飞行测试禁令作为工具
遏制弹道导弹扩散

洛拉隆佩

INESAP信息公告第4号,1995年1月


在冷战历史的大部分时间里,美国和苏联一直在考虑限制弹道导弹的试验。《反导条约》、《第二阶段限制战略武器条约》、《中程导弹条约》和《削减战略武器条约》最终通过了限制。

导弹飞行禁令现在将被证明是减缓(或阻止)进一步导弹扩散的有用工具。禁止试验将是有效的,因为:A)飞行试验对于实现对正在开发的弹道导弹系统将按预期工作的任何程度的信心至关重要;(b)这种禁令比任何其他可以想象的军备控制协定更容易得到核查。

需要测试

弹道导弹的采购路线、射程、复杂性、任务和有效载荷都规定了不同的飞行测试要求。美国海军和空军对新的战略核导弹进行了周密的测试由于若干原因,发展中国家不采取如此广泛的检测程序。一个主要的限制因素是成本。测试基础设施是昂贵的,导弹在测试中也是如此。此外,针对导弹出口的新规范使得寻找补给变得越来越困难。

第二,绝大多数发展中国家的弹道导弹系统是进口的。采购国通常在很少或没有测试的情况下部署它们,因为这些导弹已经由生产商进行了全面测试。例如,沙特阿拉伯在1988年从中国购买了估计50枚css -2型导弹,而且没有从沙特领土上进行这一2,400公里射程导弹的操作飞行试验的报告。

最后,大多数发展中国家的导弹是短程或常规武器。拥有这些武器的国家将其作为威慑力量,或作为反恐武器。这两项任务都不需要进行广泛的测试,以达到反发射井核武器所需的高度准确性和可靠性。

由于新具备弹道导弹能力的国家缺乏试验,一些分析人士断言,试验限制对遏制导弹扩散没有多大用处。然而,第三世界国家的导弹发展或升级计划——那些旨在实现精确惯性制导、固体燃料和多级导弹——必须进行飞行测试。而且,事实上,那些为数不多的发展中国家(巴西、印度和以色列)正在追求远程导弹或太空发射能力,它们都有认真的、系统的飞行测试计划,尽管它们的飞行次数和成本都低于超级大国的计划。

正如印度和以色列军事机构所知道的,对正在开发的导弹进行零次飞行测试,将导致对该系统的功能没有任何信心。此外,实现系统可靠性的可接受程度的信任,并在不同条件下描述其准确性和性能,需要操作飞行测试。

虽然媒体报道经常提到第三世界导ReportsReports弹的“提高精度”,但没有一个重要的、高度可见的测试项目,这种说法必须以怀疑的态度对待。精度的测量,可能的圆误差(CEP),不能由一次测试确定;CEP只能通过在预定瞄准点发射大量导弹来估计。精度可能会因加工、校准或系统工程中的细微缺陷而打折扣,而且大多数发展中国家没有或没有生产足够数量的导弹来支持以评估制导系统改进进展所需的速度进行测试。

没有进行试验可能被认为是某些据称的导弹能力不存在的初步证据。发展中国家的导弹计划常常因为政治原因而被夸大——被指控的扩散者(出于威慑或威望)和发达国家(为了证明某些军事计划的合理性并支持向盟国出售武器)必须明确区分“真正的”发展中国家导弹计划(如以色列和印度的导弹计划)和那些似乎缺乏严格(或在某些情况下显然没有)测试的混合计划。

在这方面,最值得注意的,也许是夸大,或者至少是未经证实的,关于朝鲜弹道导弹威力的说法。朝鲜制造的导弹的功能是不确定的,更不用说可靠性和准确性了。根据一份报告,朝鲜在20世纪90年代早期制造并运送到伊朗的飞毛腿导弹无法使用,伊朗归还了这些导弹劳动1号导弹似乎已经成功地飞行试验过一次(1993年5月,射程400-500公里),也没有成功地试验过一次。由于它据称是飞毛腿导弹的进一步修改,[4]可能需要几次测试,但对一个严肃的武器计划来说,预计不止一次飞行测试。

同样,关于若干中东国家生产导弹的指控也没有飞行试验的现有资料支持。这是否因为没有进行试验、没有被观察到或没有公开报告,尚难以确定。

测试的替代方案

为研制和获得对弹道导弹的信心而进行的飞行试验的次数正在逐渐减少。这种下降是由于知识的积累和评估导弹系统的改进替代技术的发展。更好的仪器仪表和分析方法应用于火箭发动机的静态点火;更复杂的发射和飞行模拟被应用到制导和控制系统的训练中。此外,通过帮助设计、开发和评估,不断增加的计算能力将简化开发过程。

政治上的考虑也降低了测试的数量,限制了测试的可能性。例如,在美国大陆上空飞行是有问题的,因此引入了一种称为“民兵”模拟电子发射的静态测试程序,以部分弥补从现役发射井发射的飞行测试的不足。

