印度“烈火”彈道導彈突防能力分析

方有培，陳利玲，汪立萍，蔡亞梅

（中國航天科工集團8511研究所，江蘇南京210007）

0 引言

近30年來，印度在其國家戰略思想的指導下，大力發展戰略核威懾力量，先后研制成功近程、中程及中遠程的地地BM，解決了核武器的運載問題。印度的“綜合導彈發展計劃”從1983年開始，現在試射的“烈火”－5型導彈已經實現了ICBM的目標。根據“綜合導彈發展計劃”，印度確定依靠本國技術研制“普里特維”近程BM和“烈火”中遠程BM。在“烈火”系列BM中，既有技術演示型（或稱學習型）“烈火”導彈，又有裝備型“烈火”導彈（例如“烈火”－1、“烈火”－2、“烈火”－3、“烈火”－3改進型以及“烈火”－4型導彈等），還有在研型“烈火”－5導彈。而“烈火”系列導彈作為印度的威懾力量，一直受到世界的廣泛關注。這里只初步討論“烈火”－5的突防能力。

1 “烈火”－5型導彈演變過程

1989年，技術演示型“烈火”導彈進行首次試射并取得成功。1995年，迫于美國政府的壓力，印度暫?！傲一稹睂椀陌l展計劃。1998年印度進行核試驗取得成功，并開始研制“烈火”－2導彈。1999年，印度決定研制一種射程介于“烈火”－2和“大地”導彈之間的BM，并將其命名為“烈火”－1，以區別“烈火”演示型導彈?！傲一稹保?為單級固體燃料BM，射程700～800km，彈長15m，彈徑1m，質量12t，采用新型制導控制系統，可攜帶1000kg有效載荷。“烈火”－1既可采用鐵路機動方式發射，也可采用公路機動方式發射，從而大大提升了導彈生存能力?！傲一稹保?為兩級固體燃料導彈，全長20m，兩級的彈徑1m，發射質量16t，最大射程3000km。導彈采用慣性（INS）＋全球導航定位系統（GPS）制導，命中精度約45m。它可采用鐵路機動或公路機動方式發射，由印度自行設計研制，除制導系統從歐洲進口外，其余部件均為國產?！傲一稹保?導彈在成功進行兩次飛行試驗后，于2002年進入低速初始生產并裝備部隊。“烈火”－3的研制工作從2001年開始，采用兩級固體發動機，于2006年5月對外公布，為其改進型“烈火”－5進行了技術儲備。

1.1 前期試驗為“烈火”－5進行技術摸底

“烈火”－5是“烈火”－3的改進型?！傲一稹保?型導彈射程為3500～4000km，彈長約13m，為兩級固體燃料導彈。據印度國防發展研究局的消息，該導彈的第一和第二級采用先進的碳合成材料，降低了彈體的質量。該彈可以攜帶600～1800kg有效載荷（可攜載常規彈頭或核彈頭），初步估算核彈頭當量可達20～30萬噸。末制導采用了先進的光電制導或主動雷達末制導，大大提高了命中精度。

受導彈防御ABM計劃及其對抗措施的驅動，印度認為需要研制一種導彈，它可攜帶對付反導彈系統的有效載荷，或配置較小的多頭分導式彈頭，可對鄰國構成直接威脅，也是為“烈火”－5型導彈進行技術摸底，這就是“烈火”－3的研制背景。“烈火”－3TD是一個試驗用的平臺，以驗證許多新技術設計思想。2006年7月9日，“烈火”－3D1的第一次飛行試驗失敗，原因是第一級在40km高度上工作不正常。2007年4月12日，“烈火”－3D2進行了第二次飛行試驗并獲得成功，飛行彈道是壓低彈道，其入軌速度可精確到（5000±0.1）m／s，經13min的飛行穿過赤道后精確命中3500km遠的目標，其飛行彈道測量由固定電子光學跟蹤系統和在孟加拉灣的雷達測量船完成。2008年1月26日，印度公開了該型導彈?！傲一稹毕盗袑棏鸺贾笜艘姳?。

表1 “烈火”系列導彈戰技指標

1.2 試驗各種新技術

1）試驗國產制導控制系統

自“烈火”－3型導彈公布后，印度才透露“烈火”－3的第四次飛行試驗中首次使用了自行研制的環形激光陀螺，而之前的三次試驗使用的陀螺是從美國諾·格公司和霍尼韋爾公司購買的。為了提高INS制導的可靠性，印度透露，“烈火”－4系統放置了緊湊的現代化“冗余電子設計”。印度國產的在冗余模式下互為補充的兩個導航系統：基于環形激光陀螺儀的高精度INS和微導航系統，已經成功完成了在制導模式下的第一次飛行。彈上計算機與分布式電子裝置、高速通信裝置和數字控制系統進行綜合集成，來控制并引導導彈。在“烈火”－3試驗成功后，印度將其與俄羅斯的SS－20導彈（該彈采用INS制導）相比。而“烈火”－4（“烈火”－2的改進型）試驗成功后，印度則總是將其與美國“潘興”－2導彈（該彈采用INS和雷達區域相關末制導）相比。據稱在“烈火”－2上就試驗了雷達尋的末制導技術，因此“烈火”－4很可能采用全程INS＋雷達尋的末制導方案，這是美國“潘興”－2導彈的最大特點。

