透視朝鮮“舞水端”中程彈道導彈試驗

張相國

2016年6月22日，美韓等國宣稱發現朝鮮當天早些時候連續發射兩枚“舞水端”（“火星-10號”）導彈，此輪試驗中首次完成該型導彈的全彈道飛行測試，但外界對此充滿爭議。

6月22日朝鮮“舞水端”導彈發射的場面

朝鮮“舞水端”導彈歷次試驗情況

朝鮮雖然早已安排“舞水端”導彈進入現役，但由于國際社會的制裁，其真正的發射試驗直到2016年才全面開始。

前期試驗情況2016年4月15日，韓國聯合參謀本部透露，朝鮮于當天凌晨5時30分許從東海岸元山地區發射1枚“舞水端”中程導彈，但該導彈從發射車上升空幾秒后便從雷達視野中消失，研判該導彈在空中發生爆炸。4月28日早晨5時40分，朝鮮再次在元山地區發射1枚“舞水端”導彈，韓國監視雷達發現導彈在發射后幾秒即開始下落，并最終消失，被認為發生空中爆炸;事后美方分析認為，此輪發射包括兩枚導彈，但均發生空中解體。這被認為是“舞水端”的第二、三次發射。第四次發射仍是同一點，韓國聯合參謀本部稱5月31日清晨朝鮮在江原道元山地區再次試射1枚“舞水端”，但發射失敗。韓媒稱在按下按鈕的瞬間，導彈在移動發射車上爆炸。

本輪試驗情況 本輪試驗是“舞水端”導彈的第五、六次試驗發射。韓國聯合參謀本部透露，朝鮮在6月22日5時58分許首先在江原道元山地區海邊機動發射車上發射1枚“舞水端”導彈后，又于8時零5分許使用機動發射車試射1枚。其中第一枚導彈在飛行大約150千米后空中爆炸解體，而第二枚導彈擊中400千米外海域，略超過“舞水端”導彈3 500-4 400千米估計射程的1/10，這是該型導彈首次試驗取得射程數據。

朝中社稱，此次試射模擬彈道火箭的最大射程，采用高角發射方式。彈道火箭脫離自行發射架，沿著預定飛行軌道上升至最大頂點高度1413.6千米后，正確落到前方400千米的預定水域。本輪試驗中的第二次試射是朝鮮首次完成“舞水端”導彈的全彈道飛行試驗，也被朝鮮認為是一次成功的試驗。

左圖為蘇聯SS-21“圓點”導彈尾部的柵格翼，朝鮮KN-02導彈就是仿制其設計;右圖為本輪試驗中發射升空的“舞水端”導彈，其尾部也采用了柵格翼，但數量為8個

本輪試驗情況分析

空氣動力穩定系統——柵格翼 從此次朝鮮公布的發射圖片看，最后試驗的這枚“舞水端”導彈根部四周帶有一套對稱配置的8副柵格翼，而此前朝鮮歷次閱兵展出的“舞水端”導彈上都沒有發現這種設計，這種設計此前只出現在朝鮮仿制蘇聯SS-21“圓點”導彈的KN-02上，而在全球范圍內將柵格翼用于中程彈道導彈尚屬首次。蘇聯SS-21“圓點”和SS-23“蜘蛛”的尾段外側都固定有8個可折疊柵格翼，借助尾段內部安裝的液壓伺服機構操縱柵格翼和發動機噴管出口處的燃氣舵來控制導彈飛行，估計“舞水端”導彈的可折疊柵格翼通過內部的液壓聯動機構與內部的游動發動機聯動使用。這種改進被認為是在不到兩個月內完成的，只是應急措施，并沒有解決根本問題。

新彈體和動力系統——發動機 此次試驗完成了全過程飛行。朝鮮電視臺在2016年4月早些時候曾展示了大型液體發動機試驗的情況，從影像看可以發現其使用了一對并聯的伊沙耶夫4D10發動機，該發動機源于R-27導彈，這種成對配置可以使之成為洲際導彈級的動力平臺。而此次并聯說明其早已完成單臺伊沙耶夫4D10發動機的地面試驗，但是由于國際制裁，朝鮮此前始終無法完成該發動機的飛行試驗。此次試驗成功表明朝鮮完成了該發動機在實際飛行工況下的全程工作，具有重大意義。

