在互联网媒体行业中,有这么一句话:“标题选的好,君子少不了”。这是形容当下快餐文化,流量至上,哗众取宠打擦边球的行为。不得不说,这群人至少是有商业头脑的。他们抓住了中国网民基数大,对网络依赖性强,受教育程度普遍较低,习惯享受垃圾快乐等特点。而且相对于“习惯享受垃圾快乐”而言,大部分网民不喜欢看严肃正经的学术性知识,遇到一些问题(尤其是人文社科上),都不愿意通过发表的有关学术论文来思考和解决,总是抱着“我不要你以为,我要我以为”的自负思想,没有事实根据与数据支撑,不做实地调查,闭门造车自顾自地臆想,最终在实践上自食恶果。当然,我搞这个标题,有点“君子少不了”的思想,但更多的是“闪电5”防空系统在性能,作战定位,名称与此标题实在切和啊。自然,该系统的实战效果绝不会同某人伤害那般刮痧(礼貌刻晴:你吗?????)
这个前摇有亿点点长,接下来步入正题。
“闪电5”是朝鲜在21世纪初自主研发的首款世界第三代防空拦截系统。这款系统的研发与改进过程,使朝鲜把握了未来尖端军事科技的发展方向,如果研究好了这套系统,就能大致明白朝鲜防空装备的发展方向。
“闪电5”的首次亮相是在2010年10月10日的阅兵式上,国际社会普遍认为朝鲜不可能研发出如此先进的防空系统【1】。但是,很快朝鲜就用实际行动打了全世界一个响亮的巴掌(包括中国的某局座,某教授,还有某总编辑)。在2011年,时任韩国国防部长金宽镇就确认朝鲜在西海成功试射了KN-06(即“闪电”-5)地对空导弹,这是该导弹在2010年10月10日首次公开后的首次试射,射程约100千米,韩方起初认为是一枚“火星11早期型”弹道导弹,但在之后的进一步研判中发现是地空导弹。这也是该系统首次被外界观察到的试射。【2】该系统被认为是仿制俄罗斯S-300系列的产品。但是旧型S-300的射程是 75至90千米【3】,但KN-06的有效射程距离为100至150千米,最终型甚至可能达到200-250千米。一辆卡车可装载3个发射管,可对付巡航导弹及各类高速飞机等空袭目标。【2】
一.初出茅庐
上面的这个东西大概是朝鲜在2010年开发出来的火控雷达,也是该系统使用过的最low雷达。此雷达属于无源相控阵雷达,且与前苏联的5N63及后来的30N6相似。2010-2013年这几年间,该系统性能仅堪比俄制S-300P,只能解决有无。【4】
二.技术爆发
转眼来到了2013年。朝鲜为了威涉韩国,请了一位韩国军事专家近距离地参观了该系统。“弹体长7.5米,飞行速度马赫数7,360度打击范围,准备时间5分钟,(雷达)可以同时跟踪100个飞行物体。”以这些数据结合韩国有关该导弹的射程至少在100-150千米的报道,可以推测该型导弹是模仿俄罗斯S-300PMU1改造而来的新型防空导弹。【2】而对比俄罗斯S-300PMU1和S-300PMU2的平均基本性能:
弹长:7.5米
弹径:0.45米
飞行速度马赫数:6【5】
我们可以得知,“闪电5”系统与俄制S-300PMU1/PMU2在一些基本性能上相差不大,在某些方面略胜一筹。这至少证明,朝鲜“闪电5”系统具有与俄制S-300PMU1/PMU2相抗衡的能力。但此时的“闪电5”仍是“犹抱琵琶半遮面”,外界无法有更进一步的了解。
据韩联社2016年4月1日报道,韩军联合参谋本部称,当天中午12时45分许,朝鲜从咸镜南道宣德一带向半岛东部海域发射了一枚短程地对空导弹,这枚导弹飞行了约100千米。【6】起初被怀疑为弹道导弹,但韩国军方对雷达轨迹进行分析后确认为地对空导弹。4月2日,朝鲜公开了此次防空导弹试射的画面,外界据此确认朝鲜发射的是KN-06防空导弹。【7】自此,人们清楚地认识到朝鲜防空系统的强大。
早期型号的S-300防空导弹的长度为7米,弹径450毫米,重1450千克,射程在90千米左右【3】。朝鲜“闪电”-5防空导弹的弹体比早期型号的S-300导弹明显更长,射程与俄罗斯1997年列装的48N6E2型导弹相似,根据导弹长径比可以推算出导弹直径也是500毫米,重约1800千克,战斗部重约145-200千克(碰炸或近炸引信),这与上文韩国专家表述的情况相符;采用复合制导(初段惯导或程序制导+中段无线电指令修正+末端TVM)体制制导。导弹主要由带固体燃料火箭发动机的弹体、飞行控制设备、战斗部、电源、电气系统组成,平时存放于运输发射筒内,贮存寿命为10年,不用维护。导弹采用垂直冷发射,由燃气发生器将导弹吹出发射筒,发射20米后主发动机点火。其射击死角远小于倾斜发射。导弹封装在发射管中,发射加速度达100g。使用气动舵与矢量推进舵复合转向。“闪电”-5防空导弹的相控阵雷达可同时引导12枚导弹攻击6个目标,机动控制中心可以同时控制12部发射车。此外,据韩国“北韩信息中心”获得的内部资料(脱北者?特工?内鬼?),“闪电”5系统未公开的指挥所, 据说装有多个大小相同的工作台, 每个工作台有两具20英寸彩色液晶多功能平面位置显示器, 指挥所自动化程度与俄罗斯S-300PMU系列相当, 由1名军官和5名士兵就能完成整个指挥控制流程。【10]这还是2016年的信息!S-300PMU1/2或S-300V系列使用的F波段或C波段相控阵目标搜索雷达,带敌我识别器,其作用距离可达300千米,搭载在自行底盘上,结合上文,朝鲜国产相控阵雷达的性能可能与之(64N6或64N6E或64N6E2)相似。