4.9 再接再厉

4.9 再接再厉

“东风-21”导弹

随着“巨浪-1”导弹研制的顺利进行,中央军委批准了“巨浪-2”潜射导弹的研制任务,但研制单位对于导弹的射程等关键指标却一直难以确定。如果按照美、苏、法的发展路线图,应该先发展中程导弹,再过渡到远程导弹,如美国在“北极星A1”导弹后研制了增程的“北极星A2”和A3导弹,其中“北极星A3”导弹射程提髙到4 600千米,而且具备了多弹头攻击能力。但是,根据中国的实际情况,资源没有那么充裕,也没有先进的技术来升级核潜艇,无法将“巨浪-1”导弹改进到“北极星A3”导弹的水平,最稳妥、最省钱的方案,还是研制一种陆、海通用的体积质量更大的导弹。

与此同时,陆基机动战略导弹的研制也被中共中央提上了日程。1978年,邓小平提出了以“以战略导弹打游击”的设想。张爱萍将军接到命令,特批要以“巨浪-1”为基础研制地面机动弹道导弹。同年8月,国防科工委在规划会议上明确,中国战略武器的研制要努力完善第一代,尽早结束试验阶段,抓紧研制机动的第二代武器。进一步指出“巨浪-1”属于“一弹两用”的武器系统,应探索固体导弹公路机动发射技术,为我国固体导弹的进一步发展打下坚实的基础。同月,邓小平在听取七机部领导汇报战略核武器规划时指出:“我最有兴趣的是陆上机动,用现代化武器打游击战争。”于是,“东风-21”型导弹应运而生。这是后话。

1982年,二院四部开始进行新一代潜射导弹的总体方案分析,与此同时,我国还开展了陆基机动型固体远程弹道导弹的总体方案论证。我国新型固体发动机研制开展得更早,1979年第二代大型固体发动机的预先研制正式展开,1983年四院的2米直径大型固体发动机FG-06和FG-07先后完成地面热试车,并获得圆满成功。固体发动机技术的重大突破,为我国第二代固体战略导弹的立项奠定了坚实的技术基础。

二院经过几年的论证分析,排除了继续使用“巨浪-1”导弹1.4米直径固体发动机的方案,最终确定了研制三级远程导弹的方案,初步决定第一级和第二级使用2米直径发动机,第三级使用1米直径发动机的基本设计,并提出“陆海兼顾,技术通用”的总体方案。

1986年4月5日,国防科工委向中央军委呈报《关于战略核武器研制安排意见的请示》,提出第二代固体战略核导弹应走发展基本型的路子,按照海陆兼顾和技术通用原则,将“东风”导弹改造为海基潜射导弹。

1986年4月21日,海军党委给中央军委的报告中提出“尽快部署第二代核潜艇的研制,其中新型反应堆的研制和‘巨浪-2’潜地核导弹应提前起步,争取第二代核潜艇2000年以前开始装备部队”。于是,“巨浪-2”导弹启动预研工作,不过根据当年的分工,二院负责“巨浪-1”的研制定型和“东风-21”导弹的增程,“巨浪-2”和“东风-31”导弹的研制工作转交给一院。

“东风-31”导弹参加阅兵

1987年9月11日,中央军委常委会指出:“我国是一个大国,有漫长的海岸线,从长远考虑,为了提高战略核力量的机动性和生存能力,有必要研制和发展海基战略核武器系统。”

海基战略核力量需要研制“三大件”:一是艇,重点是二代核反应堆;二是弹,重点是先进的固体火箭发动机;三是头,小型化热核武器弹头。

1988年3月,七院召开第二代核潜艇预研工作会议。5月3日,国防科工委将其确定为“八五”期间综合论证项目。1994年,正式启动新一代核潜艇研制。1996年,“094”工程立项,719所前所长张金麟任总设计师,艇用核反应堆由中国核动力研究设计院设计。1999年底,094首艇开工,2004年7月下水,随后开始航行试验。094艇长约133米,水下排水量约9 000吨。由于战略核潜艇造价很高,因此尽量一艇多弹。但要多装导弹就要求核反应堆功率大、艇体大,由此造成潜艇被发现概率大,由于技术水平的限制,各国每艘战略导弹核潜艇上装载的潜射弹道导弹数量不同,但都是4的倍数,这是为了发射时保持艇体重心稳定。