2）試驗分導式多彈頭技術

從本質上講，“烈火”－3導彈各種形式的配置是相同的，全程多彈頭分導再入飛行器的再入速度和受力情況也是基本相同的。多頭分導飛行器的母艙能保護一個輕型子彈頭在高度100～90km范圍內進行釋放投射，多頭分導再入彈頭大約能攜帶3～12枚子彈頭和其它突防裝置?！傲一稹保?型導彈各型彈頭見表2。

表2 “烈火”－3各型彈頭

3）試驗高超強度合金鋼和耐高溫輕質材料

①試驗碳纖維材料。為解決彈頭再入后燒蝕問題，印度KERALA材料和技術公司（KMML）完成了復合材料的研制與開發，成功研發了可耐受5000℃高溫度的碳纖維材料（多向柵格“碳－碳”材料）用于“烈火”導彈防熱頭錐，解決了彈頭再入后數千度高溫燒蝕的問題。

②解決了導彈輕型化問題。印度MIDHANI公司為導彈部件研發了高超強度合金鋼用于固體燃料火箭發動機殼體。

1.3 “烈火”－5型導彈與想定打擊范圍

“烈火”－5型導彈是印度首枚自主設計研制的ICBM，可攜帶核彈頭或常規范彈頭，同時具有分導式多彈頭技術?！傲一稹保?在彈道高度800km時射程為5000km。“烈火”－5型導彈圖片如圖1所示。印度構想的“烈火”－5導彈打擊范圍如圖2所示。

2 突防能力分析

為了控制導彈在主動段、中段里保持正常和穩定飛行，“烈火”－5采用了機電式結構的搖擺式噴管，去實現導彈的俯仰與偏航的控制，以達精確彈道飛行的目的。在導彈末修艙中采用了反作用控制系統，用來防止導彈的翻滾動作、修正導彈的飛行高度及擺動并控制其飛行的速度。

2.1 制導系統

“烈火”－5的制導模式印度秘而不宣。“烈火”－3的第四次飛行試驗中首次使用了自行研制的環形激光陀螺，而之前的三次試驗使用的陀螺是從美國諾·格公司和霍尼韋爾公司購買的。國際上對額定漂移率小于0.5°／h的陀螺儀和比例誤差小于0.25%的加速計都予以限制，屬于國際導彈技術控制之列，其從美國公司采購的部件，必然不會超出這一限制。而印度所謂自行研制的制導裝置極可能是仿制的，因此其精度短時間內不會高于美國產品。但印度采用的據稱是捷聯式慣導方式，而陀螺具有進動性和定軸性物理特性，激光陀螺是以雙向行波激光器為核心的量子光學儀表，依靠雙向行波間的諧振頻率來測量載體角速度，其核心部件就是激光器，屬高精密儀器裝置，受制于基礎工業水平和工藝水平?，F有ICBM的美、俄、英、法等國基本都采用了平臺式產品，而0.5°／h額定漂移率即是在5000km射程內、大約半小時飛行時間中漂移誤差為21km。這只是其中一項誤差就如此之大，如果再加上0.25%加速度計比例誤差和其它累積誤差，其制導精度可想而知?？梢娭茖Ъ夹g是印度發展ICBM的短板。

2.2 突防思路

“烈火”－5從“烈火”－3發展而來，基本突防思路相同。為了增強彈頭的突防能力，采用分導式多彈頭技術突防，其中每枚母彈頭可放置3～8個子彈頭；但在長時間的中段飛行中，只有1個RCS面積不小的母彈頭獨立飛行，這種毫無懸念的突防思路則首次見到；其次是所有的子彈頭要在高度100～40km范圍內全部釋放出去，才能突顯出其所具備的多目標攻擊的能力，但這已為時太晚了，而此時的母彈頭如此大的動作實為近距離范圍內的大暴露：約在高度120～100km范圍內，開始調整母頭的釋放姿態，隨即進行整流罩的解鎖與分離動作，將罩子打開，接著便是分批次地或成單或成雙地釋放子彈頭，而且要在釋放的批次之間快速地調整母彈頭釋放姿態，即用末修發動機重新調整母彈頭的質心變化，上述多項的分離釋放動作要在幾秒鐘內完成，其難度是相當大的，同時也會對雷達的目標識別與正確跟蹤造成很大的困難。不過現在的“烈火”－5型導彈可能還未進行這樣的飛行試驗。

