火箭與彈道導彈:白與黑的兩面

秦嘉政

從一名設計師說起

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，他是錢學森的朋友、航天先驅者、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的“復仇”武器，其目的是從盟軍無法攻占的德國腹地發射一種超遠程武器，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導彈，火箭和導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。馮·布勞恩原本是抱著發展火箭、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火箭很優秀，它只是落在了錯誤的星球。”

V-2火箭的出現是人類火箭技術的一次革命性的突破：它加速了人類進入外太空的進程，為人造衛星等技術的發展鋪平了道路。同時這也創造了一種獨特的武器——彈道導彈。彈道導彈和其裝載的核彈頭一起，構成了人類核威懾、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。

何為彈道導彈

彈道導彈是一種極為特殊的導彈，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。當彈頭到達目標上空時開始下墜，在下墜過程中可以達到非常快的速度。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“彈道導彈”。與巡航導彈不一樣，彈道導彈在發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。

由于射程遠且很難被攔截，彈道導彈在“二戰”結束之后順理成章地成了世人關注的重點，進入大發展時期。美國和蘇聯在攻占德國之后瘋狂地搶奪關于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家投降，讓他們為美國效力?！岸稹苯Y束之后，美國和蘇聯均很快地研發出本國的第一種彈道導彈，它們都直接來源于V-2火箭，V-2火箭也當之無愧成了彈道導彈的鼻祖。當時有一個笑話是：美國和蘇聯的彈道導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。

彈道導彈的發展

彈道導彈的大發展始于“二戰”結束之后，它逐漸由最開始的V-2近程彈道導彈發展成為中遠程彈道導彈。但是當時的彈道導彈有一個缺點，那就是它使用的是慣性導航系統。慣性導航系統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。早期的彈道導彈誤差非常大，蘇聯第一種彈道導彈P-1的誤差甚至可以達到數千米，而裝載普通炸藥的常規彈頭只能保證25米的有效殺傷半徑，所以除非是用彈道導彈打擊人口密集的城市，否則幾乎不會產生任何效果。曾經有一位蘇聯陸軍將軍在參觀導彈發射場之后評論道：“向一枚導彈里加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，而你們的導彈甚至不一定能打中，誰會要這種破玩意兒？”顯然，攜帶常規彈頭的彈道導彈是不能確保擊中目標的，于是另一種彈頭出現了，它就是核彈頭。

核彈頭和彈道導彈的結合可以說是一次歷史性的飛躍，從此彈道導彈出現了兩個分支——戰略彈道導彈（核彈頭）和戰術彈道導彈（常規彈頭）。美蘇冷戰剛剛開始的時候，人們主要研究的是如何讓導彈飛得更遠，彈道導彈家族的射程也逐漸從近程（1000千米以內）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”中期，慣性導航系統的精度問題難以解決，導彈射程越遠，誤差越大，為了確保打擊效果，各國的彈道導彈幾乎都用上了核彈頭。近年來，隨著衛星制導系統的出現，導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，這才讓攜帶常規彈頭的近程彈道導彈重新走上舞臺。今天，攜帶核彈頭的中遠程彈道導彈的精度誤差在1000米左右（因為擔心核戰爆發之后衛星被摧毀，所以這類導彈通常只使用慣性導航系統），而攜帶常規彈頭的近程導彈在使用衛星制導系統以后，可以將精度誤差控制在5～10米。

動力升級以及機動化部署

彈道導彈的另一個重要升級點是發動機。彈道導彈采用的火箭發動機和巡航導彈采用的航空發動機有一個非常大的不同點——燃料。航空發動機只需要攜帶燃油即可，火箭發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、液態氧做氧化劑。但是液態氧極其危險，遇到可燃物容易引起劇烈爆炸，所以一般V-2火箭都是在發射前現場進行燃料加注，并在加注燃料后馬上發射。蘇聯在戰后基于V-2火箭仿制的P-1導彈加注燃料會耗費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，就必須在發射現場加注。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”近程導彈是一款非常優秀的彈道導彈，從導彈車開入發射位置開始計算，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。“飛毛腿”只是一枚近程導彈，洲際導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”初期，彈道導彈都是需要一定的發射場地的，不少彈道導彈的發射場地就是后來的航天發射場，比如我國的酒泉衛星發射中心就是以前的“東風基地”。后來，人們發現巨大的發射場實在是太顯眼了，非常容易被當作集中火力打擊的目標，所以就為彈道導彈建造了新的“溫馨小窩”——導彈發射井。這些發射井實際上是一座座巨大的地下建筑，用于維護導彈以及為導彈進行燃料加注等。但是很顯然，導彈發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，導彈發射井都建在荒無人煙的地方，而且被偽裝得很好。

但是導彈發射井畢竟是無法移動的，即使藏得再隱蔽，一旦被發現還是會成為“固定靶”，所以各國都開發了車載導彈系統，既可以運輸導彈，又可以發射導彈。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動反擊，但問題是沒辦法在發射前現場加注燃料了。因此，固體燃料導彈的開發被提上了日程。固體燃料在生產時就被裝進彈體，平常也幾乎無須維護，非常方便。當然，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彈和液體燃料導彈是并存的。值得一提的是，為了保證快速發射，現在大部分車載導彈系統都采用的是固體燃料導彈。

