征1D之外，它还有另一个名字：东风-31TS（探索）。

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东风-31小型化弹头也是由长征-1D搭载进行的飞行试验（没有装药）。它是东风-31实现延伸射程，提高精度目标的重要保证；为此科研人员采用多种手段，特别是通过1982-1984年的3次核试验掌握了裂变气体引爆技术，这样能提高初级裂变材料的利用率。





而为了适应小型化弹头的尖锥外形，完成理论验证后的气体助爆初级的外形也被设计成不规则形，最终东风-31的弹头于1992年的核试验中取得完全成功。根据美国政府的相关报告内容，东风-31小型化弹头设计水平极高，仅比美国最先进的W88核弹头稍大。





这个报告的正式名称可能有些拗口，但如果提起臭名昭著的《考克斯报告》估计很多人都知道。这份于1999年“炸馆事件”后三周出台的报告认为中国一定是窃取了美国的技术，充满了对中国核武器研发能力的藐视；华裔科学家李文和为此更是承受不白之冤。





后来“李文和案”被美国人自己证明子虚乌有，中国核武器“剽窃”论不攻自破。在国务院发言人能自信地为中国核武器正名的背后，是以邓稼先、于敏为代表的中国核科技工作者们几十年如一日的默默奉献。新一代“东风”的弹头技术仍然以他们的理论作为基础。





言归正传，弹头技术稳定之后，1994年开始进入全面试样制造阶段的导弹其他子系统却接连遭遇了诸多问题，1998年还曾发生过质量事故。而此时距离1999年国庆大阅兵只有一年多的时间了，首次发射时间仍在多次推迟，这让中央军委领导人非常着急。





按照我军阅兵传统，展出的武器就算没有正式服役至少也要进行重要试验。在阅兵前两个月，东风-31基本型遥1号弹高弹道发射试验终于成功，能够名正言顺参加阅兵。在“炸馆事件”的余温尚未散尽的时候，东风-31的公开亮相告诉世界，东方巨龙要苏醒了。





东风-31采用汉阳厂8轴半挂车驮载，射程按不同说法约为8000-9000公里之间，可以携带一个数十万吨TNT当量的核弹头。由于研制周期较长，技术状态冻结较早，以及某些特殊原因，根据美国对中国军力评估报告中的说法，东风-31基本型装备数量并不多。





东风-31研制时并没有过多考虑对美核威慑，“榨干”设计达到的最大射程远界只有在东部人口稠密区部署时才能打击美国西海岸大城市。不过中国航天系统在预研方面有着良好传统，更加先进的导弹壳体技术和高能推进剂技术在1980年代末期就开始准备了。





当预研成果集中取得突破时，型号的研制也就水到渠成。“9958”不到半年后，东风-31A和巨浪-2同步立项，军队要求在东风-31基础上进行增程改进并加装新型弹头，不仅能在内陆阵地打击美国西部，还要具备更精确的打击能力并要求X年内必须定型交付。





除了弹头突防能力和打击效能的提升需要其他单位攻关之外，东风-31A最重要的增程指标要在导弹总体布局和尺寸变化不大的条件下（加上研制时间要求非常紧迫）实现，航天科技一院只能在减轻弹体重量和应用高能推进剂这两个已有应用成果方面着手。

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由于包括FG-06/07在内的上个世纪固体火箭发动机为了耐高温设计，普遍采用的高强度钢/玻璃钢壳体质量都很大，随着芳纶纤维和碳纤维等轻质耐高温材料在美俄型号上的应用，才有了真正的小型洲际弹道导弹，可以说新材料是这类导弹开发的必要条件。





东风-31A（包括“新东风下海”的巨浪-2）弹体使用的正是杂环芳纶纤维。根据央视新闻报道，东风-31A的射程比基本型延长了1300多公里，提高了14%，可见导弹射程很可能在11000公里以上。未来如果能够使用碳纤维材料改进，射程还能进一步延长。





说到高能推进剂，很多人都会想到用在“三叉戟”D5上的NEPE高能燃料。而国产的N-15系列燃料由于具备后发优势，因而在性能上（例如理论比冲值）已经超过美法早期型号了，随着型号的进一步改进其指标还在提升。当然N-15也十分昂贵，价值堪比黄金。





导弹突防能力的提升主要靠再入段诱饵技术和弹头涂料技术，《铸剑》在介绍反舰弹道导弹的时候曾经提到弹头涂料可以增加黑障作用时间，而东风-31A的弹头也通过其他类型的涂料技术尽可能减小弹头部分的信号特征，降低美国NMD系统的拦截概率。





除了受成品性能影响，加上国内高速公路远比俄罗斯发达，半挂车的部署范围并不小而且还利于伪装（刷个漆很像油罐车）等原因，导致没用上多轴TEL有些让人遗憾之外，东风-31A已经是一款主要性能比肩美俄的第二炮兵对美核威慑的主力洲际弹道导弹。





随着新世纪以来美国不断斥巨资进行NMD建设，中国长期维持的有限核威慑能力亟需提高，所以二炮正在用东风-31A替换东风-4和将东风-5改装为东风-5B的“两手抓”同步提升威慑。9月3日的阅兵中，二炮首次同时展示了东风-31A和东风-5B两种洲际核导弹。





另外2015年《中国的军事战略》白皮书的相关描述中提到“积极开展了空间攻防、预警反击等重大现实问题研究”。“预警反击”一词可能暗示中国核反击战略的变化，这种反击的主力显然是反应速度更快的东风-31系列。这些深层次的核战略问题就不展开了。





即使射程更远可携带多弹头的东风-41服役后，平台性能已经完全成熟的东风-31也将有下一步改进型号。比如图中的这辆经常被误认为东风-41的TEL，其实能看出底盘细节和东风-41有着明显区别（发射筒长度也没有超越车头），更像是东风-31的改进型号





虽然射程和运载能力稍逊，但更加轻便的东风-31依靠可部署地域更广阔的优势，通过不断的技术改进，未来仍能和东风-41的机动部署型配合作战。参照美国通过更换燃料等种种手段让“民兵III”不断“续命”来看，远比其年轻的东风-31的生命力也将持续很久。





东风-31系列如今已经成为了中国军迷心中洲际导弹的象征，就像俄罗斯人心中的“白杨”/“白杨”M那样。本期《铸剑》就到这里，持续数月的“跨越·2015-朱日和”系列对抗演习已于上周落幕，周三的《观棋》将带来澎湃防务对今年演习的独家分析，到时见！