再入飛行穩定性和熱防護——高彈道方案 本輪試驗后，日本首先報告稱，第二枚試射導彈達到了超過1000千米的高度，朝鮮隨后宣布了非常精確的高度為1413.6千米，這比此類導彈正常彈道高度要高得多，有分析認為，要達到這一高度需要“舞水端”導彈推進系統的全部功率，從觀測的彈道看，這幾乎是一個完全垂直的上升彈道。高彈道試驗的基本原理是，采用高拋試驗彈道飛行的導彈在真空段內的飛行軌跡長度和實際飛行接近。按照彈道最高高度為最大射程的1/3的規則來看，1400千米的射高意味著該導彈具備4200千米以上的最大射程。這種高彈道試驗在軍事方面并沒有實際用途，作為試驗飛行其用途顯然沒有導彈按照正常彈道飛行有用。這種方式檢驗了發動機全程工作能力，但很難驗證制導系統的性能。不過這種彈道提供了高速再入環境，這正是朝鮮彈道導彈技術發展的瓶頸。2016年3月，朝鮮曾公開了其彈頭燒蝕試驗情況，以此證明朝鮮具備可靠的洲際導彈彈頭投送能力。從目前情況看，朝鮮其它老式導彈再入大氣層速度都不及“舞水端”導彈的一半，此次試驗后，朝鮮會第一次知道導彈彈頭在以每小時10 000英里的速度再入大氣層時會發生什么，但是采用非正常的較小角度再入會比實際作戰飛行的再入時間更短，熱載荷更大，減速率更小。這讓朝鮮仍無法判斷導彈彈頭在實際作戰飛行中是否能生存下來。

靶場選擇——400千米射程 此次朝鮮采用高彈道試驗方案后導彈射程只有400千米，起初外界據“舞水端”最小500千米射程來推斷此次試驗失敗，但后來朝鮮宣布試驗成功。那么朝鮮為什么只打出了400千米距離呢？如果我們看地圖就會發現，如果不飛越其它國家，從元山向外海1 000千米的區域幾乎都沒有能夠測試導彈發射的區域通道，而如果飛越其它國家，最可能就是日本，朝鮮顯然不希望冒險。彈道導彈試驗往往由于試驗場地限制等因素采用高彈道或低彈道。但朝鮮為什么要向東海方向試驗，而沒有向以往衛星發射那樣利用更為廣闊的西海方向呢？從西海衛星發射場發射導彈向南可以延伸到菲律賓，朝鮮的衛星發射曾使用這一地點和這一彈道方向，而且衛星發射場還可以為“舞水端”提供飛行測試，“舞水端”完全能機動到這里進行發射。朝鮮技術人員肯定也希望利用永久發射場的大功率跟蹤雷達和其它設施來為“舞水端”試驗提供保障，但西海發射場只用于朝鮮名義上的民用衛星發射，朝鮮可能不希望將其與軍用發射混在一起為西方提供口實。

試驗方案設計——間隔時間短 此次試驗采用一輪兩枚的發射方案，兩次發射間隔非常短，這在一般試驗設計上是不合理的，因為第一次發射發現的問題基本上在第二次發射時沒有時間糾正排除，這需要對導彈成功發射具有極高的自信心。因此唯一的合理解釋就是，朝鮮在前面4次發射中發現了問題，但在排除和糾正問題上制定了兩套方案，并安排此次試驗的兩枚導彈分別使用兩套略有差異的方案，在第一次試驗中使用風險較大的方案，而第二次使用的是風險較小的方案。需注意的是，本輪發射中的第一枚導彈在飛行150千米后才發生解體，這相對于此前的幾次發射可以說有巨大進步，此前發射幾乎就是在發射后幾秒即爆炸。而150千米飛行表明其至少飛行了4分鐘，而這種不同的技術解決方案，很可能一是為解決導彈早期飛行不穩定的問題，增加了與游動發動機聯動的柵格翼，二是為解決燃料艙增大造成的液面不穩的問題，采用了燃料艙自適應壓力系統，而本輪試驗的兩枚導彈采用的不同技術方案，很可能是燃料艙自適應壓力系統的不同壓力方案，這才造成了第一枚4分鐘爆炸而第二枚正常頭體分離的情況。