它采用了新一代火控计算机。这种雷达有三种扫描方式,用于探测低空目标、中高空目标和来袭的弹道导弹。一旦目标被捕获,该雷达就可以实施对目标的自动跟踪和辅助对导弹的制导。作战期间,发射车通过地面电缆和无线电数据链与该雷达连接。【2】而且,“闪电5”的低空射高仅为10米。低空防御能力显著提升【9】这个数据甚至与俄罗斯S-400水平相当。【21】接着着全面深入对比俄制S-300PMU2的技术性能:S-300PMU2型由指挥中心、目标搜索雷达、制导站、48N6E2型导弹及4联装发射车等部分组成,能同时拦截6个目标,具有全天侯全空域作战能力。48N6E2型导弹采用惯性制导和主动雷达末端制导,弹长7.5米,弹径0.5米,起飞重量1800千克,最大射程200千米,最大飞行速度6马赫,采用破片杀伤战斗部,发射方式为垂直发射,可拦截速度3千米/秒、射程2500千米来袭的战术弹道导弹,最大拦截距离120千米,最大拦截高度30千米。该弹既能在某一距离引爆来袭导弹的弹头,也能引爆导弹燃料箱内的剩余燃料。因此,即使该弹本身的爆炸碎片没有直接击中目标,也能摧毁目标【8】。由上述内容可知,朝鲜2016年时的“闪电5”与俄罗斯1998年的S-300PMU2在综合性能上不相上下。
三.最终定型
2017年“闪电5”迎来最终验收实弹测试
2017年4-5月,朝鲜对“闪电5”进行了定型测试。2016年时,最高司令官同志对其评价是“勉强及格”。可在2017年的朝中社报道中,却说“已经解决了之前的全部问题”,“一切指标全部达到目标”。由此,2017年的“闪电5”相比2016年又有了一定的提升,且上图中的雷达似乎变成了更先进的有源相控阵雷达。 而且我们结合“金星3”反舰导弹,可以相对准确地推测其最终版本的进步之处。朝鲜自研金星3反舰导弹,整体尺寸比“闪电5”配备防空导弹更小,弹长仅为5米左右,但更小的尺寸往往需要更高的精密化水平。其外形虽然与俄罗斯KH-35天王星反舰导弹很相似,但是制导方式上却增加了光学制导。其和台军的雄风2E反舰导弹一样,在雷达导引头下还布置了一个小型的光学窗口,如果雷达头被干扰,则自动切换光学窗口,增强了导弹的抗干扰能力。 【22】其X波段主动雷达导引头探测距离为20千米,末端飞行高度为浪尖上3~5米 (6级以下海浪) , 命中精度(CEP)4~8米, 拦截难度较高。弹体前端上方的红外线 (IR) 影像感测器 (视距约2千米) 也可以打开,以 提升命中率。此外, 导弹还具有航路规划能力, 导弹可以规避航路中的障碍, 并可以规划一定的航路形成不同方向的攻击态势, 实现饱和攻击目标舰。【9】而老式的“闪电3”防空导弹也在2017年初享受了“技术反哺”:新增的被动引导头能够跟踪气流辐射能, 使闪光干扰程度降到最低, 抗干扰能力强, 使用方便。导弹在飞离发射筒后能自动准确地转向目标, 既能对目标进行尾追, 又能迎头攻击目标。【37】
“金星3”反舰导弹采用了复合制导,具体可用的有:惯性制导、主动雷达制导、格洛纳斯卫星制导、电视制导(图像匹配制导)等等,这其中,我尤为关注主动雷达制导,因为2017年的“闪电5”防空系统没有理由不将末端TVM制导变为更先进的主动雷达末端制导!朝鲜是明显突破了其电子技术鸿沟,这是国际社会的普遍共识。2007年之前就大量试射的“火星11”,就有使用雷达末制导的版本,其命中精度(CEP)小于15米,弹长约6.4米,弹径约0.65米,全重约2000千克,整个尺寸并不比“闪电5”使用的防空导弹更大。2014年,朝鲜通过改进雷达引导头及相关系统并使用轻质材料,使“火星11”在命中精度不变情况下,射程翻了一倍。【38】“闪电5”火控雷达也被升级到与俄罗斯30N6E2相当的水平。其配属导弹有效射程可能达到200-250千米,性能比较接近48N6E3导弹。
两者在肉眼看不出什么明显区别,朝鲜雷达应是仿制前者或在其基础上改进的。详情见后面“雷达评析”板块。
可以预见,“闪电5”的最终版的水平才是朝鲜想要的,能承担领空防空拦截的利器。美韩空军夺取制空权将更加困难,缓解航空军落后带来的被动情势。美国战略与国际研究中心通过美军多维侦察体系,盯死咸镜南道宣德地区及有特定能力的军/民用单位,基本上认定其早已进入大规模生产部署状态。且
据美国情报部门的评估,至少有156套“闪电5”发射车投入使用。【11】而在2017年以前部署的几十套过渡型“闪电5”,也会被尽量按照2017年最终版的性能改造,在此之前它们被扔在北部山区。
四.气动布局评析
