（深度）關於朝鮮彈道導彈，媒體有哪些誤讀

原標題：（深度）關於朝鮮彈道導彈，媒體有哪些誤讀

射程是衡量一型彈道導彈技術水平的重要指標。近年來，朝鮮頻頻進行彈道導彈試射，其導彈的射程成為外界關注的焦點。圍繞朝鮮各型導彈的射程，中外媒體有很多解讀。那麼，這些解讀是否科學？科學的導彈射程計算又是怎樣的？「小火箭」工作室的邢強博士，繼續為大家進行深入解讀。

彈道計算的產生髮展

彈道計算，是設計和分析彈道導彈的必用技術手段。儘管從公元1638年開始，彈道學藉助伽利略的著作第一次出現在人類的視野中，1687年經由牛頓爵士的發展逐漸構成成熟的理論體系，但是，真正意義上的現代彈道計算，要從第二次世界大戰說起。

1940年10月15日深夜，不列顛空戰進入最為白熱化的階段。納粹德國頒布第17號元首令，力圖用密集轟炸摧毀英國的抵抗意志。當晚，235架德軍轟炸機侵入英國領空。倫敦的地面防空火炮不可謂不密集，統計起來，英軍整整用了8327枚炮彈才擊落兩架德軍轟炸機。

人們終於意識到，過去那些忽略空氣動力學、一切從簡的彈道學，是多麼地粗糙和脫離實際。於是，現代彈道計算的概念開始誕生。工程師們用複雜的計算，給防空火炮的延時引信和發射仰角提供數據支撐。斯佩里公司用將近1.2萬個零件組成的重400千克多的M-7彈道計算機橫空出世，標誌著彈道計算開始機械化。而數學家維納從整個彈道計算的過程中提煉出來的數學基礎，催生了《控制論》。維納借用1845年法國科學家安培創造的新詞Cybernetics命名當時新的學科，「賽博」這個詞就此為世人所熟知。

對於不具備中段變軌突防能力的彈道導彈而言，其彈道由主動上升段、自由飛行段和再入大氣段三部分組成。在主動上升段，彈道導彈在液體火箭發動機或固體火箭發動機的推動下，加速飛行，並在預定的條件下（諸如關機點時刻、導彈在空間的位置和導彈速度矢量的方向等）關機。隨後，導彈彈頭在太空或稀薄大氣中，按近似符合開普勒方程的軌跡飛行，這一段稱作自由飛行段。最後，導彈的彈頭再入稠密大氣，並最終完成作戰過程。

傳統彈道導彈的射程即使遠至上萬千米，其實，其基本的落點信息在幾分鐘以內的末級發動機關機的剎那間就被基本確定了。早期人類的計算機硬體水平不夠，往往通過一些經驗公式和近似手段輔助彈道計算。在主動上升段，藉助飛行力學方程來進行計算。在自由飛行段，則近似為考慮地球自轉牽連速度的橢圓軌道。在再入段，如果忽略大氣與彈頭之間的相互作用力的話，可以獲得射程角與射程之間的解析關係。比如，一枚射程為1700千米的彈道導彈，其對應的射程角為15°；射程為6700千米的彈道導彈，其射程角為60°；射程為1萬千米的彈道導彈，其射程角恰好為90°。

在較為簡單的彈道計算過程中，地球的引力會由引力勢能函數對距離求微分來獲得，通過引入勒讓德多項式來對其進行描述。地球本身則被視作是一個赤道半徑為6378140米±5米，扁率為1/298.257的緩緩轉動的橢球。而在稍微精確一些的計算模型中，地球是不規則的球體，不同的地區會有不同的重力加速度。

粗估彈道VS詳細計算

對朝鮮彈道導彈的分析，當然也離不開現代飛行力學、空氣動力學、火箭發動機原理及結構動力學等理論的支撐和現代超級計算機的硬體支持。

朝鮮的彈道導彈試射有其自身的特點，這為我們對其進行彈道分析帶來了挑戰。迄今為止，朝鮮所有的中遠程彈道導彈都只打了高拋彈道。所謂高拋彈道，就是導彈並沒有按照真實的作戰狀態彈道飛行，而是努力向高處飛行，飛出一個又高又瘦的曲線。這種彈道是彈道導彈一種非常經典的試驗方法，尤其適用於射程較遠而試驗場地條件又不太理想的情況。

在同樣的彈體、動力和控制系統的情況下，高拋彈道和正常作戰彈道，可以說是同樣的導彈，在裝訂了不同的飛行策略後飛出來的彈道。2016年6月23日，朝中社報道稱，6月22日，朝鮮進行了「火星」-10彈道導彈的高拋彈道試驗，導彈最大飛行高度達到1413.6千米，命中距離發射車400千米的目標區域。

對於中等射程的彈道導彈來說，我們有個比較簡單的估算方法：高拋彈道的彈道最高點乘以2，就是該導彈以正常作戰彈道飛行的最大射程。由此，「火星」-10彈道導彈的粗估最大射程為2827.2千米。這與媒體報道中推測的2500至3000千米的射程相吻合。

實際上，我們在做彈道分析的時候，需要進行規模巨大的建模過程，這涉及多個學科，本質上是一個重新設計彈道導彈，然後在一萬多條彈道計算結果中用最優化理論選取最接近的參數的過程。

不同的彈道，要考慮地球引力攝動，穿越稠密大氣的飛行時間，分離情況，軸向過載約束，以及程序轉彎起始時刻等多個問題，而導彈本身還有結構強度、氣動阻力、再入加熱等細節需要考慮。仍以「火星」-10導彈為例，詳細計算的結果，其最大射程為2767.5千米，居然與簡單估算的2827.2千米的結果驚人地接近。不過，當導彈的射程更遠之後，簡單估算的誤差就比較大了。另外，估算的一個缺點是，不能對投擲能力進行詳細分析。

