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日本的核能力和戰略導彈潛力
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二次世界大戰中﹒日本軍國主義者依靠其龐大的軍事力量發動侵略戰爭,給亞太地區許多國家和人民造成空前的浩劫和災難。戰敗投降後﹒日本於1947年5月開始實施新的《日本國憲法》。新憲法在第二章“放棄戰爭”的第九條裡明確規定(日本)“不保持陸海空軍及其他戰爭力量,不承認國家的交戰權”。
半個世紀過去廠。《日本國憲法》第九條文字依舊,但現實已與它大相徑庭。今天的日本不僅是世界經濟大國,也是軍事強國。1996年,日本國防預算高達500億美元,超過英、法兩國總和,高踞世界第二位。幾十年來,在美國支持和扶植下,日本以“自衛”的名義重新武裝起來。為在亞太地區重執牛耳,它不僅重建了一支裝備精良的陸海空軍,而且還是潛在的核導彈大國。
日本擁有世界一流的固體火箭
自V-2火箭問世50多年來,導彈幾經更新換代,以固體火箭發動機為動力的彈道式導彈(特別是核導彈)已成為當代殺傷破壞效率最高、威懾力最強的武器繫統。現在,除了聯合國五個常任理事國以外,還有不少國家想擁有它。其中,最具有實力的國家是日本。幾十年來,日本通過發展空間運載火箭,掌握了世界一流水平的固體火箭技術。
日本從50年代開始研制現代運載火箭。1970年2月,它用L-4S三級固體火箭將24千克重的“大隅”號衛星送人太空,成為第四個用自己火箭發射衛星的國家。70年代引進美國先進的“德爾它”火箭技術後,日本空間事業發展步伐加快。20多年來,它已用L、M、 N、H、J等5個繫列的11種火箭發射了50多顆不同軌道的衛星,成了一個實力雄厚的空間大國(表1)。從表1可看出,自L-4S開始,無論哪一次發射都使用了固體火箭(有時用作助推器)。頻繁的發射,使日本在固體火箭領域(包括發動機的推進劑、材料、噴管技術)以及火箭的控制、發射技術等各個方面,都積累了豐富經驗並達到世界一流水平。
推進劑
自80年代起,日本固體火箭和美國、前蘇聯先進的固體洲際導彈一樣,都采用疑基尾聚丁二烯(HTPB)復合藥作為推進劑”材料日本的新材料、新工藝歷來走在世界前列。它的固體火箭使用的高強度合金鋼NT- 150(H-2火箭助推器使用)與HT-230(M-5火箭的一、二級使用)、鈦臺金(M-3S2及N火箭的三級)以及碳纖維增強塑料(M-5火箭的三級),都是世界上同類中性能最好的材料。
噴管技術
現代固體發動機噴管的喉部要經受2500--3000℃高速熱氣流衝刷,而且噴管還要全軸擺動使噴流改變方向產生控制飛行的力和力矩。80年代,日本通過研制H-1火箭的三級固體火箭發動機,掌握了用碳/碳復合材料制造耐燒蝕高空噴管的技術,通過研制H-2火箭的助推器,掌握了特大型擺動噴管技術。H-2助推器噴管重1985千克,比美國MX洲際導彈一 級發動機噴管(重745千克)大得多。
它采用石墨喉襯、碳/酚醛等抗燒蝕材料,采用推力矢量控制繫統實現噴管全它采用石墨喉襯、碳/酚醛等抗燒蝕材料,采用推力矢量控制繫統實現噴管全軸擺動。此外,M-5的第三級固體火箭發動機上,日本也采用與美國MX水平相當的“延伸噴管”技術,與美國一 起在這個高技術領域裡名列前茅。
控制技術
N-2火箭引進美國速率捷聯控制繫統以後,日本開始在空間運載火箭上使用全慣性控制技術提高衛星的入軌精度。在世界上最先進的電子工業和計算機技術支待下,日本發展了獨具特色的火箭控制技術。在TR-1A及M-5火箭上,它率先使用光導纖維構成光路的激光陀螺,組成了不僅適用於火箭也適用於導彈的精度高、簡單可靠的控制繫統。
眾所周知,1983年美國裡根政府推出“星球大戰”計劃以後,美國和蘇聯相繼部署了最先進的固體洲際導彈MX(1986年)、SS-25(1985年)、SS-24(1987年)。它們不曾料到日本後來居上,1988年開始研制規模更大、運載能力更高的M-5火箭(見圖)。M-5火箭已經在 1997年2月14日首次發射成功,把“繆斯-B”(Muses-B)衛星射人太空。這樣一來,日本就成為世界上擁有最大三級固體火箭的國家。