1988年3月10日,海军召开“巨浪-2”导弹战术技术指标、使用要求及技术攻关论证会,3月30日向国防科工委上报,6月8日获得批准。由于技术难度较大,“巨浪-2”迟迟没有立项。不过海军试验基地还是进行了模型弹水下弹射试验。由于战略、经济和技术原因,该型号被长期搁置。连长期承担潜射弹道导弹试验任务的200艇也“刀枪入库”,被封存达8年之久。幸好第二炮兵部队此时需要一种“东风-3”的换代型号,要求使用反应速度更快、生存力更强的固体燃料弹,此时国内唯一的固体燃料导弹就是“巨浪-1”,于是,上演了一出“巨浪上陆”的好戏,“巨浪-1”成功变身“东风-21”。而在20世纪90年代“巨浪-2”被搁置时,海军提出利用此时正在研制中的“东风-21”增程型“东风-21A”的技术改进“巨浪-1”。今天看来这一决策至关重要,不仅提高了部队战斗力,也保留了人才队伍和科研生产单位。最终射程为“巨浪-1”两倍有余的“巨浪-1A”于90年代后期研制成功,实现了“东风下海”。

“巨浪-2”导弹水下发射出水

其实,在“巨浪-2”的早期论证和预研阶段,曾提出了多个导弹构型方案。“巨浪-2”真正研制始于1990年。90年代中期确定,基于陆海兼顾的设计原则,“巨浪-2”的研制采用“东风下海”的方式,即在推进剂配方、固体火箭发动机、制导系统、导弹战斗部等方面,借鉴正在研制的“东风-31”陆基洲际弹道导弹,共享技术储备,从而缩减导弹的研制周期,降低研制难度,并保证导弹有着较高的战术技术水准。

在导弹的战术技术指标方面,预研时制定了两个硬性指标:采用分导式多弹头;射程比“巨浪-1”有显著增长。在20世纪90年代,分导式多弹头在“东风-5B”上已投入使用,导弹的试射和部署证明该技术已无太大问题。射程方面,最初给定的指标是射程不小于6 000千米,但在设计过程中发现,6 000千米的射程会使搭载“巨浪-2”的弹道导弹核潜艇处于较为尴尬的境地:若在我国附近的安全海域部署,则完全无法威胁美国本土和西欧地区,若大胆前出太平洋深处,则会给核潜艇带来额外的危险。因此,“巨浪-2”随后又对设计方案进行了修改,进一步挖掘潜力,增大射程。美国国防部推测,“巨浪-2”的最大射程约为7 400千米;西方一些权威军事研究机构给出的数据各有不同,有的机构认为“巨浪-2”并非一个型号,而是从90年代至今发展了“巨浪-2”、“巨浪-2A”、“巨浪-2B”三种不同的型号,射程差别也很大。

“巨浪-1”和“东风-31”导弹均采用固体推进剂,“巨浪-2”上也沿用了固体推进剂加固体火箭发动机的方案。在导弹的级数方面,由于“巨浪-2”的设计射程增大,预研阶段曾考虑过三级火箭方案,但此方案虽有美国“三叉戟”潜射弹道导弹的成功范例,但会造成导弹结构复杂化,导弹全长也较难控制。由于90年代国产固体推进剂的配方,药柱铸造技术有了新的进步,可以支持较长药柱的稳定燃烧且保持较髙的比冲,因而“巨浪-2”最终采用了两级固体火箭发动机的方案。“巨浪-2”和“东风-31”相似之处很多,而陆基的“东风-31”导弹研制难度相对较低,中国核力量对它的需求也更迫切,研制的优先级也更高一些。

“东风-31”导弹

“东风-31”导弹的总设计师为航天一院刘宝镛院士。该导弹前身是“东风-22”导弹,1978年立项,用来代替射程5 000千米的“东风-4”液体中程导弹。我国在1982年就实现了核弹头小型化,科研人员从核弹头小型化、导控系统微电子化、高效固体推进剂和弹体材料等各个方面都付出了不少心血。1984年,因为新技术的注入而换项“831”工程。大口径固体火箭发动机的燃烧室铸造技术一直是研制固体洲际导弹的瓶颈难题。经过我国科研人员不懈努力,终于攻克了难关,于1988年设计定型,1989年生产出第一枚原型弹,命名为“东风-31”。“东风-31”非常紧凑,不光重量减轻、体积减小,而且反应时间和精度都比“东风-4”提高了数倍。该导弹可携带一枚700千克级的25万吨~100万吨当量核弹头,或3枚9万吨级的分导式核弹头,火箭结构为三级固体发动机。弹体全长13.4米,直径为2.25米,射程超过8 000千米,范围可达美国西海岸以及北部山区的几个州和欧洲各地,具有打击硬目标的能力,能够摧毁美国“民兵-Ⅲ”抗压加固地井等战略目标。有消息披露,其井射型号的圆周偏差率约100米,机动型号的约150米。装备有欺骗反导系统假弹头,是一种生存能力极强的战略武器,发射前可机动转移,导弹末端飞行拦截非常困难。

