美国2020年核力量
2020-05-15张焰,伍浩松
【美国《原子能科学家公报》网站2020年1月13日报道】 截至2020年初,美国国防部核弹头库存维持在3800枚左右,其中约1750枚处于作战部署状态,包括部署在弹道导弹上的约1300枚战略弹头、部署在美国战略轰炸机基地的约300枚战略弹头,以及部署在欧洲基地的150枚战术核弹头。其余约2050枚处于储备状态,用于应对技术或地缘政治方面的突发事件。其中数百枚核弹头预计将于2030年前退役。此外,能源部还有约2000枚已退役但仍然完好的核弹头待拆解。因此,美国现有的核弹头总量约为5800枚(详见表1)。
应当注意的是,2010—2018年,美国政府定期公布核武器的库存数量。但特朗普政府在2019年4月之后拒绝继续公布相关数据。
《新削减战略武器条约》执行情况
美国似乎遵守了《新削减战略武器条约》(New START)规定的700个部署的战略发射器和1550枚核弹头的限值。截至2019年9月1日,美国已部署的战略发射器668个,核弹头1376枚。加上另外132个未部署的发射器,国防部总计拥有800个发射器。较2019年3月公布的数据(656个已部署的发射器和1365枚弹头)略有增加。这一数量差异主要是因为需要对部分发射器进行正常维护。自该条约于2011年2月生效以来,美国公开宣布已削减总计424枚已部署战略核弹头和214个已部署发射器。
该条约有效期将于2021年2月期满,特朗普政府尚未表示是否续约5年。到目前为止,该条约在遏制两国的核武器现代化计划方面是奏效的。如果失效,那么两国都将失去一个重要核查手段:截至2019年12月11日,美国和俄罗斯总共完成了321次现场检查。
核态势评估及核战略
美国国防部2018年2月发布新版《核态势评估》报告。这是冷战后美国第四次进行全面核态势评估,前三次分别在1994年、2001年和2010年。
新版报告较2010年版报告有明显区别。2010年版报告寻求削减核武库,并降低核武器在国家安全战略中的重要性。特朗普政府在新版报告中摆出“大国竞争”的强硬姿态,包括研制新的并改进旧的核武器。放弃了核武器的作用仅限于核威慑的目标,强调“扩大”美国的核选择,除用于威慑外,还可用于战胜任何核攻击和“非核战略攻击”,包括化学、生物、网络和大规模常规攻击。为实现这一目标,美国“将加强其量体裁衣式威慑方案的灵活性和范围……将美国现有核方案扩大到将低当量(弹头)方案包括在内,对于保持对地区侵略的可靠威慑非常重要”(详见本刊2018年第4期相关报道)。
报告提出应为海军配备两种新型低当量核武器:近期,将少量现役潜射弹道导弹弹头W76-1改装成低当量弹头;远期,研发一种供潜射巡航导弹使用的低当量弹头。
核规划与演习
到目前为止,特朗普政府在《核态势评估》报告中所做的改变似乎不足以要求白宫编制新的核武器使用导则。2013年发布的导则《美国核武器使用战略》重申了核武器和现代化改造的重要性,并强调了美国将保持强大的反击能力。这份导则设定的原则已被纳入具有高度灵活性的战略和地区核打击计划。
表1 美国2020年核武器库存
1.LGM:竖井贮藏地下发射导弹。
2.MIRV:多弹头分导再入飞行器。
3.SERV:强化安全重返载具。
4.UGM:水下发射对地攻击导弹。
5.第一个数字是飞机的总数,包括用于培训、试飞和备用的飞机;第二个数字是承担核任务的飞机数量。
6.ALCM:空射巡航导弹。
7.在供轰炸机使用的弹头中,仅300枚部署在轰炸机基地,包括约200枚ALCM弹头部署在迈诺特(Minot)空军基地,约100枚炸弹部署在怀特曼(Whiteman)空军基地。另外550枚弹头均在长期贮存。B-52S不再携带重力炸弹。