“闪电5”的气动布局与俄制S-300系统如出一辙。朝鲜“闪电”-5防空导弹的气动外形与S-300使用的5V55系列和48N6E系列导弹相同。S-300使用的48N6E系列导弹采用无主翼式气动布局,弹体光滑,尾部有4片空气舵。导弹采用燃气舵和尾翼控制飞行。这样,就可以将导弹的气动操纵面设置在导弹的尾部,使导弹的机动性更强。导弹的火箭发动机工作时间一般很短,火箭发动机里的药柱燃烧完后,导弹的重心前移到前部,这样将气动操纵面设置在导弹尾部就可以为导弹提供更大的操纵力矩,提高导弹的机动性。由于舵面离导弹质心较远,舵面的面积可小一些,舵面的受力情况(载荷和力矩)也相应较小。“闪电”-5防空导弹的小型尾翼可转动,既可起翼面作用,又可起舵面作用,因此取消了较大的中弹翼。导弹采用的HTPB高能燃料,可以在十几秒内把导弹加速到马赫数7的最快速度。在如此快的速度下,加装大型翼面会产生很大阻力,因此“闪电”-5取消了中弹翼。导弹的空气动力面沿弹身配置为X字形,其特点是在各个方向都可产生相同的机动过载,且具有在各个方向机动的快速响应能力。因此导弹在空间任何一个方向机动时,控制系统的滚动通道只要稳定滚动角或滚动角速度即可,从而简化了控制系统的设计,这种气动装置增强了导弹的灵活度。韩国专家认为其单发命中率高达70%以上【12】。
五.固体发动机评价
采用固体发动机的“闪电”-5导弹具有工作可靠、贮存维护方便、发射迅速等优点,这对于提升朝鲜防空导弹部队的生存力至关重要。高能固体推进剂、高强度、低密度材料的应用,使“闪电”-5的射程轻松超过100千米。朝鲜自2017年以来就有能力生产缠绕纤维壳体材料。【24】缠绕纤维能制造更轻的火箭,可以大幅降低导弹的结构重量,并使其具有更大的射程和有效载荷能力。韩国军方雷达的探测结果也证实了这点。导弹的固体火箭发动机由连接底、燃烧室、固体推进剂装药、装药支撑装置、喷管及点火具等组成。在发射火箭弹时,发火控制系统给予点火具发火信号后,点火具工作产生的高温、高压点火气体流经固体推进剂装药表面时,点燃主装药。主装药燃烧产生的高温、高压气体流经拉瓦尔喷管时,燃气的压强、温度及密度下降,流速增大,在喷管出口截面上形成高速气流向后喷出,从而产生推力推动火箭弹向前运动。
与K N – 0 2 / K N – 1 0(“火星”-11改进型)固体战术导弹(俄制SS-21导弹的朝鲜改进版)相似,朝鲜“闪电”-5防空导弹的固体发动机采用石墨-钨合金喷管,燃料为APAL-HTPB复合推进剂,它由含氧量较高的高氯酸铵(又称过氯酸铵的氧化剂)和端羟基聚丁二烯(燃料)组成,为提高能量和密度还加入铝粉作为可燃剂。这种复合固体推进剂是以高聚物粘合剂的弹性基体为燃料,其中均匀混合着固体氧化剂高氯酸铵,金属能量添加剂铝粉以及调节燃速、力学、老化、工艺等性能的少量添加剂,按设计要求的物理和化学性能优化组合,并以药柱的形式与燃烧室壳体粘接为一个整体,成为固体发动机结构中的一个组成部分。推进体与绝缘体之间有衬垫结构,“闪电”-5防空导弹采用的复合推进剂使用浇铸法制造而成。
浇铸成型工艺,就是在壳体与隔热层固化后喷涂上包覆层(通常是与推进剂的粘合剂为同一体系),然后把推进剂配方的混合物装到放置有芯模的壳体内,在真空条件下固化成型,再拔除芯模(有的芯模是可消融芯模),这时药柱已与壳体紧密粘接在一起。这种工艺比较简单。浇铸工艺 、浇铸成形一般不施加压力,对设备和模具的强度要求不高,对制品尺寸限制较小,制品中内应力也低,因此,生产投资较少,可制得性能优良的大型制件。【23】适宜于制造各种尺寸的药柱,综合性能良好,而且使用温度范围较宽,能量较高,力学性能较好。
而制造其固体发动机复合材料壳体通常使用缠绕成型工艺, 由计算机控制的自动缠绕机将浸过树脂胶液的连续纤维束在严格张力控制下, 按照一定规律缠绕到与壳体内腔尺寸相同的芯模上, 然后加热固化、脱模, 即可制成壳体。【38】
其发动机燃料柱采用内孔燃烧药柱,特点是:空心药柱,端面包覆,整个内孔燃面同时由内向外燃烧。药柱横截面可制成各种几何形状,比如星型结构,燃面较大,能产生较大的推力。内侧面燃烧药形,尤其是内孔组合药形使复合固体推进剂药柱的几何形状变得复杂,而药柱在其全寿命周期内会受到多种应力的作用,包括制造、长期贮存及运输中的温度循环引起的收缩和膨胀、冲击和振动,点火和飞行过程中发动机急剧增压或高压强。药柱结构完整性对于贴壁浇铸的几何形状复杂的药柱十分重要。在这些应力作用下,推进剂药柱结构的任何破坏,都会引起发动机性能的严重下降,甚至整个发动机的炸毁。所以,固体推进剂药柱必须具有良好的机械或力学性能,以承受各种复杂应力的作用而不至被破坏。闪电”-5防空导弹的复合固体推进剂以高聚物粘合剂为基体,呈弹性的橡胶态,具有良好的力学性能,同时还具有良好的抗老化性能,其使用寿命一般超过10年;且其可能对药柱的几何结构进行合理的设计,增大孔槽的曲率半径,减小肉厚系数(药柱内燃面至外表面的最小厚度与药柱外圆半径之比。),在药柱两端设置应力松弛套或人工脱粘层等。2016年朝鲜公开了直径达1.25米的新型固体导弹发动机的燃烧画面,这表明朝鲜已经攻克了大型固体导弹发动机的技术难题,相关技术有助于朝鲜开发“闪电”-6等弹体直径更大,射程更远的固体防空导弹。
六.雷达评价
