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核动力巡航导弹“复活”

2018-05-05张宇宁

太空探索 2018年5期
关键词:核污染超声速核动力

文/ 张宇宁

2018年3月1日,俄罗斯总统普京发布国情咨文时向联邦议会宣布,俄已于2017年末在新地岛成功测试了核动力巡航导弹。该导弹具有“无限射程”,可灵活选择航线躲避防空系统,打击全球目标。

▲ 导弹使用火箭助推器发射升空

普京在演讲中详细介绍这款最新核动力巡航导弹时,还展示了一段长约45秒的相关视频。视频中火箭助推器从地面发射,依靠核动力装置在空中巡航飞行,飞行过程中动力装置达到指定功率,确保了推力水平。除实物画面外,俄还制作了沿海上复杂航线飞行的三维动画,演示了导弹从新地岛发射,超低空绕过欧洲,经大西洋向南飞行,在途中避开雷达监控,又从南美洲南部海域进入太平洋,飞向夏威夷的过程。普京特别强调,该弹为超音速武器,隐蔽性强,“可突破现在和未来的防空反导系统”。俄罗斯专家认为核动力巡航导弹的出现,对美国人来说就是一场休克,将它同1957年苏联发射首颗地球人造卫星相提并论。

技术方案探析

俄各军事专家普遍认为,新型的俄核动力巡航导弹不是进攻性武器,而是遏制武器。在紧急时期(通常是战争开始之前的扫射),俄罗斯军队可以将该导弹送入指定巡逻区,以打消敌方对俄罗斯和盟友实施打击的意图。

核动力巡航导弹最大特点是利用核反应堆加热工质提供动力,有核冲压发动机、核涡轮发动机两种形式。核冲压发动机结构与普通冲压发动机相似,特点是用核反应堆加热进气道吸入的压缩空气,加热增压后高速喷出产生推力。核涡轮发动机结构与普通涡轮发动机也比较相似,主要区别在于利用核反应堆加热进气产生推力并驱动涡轮。

美苏曾相继放弃的项目

历史上,美苏都开展过相关的项目研究。1957年,美国启动采用核冲压发动机的冥王星低空超声速巡航导弹(SLAM)项目,目的是研制一种重量约27吨、速度超过3马赫、射程11000公里的巡航导弹,携带16个氢弹执行战略核打击任务。美国还曾计划,在该弹投掷了全部核弹头后,以超声速在苏联境内低空飞行,依靠音爆和辐射造成进一步破坏,最后再对准预定目标一头撞下,造成大范围放射性污染。为冥王星导弹专门研制的特洛伊-II核冲压发动机,反应堆采用能耐受1300℃高温和强氧化环境的特制陶瓷燃料棒,由于没有屏蔽装置,喷出的气体有很强放射性。“冥王星”项目进行了多次发动机地面试车,最终因核污染问题难以解决,1964年随着洲际弹道导弹成熟被美国防部取消。

▲ 动画演示导弹可绕过反导系统

20世纪60年代,苏联曾提出核动力巡航导弹项目计划。该项目以重达28吨的图-123无人机为基础,采用核涡喷发动机提供动力,尽管结构更加复杂,但优点是不需要初始速度,地面试验更加容易,飞行试验也可使用试飞台挂载飞行,比冲压发动机简单。但最终同样因反应堆堆芯直接加热空气排出放射性气体,面临难以解决的核污染问题最终被放弃。

从俄方此次公布的画面,难以确定视频中的核动力巡航导弹具体采用了何种动力方案。但

从视频中露面的导弹发射装置外形来看,该发射装置长约10米,直径约2米,小于美苏早期核动力巡航导弹尺寸,说明俄罗斯在核动力装置小型化方面取得了突破性进展。导弹采用大后掠翼,应该是一种超声速导弹,能够在低空超声速飞行,突防能力强。

核动力巡航导弹与核威慑体系

核动力巡航导弹由于其自身携带核动力装置,不论是命中目标,还是在中途坠毁、被击落,总会造成严重放射性污染,因此,该武器显然是专用的核武器,不具备常规作战能力。普京在演示中也明确表示,该导弹的用途就是绕过并突破导弹防御系统,携带核弹头对敌进行打击。

▲ 核动力巡航导弹地面发射装置

核动力巡航导弹的最重要特点是其核动力装置,由于不再受到燃料限制,导弹可以低空突发,借助无限航程,从敌方防空系统的缝隙之间绕过,打击敌战略目标。想要对其进行有效拦截,需要建设完全无缝的防空网络,在经济上完全不可能实现。且核动力巡航导弹在速度上可能超过大部分作战飞机的低空速度,哪怕被雷达发现,派遣作战飞机进行拦截的难度都很大,更不要说机动能力较差的地面防空系统了。可以说,导弹唯一需要“强行突破”的只有部署在目标周围的要地防空系统,然而由于其反应堆装置,哪怕被要地防空系统成功击落,也会造成地面严重损失。

▲ 飞机正在追踪飞行过程中的导弹

▲ 飞行中的导弹

此外,核动力巡航导弹由于其无限航程的特点,也可以采用一些突破传统的作战方式。例如,在局势极度紧张时,可以先行发射升空,在预定的“待机区”徘徊,一旦战争升级,则接收到指令后直扑目标。这种在空中待机的导弹,威慑能力强,且很难被“第一次核打击”摧毁,是有效的“二次核打击”力量,就像空中的战略核潜艇。

无法实战的核动力巡航导弹

为什么美苏此前在短期进行研究后,都放弃了核动力巡航导弹呢?

▲ 苏联核动力涡喷发动机示意图

首先,最致命的问题就是核污染问题。核动力巡航导弹的核污染问题比传统战略核武器严重得多,在整个研制、测试、训练、使用过程中,该武器都源源不断向外排放核污染。一旦发生事故,必然造成大片污染区,其带来的经济、政治成本都非常巨大。哪怕导弹一切正常,其飞行过程中排放的放射性污染物半衰期虽然短,不会造成长时间放射性污染,但其短时间放射性很强,对地面人员的伤害也是致命的。另外,受体积、重量限制,核动力巡航导弹基本无法安装屏蔽装置,导致反应堆放射线会对操作人员和地面人员造成伤害,同样也影响了其实用性。

▲ 苏联核动力巡航导弹模型

其次,其速度相对较低。尽管可以超声速飞行,但命中目标耗时往往也超过8小时,远远低于仅需30分钟的战略核导弹。这就使其作为“第一次核打击”手段的可行性下降,只能作为单纯的战略核报复武器,而专为战略核报复研制一种武器,其效费比并不出色。

核动力巡航导弹实用化还存在诸多问题,主要是堆芯直接加热排出的喷气放射性污染严重,测试和使用困难。若采用热交换装置避免直接排放,则会使发动机体积、重量大幅增加,推重比过低失去实用价值。另外,若导弹在试验中发生事故坠落,仍可能引发灾难性后果。

美国国防部3月2日宣布,此前曾在北极地区检测到核辐射残留,符合无屏蔽反应堆特征。由此推测,俄罗斯确有可能开展了相关试验。核动力巡航导弹能否真正走向实战,还有待进一步观察。★

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