8.150枚B61-3和B61-4在欧洲部署,另外80枚在美国集中贮存。
这些核打击计划已被纳入战略性“作战计划(OPLAN)8010-12”之下的一系列计划以及各种地区计划。于2012年7月生效的OPLAN拥有足够的灵活性,能够根据态势的发展进行正常调整。除了核力量,打击计划还包括使用常规巡航导弹,例如潜射“战斧”(Tomahawk)战术导弹以及增程型联合空对地防区外导弹(JASSM-ER)。作战计划中包括对俄罗斯、中国、朝鲜和伊朗的打击计划。
为了能顺利实施和调整这些计划,军方2019年举行了多次核打击演习,包括战略司令部(STRACOM)2019年3月举行的“全球闪电”(Global Lightning)演习。“全球闪电”是与其他几次演习相关的全球一体化演习的一部分,是一次指挥、控制和战斗人员演习,重点是支持美国欧洲司令部(USEUCOM)。演习中,先后有6架B-52轰炸机部署到英国皇家空军费尔福德(Fairford)空军基地,在欧洲执行为期一个月的任务,其中包括史无前例的4架轰炸机攻击编队,飞越波罗的海东部和挪威海岸以北。
战略司令部于10月举行的“全球雷霆”(Global Thunder)演习的重点是核作战,旨在“检验并确保一支安全、可靠和随时待命的战略威慑力量”。战略司令部表示,洲际弹道导弹部队和弹道导弹核潜艇部队在“全球雷霆”行动中“以具有挑战性的新方式”进行了演习。据空军全球打击司令部(Air Force Global Strike Command)称,“全球雷霆”演习规模是“自冷战结束以来空前的”。演习还纳入了新内容,如太空战、网络战和电子战。
这些行动意味着自2014年俄罗斯与乌克兰冲突爆发以来,美国在欧洲的轰炸机行动稳步增加达到峰值。这些变化是特朗普政府推行新的“大国竞争”战略的重要佐证,也见证了核力量和常规力量的日益融合。
陆基洲际弹道导弹
美国空军拥有400枚竖井发射的“民兵”Ⅲ洲际弹道导弹,分布在3个导弹联队:部署在怀俄明州沃伦(Warren)空军基地的第90导弹联队,部署在北达科他州迈诺特(Minot)空军基地的第91导弹联队和部署在蒙大拿州马姆斯特罗姆(Malmstrom)空军基地的第341联队。其中沃伦空军基地控制的导弹分布在其周边三个州即科罗拉多州、内布拉斯加州和怀俄明州的地域内。此外,还有50个空发射井保持在随时可以重新装载导弹的状态。每个联队有3个中队,每个中队均通过5个发射控制中心控制着50枚导弹。
每枚导弹均携带一枚弹头——30万吨TNT爆炸当量级的W87弹头(装入Mk21再入飞行器)或33.5万吨TNT爆炸当量级的W78弹头(装入Mk12A再入飞行器)。配备W78/Mk12A的导弹理论上能够携带多达3枚弹头。目前估计有800枚弹头可供洲际弹道导弹使用。
美国已于2015年完成一个耗资数十亿美元、为期十年、旨在将“民兵”Ⅲ服役期延长至2030年的现代化计划。据空军人员称,虽然美国没有正式部署新的洲际弹道导弹,但升级后的“民兵”Ⅲ“除外壳外基本上就是新型导弹”。
目前正在实施的现代化改造涉及升级Mk21再入飞行器的解保、引信和点火部件,总投资将略微高于10亿美元。这些升级的公开目的是延长上述再入飞行器的服役期,但还可能涉及加强“爆炸高度补偿”,以提高弹头的精准打击效果。一项重点工作是更换Mk21引信。已启动693个引信的更换工作。但是,有报道说新引信将部署在“民兵”替代导弹即“陆基战略威慑系统”(GBSD)上。这意味着引信改造计划很可能已拓展至新型导弹。海军目前也正对W76-1/Mk4A引信进行类似的现代化改造。精确打击能力的提高有助于降低未来弹头的爆炸当量。
