秦嘉政

從一名設(shè)計師說起

1969年7月，美國的阿波羅11號載人飛船降落在月球上，航天員阿姆斯特朗和奧爾德林成了第一批踏足外星球的人類，與此同時也誕生了“這是我的一小步，但卻是全人類的一大步”這句航天史上的永恒金句。將阿波羅11號從地球送入太空的是重型運載火箭土星5號，是人類迄今為止建造的運載能力最強的火箭之一，它的總設(shè)計師卻是一名德國人，名叫馮·布勞恩。

這個名字在航天界可以說是如雷貫耳，他是錢學(xué)森的朋友、航天先驅(qū)者、火箭專家，在這一長串頭銜背后，他最早令人熟知的身份卻是——納粹德國V-2火箭的總設(shè)計師。

V-2火箭是第一種能夠飛出大氣層的人造物體，是納粹德國在走投無路時研發(fā)的“復(fù)仇”武器，其目的是從盟軍無法攻占的德國腹地發(fā)射一種超遠程武器，對英國首都倫敦和其他重要城市進行打擊，用于報復(fù)英美轟炸機對德國的轟炸。這種武器被德國人稱為V-2火箭，而盟軍則將其稱為V-2導(dǎo)彈，火箭和導(dǎo)彈作為同一種事物的正反兩面，在開始的命名階段就已有所體現(xiàn)。馮·布勞恩原本是抱著發(fā)展火箭、探索太空和外星球的渴望加入納粹德國的火箭研究團隊的，而希特勒卻相中了火箭變成武器的潛力。后來馮·布勞恩對V-2火箭做出了一個中肯的評價：“V-2火箭很優(yōu)秀，它只是落在了錯誤的星球?！?p>

V-2火箭的出現(xiàn)是人類火箭技術(shù)的一次革命性的突破：它加速了人類進入外太空的進程，為人造衛(wèi)星等技術(shù)的發(fā)展鋪平了道路。同時這也創(chuàng)造了一種獨特的武器——彈道導(dǎo)彈。彈道導(dǎo)彈和其裝載的核彈頭一起，構(gòu)成了人類核威懾、核平衡的核心力量。它是如此強大，以至于一度成為評價一個國家軍事水平的重要標志。

何為彈道導(dǎo)彈

彈道導(dǎo)彈是一種極為特殊的導(dǎo)彈，它的工作原理是用火箭將彈頭送到高空，然后進行自由飛行。當(dāng)彈頭到達目標上空時開始下墜，在下墜過程中可以達到非?？斓乃俣?。由于飛行軌跡幾乎是一條標準的彈道曲線（拋物線），所以被稱為“彈道導(dǎo)彈”。與巡航導(dǎo)彈不一樣，彈道導(dǎo)彈在發(fā)射之后很難在中途被攔截。目前世界各國普遍裝備的洲際彈道導(dǎo)彈在剛剛進入大氣層時可以達到7千米/秒的速度，在快要擊中目標時仍然有2千米/秒的速度，這樣快的速度對于任何防空火力來說都是個非常大的挑戰(zhàn)。

由于射程遠且很難被攔截，彈道導(dǎo)彈在“二戰(zhàn)”結(jié)束之后順理成章地成了世人關(guān)注的重點，進入大發(fā)展時期。美國和蘇聯(lián)在攻占德國之后瘋狂地搶奪關(guān)于V-2火箭的一切資源，蘇軍搶走了大量V-2火箭成品以及技術(shù)圖紙，而美國人則抓緊時間威逼利誘那些參與V-2火箭研制的德國科學(xué)家投降，讓他們?yōu)槊绹Я??！岸?zhàn)”結(jié)束之后，美國和蘇聯(lián)均很快地研發(fā)出本國的第一種彈道導(dǎo)彈，它們都直接來源于V-2火箭，V-2火箭也當(dāng)之無愧成了彈道導(dǎo)彈的鼻祖。當(dāng)時有一個笑話是：美國和蘇聯(lián)的彈道導(dǎo)彈在天空中擦肩而過的時候，它們甚至可以用相同的母語（德語）互致問候。