“闪电”-5防空导弹系统的抗干扰性能,反导性能以及超低空拦截性能,都离不开照射制导雷达。其安装在轮式底盘上,车上还装载电源系统、天线高频舱和指挥控制舱。相控阵雷达主要由雷达/指挥控制车接口装置、控制器组合、发射机组合、射频激励器、接收机组合、信号处理机组合、敌我识别器组合、环境控制器组合以及天线组合等组成。该雷达能保证在严重的杂波干扰和电子对抗的条件下,对目标的跟踪和对导弹的制导。在行军状态时,雷达折叠下降在车厢的顶棚上。作战指挥控制舱内装有操作手的控制台、多功能计算机、信号处理设备以及机内测试设备。“闪电”-5的雷达和S-300PMU2的照射制导雷达有几个共同点:第一,都有一个阵元数量庞大的主阵面。这个主阵面就是反导防空系统的主要传感器,通过上千个阵元的划分和叠加生成多个波束去完成搜索、跟踪、照射目标和制导导弹等多种任务。第二,都需要一定数量的辅助阵面。其多功能相控阵雷达需要TVM天线阵(或者是导弹上的缩小雷达)、敌我识别天线和电子反干扰天线阵面。照射制导雷达需要辅助截获阵面和干扰对消阵面。其导弹辅助截获小阵,用作导弹起飞时截获跟踪,采用与主阵相同的单元;干扰对消阵,用于抗干扰的旁瓣抑制。其次该导弹雷达发射机功率强大, 具有国外雷达少有的“烧穿能力”, 能够压制小功率干扰机, 其对战机目标的锁定距离为160千米。【11】
韩国《国防时代》月刊指出。目前, 朝鲜全境被俄制远程警戒雷达所覆盖, 涉及型号为P-12/18, P-14, P-35/37等, 朝鲜国内工厂均实现自产。据访问过生产雷达的南浦通信机械厂的缅甸军事代表团成员回忆, 朝鲜工厂在雷达生产中运用大量精密元器件, 实现雷达产品由模拟化向数字化的转变, 这些改进可以提高雷达的可靠性、抗干扰能力与探测精度。更重要的是, 朝鲜空军基地和固定防空阵地都建有独立供电系统, 而且在2005年以后, 朝鲜人民军总参谋部与空军各歼击航空兵师、反航空师 (防空师) 之间的通信光缆全部敷设完毕, 目前估计这一网络已敷设到营级。【12】实际上, 朝鲜有能力将这些雷达组网, 建立较完善的对空警戒与指挥系统, 该系统不光用来引导航空兵作战, 也为朝鲜庞大的地面防空力量提供目标指示。韩国《亚洲经济》表示, 朝鲜人民军对野战机动防空和固定要地防空的重视程度甚至超过俄罗斯和中国, 从普通步兵排装备的单兵地空导弹, 到依托坚固地下工事的“防空长臂” (如“闪电”5地空导弹) , 令韩美飞行员在战时必须谨慎对待。【13】据韩国《亚洲经济》2012年3月10日报道, 自2000年以来, 朝鲜明显加大地空导弹的产量, 总库存大约增加了20倍, 朝鲜人民军试图采取“以地制空”的战法, 阻挠美韩在战时快速夺取制空权。【13】另据韩国《时事首尔》2011年7月报道, 朝鲜不仅沿用原苏联遗留在本国境内的KRTP-81“拉莫娜”战略电子情报系统 (ELINT, 即被动雷达) , 还自制了功能类似的产品, 秘密部署在沙里院、海州附近的防空基地内, 它们有可能捕捉到美国隐形战斗机间的通信信号, 也许还能跟踪掌握美军隐形战斗机的速度和飞行轨迹。韩国国防科学研究所推测, 朝鲜国产被动雷达的技术性能可能比“拉莫娜”更先进, 能侦察纵深400千米、宽100千米范围内的情况, 能够发现300千米以内的空中目标。如果由一个指挥所 (C2) 同时指挥三部“海州”信号站, 利用三角测量法, 整套系统的探测距离可延伸至600千米, 能同时跟踪40个目标, 飞机外部的隐身设计和隐身涂料对它都不起作用。按照韩国方面的说法, 朝鲜被动雷达具有一定的目标识别能力, 备有多目标信号特征数据库, 其数字运算系统可快速对几十种不同目标信号辐射源的技术参数进行测量比对, 并与自储数据库比较分析, 使雷达能准确识别各种空中、地面或海面目标。【14】上面那个信息令人好奇。笔者特意翻看了韩国军方公布的2013年对北监测实况的分析,发现了一些有趣的东西。以下为节选部分:조선인민군 총참모부 대변인이 위와 같은 문장이 들어있는 담화를 발표하기 사흘 전인 2013년 4월 1일 주한미국군사령부는 미공군 F-22 2대가 ‘독수리연합훈련’에 참가하기 위해 2013년 3월 31일 일본 오끼나와 가데나미공군기지에서 이륙하여 오산미공군기지로 전개하였다고 밝혔다.
2013年4月1日,朝鲜人民军总参谋部发言人发表包含以上内容的谈话三天前,即驻韩美军司令部表示,两架美国空军F-22为参加”秃鹫联合演习”,于2013年3月31日从日本冲绳嘉手纳空军基地起飞,向乌山美空军基地展开。
F-22가 가데나미공군기지를 이륙하여 오산미공군기지에 전개하기까지 약 2시간 걸리고, 일본 본토에서 이륙하여 오산미공군기지에 전개하기까지 약 1시간밖에 걸리지 않는다. 기습적인 공습작전에 유리한 비행거리다.
F-22从嘉手纳美空军基地起飞到乌山美空军基地展开大约需要2个小时,从日本本土起飞到乌山美空军基地展开大约只需要1个小时。 这是有利于突袭作战的飞行距离。
그런데 조선인민군 총참모부는 F-22가 가데나미공군기지에서 이륙하여 오산미공군기지로 전개한 비행에 대해서만 언급한 것이 아니라 F-22가 일본 본토에서 이륙하여 오산미공군기지로 전개한 비행에 대해서도 언급하였다.
但朝鲜人民军总参谋部不仅提到了F-22从嘉手纳的美空军基地起飞后展开到乌山美空军基地的飞行,还提到了F-22从日本本土起飞后,展开到乌山美空军基地的飞行。
당시 F-22가 일본 본토에서 이륙하여 오산미공군기지로 전개한 사실은 언론보도에 나오지 않았으므로, 조선인민군 총참모부가 언론보도에 나오지 않은 그런 사실을 언급한 것은 F-22 비행상황을 빠짐없이 감시하고 있었음을 말해주는 것이다.