彈道導彈和航天技術的發展關系

隨著彈道導彈的射程越來越遠，彈道高度越來越高，運載系統也越來越強大，美國和蘇聯在發展彈道導彈的同時也開始了航天技術的研發。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彈——R-7“警棍”導彈。采用液氧煤油發動機的R-7導彈由于加注燃料非常慢，在蘇聯軍隊中只服役了十幾年便被“掃地出門”。也許身為導彈的它“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號衛星送入太空。斯普特尼克1號是人類第一顆人造衛星，開啟了人類進軍太空的時代，無論如何強調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。事實上直到現在，俄羅斯的聯盟號載人飛船也依舊是由R-7的最新升級版——聯盟號火箭發射升空的。

同樣的事情也發生在美國。美國在V-2火箭的基礎上由原設計師馮·布勞恩帶頭研發了“紅寶石”彈道導彈。這款導彈的命運跟R-7驚人地相似：由于液體燃料加注太慢，發射拖沓，不久它也被踢出軍隊去當運載火箭使用了。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號火箭的總設計師，土星5號的設計就與“紅寶石”火箭有著密不可分的關系。其實中國的長征二號運載火箭也是東風五號導彈的改進版，可見液體燃料彈道導彈確實可以稱得上是運載火箭的先驅。

在蘇聯解體之后，美國和俄羅斯都有大量的洲際導彈需要被銷毀?？紤]到這些完好無損的導彈被銷毀實在可惜，加上航天發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彈“搖身一變”成為發射衛星的火箭。比如俄羅斯“撒旦”洲際導彈和美國“潘興”洲際導彈就有很多被改裝為運載火箭，用來承接一些國家的衛星發射任務。

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

矛與盾：彈道導彈與反彈道導彈的“斗法”

大家都知道，矛的出現必然刺激盾的研制?！袄鋺稹睍r，美蘇雙方在大力發展彈道導彈的同時，也在試圖攔截對方的彈道導彈。這種攔截系統發展至今，就是我們現在常見的反導武器。反導武器研制起來非常困難，迄今為止世界上只有少數幾個國家擁有。

“冷戰”中期，美蘇雙方大力發展核彈技術，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（由步兵發射的小型核彈）、袖珍核彈等，甚至還有核防御系統。以蘇聯的A-35末端核防御系統為例，這種系統由超視距雷達和發射井組成，工作方式簡單粗暴：當雷達偵測到敵方核導彈飛來時，攔截導彈立即發射，并在離敵方導彈很近處自爆。請注意，因為攔截導彈也是核彈，所以爆炸半徑巨大，產生的高溫和電磁脈沖足以毀掉來襲的核導彈，所以這套系統攔截成功率很高?？墒沁@樣的話，兩枚核彈的放射性物質都會落入大氣層，會對環境造成巨大污染，屬于“傷敵一千自損八百”的打法。

反導系統的出現使彈道導彈不再無敵，美蘇兩國開始研發變軌彈頭，以及在彈頭上加裝誘餌，以便使敵方的攔截系統失效。為了提高導彈打擊的效能，美蘇兩國又開發出了新的武器：MIRV（多彈頭載運系統）。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射，降低彈頭被全部攔截的概率，也可以對多個目標發動襲擊，使對方防不勝防。多彈頭載運系統的出現，使得反導系統的壓力驟增，也推動反導系統進入了新的時代：動能攔截。

動能攔截系統是由防空導彈衍生出來的，和核彈攔截系統不同的是，它是完全“清潔”的。它的原理是用防空導彈來撞擊正在下落的彈道導彈彈頭，將其徹底撞碎。聽起來非常簡單，但實際上這種系統直到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”。這種系統的主要難點是如何準確地控制攔截導彈去撞擊那些彈頭，因為攔截導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，可以想象這種導彈攔截系統的研發難度有多大！目前針對洲際彈道導彈的攔截仍然是世界范圍的難題，從“愛國者”在海灣戰爭中的表現來看，即使針對的是速度很慢的“飛毛腿”近程導彈，攔截成功率也不到90%。所以對于動能反導來說，最好是部署多套系統來保證攔截成功率。道高一尺，魔高一丈，在動能攔截系統出現后，比較先進的洲際彈道導彈普遍裝備了再入大氣層階段的變軌機動系統，所以它們在空中是呈不規則曲線移動的，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困難。

以上的攔截方式都是在彈道導彈的彈頭再入大氣層之后，也就是導彈飛到了本國領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的中段反導系統。顧名思義，它是在彈道導彈的飛行中段將其攔截，這時的彈道導彈飛行軌跡相對穩定，沒有太多變化，而且尤為重要的是導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。但是發射這種攔截導彈的技術難度遠遠超過發射一顆彈道導彈的，因為二者都要飛到大氣層外，而且由于時間緊迫（畢竟在敵方導彈發射之后才會進行攔截），攔截導彈的速度和機動性要求遠比攔截目標的高，所以這種技術仍在開發之中。當然，這種導彈除了攔截彈道導彈之外還有一個副業：反衛星。人造地球衛星由于軌跡固定，很好預判位置，所以一般來說中段反導系統是可以直接擔當反衛星武器的。

結語：

彈道導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基礎?！岸稹钡腣-2導彈和戰后的美蘇導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星導航、雷達、遠程通信等技術最初也來自軍用技術。彈道導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。技術是一把雙刃劍，它會帶來新生還是毀滅，完全取決于我們人類。