朝鮮閱兵中的“舞水端”導彈

“舞水端”導彈的發展及基本性能

朝鮮“舞水端”導彈的發展 “舞水端”導彈被外界發現是在2003年，當時美國在2003年和2004年對朝鮮導彈靶場的衛星照片長期分析后，發現了一種全新導彈和多部更長的地面機動發射車，美國據此推斷這是一種射程更大的新型中程導彈，將之命名為“舞水端”，編號為BM-25。這一名稱是美國根據朝鮮“舞水端里”導彈發射場而命名的。外界普遍認為，“舞水端”導彈是朝鮮從1992年5月開始以蘇聯SS-N-6潛射彈道導彈為基礎研制的。SS-N-6的生產始于上個世紀60年代中期，并在80年代末退役。該型導彈的一些設計人員據稱在冷戰后不久就進入朝鮮，而且不完全記錄顯示某些多余的導彈部件也隨后進入了朝鮮。外界認為，“舞水端”導彈在發展過程中與伊朗開展過密切合作，有消息稱朝鮮2005年12月可能向伊朗輸出了該型導彈，最終由伊朗代替朝鮮進行了一次飛行試驗。通過試驗數據共享，朝鮮對其進行了改進，該導彈是未在朝鮮境內進行試驗的情況下完成了導彈研制，因此直到2016年4月開始的密集發射試驗前，朝鮮沒有真正進行過飛行試驗。該導彈被認為在2007年開始實戰部署，并在2010年10月10日閱兵式上首次以車載形式正式公開。美國情報機構認為，朝鮮在平安南道陽德郡和咸鏡北道虛川郡上南里兩處導彈基地部署了10多枚“舞水端”導彈，并認為朝鮮目前擁有共計20至30枚“舞水端”導彈。

朝鮮“舞水端”導彈基本性能 外界通過對閱兵照片和衛星影像分析認為，“舞水端”為液體燃料導彈，彈長約12米，彈徑約為1.5米，比“勞動”略粗?！拔杷恕睂棌楊^長2.3米，柱部直徑0.75米，下裙底部直徑1.05米，由于長度比“勞動”彈頭短而直徑又大，因此主觀感覺要比“勞動”彈頭鈍。這種設計更利于彈頭的熱防護，使再入大氣層時的空氣摩擦熱量不會集中在端頭而造成局部過分的熱燒蝕。但這種設計必須依賴耐燒蝕的新材料，單依靠巧妙的設計是無法真正解決再入熱防護問題的，因此“舞水端”導彈的彈頭再入問題是該導彈裝載核彈頭的難點?！拔杷恕睂棸l射質量為19-26噸。若攜帶1 000千克的彈頭，射程可達3 200千米;若實現彈頭小型化到500千克時，射程可達4 400千米。這樣打擊范圍可以覆蓋韓國和日本全境，甚至可覆蓋位于關島的美軍基地。與以往朝鮮的彈道導彈相比，“舞水端”最具進步意義的是采用了6軸的運載，發射一體車，生存力大大提高，是一款實戰型武器。

試驗多次失敗原因分析

彈體改進不成功“舞水端”主體設計源于蘇聯SS-N-6，總體設計和部件配置應該不存在問題，但是火箭發動機在地面正常工作不意味著在飛行中就一定正常，例如導彈的加速可能在推進管路中造成燃料壓力不穩定，在飛行強載荷作用下發動機結構可能崩潰。從各國導彈發展實際看，無論地面試驗多么充分，在新系統第一次飛行測試中總會出現這樣那樣的問題?！拔杷恕北萐S-N-6導彈9.7米的彈長要長出2～3米多，超過了12米，這雖然為提高導彈射程提供了可能，但是發射過程中，隨著燃料的逐步減少，液體燃料液面可能由于發動機震動而產生強烈震蕩，最終造成導彈飛行失穩，甚至燃料箱解體，SS-N-6導彈是通過燃料箱自增壓或燃料箱內壁嵌槽來解決這一問題的，由于“舞水端”燃料箱加長，其內部壓力也需要相應增加，而壓力在震蕩情況下的變化參數，通過計算是很難模擬的，這需要實際發射或模擬飛行環境取得，而這正是朝鮮缺少的。

控制系統設計缺陷 “舞水端”采用了尾部柵格翼設計，表明在早期飛行試驗中發生了起飛段初期飛行失穩的情況。從朝鮮前期發射試驗基本在發射數秒即發生故障的情況看，很可能由于前面提到的燃料液面震蕩造成導彈失穩，而SS-N-6設計中特有的游動發動機由于推力或反應問題，無法克服失穩問題，而造成導彈飛行失控，最終不得不啟動自毀裝置自爆，這也是韓軍雷達只觀測到數秒飛行信號的原因。利用KN-02發展掌握的尾部柵格翼技術，與“舞水端”原來的游動發動機相配合，增大了“舞水端”在發射助推飛行階段的飛行控制能力，但這一設計是通過前期不斷失敗改進而來的。

本輪試驗前“舞水端”導彈起豎的場面

整體可靠性低 “舞水端”很可能用了SS-N-6的許多關鍵部件，這些部件與朝鮮自行設計生產的導彈部件共同裝配，加之朝鮮機械制造由于外界長期限制導致工藝水平有限，因此導彈整體的匹配性和加工精度不可能太高。這可能導致箱體部件配合不緊密，加注口密封不嚴等問題，一旦加注高度腐蝕性燃料就可能暴露出問題，最終導致器件的腐蝕和內部壓力不足或者液壓系統傳動遲緩，使火箭發動機控制能力降低，最終導致系統故障自毀。