彈道導(dǎo)彈的發(fā)展

彈道導(dǎo)彈的大發(fā)展始于“二戰(zhàn)”結(jié)束之后，它逐漸由最開始的V-2近程彈道導(dǎo)彈發(fā)展成為中遠程彈道導(dǎo)彈。但是當(dāng)時的彈道導(dǎo)彈有一個缺點，那就是它使用的是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是通過測量物體的加速度來獲知物體的速度和位置的，它有一個巨大的缺點：對誤差非常敏感，儀器上微小的誤差會隨著時間的推移累積，形成非常大的誤差。早期的彈道導(dǎo)彈誤差非常大，蘇聯(lián)第一種彈道導(dǎo)彈P-1的誤差甚至可以達到數(shù)千米，而裝載普通炸藥的常規(guī)彈頭只能保證25米的有效殺傷半徑，所以除非是用彈道導(dǎo)彈打擊人口密集的城市，否則幾乎不會產(chǎn)生任何效果。曾經(jīng)有一位蘇聯(lián)陸軍將軍在參觀導(dǎo)彈發(fā)射場之后評論道：“向一枚導(dǎo)彈里加4噸酒精來炸城市？如果你把這些酒精做成酒給我的士兵們，他們早就會將整座城市給打下來了，而你們的導(dǎo)彈甚至不一定能打中，誰會要這種破玩意兒？”顯然，攜帶常規(guī)彈頭的彈道導(dǎo)彈是不能確保擊中目標的，于是另一種彈頭出現(xiàn)了，它就是核彈頭。

核彈頭和彈道導(dǎo)彈的結(jié)合可以說是一次歷史性的飛躍，從此彈道導(dǎo)彈出現(xiàn)了兩個分支——戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈（核彈頭）和戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈（常規(guī)彈頭）。美蘇冷戰(zhàn)剛剛開始的時候，人們主要研究的是如何讓導(dǎo)彈飛得更遠，彈道導(dǎo)彈家族的射程也逐漸從近程（1000千米以內(nèi)）提升到了中程（1000～5500千米）、遠程（5500～8000千米）以及洲際（8000千米以上）。

到了“冷戰(zhàn)”中期，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度問題難以解決，導(dǎo)彈射程越遠，誤差越大，為了確保打擊效果，各國的彈道導(dǎo)彈幾乎都用上了核彈頭。近年來，隨著衛(wèi)星制導(dǎo)系統(tǒng)的出現(xiàn)，導(dǎo)彈可以在飛行途中不斷修正飛行軌跡，精度有了大幅度的提高，并且諸多國際公約限制了核彈的使用，這才讓攜帶常規(guī)彈頭的近程彈道導(dǎo)彈重新走上舞臺。今天，攜帶核彈頭的中遠程彈道導(dǎo)彈的精度誤差在1000米左右（因為擔(dān)心核戰(zhàn)爆發(fā)之后衛(wèi)星被摧毀，所以這類導(dǎo)彈通常只使用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)），而攜帶常規(guī)彈頭的近程導(dǎo)彈在使用衛(wèi)星制導(dǎo)系統(tǒng)以后，可以將精度誤差控制在5～10米。

動力升級以及機動化部署

彈道導(dǎo)彈的另一個重要升級點是發(fā)動機。彈道導(dǎo)彈采用的火箭發(fā)動機和巡航導(dǎo)彈采用的航空發(fā)動機有一個非常大的不同點——燃料。航空發(fā)動機只需要攜帶燃油即可，火箭發(fā)動機則要飛出大氣層進入接近真空的太空，所以在攜帶燃料的基礎(chǔ)上，還得攜帶氧化劑幫助燃燒。V-2火箭使用酒精做燃料、液態(tài)氧做氧化劑。但是液態(tài)氧極其危險，遇到可燃物容易引起劇烈爆炸，所以一般V-2火箭都是在發(fā)射前現(xiàn)場進行燃料加注，并在加注燃料后馬上發(fā)射。蘇聯(lián)在戰(zhàn)后基于V-2火箭仿制的P-1導(dǎo)彈加注燃料會耗費6個小時，其他準備工作再耗費2個小時，很不方便。

