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美俄陆基洲际弹道导弹发展现状

导言

在核三位一体中,陆基核力量是性能较为可靠、研发难度和部署代价相对较低的形式,因而被大部分有核国家重点发展和部署。美俄是目前公认具有三位一体战略核打击能力的国家,其在洲际弹道导弹方面的发展动向值得关注。俄罗斯对发展陆基洲际弹道导弹格外重视,美国方面也积极重启陆基洲际弹道导弹更新换代计划。

一、大国重器成本估计

洲际弹道导弹是一个国家战略核威慑力量的重要组成部分,构成了一个国家核安全的基石。洲际导弹因其高昂的研制和维护成本,对一个国家的经济实力有极高的要求,成本考量成为一个国家能否发展洲际导弹的重要制约因素。

下面我们根据公开的资料对美俄典型洲际导弹的成本进行简单的估算。

在一枚洲际导弹生命周期中,其成本支出大概分成如下四个部分:导弹研发和建造成本、弹头制造成本、发射井建造成本、发射与维护成本。(由于洲际导弹的技术和成本资料都是相关国家的机密,以下数据全部来自公开估算数据的整理。)

1、研发和建造成本

美国民兵3洲际导弹

民兵3导弹是美国第一种装分导式多弹头的地地战略弹道导弹,主承包商为波音公司。于1964年开始方案论证,1966年开始研制,1970年6月开始服役。美国共生产了2410枚民兵导弹,其中930枚民兵1、650枚民兵2和830枚民兵3。民兵2和民兵3计划的总费用为132亿美元(1984年物价水平,相当于2019年初的326亿美元)。

根据公开的资料,民兵3导弹单颗建造成本约700万美元(20世纪70年代物价水平,至少相当于2019年初的2200万美元)。

根据USC(忧思科学家联盟)在2013年的估计,带有一枚核弹头的民兵3导弹的价值约5000万美元,每枚三叉戟导弹的最初耗资约1亿美元。

另外,根据国内一个较为流行的说法,LGM-30G MinutemanIII型(即民兵3导弹)和LGM-118A和平卫士(即和平卫士导弹)的采购价格均为7000万美元一枚,该说法出现的时间不晚于2010年,所指价格对应的时间应该是在1990年前后。按照该说法,民兵3导弹在当时的采购价格相当于2019年初的1.38亿美元。

综上,按照最保守的估计,一枚民兵3导弹裸弹的建造成本至少在2000万美元以上。

图表 1 民兵3洲际导弹结构图

俄罗斯白杨-M洲际导弹

白杨-M洲际导弹是俄罗斯导弹制造业历史上第一种自己研制和生产的导弹系统,其研制工作始于20世纪80年代后期,1994年12月首次试射。1997年7月进行了定型前的最后一次发射,俄军固定式发射的白杨-M导弹在1997年12月开始战备值班,机动式白杨-M导弹于2006年12月开始进入战斗值勤。

白杨M洲际导弹公开的成本信息较少,有人认为其造价在4000万美元以上,采购价格在7000万美元以上。

2、弹头成本

自上世纪90年代以来,美国没有生产过新的核弹头,但是为了延长弹头的使用寿命,对多种核弹头或炸弹进行过翻新。我们可以通过其翻新成本来对弹头的重置成本进行简单的估计。

美国能源部翻新了2000枚W76弹头,每个弹头翻新成本约为200万美元。(W76弹头部署在三叉戟Ⅱ导弹上,2018年12月已完成延寿翻新)。

B61炸弹的翻新成本要高得多,翻新400至500枚B61炸弹花费80亿至100亿美元,每枚约合2000万美元。

据美国国家核安全局在2019年年初的介绍,为W78战斗部(目前部署在民兵3导弹上,共600枚)实施延长寿命的计划预计成本将在85亿美元至142亿美元之间,则每枚W78核弹头的翻新成本在1400万到2400万美元之间。

图表 2 W78核弹头

参考我国同类导弹弹头的成本(公开资料显示我国东风41导弹所装载核弹头的每一枚造价约1000万美元),估计美俄陆基洲际弹道导弹每一枚核弹头的造价在1000万美元以上。

3、发射井成本

导弹发射井存在的主要意义就是当遭受对方的核袭击之后,处于地下井内的导弹安然无恙,平时是提供贮存、检测、维护保养导弹的良好环境。发射井的建造是一个巨大的工程,全部采用钢筋混凝土打造,不仅要牢固、安全,而且还分为发射中心、控制中心、安全中心等多个区域。

图表 3 UR-100N洲际导弹发射井

已退役的美国大力神2式洲际导弹发射井的重量接近800吨,每个发射井的造价在当时就达到了850万美元(20世纪60年代价格水平,相当于2019年初的7000万美元)。

也有一种流行的说法,认为一个洲际导弹发射井的造价高达7亿美元,每年维护费用需要5000万美元。

4、维护成本

据strategypage网站2014年的报道,美国每年在核武器上的支出是230亿美(2020年核武器维护及其他开支预算金额为320亿美元)。其中42%为制造和维护运载核弹头的导弹及相关的发射井、潜艇和飞机;36%是纯核活动,包括设计、制造和维护核武器,以及舰船和潜艇用的反应堆;22%用于预警、通信和控制系统。每年还有210亿美元的相关费用。其中仅维护现有弹头的费用,每年就需要10亿多美元。这些费用用于维护和升级设施以及弹头本身。