2017年8月,空军向波音公司(Boeing)和诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)授予价值6.78亿美元的合同,开展下一代洲际弹道导弹GBSD的研究。2019年7月,空军为GBSD计划的工程和制造开发(EMD)阶段发布了正式的“征求建议书”,其中包括生产和部署该系统的五个生产批次选项。
预计GBSD将于2029或2030年开始替换“民兵”Ⅲ。目前计划购买666枚新型导弹,其中400枚用于作战部署,另外266枚用于试射或作为备用,预计总投资为1000亿美元。空军表示,GBSD将能够满足现在的用户要求,并具备适应性和灵活性,能够进行升级,并服役至2075年。这种导弹的射程将超过“民兵”Ⅲ,从美国发射,不仅能打到俄罗斯,还能打到中国、朝鲜和伊朗。
GBSD将能够搭载单个或多个弹头。空军最初计划为GBSD装备现有W78和W87弹头的延寿版。但国家核军工管理局(NNSA)和空军现已决定取消对W78弹头的升级改造,而以W87-1弹头取而代之。新弹头的初步设计采用类似W87的钚弹芯和钝感高能炸药(IHE),配置Mk21A再入飞行器。2019年10月,洛克希德·马丁公司获得了价值1.38亿美元的合同,将Mk21再入飞行器整合到GBSD中。
2019年,美国空军总计开展了4次“民兵”Ⅲ的飞行测试。
弹道导弹核潜艇
美国海军共有14艘现役俄亥俄级弹道导弹核潜艇,其中8艘部署在太平洋,6艘部署在大西洋。为满足《新削减战略武器条约》的要求,这些潜艇可携带的“三叉戟”(Trident)Ⅱ D5型潜射弹道导弹数量已从最初的24枚削减至20枚。
通常认为美国在任何时候都有12艘弹道导弹核潜艇处于部署状态,另外2艘处于换料大修状态。但是,由于部分潜艇随时需要小维修,因此任何时候海上部署数量为8~10艘。其中4或5艘处于“重点警戒”状态,部署在指定巡航区;另外4或5艘能够在若干小时或若干天内进入警戒状态。
2017年,“三叉戟”Ⅱ D5开始被其延寿版本D5LE取代。D5LE射程超过1.2万千米,配备了新型Mk6制导系统,能够“提供支持新任务所需的灵活性”和使导弹“更精准”。首批导弹2017年2月完成换装。美国和英国所有现役弹道导弹核潜艇均将换装D5LE。美国和英国的新型弹道导弹核潜艇即哥伦比亚级和无畏级在服役之初也将装备D5LE。海军计划将对“三叉戟”Ⅱ D5进行二次延寿,确保其可以服役到2084年。
每枚“三叉戟”潜射弹道导弹最多可携带8枚核弹头。但按每艘潜艇平均携带约90枚弹头计算,平均每枚“三叉戟”携带4或5枚弹头。各枚导弹的弹头携带量有很大区别,以实现最大的打击灵活性。但目前认为所有已部署潜艇都有同样的弹头组合。通常总计有900~950枚弹头配备在处于作战部署状态的潜艇上,但实际数量可能会少一些,因为个别潜艇处于维护状态。《新削减战略武器条约》数据显示,截至2019年3月,共有918枚潜射导弹弹头处于部署状态。
潜射导弹目前配备有两种基本型号的核弹头:9万吨TNT爆炸当量级的W76-1和45.5万吨TNT爆炸当量级的W88。W76-1是正在退役的W76-0的升级版,爆炸当量略低,但安全性更高。核军工管理局2019年1月宣布已完成所有W76-1弹头的生产任务,10年总计生产了约1600枚弹头。携带W76-1的Mk4A再入飞行器配有新的解保、引信和点火部件。与老的W76/Mk4系统相比,打击精度有所提高。W76-1/Mk4A系统也提供给英国。
美国已启动W76-2的生产。W76-2是在W76-1基础上研发的一种低当量潜射弹道导弹弹头,爆炸当量为5000~7000吨TNT。首个弹头部件已于2019年2月22日在潘德克斯(Pantex)工厂完成生产。按计划首批弹头拟于2019年年底交付海军。目前不清楚美国将生产多少枚W76-2。但核态势评估报告中称将生产“少量”,很可能不到50枚。