部件老化嚴重 “舞水端”上引進的蘇聯部件至少已生產40多年，俄羅斯的原材料和技術冗余備分也都是按照自己的標準和規范設計的，與朝鮮新近生產的部件相差加大，而朝鮮自己制造的部件從2007年服役至今也近十年?！拔杷恕焙芸赡芙洺⒓痈叩燃墤饌?，因此其系統磨損和物資消耗程度較高，可能導致部件老化，特別是內部器件封閉和間隙彌合使用的橡膠墊等易損部件壽命消耗大，都可能導致發射故障。

缺乏試驗數據積累 導彈及火箭系統在初期使用中都會經歷故障高發的過程。例如，美國航空航天局的第一次衛星發射也失敗了，后續經過多次火箭發射才逐漸穩定。而朝鮮的火箭系統在首次發射前幾乎從未正常運行過：第一枚“勞動”導彈就像現在“舞水端”一樣在發射臺上直接爆炸，“大浦洞”1和2、“銀河”火箭，以及最近試驗的KN-11潛射彈道導彈，在第一次發射中幾乎全部失敗，都是經過逐步的數據積累和故障排除才趨于穩定?！拔杷恕睕]進行大量飛行試驗，飛行數據缺乏。最近的集中試驗使這些故障暴露了出來。

朝鮮堅持“舞水端”試驗的原因

作為朝鮮威懾的中堅，朝鮮亟需證明其可靠性 外界認為，“舞水端”4 400千米的最大射程對朝鮮而言沒有明確需求，朝鮮導彈只要有1 800千米的射程就足以從中朝邊境地區打擊日本全境，繼續增加射程沒有戰略意義，而關島、夏威夷與朝鮮的距離又遠超過3 000千米。假如“舞水端”的最大射程減小為1 800千米，朝鮮就可以在SS-N-6的基礎上將戰斗部重量增加約700千克，從而顯著提高單枚導彈的威力。即使維持戰斗部重量不變，也可以縮小導彈體積，從而提高其機動能力。但是應該看到，朝鮮“勞動”導彈無法覆蓋沖繩和關島、夏威夷，在KN-08導彈部署之前，關島、夏威夷在朝鮮的戰略目標中有特殊地位，作為KN-08之外唯一能打到美國本土的戰略武器，“舞水端”成為中堅力量，朝鮮亟需證明其可靠性。

作為唯一再入驗證方式，朝鮮亟需獲得彈頭再入數據彈頭再入技術通常是各國中遠程導彈發展的技術瓶頸，各國基本都是通過多次中遠程導彈試驗來檢驗各自的防燒蝕再入方案，但是由于朝鮮受到國際限制，無法檢驗其再入技術，為此曾開發了地面燒蝕試驗設施。但是外界認為地面燒蝕試驗無法代替飛行試驗，而此次“舞水端”采用高彈道近乎垂直地再入大氣層，其再入速度遠超過其標準彈道的再入速度，使其更加接近像KN-08這樣的洲際導彈的再入環境，為射程更遠的導彈提供技術支持。

作為遠程導彈技術的基礎，朝鮮亟需驗證大型發動機能力 由于朝鮮現有的洲際彈道導彈KN-08和KN-14與“舞水端”一樣使用相同的蘇聯發動機技術，只是為使射程達到美國本土而多級串聯或并聯使用這些發動機，但是還沒有飛行試驗成功過。無論“舞水端”最終命運如何，KN-08和KN-14的可靠性將因為“舞水端”的不斷試驗而提高?！拔杷恕钡暮芏嗉夹g都出現在了“銀河”運載火箭和“火星13號”導彈上。

作為射程冗余遠程武器，可為朝鮮提供應急突防方案 “舞水端”4 400千米的射程遠遠超過覆蓋日本的能力，外界認為朝鮮所以保留這種射程冗余的導彈，主要是提供一種可靠的應急突防方案，以應對美日韓彈道導彈防御部署。外界對朝鮮中央電視臺23日晚公開的照片進行分析后發現，照片中顯示導彈軌跡的顯示屏上寫著“12：32”的數字。這說明導彈從發射到落海共耗時12分32秒。按導彈上升最高高度1 413.6千米計算，其每秒飛行距離約為3 759.6米，相當于11.3倍音速。這遠遠超過了現有美日韓在亞太地區部署的導彈防御系統的防御能力，而戰時朝鮮可能利用這種射程冗余，采用與此次近似的高彈道發射導彈，打擊2000千米以內的日韓及駐日韓美軍目標。