举例来看,从20世纪90年代初开始,为提高民兵3导弹的可靠性、可维护性和作战效能,使其服役寿命延长到2030年,美国先后对该导弹的制导、推进、弹头以及指挥控制等分系统实施大规模的延寿改进计划,每一枚导弹的费用约1500万美元。而三叉戟导弹延寿计划的耗资更是达到了每枚1.4亿美元。

即使按照最保守的估计,四项成本中的每一项都是千万美元级的,一枚洲际导弹在其全生命周期的成本可以达到数亿美元,远远超过其造价。这是一场门槛极高的游戏,只有少数几个大国才能参与其中。

二、美国洲际导弹发展现状

1、部署现状

根据核裁军方案,美军在2018年将部署的50枚民兵3陆基洲际弹道导弹将从导弹发射井移出,状态由“部署”变为“未部署”,从而使美军部署的陆基洲际弹道导弹数量减至400枚。上图展示了最近五年中美军洲际弹道的部署数量(数据来源:《THE MILITARY BALANCE》)。美军目前至少有400个部署的导弹发射井和50个未部署导弹发射井。美军洲际导弹部署数量较多,但是导弹类型比较单一,目前仅有民兵3这一种类型。下表是具体的洲际导弹部署情况。

美军400枚民兵3洲际弹道导弹分布在3个导弹联队:部署在内布拉斯加州、科罗拉多州和怀俄明州的第90导弹联队、部署在北达科他州Minot空军基地的第91导弹联队和部署在蒙大拿州Malmstrom空军基地的第341联队。目前共有800枚弹头可供洲际弹道导弹使用。

2、升级情况

民兵3的现代化改进

早在2002年,美国空军就开始寻求新型导弹来替代民兵3。但在2006年决定“采取渐进式改进民兵3的方法”,对现役导弹部件继续现代化改进,使其能服役至2030年。同时开始考虑2030年后民兵3的替代系统。

美国于2015年完成一项民兵3导弹翻新计划,可将民兵3服役期延长至2030年,耗资数十亿美元。据称,升级后的民兵3“除外壳外基本上就是新型导弹”。

目前正在实施的翻新改造涉及升级Mk21再入飞行器的解保、引信和点火部件,目的是延长Mk21再入飞行器的服役期,但还可能涉及加强“爆炸高度补偿”,以提高弹头的打击效果。

图表 4 维护中的民兵3导弹

“陆基战略威慑系统”(GBSD)

2015年,美国空军发布“未来陆基战略威慑系统的信息征询书”,公布了2030年后新一代陆基战略导弹的方案选型与技术要求。确定美国将研制新型陆基洲际导弹替代现役民兵3导弹,新导弹被命名为“陆基战略威慑系统”。

2017年8月,空军向波音公司和诺斯罗普·格鲁曼公司授予价值6.78亿美元的合同,开展下一代洲际弹道导弹GBSD的权衡研究。空军将基于这些研究成果确定GBSD要求在2019—2020年公布最终版建议征询书。之后,空军将选择导弹设计方案,并与中标者签署开发合同。预计GBSD将于2029或2030年开始替换民兵3。目前计划购买666枚新型导弹,其中400枚用于作战部署,另外266枚用于试射或作为备用。GBSD的射程将超过民兵3,预计服役到2075年。

图表 5 GBSD概念图

3、预算情况

2020财年弹道导弹预算

在当前美国以海基核力量为主的三位一体核战略下,2020财年三叉戟Ⅱ潜射弹道导弹采办预算为12亿美元,主要用于其延寿计划。与此同时,美国正在研制低当量潜射弹道导弹核弹头,旨在降低其核武器的使用门槛,增加其战略威慑可信度。

民兵3导弹的采办预算逐年减少,其2020财年采办预算为1.2亿美元,主要用于其延寿计划。

GBSD作为民兵3的替代型号目前仍处于技术成熟风险降低阶段,其2020财年研发预算为5.7亿美元,较2019财年增加了38%,主要原因是2020财年将启动一个1.08亿美元的核基础设施建设项目。

GBSD项目预算

2015年,美国防部曾表示GBSD将耗资623亿美元。2016年8月,美国防部成本评估与项目评估办公室(CAPE)预测其最高成本为1000亿美元,如果考虑未来的通货膨胀因素,GBSD的成本最低为850亿美元,最高达1400亿美元。

自2016财年始,美国国防已将GBSD列为独立的预算项目。2016-2018财年,美国国防预算为该项目投入分别为7516万、1.139亿和2.157亿美元。随着GBSD进入工程研制阶段,预计2020年后该项目的投入将达到10亿美元以上。