当时,F-22从日本本土起飞,向乌山美空军基地展开的事实并没有出现在媒体报道中,因此朝鲜人民军总参谋部提及没有出现在媒体报道中的事实,说明F-22飞行状况一直都在被监视着。
번개-6에 반스텔스 조기경보레이더가 배속된다는 사실이다. 그 조기경보레이더의 비행체 탐지거리는 600km이고, 탄도미사일 탐지거리는 60km인데, 방해전파차단기능도 갖췄으며, 비행체 300개를 동시에 포착할 수 있다.事实上,闪电-6部署了反隐身预警雷达。该预警雷达的对飞行体探测距离为600公里,弹道导弹探测距离为60公里,具有阻断干扰电波的功能,可同时捕捉300个飞行体。
2013년 4월 4일 조선인민군 총참모부가 발표한 대변인 담화에서 언급한 것처럼, 가데나미공군기지에서 이륙하여 오산미공군기지로 전개한 F-22 비행상황과 일본 본토에서 이륙하여 오산미공군기지로 전개한 F-22 비행상황을 면밀히 감시하였던 비밀병기는 번개-6에 배속된 반스텔스 조기경보레이더였다.
正如2013年4月4日朝鲜人民军总参谋部发表的发言人谈话中提到的那样,密切监视从嘉手纳空军基地起飞向乌山美军基地展开的F-22飞行情况和从日本本土起飞向乌山美军基地展开的F-22飞行状况的秘密武器,是闪电-6的反隐身预警雷达。
조선인민군 반항공군이 번개-6에 배속된 반스텔스 조기경보레이더를 가동하면, F-22 스텔스전투기와 B-2A 스텔스전략폭격기를 600km밖에서 감시할 수 있고, EA-6B 전자전기가 쏘는 방해전파에도 끄덕하지 않으며, 사거리 3,500km의 탄도미사일이 날아오는 것도 포착할 수 있다.如果朝鲜人民军反航空军启动闪电-6部署的反隐身预警雷达,就可以在600公里以外监视F-22隐形战斗机和B-2A隐形战略轰炸机,能够抵抗EA-6B电子战机发射的干扰电波,还可以捕捉到射程为3500公里的弹道导弹。【25】2013年的演习,只向外界披露从日本冲绳飞到韩国乌山有两架F-22,而F-22战机从日本本土向韩国乌山展开的内容当时只有美韩军队中少数高层知道,且一直严格保密。朝鲜军方不仅说明了冲绳向乌山的F-22状况,还说明了从日本本土向乌山的“机密情况”,这令韩美情报部门吃了一惊。这或许能改变外界的一些认知。同时韩国一些权威智库一直坚信朝鲜有更先进的“闪电6”,发射筒径更大,采用两联装发射管,但朝鲜几乎没有正面承认过它的存在。以上如果不愿意信,我再拿一个较权威的2010年左右的分析报告(节选): 报道援引韩美联合司令部情报负责人的话称,朝鲜对购自俄罗斯的雷达进行改造,并于近期部署到靠近朝韩军事分界线的沙里院和海州一带。据称,该雷达是通过截听隐形战斗机的通讯信号来确定飞机位置和速度。消息人士称,延坪岛炮击事件后,以“华盛顿”号航母战斗群为首的美军与韩军举行联合演习,F-22隐形战机也从日本飞到朝鲜半岛参演。MBC电视台称,F-22在朝鲜半岛期间朝鲜国防委员长金正日(二代目)一直躲避在地下掩体内,报道认为,朝鲜军方能发现美军F-22隐形战机,金正日根据该情报躲进掩体,这一切均得益于新型反隐形雷达。【26】
有韩国军事专家认为,朝鲜开发新型雷达的消息可信度较高。因为朝鲜每月都会公布美韩侦察机进入朝鲜领空的次数,还说的挺准,表明朝鲜雷达探测能力很强。韩国军事爱好者组织“自主国防网络”负责人申仁均说,如果朝鲜部署反隐形战机雷达,美隐形战机执行任务时需要完全停止通信,或者需要完全关闭机载雷达,作战威力将大打折扣。韩情报人士还认为,2010年10月朝鲜在劳动党成立纪念活动上,首次公开S-300防空导弹(闪电5—编者按),它可能会根据新雷达提供的情报打击美军的隐形战机。【27】
除研发新型雷达捕获美军战机,朝鲜还为避开韩美侦察系统的监视网,对核心装备涂上隐形涂料。韩军去年获取朝鲜军方的作战指南《电子战参考资料》。该指南称,朝鲜军方将舰艇、战斗机、装甲车等武器涂上能够吸收雷达电波的隐形涂料,它能吸收95%的电波。韩国军方根据指南内容判断,朝鲜已成功研制出隐形涂料。【28】这也说明朝鲜在军事领域做到了“知己知彼”。其较新的“南浦级”隐形导弹护卫舰和“仑高级”隐形导弹艇也验证了这点。
其实,在2021年国防自卫展上出现的大型远程三坐标相控阵雷达,据有关分析,并不是最新研制的,而是在2016年就曾出现过的产品。这个雷达应该是与上文中朝鲜国产被动雷达共同组网使用的,可能就是之前遮遮掩掩的“闪电6”配套反隐身预警雷达,如果美日韩情报部门研究的准确可信,这个雷达还将参与射程3500公里的弹道导弹拦截,或是F-35、F-22隐形战机的探测跟踪。
朝鲜能完成上述“军事奇迹”,与其基础科学及电子技术有关。朝鲜金日成综合大学机械系提出一种新的激波反射算法,刊发在国际顶级期刊《Journal of Aerospace Engineering,Proceedings of the IMechE Part G 》,这反映了朝鲜材料学发达的技术水平。这种技术在朝鲜这就非常可怕了,高超音速流动中的激波反射问题是各国都在争相研究的。近年中国就曾有科学家对激波干扰理论和方法在吸气式高超声速飞行器研究中的应用给出示例性介绍,并针对非定常波系干扰在脉冲型高超声速实验设备原理和新设备创新发展中的应用进行了几个有代表性案例的展示。【35】而这次论文刊发或许也从侧面证明朝鲜目前有能力建造高超音速脉冲风洞、激波风洞并进行高超音速武器的研发,这种类型的论文是一定需要得到大量的实验数据支撑,并通过误差分析来验证其可行性,“纸上谈兵”的论文是不可能在这种地方发表的。“火星8”高超音速导弹的成功试射可能与其息息相关!在其他基础科学研究领域,朝鲜科学家也取得了突破性成果。朝鲜物理学家任成进发现了超连续体震荡的新机制。朝鲜量子信息学家金南哲开发了量子密码通信器。作为国际尖端材料协会会员,朝鲜材料学家俞哲俊成功开发出新能源材料。朝鲜物理学家申俊植发表了《对静电相互作用和电渗输运的水分子簇的大小效果》等基础物理学领域的多篇论文。朝鲜生物学家韩君燮提出了朝鲜式预测蛋白质结构模型精确度方法,获得学术界关注和好评[17、18]。