从非军事空间活动向军事导弹转让知识也可能减少飞行测试的要求。Farooq Hussain说:“为卫星和载人航天器开发非常可靠的发射装置,并进行最少的飞行试验,这一直是NASA的理念。美国的航空航天工业现在已经学会了一些方法,通过这些方法基本上可以在没有飞行测试要求或仅在名义上要求飞行测试的情况下达到非常高的可靠性。”[5]

根据侯赛因的说法,诀窍是“在备份系统中引入大量冗余”。然而,这种“非常高的可靠性”的购买成本对于大多数军事系统来说是无法承受的。冗余意味着自重,以及系统成本和复杂性的倍增。典型的商业发射只有在最佳天气条件下进行,并且只有在火箭经过一大群技术人员的检查之后才能进行。此外,使用历史悠久的火箭(如Atlas、Titan和Delta)进行的连续系列无人发射本身就是一个事实上的测试项目,从中可以获得信息,以改进火箭及其操作使用。即便如此,这些系统的重大升级也伴随着一系列昂贵而尴尬的故障。

罗伯特·谢尔曼(Robert Sherman)指出,“导弹发展史上充满了新导弹和新技术的例子,这些新导弹和新技术在计算机模拟和地面测试中表现良好,但在飞行测试中暴露出了不可预测的、可能不可预测的致命缺陷。”在1980年代首次测试的8枚新战略导弹(MX、三叉戟II、潘兴II、SS-24、SS-25、SS-N-20、SS-N-23和SS-18后续导弹)中,除两枚外,其他所有导弹都未能通过首次飞行测试。谢尔曼说,MX导弹的惯性制导系统在早期开发测试中表现“出色”,但当生产团队从开发团队手中接手导弹生产时,其精度下降。如果不进行飞行测试,每一种新武器或部件都有发生灾难性故障的高概率风险。

可验证性

全面的飞行试验禁令(FTB)比现有的军备控制措施更容易核实。正如当时的中央情报局局长威廉·韦伯斯特在1989年5月承认的那样,“追踪比核武器发展更重要的地位。”新的导弹系统必须进行彻底的公开测试....”美国早期预警卫星能够可靠地确定导弹是否正在进行飞行测试。

在过去几年里,美国军方将越来越多的情报资产转移到被认为危险的发展中国家和地区。据报道,在1991年海湾战争期间,美国国防支持计划(DSP)卫星装备了红外传感器,探测到了所有伊拉克飞毛腿导弹的发射。此外,机载侦察机和E-8A联合监视目标攻击雷达系统(JSTARS)在战争期间发现了导弹活动。美国空军目前正在建立一个基于各种导弹排气羽流雷达测量的数据库,洛斯阿拉莫斯国家实验室正在开发一种可运输的光探测和测距(LIDAR)系统,可以快速、准确地识别导弹排气羽流。

尽管鲜有讨论,但对火箭静态试验的限制也可以被用来作为遵守放弃导弹开发承诺的可验证措施。火箭发动机的静态测试通常是在露天进行的,它会产生大量的热废气。红外线和化学特征,以及直接观察试验台设施,将有可能探测到它们。隐藏或伪装这样的测试并非不可能,但需要昂贵的设施,这些设施本身容易被侦察或人类情报发现。在执行这种限制的同时执行飞行试验禁令可以提供一项有用的建立信任措施。

在太空运载火箭中使用可能的弹道导弹部件来规避飞行试验禁令,将使这样一个政权复杂化。然而,即使无法阻止某些部件的测试,缺乏完整的系统测试也会导致对导弹可靠性的信心不足。

此外,在飞行试验期间,导弹在地面的导弹性能监视器上传输电子数据流。拦截这一遥测数据可能会暴露出表面上太空发射架飞行的军事升级。遥测的非加密应该是任何FTB制度的主要内容。如果违反这一原则,可能会提前表明打算突破一枚导弹。全面的T1 B将涉及军备控制效力和不干涉空间活动之间的权衡。为了在弹道导弹试验和太空飞行之间建造尽可能坚固的隔离墙,罗伯特·谢尔曼和其他人建议在飞行的每个阶段设置路标(见最后方框)。[8]**

飞行测试禁令的好处

在近期达成一项全面禁止军事导弹飞行试验的协议将是超级大国在《核不扩散条约》中承诺削减核武器的承诺的一个表现。通过继续发展战略导弹,减少意外或有意发生核战争的机会,将使整个世界受益。禁飞还将缓解人们对反导弹系统的需求,缓解全球紧张局势,释放出用于开发和部署此类系统的资源。

通过禁飞试验,发展中国家将获得一些明显的安全利益。导弹在中东被广泛使用,主要是作为恐怖和城市消耗的武器。假设不转移更多的导弹,禁止试验将停止昂贵的、不稳定的和致命的地区导弹竞赛。