刘宝镛

新型大型固体三级弹道导弹的研制难度很高,经过十几年的艰苦努力,1999年8月2日,“东风-31”导弹才首次发射成功。在1999年10月1日举行的国庆阅兵仪式上,3辆载有“东风-31”(北约编号CSS-10)的重型运载车驶过天安门广场,这是中国第一种能在普通公路上机动转移的洲际导弹首次公开亮相。导弹发射所需的全部设施都安装在一辆发射车上。在接到命令后很短的时间内,导弹就能完成从起竖、瞄准到发射的全过程。这大大增强了该型号导弹在未来战争中的生存能力。

1999年底,“东风-31A”和争论多年的“巨浪-2”导弹正式立项。“巨浪-2”是我国的“撒手锏”装备,任务艰巨,意义重大,由中国运载火箭技术研究院设计,包为民任总设计师,李明华任总指挥,杨波任该型号的总指挥助理,后接任总指挥。固体火箭发动机由航天科技集团四院设计制造,侯晓任总设计师。这是一支非常年轻、充满朝气的研制队伍,90%以上是30岁左右的年轻人。与基本型相比,为了大幅度提高射程,该型号采用了高能固体推进剂NEPE(高能硝酸酯增塑聚醚)、芳纶纤维复合材料壳体、碳-碳复合材料可抛式延伸喷管。我国是继美、法之后第三个掌握NEPE推进剂技术的国家。

“巨浪-2”导弹研制过程分为两个阶段开展试验。经过20世纪90年代总体设计的反复斟酌和筛选,以及“东风-31”导弹对一、二级大型固体发动机的验证,它的研制最初还是比较顺利的。21世纪初,“巨浪-2”导弹顺利进行了陆上发射试验,考核了导弹发动机的性能和表现。前期飞行试验取得了令人满意的成绩。2001年8月完成模型弹首次水下发射试验。然而后期飞行试验的第一次,却以失败告终。一年后,该型号第二次全程飞行圆满成功。但后来的水下发射飞行试验却由于水下发射技术问题经历多次试射失败,杨波意识到,“巨浪-2”遇到了难啃的骨头,必须统筹资源,集中兵力打歼灭战。其实,“巨浪-2”水下发射遭遇挫折并不意外,潜射导弹从二院转移到一院的结果,也让“巨浪-1”的水下发射经验几乎付诸东流。当然,即使二院继续研制“巨浪-2”,效果恐怕也好不到哪儿去。“巨浪-2”导弹直径达到了2米,而且为了兼顾水下水动和空中气动,使用了类似苏联SS-N-20的双头罩设计,钝头的“巨浪-2”和尖头的“巨浪-1”水下特征有巨大的区别,而中国在“巨浪-1”研制时使用“台、筒、艇”的独创程序,虽然节约了研制试验费用,但也导致中国缺少必要的试验设施,对潜射导弹复杂的水动力环境不甚了解,也对导弹水下发射技术掌握不充分,加上双头罩设计的复杂性,出现问题就不难理解了。

水动力环境,无论是水下运动还是出水时的冲击,即使有充分的数据也很难完全用计算机模拟代替,即使美国按部就班做了大量的试验,在“三叉戟D5”潜射弹道导弹试验时期都遇到出水溃灭压力过大的问题,中国的“巨浪-2”导弹射程从2 000千米一步跨越到 8 000千米,跨度极大,加之缺乏水下试验数据和模拟能力,开始实际的水下发射试验后,诸多问题自然会暴露无遗,连续的失败对航天科技一院造成了极大的压力。

在一次方案讨论会上,围绕是否采用新的技术方案出现了争论。有的专家提出,在限制使用条件的前提下,继续沿用原有技术方案,能够减轻攻关的压力和难度,尽快实现定型。而采用新的技术方案,理论上虽能解决前面出现过的问题,但工程上仍然需要技术攻关,存在技术和进度风险。如果新的技术方案还不能成功的话,型号的命运及影响将无法想象。研制队伍顶住了来自各级领导的巨大压力,经过慎重分析研究,决定坚持采用新的技术方案。而正是这次大胆尝试、勇于坚持,让杨波和型号总设计师带领着队伍,走出了低谷。据分析,当时研制团队对大型潜射导弹出水的溃灭压力考虑不够,加之弹体结构不足,导致导弹发动机和弹体部分损坏,出现发动机无法点火甚至爆炸的故障。(https://www.daowen.com)

“巨浪”潜射弹道导弹

“巨浪-2”导弹副总设计师董利强迎难而上,带领型号队伍研制出了空泡补气增强系统,在国内潜射导弹研制中首次应用主动通气技术,取得了降低出水溃灭压力和减少出水载荷的显著效果,并通过了多发1∶1试验的验证,水下发射技术攻关取得重大突破。完成了弹体结构的设计改进,进行了全面的有限元仿真分析,并通过了地面静力试验考核,设计一次成功,弹体结构承载能力得到提高。对遥测系统进行了重新设计,大幅度增加水下发射技术参数测点,为水下发射技术攻关和设计提供数据支撑,最终取得了海态飞行试验的圆满成功,标志着型号取得了重大阶段性成果,为继续推进重点工程建设打下了坚实基础。