自1960年以来,美国弹道导弹核潜艇已进行约4150次威慑巡航。过去15年,年度威慑巡航次数的降幅超过50%:从1999年的64次减少至2018年的36次。大部分潜艇保持“改进警戒”状态,即将威慑巡航与演习和偶尔的港口访问结合在一起。
虽然大部分潜艇巡航期为77天左右,也可能会更短,偶尔会出现远超这一时间的巡航。SSBN-735号艇2014年曾进行过一次长达140天的威慑巡航——这是俄亥俄级迄今巡航的最长时间。冷战时期的大部分威慑巡航均在大西洋进行。而今,超过60%的威慑巡航在太平洋进行。这表明美国的核战争计划增加了对中国和朝鲜的关注。
美国弹道导弹核潜艇在巡航期间通常不会访问外国海港,但也会有例外。这些潜艇在20世纪70年代末至80年代初的4年间曾定期访问韩国海港,并在80和90年代偶尔访问欧洲、加勒比地区和太平洋地区。在2014年俄乌冲突爆发后,美国核潜艇每年均访问外国海港一次或两次。2015年对苏格兰的访问,是弹道导弹核潜艇自2003年以来首次访问外国海港,并向俄罗斯传递一个微妙信号,即美国核潜艇可以为北约及太平洋盟友提供安全保障。2016年,美国潜艇访问关岛。这是自1988年以来的首次,其目的是向朝鲜展示核威慑力量。2017年、2018年和2019年,继续访问夏威夷、阿拉斯加和关岛。
下一代战略导弹核潜艇即哥伦比亚级的设计进展顺利,将在21世纪20年代后期开始替代现役潜艇。哥伦比亚级排水量比俄亥俄级大2000吨,仅配备16根导弹发射管,而俄亥俄级为20根。在21世纪20年代中期至30年代中期,哥伦比亚级计划的经费将占海军总建造计划经费的1/5,投资额将达1030亿美元——平均每艘潜艇81亿~86亿美元。2017年9月向通用动力电船公司(GDEB)授予51亿美元研发合同。在哥伦比亚级项目的整个寿期内,通用动力公司将获得750亿美元收入。
2019年10月,哥伦比亚项目经理在一次发言中表示,新一代潜艇的最终建造协议已于9月6日签署,比计划提前了一年。根据海军最新修订的时间表,首艘哥伦比亚级将于2027年10月交付,在进行约3年的海试后,于2030年6月开始首次威慑巡航。
战略轰炸机
美国空军目前拥有20架B-2A(均具备核能力)和87架B-52H(其中46架具备核能力)。第三种战略轰炸机B-1不具备核能力。估计60架战略轰炸机(16架B-2A和44架B-52H)在美国核战争计划中被派遣执行核任务。《新削减战略武器条约》数据显示,截至2019年3月,共有49架核轰炸机(12架B-2A和37架B-52H)处于部署状态。这些轰炸机被分编为5个轰炸机联队共计9个轰炸机中队,驻扎在3个空军基地:北达科他州迈诺特(Minot)空军基地、路易斯安娜州巴克斯代尔(Barksdale)空军基地和密苏里州怀特曼(Whiteman)空军基地。
每架B-2A可以携带多达16枚核重力炸弹(B61-7、B61-11和B83-1重力炸弹)。每架B-52H可携带20枚空射巡航导弹AGM-86B。B-52H不再携带重力炸弹。据估计,包括528枚空射巡航导弹在内的约850件核武器可供战略轰炸机使用。尽管一般情况下仅有约300件部署在轰炸机基地,其余550件集中贮存在新墨西哥州柯特兰(Kirtland)地下弹头与维护贮存中心(KUMMSC)。
空军正在对核轰炸机力量实施现代化改造:升级现有轰炸机的核指挥和控制系统,研发改进型核武器——B61-12和远程防区外导弹(LRSO),以及设计新型重型轰炸机B-21。