某些发展中国家也将不再担心美国和俄罗斯将洲际弹道导弹重新瞄准它们。据报道,作为其最近“反扩散”计划的一部分,美国国防部正在考虑为一些三叉戟II D5导弹配备小型核武器以及常规弹头。关于将洲际弹道导弹或潜射弹道导弹转换为洲际射程的第三世界目标的讨论,可能会促使一些发展中国家发展自己的远程导弹作为威慑力量。此外,常规SLBMs所需的超高精度的开发可能会破坏美俄核关系的稳定,并重新激发定性核军备竞赛。禁试令将阻止这些发展,也将阻止中国开发新的洲际弹道导弹和潜射弹道导弹,以及实现改进的制导和多弹头运载火箭能力。

然而,在美国有强烈的政治利益致力于继续弹道航空航天工业;发展导弹防御系统的探索;以及保持对其他国家战略核力量优势的必要。类似的压力——尤其是维持导弹工业工作岗位的压力——也在俄罗斯发挥作用。

毫无疑问,飞行试验限制将阻碍甚至使远程导弹能力的扩散成为不可能。有关全球禁飞制度的可行性的主要问题是,美国和其他战略导弹国家是否真的对弹道导弹扩散感到足够担忧,以遏制自己的军事活动。

尾注

[1] 美国和苏联导弹试验计划以及导弹试验禁令的影响的详细分析由U.Schelb,Raketenzielgenauigkeit and Raketenteststopp(导弹精度和导弹试验禁令)给出,Marburg:1988。

关于发展中国家要求的测试基础设施的详细描述,请参阅:第三世界国家的短程弹道导弹基础设施要求,由美国空军系统司令部、田纳西州阿诺德空军基地的阿诺德工程发展中心(Arnold Engineering Development Center)准备。AEDC- 1040S-04-91) 1991年9月。

[3] 法新社芝加哥太阳时报,1993年4月20日,第页。46

参见D.C. Wright和T. Kadyshev的《朝鲜劳动导弹分析》,《科学与全球安全》,第4卷(1994年),pp。129 ff。

F. Hussain,《军备控制的未来:第四部分-试验限制的影响》,Adelphi文件,第165号(1981)。

R.谢尔曼,《禁止弹道导弹飞行试验的威慑》,《今日军备控制》,1987年12月,第8页。

[7] 1989年5月18日,威廉·韦伯斯特在参议院政府事务委员会上的书面证词。

[8]见Sherman,《今日军备控制》,第9-10页;P. Zimmerman,《弹道导弹活动的核查:问题和可能的解决办法》,工作文件18,加州伯克利:鹦鹉螺号太平洋公司,1993年9月;J. Scheffran,《核查禁止导弹和监测空间发射》,载于:W. Liebert, J. Scheffran(编),《反对扩散-迈向全面裁军》,第一次INESAP会议论评,明斯特:议程-弗拉格,1994;O. Wilkes et al, Chasing Gravity’s Rainbow: Kwajalein and US Ballistic Missile Testing(堪培拉:澳大利亚国立大学,1991);V. Thomas,“用于军备控制的固体燃料导弹生产监测”,《物理与社会》,第17卷。第1期(1988年1月),第8-10页;R. Howes,监测第三世界弹道导弹的能力,见:G. Neuneck, O. Ischebeck(编),导弹扩散,导弹防御和武器控制,巴登-巴登:Nomos, 1993,第101-113页。


区分弹道导弹试验和空间飞行的措施。

再入:弹道导弹再入飞行器以数倍于音速的速度接近或撞击地球;如果它们的速度更慢,在大气中停留的时间更长,精确度就会降低。高速再入并不用于太空计划。禁止试验制度可以禁止高速再入,雷达发射再入飞行器和终端机动。此外,可以定义法律允许的再入角度,以区分合法的空间助推器火箭和弹道导弹,以及卫星/航天飞机/航天器再入和武器有效载荷再入飞行器。

弹头分离阶段:可以对现有再入飞行器的重量和外形进行编目,然后可以禁止释放分担导弹再入飞行器重量和速度变化的物体。

提高阶段: FTB的各方将列出其部署的每个导弹助推级的长度、直径和总冲量;这些设备的飞行可能会被禁止。助推器与航天运载火箭相同的,应当陈列,供查验、清点和标记。贴有标签的助推器将被免除试验禁令,前提是它们不是在导弹轨道上飞行的。当被标记的助推器被使用时,所有新的助推器都必须是不同的。

所有美国洲际弹道导弹和更现代化的苏联洲际弹道导弹都使用固体燃料火箭发动机。固体推进剂比液体燃料更稳定、更易于储存,这使得它们在军事上更有用。通过Sherman提出的这种编目和标记系统,新的航天运载火箭可能需要使用不可储存的液体燃料发动机。这可以通过红外传感器在飞行过程中验证,红外传感器可以通过火箭推进剂的热特征确定其化学成分。此外,还可以通过国家技术手段对不生产固体燃料火箭进行核查。

制导系统最艰巨的挑战是确保在航天飞机或航天运载火箭上测试的制导不是针对洲际弹道导弹的。为了解决这个问题,谢尔曼建议对导弹和诱捕车进行内部检查。


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