纳米技术成果在朝鲜国民经济各部门发挥重大作用。金日成综合大学开发出强力超声处理器,金策工业综合大学开发出高性能切削工具、管式纳米陶瓷分离膜等。朝鲜国家纳米技术局等单位研发的纳米矫正水和微量元素纳米肥被推广到全国各地多家农场。此外,朝鲜科技工作者还研发出疏水性纳米抗菌布、海水淡化用碳素纳米气体凝胶、纳米二肽香皂、纳米功能性薄膜等改善民生的技术产品[17、19]。
在相关领域技术研发方面,朝鲜科技工作者也取得了许多成果。朝鲜国家科学院与多家单位合作,开发出利用氧气的粉煤点火技术,保证了火电厂不用重油也能正常生产电力;开发出光纤维激光切割机、新型多功能经丝网造纸机等设备。金日成综合大学、金策工业综合大学、煤炭研究院、农业研究院等单位联合开发出燃烧模型铸造设备、新款风力抽水机和综合稻子联合收割机等设备[17、20]。
近年来,朝鲜掀起信息化热潮,在开发人工智能技术、大数据分析技术和检索技术等高新信息技术中取得了许多成果。朝鲜成功开发出海上指挥系统,可以对出海的所有船只进行指挥,实时接收船只定位、捕鱼量、呼救通报、密码短信等信息并迅速下达指令;开发出多种生产管理系统软件、人工智能软件、学习教育软件、模拟分析体育比赛软件和电脑设计支持软件等。此外,还推出了平板电脑“大洋8321”、启发儿童智能的智能游戏沙盘等多种信息技术产品[17]
七.制导方式评析
与S-300PMU1和S-300PMU2一样,2016年时朝鲜“闪电”-5防空导弹系统也是采用复合制导(初段惯导+中段无线电指令修正+末端TVM)体制【9】。TVM即“经由导弹的制导”,又称指令-寻的制导,为一种变形的半主动寻的和指令制导结合的制导体制。TVM通过地面站测量目标和导弹的坐标,当导弹接近目标时,导弹上的测向仪接受目标散射的照射信号以测量目标相对于导弹的精确角度,再将测量的坐标数据通过下行通道发回地面,由地面站进行处理,得出导弹的控制指令,再由地面指令发射机发射导弹控制指令控制导弹飞行。其与半主动雷达寻的的不同是:导弹控制指令由地面制导站产生而不是由导弹自身产生,这一点更像是指令制导,实际上可以认为将半主动寻的制导的导引头分置,探测部分放在弹上,数据处理在地面制导站上。与纯粹的指令制导不同之处在于导弹自身也测量目标坐标,并下传给制导站。这种制导体制实际上是寻的制导技术不成熟的情况下一种替代的制导方法。TVM制导具有寻的制导精度高的特点,并且制导精度不随武器系统作用距离的增加而降低,导弹越接近目标,精度越高。这是由于TVM制导中,角度测量是由弹上的无线电测向仪完成的,随着导弹越来越接近目标,其测定的方位角就越准确,进而可以精确攻击远距离目标,有助于增加防空导弹的有效射程。
而最迟在2017年初朝鲜便具备了成熟、可实战的主动雷达制导技术,那么2017年的最终版应该是使用这种“发射不管”的末制导方式。主要理由如下:TVM制导其实是特定历史背景下,因为火控计算机及其他电子设备不够精密和电子科技水平有限,无法使导弹具备极强的自动驾驶计算能力,从而出现的代替方案。具体就是:早期的微电子技术比较落后, 各种数字器件计算能力低下, 因此在导弹弹上空间有限的情况下, 不得不将数据处理装置从导弹身上转移至地面制导站, 从而节省弹上空间, 减小导弹的尺寸、重量和结构复杂程度, 使导弹的设计更容易实现。[29]现在朝鲜的主动雷达导引头早已实现体型小型化、成本白菜化, 而且性能也越来越强大, 其大规模应用已不存在问题。与TVM制导相比, 主动雷达制导导弹的弹上结构更复杂, 但可以简化地面/舰上系统的复杂程度, 并且主动雷达制导防空导弹的多目标攻击能力更强, 更适合用于“闪电5”的高强度防空;飞弹在飞行的过程当中不需要依赖外界的导引讯号,因此飞弹非直线的航行方式,以最有效的路线运用能量,达到更远的射程或者是在撞击目标前有更高的运动性。[36]但朝鲜暂未服役动能拦截弹,现役防空导弹多采用破片杀伤战斗部,在末端反导上偏弱。纵观2017-2021年间,朝鲜“金星3”反舰导弹、“金星4/5”远程巡航导弹、魔改版“冥河”导弹等都使用了主动雷达制导或者包括前者的光电复合制导体制。其变形技术也可在“金斯坎德尔”、“主体弹”、“超大型火箭炮”、“世界最强兵器”等新型精确打击武器上体现。但全部“闪电5”都采用主动雷达末端制导的可能性还有争论。“闪电5”的发展模式同俄罗斯S-300/400十分相似,都是根据作战需求适时改进系统。这是一种花费少,效益高,“短、平、快”发展地空导弹的有效途径。【30】所以2017年之前“闪电5”是一边改进,一边部署的状态。2010年推出基本型,2013年三次核试验后推出第一次改进型,2016年四次核试验后推出第二次改进型,2017年由于半岛随时可能擦枪走火,又推出了最终改进型,并按照最终版进行大规模生产应用。当然其发展改进历程也受韩美空军和导弹的压力影响。如果按照美国人公布的实战部署156套发射车保守来看,至少36套发射车是2017年以前布置的,光将其拉到2017年最终版水平就要花不少钱,而且还要对地面相关设备大拆大卸,之后的备弹造价也更加昂贵。从这个角度上看并不经济实惠,但也不排除将替下设备再次利用。据称,“闪电5”在2019年初便停止生产了,推测是为更先进的防空系统让出产能。且按美国公布数据看,继续大量生产“闪电5”的可能性不大,也没有必要。
八.系统组成
可以推测朝鲜“闪电”-5防空导弹的最小作战单元是营,包括6个发射连,每连有2-3辆发射车,包括一辆有主指挥室的发射车和1-2辆没有控制室的发射车。发射车由卡车牵引,行军转战斗时间减少到5分钟,每辆可装3枚导弹。导弹营装备一辆指挥车,低空补盲雷达和照射制导雷达。2-4个营组成一个旅,旅装备有自动化指挥装备,技术保障装备,机械维修和数字维修装备、备份器材等。营可独立作战,也可在旅指挥下作战。“闪电”-5防空导弹营包括8-12部三联装发射车和一部照射制导雷达、一部低空补盲雷达,一部目标指示雷达。其很可能突破了一种防空导弹系统只配置一型导弹的传统模式,创造性地将多种不同性能参数的防空导弹集成到一个武器系统中。数种导弹配用不同甚至相同的发射车,但在作战时作为一个整体来指挥控制。而这也能最大程度发挥上文中提到的“自动化指挥所”的作用。而且我们结合其近年来的电子工业发展状况:
2014년 12월 29일 조선중앙통신에서 보도한 바에 따르면 조선민주주의인민공화국은 현재 ASIC 제작 기술을 확보하였다고 보도하여 현재 20nm ASIC 제작기술을 확보하였다.