三、俄罗斯洲际导弹发展现状

1、部署情况

总体部署情况

关于俄罗斯的洲际导弹数据存在较多分歧,上图是根据《THE MILITARY BALANCE》梳理的最近5年中俄罗斯陆基洲际导弹的部署数量,目前的部署数量是334枚。俄战略火箭军司令谢尔盖·卡拉卡耶夫曾在2016年和2017年表示,俄有约400枚洲际弹道导弹处于战斗值班状态。

但是相关方根据卫星图像及《新削减战略武器条约》公布的信息,估计俄罗斯目前部署约318枚陆基洲际弹道导弹,携带约1165枚核弹头。

下表为最后一种观点给出的具体部署情况。

俄罗斯洲际弹道导弹配备在3个导弹军的11个导弹师,共计38或39个导弹团。与美国不同的是,俄罗斯的洲际导弹类型较为复杂,已装备的就有7个型号,其中SS-18、SS-19和SS-25是仍在服役的前苏联时期导弹,SS-27-1(包括机动式和竖井式)和SS-27-2(包括机动式和竖井式)是俄罗斯部署的新型导弹

仍在服役的前苏联时期导弹

图表 6 SS-18

SS-18(RS-20V)又被称为撒旦(Satan)可携带10枚核弹头,1988年首次部署,正在逐步退役,将由SS-X-30替代。杜巴罗夫斯基(Dombarovsky)第13导弹师和乌茹尔(Uzhur)第62导弹师部署着46枚SS-18。

图表 7 SS-19

SS-19(RS-18或UR-100NUTTH)可携带6枚核弹头,1980年开始服役,正在逐步退役,将由竖井式SS-27-2(RS-24)替代。SS-19部署在塔季谢沃(Tatishchevo)第60导弹师。杜巴罗夫斯基第13导弹师在2027年底前将至少部署2个团(总计12枚)的新版SS-19,即配备了“先锋”(Avangard)高超音速助推滑翔弹的SS-19M4。首个团将在2019年开始战斗值班。

图表 8 SS-25

SS-25(RS-12M)即白杨(Topol)正在以每年1~2个团(9~18枚导弹)的速度退役,将被SS-27-2(RS-24)替代。目前估计有63枚SS-25仍在服役,最后一批SS-25将在2021—2022年退役。

图表 9 SS-27-1

俄罗斯新型导弹

SS-27-1即白杨-M,是一种单弹头导弹,分为机动式(RS-12M1)和竖井式(RS-12M2)。SS-27-1在2012年完成部署,共78枚:塔季谢沃第60导弹师部署了60枚竖井式,捷伊科沃(Teykovo)第54近卫导弹师部署了18枚公路机动式。

图表 10 SS-27-2

SS-27-2(或SS-29)是SS-27-1的改进型,又被称为亚尔斯或RS-24,配备了多弹头分导再入飞行器(MIRV),可携带4枚核弹头。首批18枚导弹2010—2012年在捷伊科沃第54近卫导弹师的2个导弹团完成换装。下塔吉尔(NizhniyTagil)和新西伯利亚(Novosibirsk)的54枚机动式SS-27-2换装工作即将完成,伊尔库茨克(Irkutsk)和约什卡尔奥拉(Yoshkar-Ola)已启动换装。科泽利斯克(Kozelsk)正在换装竖井式SS-27-2:配备了10枚导弹的第一个团已于2018年11月开始战斗值班,第二个团的换装正在进行之中。

2、升级情况

俄罗斯洲际弹道导弹在过去30年中一直在削减,并使用现代化导弹替代苏联时期导弹,这一替代工作已完成约2/3,预计将在本世纪20年代初完成。另外,俄罗斯还有多种型号的洲际导弹正在研发中,其中最受关注的是萨尔马特导弹

图表 11 萨尔马特

俄罗斯在“军队-2019”国际军事技术论坛期间首次公开了萨尔玛特新型重型洲际弹道导弹的技战术性能。萨尔玛特洲际导弹的射程18000km,起飞质量为208.1t,有效载荷近10t,燃料178t,导弹弹长35.5m,直径3m。战斗部为分导式核弹头。

SS-X-30(即RS-28或萨尔马特)拟于2021年前开始替换苏联时期的SS-18(RS-20V),这一替换工作可能会持续至21世纪30年代。SS-X-30已分别于2017年12月、2018年3月和5月进行该型导弹的三次弹射试验,2019年将进行全面飞行试验,预计在2020年启动系列化生产。首批量产型导弹将于2021年投入使用。

SS-X-30将取代被称为撒旦的SS-18,因此美国和北约将其称为“撒旦之子”(SonofSatan)。估计SS-X-30将可携带与SS-18相同数量的弹头(10枚)或能够穿透美国导弹防御系统的高超音速助推滑翔弹。预计SS-X-30将部署在杜巴罗夫斯基和乌茹尔,以取代那里的SS-18。

小结:鉴于成本考量以及国际环境的变化,在过去几十年里,俄罗斯和美国大幅削减了各自在冷战期间维持的洲际导弹部署规模,但是目前两国洲际导弹部署数量方面仍然领先于其他国家。当前两国都面临洲际导弹更新换代问题,以及来自其他有核国家在洲际导弹领域的追赶,两国也在积极研发新型洲际导弹

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