空军正在对核轰炸机指挥和控制系统进行现代化改造,主要措施之一是建立全球机组人员战略网络终端(Global ASNT)。Global ASNT是一种由新型固定式和移动式核指挥与控制终端组成的网络,采用了抗高空电磁脉冲加固措施,为联队指挥所、特遣部队、弹药补给中队和机动支援分队提供生存能力强的地面通信服务,能够接收发射指令,并将这些指令转发给轰炸机、加油机和侦察机机组人员。Global ASNT将于2020年5月首次交付使用。
另一项改进涉及使用高级超视距终端系列(FAB-T)替代用于与MILSTAR卫星通信的现有终端。使用FAB-T的新型极高频终端,可以实现与多种卫星的通信,包括先进极高频(AEHF)卫星。FAB-T将为核部队和常规部队提供受到保护的高数据率通信,包括总统级全国语音会议(PNVC)。空军表示,FAB-T将通过MILSTAR、AEHF卫星和增强型极地系统(EPS)卫星为(国防部)各种平台包括战略平台和空中/地面指挥所提供具有高安全性的现代化通信能力。FAB-T还将支持MILSTAR、AEHF和EPS卫星的关键指挥和控制任务。
为了加强重型轰炸机的核打击能力,美国正在对相应的核武器系统进行升级。这方面的努力包括研制精确制导防区外重力炸弹B61-12。预计该型炸弹将取代所有其他核重力炸弹。B61-12是现有B61-4重力炸弹的改进版,具备钻地能力。已使用B-2轰炸机(以及多种战术战机)进行B61-12的集成投掷试验。约480枚B61-12炸弹的总投资约为100亿美元。国家核军工管理局2019年9月表示,B-12和改进版W88的研制工作很可能面临18个月的拖延。
空军正在设计一种名为远程防区外导弹(LRSO)的新型远程空射核巡航导弹,并计划从2030年开始使用这种导弹替代现役的AGM-86B。LRSO将携带W80-4弹头。W80-4是现役弹头W80-1的改进版。2019年2月,美国核武器委员会批准W80-4的研制进入到“阶段6.3:工程设计”。美国政府2015年向国防企业列出了LRSO发动机的三种候选方案:在现有发动机技术基础上优化最多5%的衍生型亚音速发动机、优化15%~20%的先进亚音速发动机以及优化程度更大的超音速发动机。2017年8月,空军向洛克希德·马丁和雷神分别授予9亿美元的五年期合同,研发LRSO设计方案。2019年3月,空军向波音授予一份2.5亿美元合同,内容涉及使B-52H能够携带LRSO。预计这项工作将在2025年初完成。导弹的研制和生产将耗资至少46亿美元,弹头的研制和生产还需支付100亿美元。
LRSO是一种全新导弹,能够显著提升军事能力,包括更远的射程、更高的打击精度和更强的隐身能力。美国政府2010年曾承诺将不寻求核武器的新能力。但特朗普政府显然已背弃这一承诺。
与仅供B-52H使用的现有空射巡航导弹不同,LRSO将供B-52H和下一代轰炸机B-21使用。弹头的生产将在2025—2031年完成。空军计划购买1000枚LRSO,但仅有50%装备核弹头。另外50%将在长达30年的服役期内用于试射或作为备用。此外,已有数百枚现役空射巡航导弹被改造成常规导弹(AFM-86C/D)。美国空军全球打击司令部表示将开发常规版LRSO。
鉴于美国已部署多种新型远程常规巡航导弹,并正在开发更为先进的版本,空军能否说服国会为常规版LRSO投资,仍需拭目以待。事实上,空军已用增程型常规联合空地防区外导弹(JASSM-ER)替代了AGM-86C/D常规空射巡航导弹。如果国会不为常规版LRSO投资,那么LRSO的购买数量可能会由1000枚减少至数百枚。
诺斯罗普·格鲁曼公司正在研制被命名为“奇袭者”(Raider)的下一代远程核轰炸机B-21,初步设计已于2017年初获得批准。B-21计划在2021年12月实现从加州棕榈谷(Palmdale)制造厂到爱德华(Edwards)空军基地的首飞。但空军快速能力办公室(AFRCO)主任2019年10月表示这一日期可能会推后。预计B-21将于21世纪20年代中期服役,并在21世纪30至40年代期间逐步取代现有轰炸机。
