中国东风-5B洲际弹道导弹:威力巨大,但生存机会有限

“东风”-5B洲际弹道导弹作为中国战略核武库中的核心力量,每次阅兵都是最后压轴亮相的明星。在国际上,该导弹在“全球十大洲际导弹”排行榜中名列第二,显示了它的重要性和高效能,尽管它也面临一些困境。

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首先,中国从1965年开始研发的“东风”-5洲际弹道导弹代表了中国的一个重大突破。该导弹采用偏二甲肼和四氧化二氮的液体燃料,第一阶段由四台并联的发动机组成,提供75吨的推力,第二阶段由单个发动机和游动发动机提供25吨推力。它装备了先进的惯性气浮陀螺稳定平台和数字式集成电路弹载计算机,配合新的液压伺服系统,并特别设计了一种小钝头锥形弹头,使其命中精度达到500米。自1981年服役以来,它已成为中国唯一的洲际打击力量。进入90年代后,该导弹经过改进,提升了发动机性能和打击精度,并使用双组分推进剂,将射程从12000千米提升至13000-15000千米。然而,与美苏的分导式多弹头技术相比,“东风”-5A只能携带一枚300到400万吨的核弹头。

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在城市打击方面,核弹头的当量并不能替代精确性。例如,一枚2万吨的核弹在空中爆炸,在0.5公里处产生的超压值为1.2大气压,能极重度伤害地面暴露人员;而在0.9公里处,超压值为0.8大气压,能重度伤害地面暴露人员;在1.4公里处,超压值为0.4大气压,可造成中度伤害。而在19公里外,只能产生轻微伤害。对于一枚50万吨的核弹,这些距离分别是2.3公里、3.2公里、4.8公里和6.5公里。虽然50万吨的核弹当量是2万吨的25倍,但其杀伤半径仅增加了3.4倍。因此,分导式多弹头技术——在母舱内装载多个小型核弹头,到达预定地点后逐个释放,每个小型核弹头瞄准不同目标——显然更为有效。这样的一枚导弹,如果装载6到10枚这样的弹头,适当分布可以使像纽约、伦敦、北京这样的超级城市的人员死伤率超过70%。300枚核弹头足以把任何国家打回到石器时代。

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然而,要精确分配每个分导弹头的落地位置以达到最佳毁伤效果,并不简单。每个子弹头都需要配备独立的制导和助推系统,因此对制导系统和推进系统的微型化要求极高。导弹穿越大气层并再次进入大气层时,还必须解决飞行姿态的稳定问题。导弹在50到100千米的真空段抛开整流罩后才能释放子弹头。第一个子弹头的释放由第一个目标点确定,子弹头的纵向散布范围达1450到1660千米,横向散布几十千米。为了突破反导系统的拦截,母舱还要携带数十个诱饵弹头。每投放一个子弹头就会改变一次飞行轨迹,直到所有子弹头全部投放完毕,这些子弹头便可沿不同的轨迹攻击目标。“东风”-5B的弹体与“东风”-5A基本相同,但升级为携带4到6颗分导式弹头,并在2006年试射成功后正式服役。

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由于“东风”-5B导弹采用液体燃料,需要在发射前加注,导致发射准备时间较长,只能在固定的导弹发射井中发射。当“东风”-5洲际弹道导弹于1979年开始部署时,共建了24个真假发射井,这些发射井并非加固型,导弹也不是处于随时可发射的状态,转换到发射状态需要数天时间。然而,导弹发射井的最大优势在于可以24小时处于待发状态,在敌方的第一波核打击到达之前完成核反击。相比之下,美国的第一代“大力神”1洲际弹道导弹的地下发射井极其复杂,配套设施多,占地面积广,除了三座深度近49米、直径12.2米的发射井外,还需建设共用的指挥控制中心和动力中心,两座制导天线站,造价高达5100万美元。

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在为了规避核弹头近距离爆炸产生的冲击波而引发的剧烈晃动,避免导弹与井壁发生碰撞,导弹被巨大的钢架托起,该钢架由8根巨型弹簧支撑,这些弹簧充当减震缓冲器,能够吸收来自土壤的冲击能。不仅是导弹,所有的设备也都配备了弹簧或液压减震系统。"大力神"1号导弹的燃料是RP-1煤油与必须在-183°C条件下储存的液氧,临发射前方能加注。每枚导弹都有独立的储存与加注设施,设施紧邻导弹,通过“脐带杆”与导弹连接,发射时需将氧化剂一同提升至地面,因为氧化剂在常温下会迅速蒸发。因此,从加注燃料到发射,导弹至少需要准备15分钟。

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三个发射井共享的动力中心是一个三层拱顶结构,内有4台1000千瓦的柴油发电机,每台能产生2400伏特、60赫兹的三相电流,供给指挥中心、制导天线和导弹发射井电力。指挥控制中心通常与动力中心成对出现,是一个高13.4米、直径11.2米的三层或两层建筑,安装在直径为500毫米的六个复式弹簧装置上。上层设有指挥控制室、通信设备间和综合办公室。指挥控制室的核心设备是“雅典娜”制导计算机,占地34平方米,重9.5吨,价值180万美元,其数据处理能力来自256个字节的24位核心存储器和一个8192字节的磁鼓,通过打孔卡读取程序和数据。此设备负责接收指令、选择目标、计算弹道轨迹并按下发射按钮。