通過對「火星」-10導彈進行彈道計算，可以看到，高拋彈道雖然射程比較短，但是，飛行速度居然能達到與全射程彈道相同的大小（接近4.5千米/秒）。這就是高拋彈道試驗的魅力所在：用較短的射程（甚至不到全射程的四分之一），就能測試導彈在所有動壓環境下的情況，還可以檢驗彈頭再入大氣層的防熱設計。「火星」-10彈道導彈進行全彈道飛行的話，會在2500千米處出現的最大速度，在高拋彈道飛行中，這個速度同樣出現了，而且僅需571千米。

被誤讀的朝鮮彈道導彈

2017年，朝鮮頻頻進行彈道導彈試射，每次試射之後各路分析紛至沓來。但是，由於彈道導彈技術本身的複雜性，一些媒體非專業的報道及分析反而造成了讀者對朝鮮彈道導彈的誤讀。這些誤讀主要表現在以下幾方面。

一是，用粗略估算結果代替詳細計算。正如前文所述，對於中等射程的彈道導彈，可以用粗略估算的方式來分析導彈的射程，但是針對射程較遠的彈道導彈，這種估算的偏差就會隨著導彈射程的加大而加大。美國智庫「憂思科學家聯盟」認為，「火星」-14的射程可達6700千米甚至7000千米。這一結論就是用極其簡化的公式估算的，並沒有實際意義。

二是，混淆彈道導彈的最大射程和有效射程。在對朝鮮歷次導彈試射的報道中，媒體大多用導彈的最大射程來體現朝鮮彈道導彈的技術水平。2017年11月29日，朝鮮試射「火星」-15彈道導彈之後，美國有線電視新聞網（CNN）報道稱，據權威專家測算，「火星」-15的最大射程達到13000千米，可以打擊美國本土全境。在分析彈道導彈的時候，射程往往是人們首要關心的問題，用最大射程來體現彈道導彈的作戰效能，也是國際通行的做法，但僅僅研究射程，往往不足以深入了解一款彈道導彈的作戰效能，還需要考慮導彈的制導和控制，射程和投擲重量的平衡優化，也就是有效射程的概念。一味追求最大射程，就會讓彈道導彈關機點附近的工作環境變差，制導控制系統修正偏差的過程就不夠優雅和從容，從而大幅損失打擊精度。另外，對最大射程的過分要求，會讓研製方對多彈頭載具的重量做出過多限制，從而損失甚至喪失多彈頭投擲能力。當然，現在探討朝鮮的多彈頭投擲能力尚為時過早。不過，在綜合分析朝鮮彈道導彈的作戰效能的時候，應當考慮彈頭攜帶能力和引入第二級帶來的空氣動力學、彈體結構方面的變化，不應以理論最大射程為依據，而應該為上升段飛行過程中在發動機關機之前的主動糾偏能力留出餘量。通過計算驗證，「火星」-15彈道導彈的最大射程為12801.15千米。綜合上述因素考慮，「火星」-15有效射程應為7900千米，最有可能打擊的目標為美國西雅圖市，潛在投擲能力為400千克以上。

三是，對洲際彈道導彈定義標準的誤讀。以「火星」-14彈道導彈為例，2017年7月29日，「火星」-14彈道導彈試射之後，朝鮮官方聲稱，成功試射了洲際彈道導彈。但是，國內的一些媒體分析認為，「火星」-14彈道導彈並未達到洲際的標準。事實上，這不是孰是孰非的問題，而是由於對洲際彈道導彈不同的定義標準造成的。通過詳細計算，「火星」-14彈道導彈能將400千克的彈頭送至6333.5018千米遠的地方。按照歐美標準，這樣的射程已經可以稱得上洲際彈道導彈了。1957年5月15日，一枚蘇聯R-7彈道導彈，從哈薩克拜科努爾航天中心發射成功，命中6000千米外的預定靶場區域，成為世界上第一枚洲際彈道導彈。受當時技術水平的限制，射程超過3400英里（也就是約5500千米）的彈道導彈已經是了不起的進步，因而5500千米這個射程，也就成為跨入洲際彈道導彈約定俗成的門檻。後來，在美蘇/俄歷次《削減戰略武器條約》中，「射程超過5500千米」這個劃分標準，以條約明文的形式為世人所知。不過，事實上，當今全世界各個核大國在役的具備洲際打擊能力的彈道導彈，除法國的M45和M51這兩款潛射彈道導彈的射程不超過10000千米之外，其餘國家的旗艦級或主力級的彈道導彈的射程均超過11000千米，因此，再用60多年前的標準來探討今天的洲際彈道導彈的情況，已脫離現實情況了。

中國提出了8000千米的劃分標準，並且給出了自己的彈道導彈按射程劃分的體系：洲際彈道導彈（ICBM），射程在8000千米以上；遠程彈道導彈（IRBM），射程在3000千米到8000千米之間；中程彈道導彈（MRBM），射程在1000千米和3000千米之間；短程彈道導彈（SRBM），射程在1000千米以下。相較於歐美早期的標準，8000千米的劃分門檻，更符合現今各大軍事力量的實際水平。如果按照這一標準來界定，那麼「火星」-14彈道導彈應歸為遠程彈道導彈，尚未達到射程大於8000千米的劃分標準。

本文經《世界軍事》授權轉載

（編輯：馬瑛）

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