隨后出現(xiàn)了偏二甲肼這種劇毒但是能量更高的燃料，以及配套的四氧化二氮氧化劑，這讓彈道導(dǎo)彈的射程更上一層樓。但因為安全性原因，只要是液體燃料，就必須在發(fā)射現(xiàn)場加注。盡管人們想盡辦法提升燃料的加注速度，但是終究還是非常耗費時間。大名鼎鼎的“飛毛腿”近程導(dǎo)彈是一款非常優(yōu)秀的彈道導(dǎo)彈，從導(dǎo)彈車開入發(fā)射位置開始計算，需要45～90分鐘完成彈道計算、燃料加注等工作，而燃料加注在其中占了大頭?！帮w毛腿”只是一枚近程導(dǎo)彈，洲際導(dǎo)彈動輒幾噸的燃料加注時間更是需要以小時來計算。

所以在“冷戰(zhàn)”初期，彈道導(dǎo)彈都是需要一定的發(fā)射場地的，不少彈道導(dǎo)彈的發(fā)射場地就是后來的航天發(fā)射場，比如我國的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心就是以前的“東風(fēng)基地”。后來，人們發(fā)現(xiàn)巨大的發(fā)射場實在是太顯眼了，非常容易被當(dāng)作集中火力打擊的目標，所以就為彈道導(dǎo)彈建造了新的“溫馨小窩”——導(dǎo)彈發(fā)射井。這些發(fā)射井實際上是一座座巨大的地下建筑，用于維護導(dǎo)彈以及為導(dǎo)彈進行燃料加注等。但是很顯然，導(dǎo)彈發(fā)射井同樣會被敵人偵測到并被列為重要的打擊目標，所以一般來說，導(dǎo)彈發(fā)射井都建在荒無人煙的地方，而且被偽裝得很好。

但是導(dǎo)彈發(fā)射井畢竟是無法移動的，即使藏得再隱蔽，一旦被發(fā)現(xiàn)還是會成為“固定靶”，所以各國都開發(fā)了車載導(dǎo)彈系統(tǒng)，既可以運輸導(dǎo)彈，又可以發(fā)射導(dǎo)彈。運載車能夠隨時移動，躲避敵人的偵測，并在本國遭到打擊之后迅速發(fā)動反擊，但問題是沒辦法在發(fā)射前現(xiàn)場加注燃料了。因此，固體燃料導(dǎo)彈的開發(fā)被提上了日程。固體燃料在生產(chǎn)時就被裝進彈體，平常也幾乎無須維護，非常方便。當(dāng)然，這種便利是犧牲一定的性能換來的：固體燃料的燃燒效率低，而且它的燃燒是一次完成的，無法熄滅再點火，這使得導(dǎo)彈的機動性也有一定程度的下降。因為各有利弊，所以目前固體燃料導(dǎo)彈和液體燃料導(dǎo)彈是并存的。值得一提的是，為了保證快速發(fā)射，現(xiàn)在大部分車載導(dǎo)彈系統(tǒng)都采用的是固體燃料導(dǎo)彈。

彈道導(dǎo)彈和航天技術(shù)的發(fā)展關(guān)系

隨著彈道導(dǎo)彈的射程越來越遠，彈道高度越來越高，運載系統(tǒng)也越來越強大，美國和蘇聯(lián)在發(fā)展彈道導(dǎo)彈的同時也開始了航天技術(shù)的研發(fā)。這本就是一體兩面的事情，很多火箭同時有著兩種身份，其中最出名的就是世界上第一種洲際導(dǎo)彈——R-7“警棍”導(dǎo)彈。采用液氧煤油發(fā)動機的R-7導(dǎo)彈由于加注燃料非常慢，在蘇聯(lián)軍隊中只服役了十幾年便被“掃地出門”。也許身為導(dǎo)彈的它“碌碌無為”，不過它的另一個名字卻永遠被銘刻在人類的航天史上——R-7運載火箭。

作為蘇聯(lián)航天泰斗科羅廖夫的得意作品，R-7運載火箭在1957年10月4日將斯普特尼克1號衛(wèi)星送入太空。斯普特尼克1號是人類第一顆人造衛(wèi)星，開啟了人類進軍太空的時代，無論如何強調(diào)它的重要性都不為過。隨后R-7火箭被進一步升級，將航天員加加林送入太空。事實上直到現(xiàn)在，俄羅斯的聯(lián)盟號載人飛船也依舊是由R-7的最新升級版——聯(lián)盟號火箭發(fā)射升空的。