2014.12.29朝中社报道说,北方现在掌握了20nm制程的ASIC技术。
2017년에는 111호 마스크 제작소를 통하여 LP형 HKMG 생산 기술을 갖추는데 성공하여 파운드리 하여 실증하는데 입증을 한 뒤 2017년에는 10nm FinFET 공정을 개발하여 역시 파운드리하여 입증을 하는데 성공하였다.
2017年通过111号mask制作所 LP型HKMG生产技术具备了,代工实证成功后2017年又开发了10nmFinFET技术,同样代工实证成功。
2019년에는 7nm FinFET 공정을 개발하여 SoC 제작 기술에 접목하는데 성공을 거두었으며 이를 바탕으로 2019년 10월 30일 조선민주주의인민공화국에서 SoC 강의를 진행한 적이 있다.
2019年开发了7nm FinFET制程,成功对SoC制作技术接轨,而且在此基础上北方在2019.10.30进行了Soc授课。
2019년에는 SoC를 개발에 성공하여 현재 Glocom에서 ARM 마이크로프로세서와 SPARC 마이크로프로세서를 설계하여 위에 있는 공장에 파운드리를 맡겨 미사일 공장이나 기계 공장에 시장가격보다 약간 낮은 가격에 납품을 하고 있다.
2019年SoC开发成功,现在由Glocom设计ARM微处理器和SPARC微处理器,由上述工厂代工,以略低于市场价的价格的向导弹工厂或机械厂供货。【25】而中国在2019年才开始生产14nmFET!上面的东西都有一个特点:可莉害了,能增强朝鲜的工业水平和军事技术,为其开发更先进的武器打好基础。据此,朝鲜可能利用这些技术来优化“自动化指挥所”、防空导弹的复合制导体系、单发杀伤效率等,使其向S-300PMU3水平接近。而2021年那些惊为天人的新型武器,可能也有这些工业产品的突出贡献。而这些技术产品,为其轻工业的工序化、自动化、再生化、无尘化、无菌化等作出了具大贡献。【31】但目前尚无确凿证据表明朝鲜使用SOC技术制造手机芯片。
除此之外,“闪电5”成体系的大系统可能配有类似俄罗斯“记者-E”的电子对抗系统。其
可以自动发现来袭反辐射导弹,并及时向地面搜索和警戒雷达发出短时间关机指令。在向地面搜索和警戒雷达发出关机指令同时,电子对抗装置向来袭反辐射导弹实施欺骗式干扰,力图使其偏离目标轨道。【32】目前有一个既相关,又不完全相关的信息—关于在延坪岛炮击事件当中,朝鲜疑似使用电子战系统干扰韩国k9炮兵雷达的新闻:
그러나 지난 2010년도의 연평도 포격전을 살펴보면 결과는 딴판이다. 북한은 재래식 무기만 활용한 포격전에서도 연평도에 주둔한 해병대에 충격적인 피해를 입혔다. 우리 군이 자랑하던 K-9 자주포와 대포병레이더는 북한군에게 효과적으로 대응하지 못했던 것이다.당시 북한은 단순히 포격만 단행한 것이 아니라 우리 군의 K-9 자주포로부터 피격당하지 않기 위해 전자전을 단행하였다. 이명박 정부 당시 대통령 직속 이상우 국방선진화추진위원장은 중앙일보와의 인터뷰에서 “연평도에 대포병레이더가 있는데 두 대 모두 작동이 안 됐다. 북한이 재밍(전파교란)한 것이다. 북한 포탄이 어디서 오는지도 몰랐다. 그래서 연평도 앞 작은 섬의 해안포에 대고 반격했다. 나중에 보니 실제로 북한이 포를 쏜 곳은 개머리 반도였다. 헛짚은 것이다”라고 서술하며 “국방부에 가서 ‘통일되면 포격을 기획한 북한 장교를 불러 술 한잔 사고 싶을 만큼 빈틈없는 기획이다. 국방부 당신들은 기합 받아야 한다’고 말했다”고 하였다.