2.3 彈頭精度

“烈火”－5的CEP優于16m，這只能認為是個理論值，而實際精度則應該遠不止這個數?！傲一稹保?單彈頭飛行試驗只有兩次，就正式亮相于檢閱臺；而“烈火”－5飛行試驗只有一次。所以多彈頭的飛行試驗還會有很長一段路要走。根據現有的情況，初步分析如下：

1）單彈頭或母彈頭一直保持著制導功能，在相對漫長的主動段、真空段，一般采用INS與GPS制導，但等到母彈頭將子彈頭于100～90km高度上釋放出去后，子彈頭仍保持制導功能，技術難度就特別大。這里存在一個問題：如果子彈頭內裝有制導系統的話，為什么不及早地于真空段就釋放出去？這樣既能及早拉開子彈頭之間的距離，又能獨立地保持各自的落點精度。實際上，“烈火”－3的彈頭上或母彈頭上單獨配置了一套制導系統和調姿、調速用的附屬動力裝置，從中可發現無論單彈頭或子彈頭，只有1000kg有效載荷，各種固定與保險機構、各獨立附屬微動力裝置等都要占用載荷與空間。例如美國“潘興”－2導彈采用INS＋雷達區域相關末制導，INS（辛格爾－基爾福特公司慣性測量裝置和本迪克斯公司研制的計算機等）的質量為14.52kg，體積為（22×27×32）cm3；計算機（BDX－900的改進型）的質量為16kg，體積為（32×35×19）cm3；雷達末制導裝置體積為（35.6×20.3×20.3）cm3。如果子彈頭在再入段飛行中沒有分制導，其落點精度就將會大幅度下降，變成自由落體。

2）采用GPS制導時，其三星定位技術所能提供導彈的定位精度不會很高（民用精度），為數十米量級；如果采用俄羅斯的GLONASS或印度將來的IRSS二星定位系統，其定位精度則也不會很高。提高導彈的落點精度，應采用圖像匹配技術等。

3）“烈火”－3速度控制系統的控制值精度為（5000±0.1）m／s，即速度的控制精度為五萬分之一米，那么，彈頭在縱向形成的落點誤差，以5000km射程為例，則是100m。這個速度控制技術的精度不算高，再考慮導彈頭的再入飛行中不加姿態控制與自旋技術、燒灼后外形不對稱等因素引起的誤差比較大，還有彈頭繞動和自旋等問題，其落點誤差遠不止100m；而橫向誤差則與地球的自轉有關，這是實際的自轉與理論計算飛行時間之間的差異所形成的，也會遠大于16m。

2.4 機動發射

“烈火”系列導彈能從移動發射架發射。印度所謂移動發射的概念與其他國家不一樣，是采用所謂軌道方式移動，因此難以實現通常的公路機動，而通常意義上的火車機動難度更大。據報道，印度基礎設施嚴重落后，公路里程少且以土路居多，大型導彈發射車根本上不了公路，至于鐵路問題也不少。目前只有俄羅斯的“白楊－M”可以鐵路和公路機動發射。印度所謂機動發射只是實現了地面移動和運輸，距離機動作戰發射還相差甚遠。

由于印度沒有完全解決筒式儲存和冷發射技術，因此即使“烈火”－5采用公路機動系統，其作戰使用仍不方便。此前，從資料照片看，印度在“薩加里卡”導彈上曾試驗過筒式冷發射技術，并計劃在“烈火”－5和未來潛射的“K－4”上采用這一設計方案，但至今未見報道。

2.5 機動彈頭突防

印度研制的“普理特維”導彈采用預先設計的軌道飛行，該飛行軌道為半彈道式軌道。導彈在最初的主動段爬升30km后進入無助推巡航飛行，最后以近80°角的陡降弧度結束飛行。在多至6個可變化的彈道中，選擇其中之一，這樣可保護“普理特維”導彈避免反導武器的跟蹤和攔截。而“普理特維”導彈的預編程軌道飛行理論上有可能用于“烈火”－5型導彈。但對于“烈火”－5型ICBM來說，難度相當大，因為“烈火”－5是高彈道，且有有效載荷限制，所以彈頭機動突防有較大的難度。

3 結束語

“烈火”－5型導彈移植了“烈火”系列導彈的成熟技術，該導彈的發射成功，標志著印度國防實力進一步提高。美國認為印度的“烈火”系列導彈技術水平與其周邊相比有著不少差距?？v觀印度近30年的導彈發展歷程可看出：1）印度希望盡快研制BM武器，以對付亞核沖突和威懾周邊國家，因此其導彈的通用性、繼承性和實用性比較差；2）其導彈的靶場飛行試驗不管失敗多少次，只要有一次飛行試驗獲得成功，就立即進入“戰備值班”階段，其可靠性可想而知。若按導彈射程來分類：小于1000km為戰術BM，大于1000km為戰略BM。在戰略BM中，1000～2000km為近程BM；2000～4000km為中程BM；4000～8000km為遠程BM；而8000～20000km稱作ICBM。據此，可以說印度還沒有ICBM?！?/p>

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