同樣的事情也發(fā)生在美國。美國在V-2火箭的基礎(chǔ)上由原設(shè)計師馮·布勞恩帶頭研發(fā)了“紅寶石”彈道導(dǎo)彈。這款導(dǎo)彈的命運跟R-7驚人地相似：由于液體燃料加注太慢，發(fā)射拖沓，不久它也被踢出軍隊去當(dāng)運載火箭使用了。值得一提的是，馮·布勞恩還是美國登月計劃所使用的土星5號火箭的總設(shè)計師，土星5號的設(shè)計就與“紅寶石”火箭有著密不可分的關(guān)系。其實中國的長征二號運載火箭也是東風(fēng)五號導(dǎo)彈的改進版，可見液體燃料彈道導(dǎo)彈確實可以稱得上是運載火箭的先驅(qū)。

在蘇聯(lián)解體之后，美國和俄羅斯都有大量的洲際導(dǎo)彈需要被銷毀?？紤]到這些完好無損的導(dǎo)彈被銷毀實在可惜，加上航天發(fā)射有時候也不需要特別大型的火箭，所以很多在銷毀之列的導(dǎo)彈“搖身一變”成為發(fā)射衛(wèi)星的火箭。比如俄羅斯“撒旦”洲際導(dǎo)彈和美國“潘興”洲際導(dǎo)彈就有很多被改裝為運載火箭，用來承接一些國家的衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。

值得一提的是，隨著反衛(wèi)星武器的出現(xiàn)，中美俄三國都開始大力開發(fā)“快速火箭”，這種火箭用于應(yīng)對衛(wèi)星被摧毀之后的快速補充以及時間緊迫的發(fā)射任務(wù)，雖名為“火箭”，其實就是洲際導(dǎo)彈的改版。所以本質(zhì)上來說，彈道導(dǎo)彈就是火箭，只不過現(xiàn)在術(shù)業(yè)有專攻，各自承擔(dān)了不同的任務(wù)而已。說到這里可能有同學(xué)會問，航天發(fā)射的運載火箭能不能反過來改成洲際導(dǎo)彈呢？當(dāng)然可以，但是實用性太差了。因為運載火箭的發(fā)射速度非常慢，而洲際導(dǎo)彈要求的是快速性和生存性，用運載火箭改成的導(dǎo)彈只能達到洲際導(dǎo)彈剛出現(xiàn)時的水平，已經(jīng)明顯落后于時代了。

矛與盾：彈道導(dǎo)彈與反彈道導(dǎo)彈的“斗法”

大家都知道，矛的出現(xiàn)必然刺激盾的研制。“冷戰(zhàn)”時，美蘇雙方在大力發(fā)展彈道導(dǎo)彈的同時，也在試圖攔截對方的彈道導(dǎo)彈。這種攔截系統(tǒng)發(fā)展至今，就是我們現(xiàn)在常見的反導(dǎo)武器。反導(dǎo)武器研制起來非常困難，迄今為止世界上只有少數(shù)幾個國家擁有。

“冷戰(zhàn)”中期，美蘇雙方大力發(fā)展核彈技術(shù)，各種奇奇怪怪的瘋狂核武器冒了出來，例如核子火炮（炮彈是核彈頭）、核魚雷、核地雷、核火箭（由步兵發(fā)射的小型核彈）、袖珍核彈等，甚至還有核防御系統(tǒng)。以蘇聯(lián)的A-35末端核防御系統(tǒng)為例，這種系統(tǒng)由超視距雷達和發(fā)射井組成，工作方式簡單粗暴：當(dāng)雷達偵測到敵方核導(dǎo)彈飛來時，攔截導(dǎo)彈立即發(fā)射，并在離敵方導(dǎo)彈很近處自爆。請注意，因為攔截導(dǎo)彈也是核彈，所以爆炸半徑巨大，產(chǎn)生的高溫和電磁脈沖足以毀掉來襲的核導(dǎo)彈，所以這套系統(tǒng)攔截成功率很高?？墒沁@樣的話，兩枚核彈的放射性物質(zhì)都會落入大氣層，會對環(huán)境造成巨大污染，屬于“傷敵一千自損八百”的打法。