日本固體火箭可以改成各種射程的導彈
“固體空間運載火箭”與“固體彈道導彈”之間﹒技術上本來就隻有 紙之隔。倘若把火箭運載的衛星換成導彈的彈頭或核彈頭,改變飛行軌道,它就成為能攻擊地面目標的彈道式導彈或核導彈。
日本固體火箭品種較多,可以組成各種戰術導彈和中程、遠程及洲際導彈。
戰術導彈
日本可利用TR-1A固體火箭改裝成戰術導彈。日本宇宙開發事業團為進行H-2火箭的單項研究實驗和微重力實驗,80年代至今先後研制並發射了TR-1和TR-1A火箭。TR-1A火箭直徑1.13米,全重1O。3噸,裝7噸HTPB復合推進劑。
TR-1A火箭可把63O-75O千克的微重力實驗艙射到265千米高度,並使它落到數百千米外的海面上。1991年9月,TR-1A火箭進行首次發射,就在控制繫統中使用了中精度光纖陀螺。計算表明,如果把它的“實驗艙”換成700千克重的彈頭,這個火箭就成為射程超過 750千米、可以裝載在越野汽車上發射的機動戰術導彈。這樣的導彈,能攻擊韓國、朝鮮和中國東北地區的目標。
日本宇宙開發事業團的河內山治朗曾經在199O年著文,展望了加一個3.5噸燃料的兩級火箭(TR-X)方案。它的射程能力,將超過美國的“潘興2”導彈。
“潘興2”導彈全重7.3噸,其中 、二級分別裝備3.2噸和2.2噸HTPB復合推進劑。發射726千克彈頭時,其最大射程可達到1800千米。這種射程的導彈,能攻擊中國東北、華北、華東、華南的目標。甚至可以打到西安。
戰略導彈
日本宇宙開發事業團研制的H2火箭助推器(SRB)直徑1.8米﹒裝59噸HTPB復合推進劑,海平面推力158噸,工作時間93秒。如果將其發動機殼體換成碳纖維復合材料以減輕結構質量,那麼僅僅用一個助推器作單級固體火箭,它就可以使2噸重彈頭達到5500千米以上的射程。
日本宇宙科學研究所研制的M-3S2和M5三級火箭與美國、前蘇聯的遠程導彈、洲際導彈主要參數的比較見表3。
從表3可知:(1)如果把M-3S2火箭的助推器、芯級的第三級及衛星去掉,換裝上彈頭,它就成為一個重約47噸、長24米的兩級中遠程導彈。
其射程能力與前蘇聯SS-2O導彈相當,從日本可以攻擊遠至馬六甲海峽的整個東南亞地區。
(2)不帶助推器的M-3S2芯級火箭與美國“民兵3”洲際導彈相比,其 、三級發動機綜合性能相當,二級發動機比衝較低,結構也比較重。
但M-3S2發動機裝藥量比“民兵3”多8.5噸,所以其總運載能力與“民兵3”相當。
如果用碳纖維復合材料更換其合金鋼殼體,它的射程能力將超過“民兵3”及SS-25導彈。
如果適當減少推進劑、縮短導彈長度,它可以成為車載機動發射的洲際導彈。
(3)M-5火箭比MX洲際導彈大得多。宇宙科學研究所公布它的運載能力是可以把2噸重的衛星射入250千米高、傾角31度的低圓軌道。這個能力,相當於能把2.5-3噸重的彈頭送到洲際射程。如果一、二級殼體材料更換為碳纖維復合材料,其運載彈頭能力可能超過4噸,可能成為名副其實的世界上最大的三級固體導彈。
制造彈道式導彈彈頭的能力
彈道式導彈的彈頭從數百乃至上千公裡的高空重返大氣層,飛行條件極為惡劣。許多想擁有彈道式導彈的國家,都因為無法越過這道技術障礙而裡足不前。而日本恰好在相關領域裡,擁有世界公認的技術優勢。
中遠程導彈、洲際導彈的彈頭以4.3-7.5千米/秒的高速和4O-2O度傾角再入大氣層。
巨大的衝擊波產生幾十個、甚至上百個大氣壓的外壓作用於彈頭殼體。
同時,與空氣摩擦還產生巨大的熱應力和劇烈升溫(遠程導彈彈頭端頭可達到3000- 4000℃,洲際導彈彈頭端頭可達到太陽表面溫度,即6000-10000℃)。6O年代,曾經用鎢合金作彈頭端頭,但它隻不過耐3500℃,不久就被淘汰了。
1969年,日本東麗公司生產出世界上首批高強度、高橫量碳纖維。
以此為開端,出現了耐高溫、耐燒蝕、抗熱震、密度僅為鎢合金1/10的碳/碳復合材料,以後的洲際導彈彈頭都用它。90年代,日本開始在航天技術中大量使用碳/碳復合材料。在高性能碳纖維產量方面,東麗公司一直占據世界首位。