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指挥控制室内有4名战备值班人员全天候待命。发射时需两名值班人员同时转动两把钥匙才能点火,两把钥匙孔相隔较远,单人无法操作。外部人员若需进入,须通过门口电话联系指挥控制中心的值班人员来开启重达3吨、厚300毫米的大门。下层为维修区、机械设备室、空气处理设备及监控、电气和配电设备、餐厅、洗手间、储藏室及任务准备室等。与指挥控制中心相邻的出入口旁有一部楼梯和货运电梯,下降10米后一侧通向地下发射井通道,另一侧为指挥控制中心大门。从地面进入的人员首先需要在外门和内门中读取带有秘密代码的字条,两扇门随后开启,此时字条必须即刻销毁。

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整个设施下方布置了密集的管道和电缆网络,每个楼层、战位、入口、隧道、通道、发射井、天线站、指挥控制中心、发电机房及推进剂储存和加注设施,甚至是地表的警卫室,都设有电话以确保能随时接收指令和报告情况。此外,建有两座互为备份的制导雷达天线升降井,发射时制导天线从井内升至顶端以追踪和引导导弹。所有通道都装有时刻关闭的防爆隔断,与其他建筑的通道通过一组两个互锁的防爆门连接,每次只能开启一端,另一端保持关闭。井口周边几千米范围内由7至8名警卫全年全天守卫,一旦探测到异物侵入便会自动触发报警。

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“大力神”2号导弹井深44.5米,直径16.7米,井壁由发射筒、特种钢板层、特种水泥层、钒土层和另一层特种水泥构成,部分墙厚达2.4米,使用的是可以在常温下储存的混肼-50和四氧化二氮燃料,这种燃料可以提前加注并无限期储存。发射准备仅需1分钟,但此燃料极其有毒,操作人员需穿着防护服并携带氧气罐进行严格操作。加注时,先将燃料槽罐车开到发射井周围,将燃料冷却至15.5℃后再输送至地下储存和加注设备中,随后加注至导弹的燃料箱。由于其结构相较于“大力神”1导弹更为简单,其建造成本仅为830万美元,每枚导弹的价格为220万美元,年运营成本为196.4万美元。到1963年底,美军共建造了18个这样的发射井,共有54枚“大力神”2导弹处于战备状态。

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在冷战初期,美苏两国的导弹发射井起初只用于储存和发射导弹。随着双方不断提升导弹发射井的防护能力,井壁的压力承受从最初的6kg/cm²,2.24kg/cm²增至250kg/cm²,70kg/cm²,并最终达到了200kg/cm²。这种发射井的抗压技术变得愈加复杂,使得敌方必须直击井口才能摧毁之。美国的核战略中,首轮核打击目标便是对方的导弹井,第二轮则针对城市,为了提升潜射导弹的命中率,美国投入巨资精炼技术,确保从潜艇发射的导弹能迅速精准打击敌方发射井。美军的分析也显示,美国现有的导弹井难以抵御首次核打击。

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为此,美国开始构建能承受超过1500PSI压力的加固型洲际弹道导弹井。这种设计能使得在120米距离爆炸的500千吨核弹头,发射井有50%的生存概率。中国的“不首先使用核武器”的政策意味着在受到攻击后才会反击,此时敌方的导弹井已经发射完毕,不再具备打击价值,因此中国的核反击目标主要是城市。随着侦察卫星和导弹技术的精进,“东风”-5洲际弹道导弹的发射井也展现出脆弱性,为确保反击成功,中国强化了地下弹药库的建设,使其在核突袭中保持功能。“东风”-5B导弹亦使用了这种加固型发射井。

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美国的“民兵”II型导弹井也采用了加固设计,直径3.66米,深度25米,包括井盖、井筒和减震系统。井盖初期厚度为1.22米,重85吨,后期增至1.47米,重量达150吨,并在井盖周边安装了碎片收集系统。地面设有指挥中心,内含生活设施,指挥室与设备室位于地下,通过电梯连接。

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“民兵”II型导弹编入三个导弹联队,每个联队下辖多个小队,小队间导弹井呈环形配置。在指挥中心,两名军官使用解码和鉴别系统,准确输入启动密码后方可发射导弹。

至于“大力神”型导弹井,其抗力为38.76千克/平方厘米,而“民兵”3型的导弹井抗压力达到140千克/平方厘米,能够抵御100万吨核弹爆炸。美国考虑到苏联高精度导弹的威胁,推出了密集部署导弹井的方案,以增加生存率。

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“密集部署”模式下,导弹井紧密排列,受到攻击时,上空形成“漏斗”状,导致后续导弹失效。如果使用多个弹头打击同一目标,摧毁概率将大幅提高。

据分析,美国W76核弹头在特定高度爆炸时对加固掩体的毁伤能力有限,即便使用W88重型核弹头,也难以同时摧毁两个发射井。因此,每个坚固目标通常只能由一枚导弹攻击。

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与苏联SS-18导弹井类似,“东风”-5B的导弹井在现代高精度攻击下的生存概率相对较低。美国拥有大量潜射导弹,而中国的“东风”-5B导弹较少,即便采用伪装技术也难以全面防御。面对可能的突袭,决策时间紧迫,这对决策者构成巨大压力。

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结论是,在面对大规模核攻击时,地面发射井的导弹生存率不足30%,而核潜艇的生存概率则远高于此。因此,美国的一些军事领袖建议放弃生存能力较低的陆基导弹,中国虽未放弃“东风”-5B,但重点转向了具有高机动性的“东风”-31和“东风”-41型导弹,确保在需要时能迅速发射反击。

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