有报道称,空军2018年初表示需要175架B-21。以每架5.5亿美元计算,175架总计需要投资962.5亿美元。空军尚未正式公布这项计划的详细内容,包括估计总投资额。
B-21在设计上与B-2非常相似,但体积较小且武器携带能力下降,携带的核武器将包括B61-12制导核炸弹和LRSO导弹。B-21还能够携带多种常规武器,包括JASSM-ER巡航导弹。
非战略核武器
美国核武库中仅有一种类型的非战略核武器,即B61重力炸弹。该炸弹有两个改进型号,即B61-3和B61-4。第三个型号即B61-10已于2016年9月全部退役。B61重力炸弹库存共约230枚。其中约150枚部署在5个北约国家的6个空军基地,即意大利阿维亚诺(Aviano)和盖迪(Ghedi)、德国比歇儿(Büchel)、土耳其英基里克(Incirlik)、比利时克莱恩·伯格(Kleine Brogel)以及荷兰沃尔凯尔(Volkel)。其余80枚B-61贮存在美国,主要供美军战机支援欧洲以外包括东北亚地区的盟国。
配备了F-16战机的比利时和荷兰空军以及配备了PA-200“龙卷风”(Tornado)战斗轰炸机的德国和意大利空军被派遣执行核打击任务。至少在2010年以前,土耳其的F-16战机也曾被派遣执行核打击任务。无核武器的北约国家仍然可以参加执行核任务,作为被称为SNOWCAT(用常规空中战术支持核行动)的常规支持作战行动的一部分。通常情况下,核武器处于美国空军的管控之下,必须经美国总统授权方可用于战争。在土耳其2016年7月发生军事政变后,英基里克基地核武器的安全引发各方关注。2017年下半年曾有报道称,这些核武器已被“悄悄转移”。但这些报道未得到证实,而且英基里克仍被纳入到核武器贮存设施升级清单中。
北约正在实施欧洲核态势现代化升级计划,涉及更新核炸弹、战机和武器贮存系统。B61-12将于2022—2024年开始在欧洲部署。届时,B61-3和B61-4将被运回美国。B61-12将采用B61-4的核炸药包,爆炸当量可调,最大爆炸当量为5万吨TNT,并将配备一个用于精确制导的尾翼箱,以提高打击精度和防区外打击能力。精度提升将使这种战术核炸弹具备战略核炸弹的军事能力。尽管根据其设计,B61-12不是一种专门的钻地弹,但它似乎具备一定的钻地能力。
旨在将B61-12集成到F-15E、F-16和PA-200战机上的工作正在顺利进行。F-35A联合攻击机预计将在2024—2026年与B61-12一起通过核认证。
拥有核打击计划的多个北约盟国准备将其战斗轰炸机升级为能力更强、隐身性更好的美国F-35A。荷兰已经接收首架F-35A教练机。意大利首架F-35A在2015年9月实现首飞。比利时和土耳其正在采购F-35A。但特朗普政府已决定停止向土耳其交付F-35A,因为土耳其采购了俄罗斯的S-400防空导弹系统。德国政府已于2019年初正式拒绝购买F-35A,倾向于购买升级版“欧洲台风战机”(Eurofighter Typhoon)或波音的F/A-18E/F“超级大黄蜂”(Super Hornet)。
北约准备在未来几年开展武器贮存安保系统的延寿工作,涉及改造上文所述的6个贮存有核武器的空军基地和1个培训基地即拉姆斯坦(Ramstein)的指挥和控制系统以及安保系统。
美国2018年版核态势评估报告建议快速研制使用非战略潜艇发射的巡航导弹,以重建部署此类武器的能力,从而为北约(和太平洋地区)盟友提供支持。此类旧版巡航导弹已于2011年退役。如果美国会批准对这一项目的投资,这一新型武器未来可能部署在攻击型潜艇上。