1996年2月12日,由兩級狀態的J-1火箭將1040千克重的日本“希望”號航天飛機的“高超音速飛行試驗件”(HYFLEX)射人亞軌道。HYFLEX以大傾角(49度)再人大氣層,速度達到M=14.4。它完整地落到1300千米以外的海洋中。這次再入飛行試驗表明,日本事實上已完成了相當於射程3000千米的彈道式導彈彈頭的再人防熱工程考核。鋻於日本在碳/碳復合材料領域中的技術優勢,可以認為,一旦日本作出決定,它很快就能造出洲際導彈的彈頭。
除了防熱問題﹒現代彈道導彈的彈頭還要解決“落點精度控制”(即精確制導、末制導)和“反攔截”(即突防)兩大難題。眾所周知,美國在這些領域中處於領先地位。但美國常常依靠日本進口高精度電子部件和技術。1985年夏季“星球大戰”計劃開始後不久,美國曾要求日本防衛廳技術研究本部提供東芝公司的成像尋的裝置(它不受紅外線和雷達干擾)。除了這個例子,人們還可以通過美國希望從日本獲得諸如高速邏輯砷化鎵器件、亞微米光刻技術、圖像識別技術等看出日本在精確制導、突防方面均有雄厚的實力。
制造核彈頭和核武器的潛力
英國倫敦國際戰略研究所研究核動力與核武器擴散的專家們曾經得出結論,如果一個國家要想制造一枚簡單而適用的原子彈,應具備的條件是: 掌握核反應有關理論; 掌握核武器基本裝料的物理和化學特性; 具有制造核武器和試驗核裝置的技術設備; 擁有足夠的核裂變材料; 願意拿出必要的財力物力用於發展核武器。
他們認為,頭三條幾乎是每一個具有一定工業能力的國家都能夠做到的。
因為公開的文獻中,報道了許多有關核反應堆和核武器方面的技術,包括過去很難得到的制造核材料的資料。別說是工業國,就是半工業國,都具有制造第一代裂變核武器的技術能力。隻要它們有了足夠數量的武器級核材料,那麼,它們就能制造出核武器。
日本核原料極其貧乏。據70年代統計,它的天然鈾儲量和生產量,都不到世界總量的千分之一。為解決核電站的原料供應以及其他目的,日本近幾年從英國、法國購進鐶,總量已達4.5噸。其中,已運進國內1.6噸,其餘因遭到反對尚滯留在英國、法國。
1995年12月8日夜,位於福井縣敦賀市的日本“文殊”型快速增殖核反應堆發生嚴重的鈉蒸汽洩漏事件,激起國內外一片反核聲浪。除了對核安全的擔心,國際反核組織著重指出,“文殊”反應堆使用的一噸多鐶,足以制造12O多顆核彈。日本有關當局當然矢口否認此事,但國際反核組織的警告並非小題大做。
倫敦國際戰略研究所的專家們指出,在現在的各種核反應堆中,用液態金屬鈉冷卻的快速增殖核反應堆(如“文殊”堆)的燃料和產物中,鐶總量和可裂變的核材料鐶239的含量都是最高的,因此認為它是與核武器制造和核擴散關繫最緊密的一種反應堆。核武器專家們把鐶239含量占總量93%以上的鐶定義為“武器級鐶”,占80%左有的鐶定義為“反應堆級鐶”。5-10千克“武器級鐶”就能制成和美國投在日本威力相當的原於彈(2.2萬噸TNT當量)。1957年,美國曾經進行了一次“反應堆級鐶”的武器試驗,證實它也能產生核爆炸,隻不過威力隻有“武器級鐶”的1/20。依此看來,國際反核組織的警告的確應該受到重視。而且,稍有核常識的人都知道,鐶239含量較低的“反應堆級鐶”,經過核燃料後處理工廠的提純,就能成為高級的“武器級鐶”。日本在這方面起步不晚。1977年日本專家就曾經介紹了日本在1971年6月至1974年lO月建造茨城縣東海村燃料後處理廠的情況。二 十多年了,日本在核燃料提純的後處理技術領域,無疑已經積累了豐富的經驗。
日本的潛力遠不止於制造第一代水平的裂變原子彈。幾十年來﹒通過發展民用核電成長起來的一批核科學家和核工程技術人員,利用日本核工業的基礎和高科技優勢,在與第二代核彈緊密相關的核聚變領域進行了一般工業化國家也望塵莫及的工作。雄心勃勃的日本人,甚至計劃21世紀登月,從蘊藏量豐富的月球上取回氘和氚,而氘和氚的聚合反應與裂變反應相結合,就是氫彈。
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