然而 2010年度的延坪岛炮击战来说,结果却截然不同。 朝鲜在只使用传统武器的炮击战中,也给驻屯在延坪岛的海军陆战队带来了冲击性的损害。 我军引以为豪的K-9自行火炮和对炮兵雷达没能有效应对朝鲜军。当时,朝鲜不单进行了炮击,而且为了不受到我军的K-9自行火炮的袭击,还发动了电子战。 李明博政府当时的大统领直属国防先进化推进委员长李相禹在接受《中央日报》采访时表示: “延坪岛上有炮兵雷达,但两台都没有启动。 朝鲜是在进行电磁干扰,所以连朝鲜炮弹从哪里来都不知道。 因此,(我军)对延坪岛前小岛的海岸炮进行了反击。 后来才发现,实际上朝鲜开炮的地方是狗头半岛,白打一通。到国防部后(我说),统一以后想邀请计划炮击的朝鲜军官来喝杯酒,真是周密的计划。 国防部你们应该配合。”【33】也就是说,大部分人所认为的“炮拉了”或者“人拉了”可能并不是全部原因。而国际上也普遍认为是韩国的反炮兵雷达出了问题。所以这个信息应当引起重视。按照美韩情报部门保守推测的156套发射车看,“闪电5”防空营应有13-19个,防空旅应有至少4个。
九.主流研究问题
有部分“军事作家”对朝鲜该系统的性能明显低估,而且通篇文章没有引用任何数据与事实,仅凭几张图片,张口就是一套“天衣无缝”的逻辑理论,仅仅对外形进行简单类比,没有发散思维,也不与其他领域的东西结合,得出的结论与试射数据情况及国际顶级专家评述完全背道而驰。在今年三月,国家公开批评了目前在朝鲜韩国学研究上的最大问题:“长期以来,我国的不少朝鲜韩国学研究者语言功底薄弱,喜欢闭门造车、书斋式研究,既缺乏长期在朝鲜韩国留学、访学的经历,又缺乏系统学习语言文化的实践。我国的朝鲜韩国学研究专家大体上分散在不同的学科领域;研究人员或半路出家或半途而废,通过长期的语言文化学术积累取得研究成果的还是极少数。因而,不少文章,搬用生硬的西方理论概念去分析复杂的朝鲜韩国学问题和现象,毫无理论和数据根据,不做实地调研、臆想研究,因而导致其研究不深入、无创新。”【15】这不就是正好撞枪口?另外笔者补充一下,中国互联网对朝鲜军事认知大多停留在2011或2001,甚至1991年;对朝鲜经济的认知大多停留在“苦难行军”时期;对朝鲜科学技术的认知大多停留在2000年左右。如果真想了解相对真实的朝鲜军事及相关产业,建议看中国知网、中国知远战略与防务研究所外军开源情报库、俄罗斯卫星通迅社(要看专业分析内容,不是看微博上的新闻)、美国兰德公司+“北纬38度”研究机构、韩国首尔峨山政策研究院+国安战略研究院等国际社会公认的权威智库。上述单位至少在基本事实和分析评估上比较客观、务实、专业,立场上可能有偏见,但不影响太多。同时要注意眼光不是静态,而是动态!
十.结语
朝鲜“闪电”-5/KN-06防空导弹系统的出现,表明朝鲜已经突破了防空导弹垂直发射方式需要解决的诸多问题,包括:导弹过载大、初制导、推力矢量控制和大攻角情况下的气动特性、气动耦合等问题,代表了朝鲜防空导弹系统发射技术的发展方向,说明朝鲜已经具有较大的导弹发展潜力。这种使用相控阵雷达实现多批次、多目标跟踪和引导拦射的防空导弹系统,可以在单位时间内拦截更多的目标,抗饱和攻击的能力比以前的防空导弹更为强大。【2】由于半岛多为山地, 有高灵敏度传感器护身的美韩战机在地形限制下仍得经常贴地飞行, 这就容易受到地空导弹的攻击。考虑到“闪电”5导弹具有更强的机动作战能力, 加之它完全可以依赖外部信息源作战, 因此打击的突然性是过去朝鲜旧款地空导弹比不了的。即便是遇到朝鲜低档的单兵肩扛式导弹, 韩美战机也不能掉以轻心, 因为一旦遇到此类导弹攻击, 韩美战机会习惯性抛撒比自身发动机热量高出四倍的热焰弹予以干扰, 可是朝鲜人民军近年来部署的肩扛式导弹是在中红外线频谱工作的, 对韩美常用的近红外线热焰弹具有“免疫效果”。【11】在这些导弹中, 美韩最担忧的莫过于“闪电”5和S-200, 考虑到朝鲜半岛狭小的环境, 它即便在朝鲜纵深发射, 也能摧毁在韩国首都圈、京畿道上空飞行的航空器。【16】结合这几年朝鲜发展成果,朝鲜“闪电5”的能力至少相当于S-300PMU3的水平,有望整合上S-300V系列的功能,有效对付美制战机和部分导弹。同时看看S-400的一些基本参数:目标探测距离600千米,同时跟踪目标数量300个;毁伤目标最大高度为80000米,毁伤目标最小高度为10米,针对空气动力目标的雷达探测范围为360×14度,针对弹道目标的雷达探测范围为60×75度;(火控)能够同时攻击10个目标;地空导弹服役寿命约15年,发射准备时间为3-4分钟。【32】朝鲜“闪电5”400公里的目标探测距离,140-200个同时目标跟踪数,10米的低空射高,(火控)同时攻击6个目标,地空导弹服役寿命10-15年,发射准备时间5分钟,360度打击范围,对比显得不那么先进了,但复合制导体制倒是差不多。尽管如此,也能同韩国“天弓”形成对标甚至压制。但是朝鲜早已暗示完成“闪电6”或“闪电7”的开发。按照韩国军方公布的数据,朝鲜“闪电6”的配套反隐身雷达与S-400的91N6E雷达性能比较相似,不知道俄罗斯是否提供了帮助。美国方面有一个比较新的评析:通过卫星图像判断,“闪电5”至少被大量布置在海州和沙里院片区,用来压制美韩优势空军;还认为其可能拥有射程达400公里的未知新型防空导弹,同俄罗斯S-400所用的40N6导弹比较相似,同样不知道俄罗斯是否提供了帮助。美韩对朝强硬派人士则对此十分激动,猛烈抨击文在寅政府对朝鲜的“卑躬屈膝”。【34】
参考资料:(许多内容可在“中国知网”的一些学术刊上找到!)
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