尽管技术难度大、创新性强,但杨波与型号核心层认真分析研究阶段工作特点,带领队伍创造了“时序动作确认”等行之有效的质量控制方法,确保了在研制中从未因质量问题造成飞行试验失利。杨波在工作中平易近人,沉着镇定。有一次,因研制火工品进度迟缓,调度着急上火,杨波说:“别急,咱们一起去现场,把相关人员召集起来,好好会诊。”受杨波影响,调度人员也冷静下来,大家集思广益,解决了问题。每当遇到重大失利时,虽要求队伍总结经验,杨波却从不让研制人员写反思,而是“两总”主动承担责任。由于这一型号的发射具有特殊性,非常危险,试验队员必须要守在它的旁边。为此,首飞及状态变化时,杨波总是身先士卒,与队员们并肩战斗在一线。

“巨浪-2”水下模拟弹发射

在水下发射试验中,潜艇非常重要。1999年10 月中央军委赋予031型200号潜艇试验发射“巨浪-2”导弹的任务,使命艰巨!新型导弹对发射技术要求十分苛刻。此时,200号潜艇性能状况堪忧,技术资料短缺。不仅老旧,已经历经了4次改装,而且早已封存多年,连艇员也是从7个不同的单位抽调组成的,经过全训的只有3人,而且没有一个人执行过实弹发射任务。车永哲艇长、刘炳功政委一上任,就下定决心:“一定要肩负起祖国和人民赋予的重任,长剑不飞,誓不回头!”

水下发射试验,每一个战术动作都需要全艇10多个技术专业、数十个战位之间的协同配合。难度之大,可想而知。为了确保发射试验万无一失,官兵个个在自己的战位上勤学苦练,精益求精。他们首先自己编写教材,边训练边总结,短短一个月,就编写出《某型潜艇操纵部署》等20多本共30多万字的技术资料,并被海军潜艇学院纳入教材体系。

导弹发射操作不仅要求迅速准确,而且用力要恰到好处。发射兵蒋娇为了练就“一按准”,每天手里都攥着一个啤酒瓶盖,模拟发射按钮反复训练,啤酒瓶盖磨得能照出人影。电工技师娄飞被战友誉为“活电路”。为弄清电路构造,他一寸一寸摸查,记下20多万字的笔记;全艇上万个电气接头,他至少检查过数十遍;电路出现故障,他闭着眼睛都能“嗅”到症结所在。为了破解技术难题,时任导弹长张海军曾连续工作40小时。为了精准获得200号潜艇上新安装仪器的技术参数,时任航海长于忠良和战友在零下20摄氏度的寒夜里坚守了4个多小时。尽管厂方专家一再表示,白天测试误差虽大点,但也在允许范围内。可是,他们依旧选择了在夜间最佳时段进行测试。

“巨浪-2”从潜艇弹出发射

正是凭着这种狠劲和韧劲,他们硬是在三个月内完成了一年的训练课目。围绕着试验任务,他们先后梳理出发射中可能发生的断电短路、管系破裂、仪器失灵等情况,制订了数十种应急处置预案。每次出海执行水下发射任务,他们都会组织拉网式、过筛式的装备技术检测和故障隐患排查,决不放过任何一点安全隐患。

“巨浪-2”潜射洲际弹道导弹发射

在导弹进行陆地试射的同时,海军完成了对200艇的改装,使其用于“巨浪-2”的海上试验。2005年6月,“巨浪-2”首次由200艇在水面状态下发射成功,考核了弹-筒匹配性。2006年,200艇开始进行“巨浪-2”的水下发射试验。2008年5月,200艇终于成功地进行了“巨浪-2”的水下发射试验。在常规导弹潜艇上进行试验成功后,“巨浪-2”开始进行与094型艇的弹艇结合试验。

据西方媒体猜测,“巨浪-2”型弹道导弹被部署在094型核潜艇上,射程大约8 000千米,这意味着该型导弹可以在中国附近海岸摧毁任何一个美国西海岸城市。携带“巨浪-2”型导弹的094实现战备值班后,也意味着中国首次对美国具备有效的水下战略核威慑和二次反击能力。

知识卡

导弹诱饵

指在导弹弹头上配备的用于引诱或欺骗对方探测设备的假目标装置。诱饵通常与真弹头有相同或相似的特性,所以,诱饵伴随真弹头飞行时,会造成对方反导系统识别困难,起到掩护真弹头的作用,有利于提高导弹突防概率。目前,使用诱饵仍然是提高导弹突防概率的重要途径之一。