反導(dǎo)系統(tǒng)的出現(xiàn)使彈道導(dǎo)彈不再無敵，美蘇兩國開始研發(fā)變軌彈頭，以及在彈頭上加裝誘餌，以便使敵方的攔截系統(tǒng)失效。為了提高導(dǎo)彈打擊的效能，美蘇兩國又開發(fā)出了新的武器：MIRV（多彈頭載運系統(tǒng)）。這種武器可以一次攜帶多枚彈頭，既能夠選擇同時對一個目標一同發(fā)射，降低彈頭被全部攔截的概率，也可以對多個目標發(fā)動襲擊，使對方防不勝防。多彈頭載運系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得反導(dǎo)系統(tǒng)的壓力驟增，也推動反導(dǎo)系統(tǒng)進入了新的時代：動能攔截。

動能攔截系統(tǒng)是由防空導(dǎo)彈衍生出來的，和核彈攔截系統(tǒng)不同的是，它是完全“清潔”的。它的原理是用防空導(dǎo)彈來撞擊正在下落的彈道導(dǎo)彈彈頭，將其徹底撞碎。聽起來非常簡單，但實際上這種系統(tǒng)直到20世紀90年代才開始服役，比較典型的是美國的“愛國者”和“薩德”。這種系統(tǒng)的主要難點是如何準確地控制攔截導(dǎo)彈去撞擊那些彈頭，因為攔截導(dǎo)彈和再入大氣層階段的彈頭相對速度達到驚人的20倍音速，而且撞擊不能有任何偏差，可以想象這種導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)的研發(fā)難度有多大！目前針對洲際彈道導(dǎo)彈的攔截仍然是世界范圍的難題，從“愛國者”在海灣戰(zhàn)爭中的表現(xiàn)來看，即使針對的是速度很慢的“飛毛腿”近程導(dǎo)彈，攔截成功率也不到90%。所以對于動能反導(dǎo)來說，最好是部署多套系統(tǒng)來保證攔截成功率。道高一尺，魔高一丈，在動能攔截系統(tǒng)出現(xiàn)后，比較先進的洲際彈道導(dǎo)彈普遍裝備了再入大氣層階段的變軌機動系統(tǒng)，所以它們在空中是呈不規(guī)則曲線移動的，尖錐形的彈體大幅度提高了再入大氣層階段的速度，從而使動能攔截越發(fā)困難。

以上的攔截方式都是在彈道導(dǎo)彈的彈頭再入大氣層之后，也就是導(dǎo)彈飛到了本國領(lǐng)土上空時才進行攔截。為了提高攔截率，是否可以選擇其他的攔截時機呢？這個想法催生了目前中美俄都在積極開發(fā)的中段反導(dǎo)系統(tǒng)。顧名思義，它是在彈道導(dǎo)彈的飛行中段將其攔截，這時的彈道導(dǎo)彈飛行軌跡相對穩(wěn)定，沒有太多變化，而且尤為重要的是導(dǎo)彈的多個彈頭還沒有分離，可以一次性全部擊落，能省掉不少麻煩。但是發(fā)射這種攔截導(dǎo)彈的技術(shù)難度遠遠超過發(fā)射一顆彈道導(dǎo)彈的，因為二者都要飛到大氣層外，而且由于時間緊迫（畢竟在敵方導(dǎo)彈發(fā)射之后才會進行攔截），攔截導(dǎo)彈的速度和機動性要求遠比攔截目標的高，所以這種技術(shù)仍在開發(fā)之中。當(dāng)然，這種導(dǎo)彈除了攔截彈道導(dǎo)彈之外還有一個副業(yè)：反衛(wèi)星。人造地球衛(wèi)星由于軌跡固定，很好預(yù)判位置，所以一般來說中段反導(dǎo)系統(tǒng)是可以直接擔(dān)當(dāng)反衛(wèi)星武器的。

結(jié)語：

彈道導(dǎo)彈的歷史比人類的航天史還悠久，又或者說，它為人類航天史儲備了扎實的技術(shù)基礎(chǔ)。“二戰(zhàn)”的V-2導(dǎo)彈和戰(zhàn)后的美蘇導(dǎo)彈軍備競賽也為人類催生出進入太空的有效工具，而今天我們民用的衛(wèi)星導(dǎo)航、雷達、遠程通信等技術(shù)最初也來自軍用技術(shù)。彈道導(dǎo)彈和運載火箭一個代表毀滅，一個代表希望，實際上它們是一件事物不同的兩面。技術(shù)是一把雙刃劍，它會帶來新生還是毀滅，完全取決于我們?nèi)祟悺?/p>