以色列弹道导弹系列（三）——杰里科3弹道导弹

一．研制背景和服役小传

上期我科普了杰里科2弹道导弹，虽然其具有了类似于中短程弹道导弹的潜力，且可以视弹道情况不同而打出不同的弹道，但杰里科2短程弹道导弹有效载荷仍然偏小且射程有限，作为战略威慑工具的价值实际并不突出。因此，为了达到洲际威慑的能力，杰里科3弹道导弹应运而生。

杰里科3是与沙维特运载火箭同时进入人们视线的。被设计用来发射以色列人造地球卫星，自1988年以来已进行了5次发射。在其研制成功后不久，外界就开始传言沙维特运载火箭其实是“同一个计划、两个型号”中的其中一个型号，而另一个型号就是杰里科3远程弹道导弹。

二．沙维特运载火箭

为了搜集到有关于杰里科3弹道导弹的更详细的资料，我们不得不先来看看沙维特运载火箭的信息。沙维特运载火箭是以色列研制的小型卫星运载火箭。1988年9月19日，沙维特火箭成功发射将欧菲克1号卫星送入太空，使以色列成为继前苏联、美国、法国、日本、中国、英国、印度之后，世界第八个有能力将卫星发射至为太空的国家。

沙维特火箭为三级固体燃料火箭，其第四级液体燃料火箭可选择使用。沙维特火箭有沙维特（RSA-3）型、沙维特1号、沙维特2号等型号。其由位于以色列太空总署附近的旁的海岸发射，其弹道穿越地中海上空，以防止碎片掉落至土地上和避免飞越东方对其有敌意的国家，但造成沙维特运载火箭的运载能力比一般向东方发射的低（速度约损失400m/s）。下表列出了沙维特运载火箭的发射记录。

因为杰里科3弹道导弹的立项时间是在20世纪80年代，所以，我们取沙维特运载火箭的基本型进行计算和分析。沙维特运载火箭基本型即是由RSA-3中程弹道导弹改进而来，类比我国将东风-4中程弹道导弹改进成长征1号运载火箭的思路。

一个很有意思的地方在于，RSA-3弹道导弹的用户其实是南非。RSA-3弹道导弹/运载火箭的开发始于上个世纪80年代，开发得到了以色列的帮助，因为南非需要以色列的先进火箭技术来提升核武器投送能力，而以色列需要南非的铀原料来制造核武器。据认为它与以色列杰里科3导弹和沙维特运载火箭基本一样，沙维特运载火箭的目的是将一颗质量为330kg的小型监视卫星送入位于轨道倾角41度、近地点212km远地点460km的地球轨道。该卫星的太阳能电池重7公斤，能提供295W电能。即使南非宣布放弃核武器计划之后，RSA-3的研发一直继续。但是，因运载火箭商业化的失败，RSA-3计划在1994年取消。

RSA-3弹道导弹的第一级和第二级使用相同的发动机，载有9吨的推进剂。第一级火箭的排气管使用燃气舵进行前16-20秒飞行期间的方向控制，并在火箭的尾部使用了安定翼进行气动控制。第二级有一个高膨胀比喷嘴，可能装有矢量喷管。第二级之后是第三级火箭和有效载荷。这一级火箭和载荷护罩的总重量为583kg。

下面是沙维特运载火箭基本型号的各级速度增量。请注意，由于南非没有类似于以色列的领土和地缘问题，因此南非的火箭速度增量更高（没有所谓的400m/s速度损失），更适合拿来计算杰里科3弹道导弹的性能。

三．杰里科3弹道导弹

因为网上对杰里科3弹道导弹的弹体材料，发动机燃料和其他数据，导弹弹头质量，弹头当量，制导系统水平等数据可谓寥寥，甚至资料都有自相矛盾的情况出现，所以我就得边写边辨析资料对错，并且采纳有用的部分。（写这种本身资料就很模糊的文章实在是个煎熬，观众老爷们一定要狠狠的点赞投币啊！）

从整体设计上看，杰里科3弹道导弹基本确定为三级固体燃料火箭发动机，可能使用杂环芳纶壳体，没有PBV（这点参见上面的结构图）。但是仅凭这些信息计算其射程远远不够。

首先明确一下杰里科3弹道导弹的起飞推力。一般而言，固体火箭起飞推重比大约在2.5到3之间。因此从维基百科的资料上说，我认为杰里科3弹道导弹的一二级发动机使用HTPB燃料，推力774千牛（约79吨推力），比冲268秒（理论值，实际上一级比冲最好可能也就250秒），工作时间分别为55和95秒，装药比数据未知，不过考虑到杰里科3弹道导弹的第三级使用的大西洋研究公司的AUS-51发动机装药比突破了0.9，因此可以认为该弹一二级装药比也在0.9左右。

其次，关于第三级发动机的性能。第三级发动机，编号为AUS-51，网上没有具体资料，普遍说法有两种。一种认为发动机质量2.6吨，不提燃料质量；另一种说法认为发动机质量2吨，装药比0.95（即燃料质量1.9吨）。结合上面的RSA-3运载火箭速度增量和质量变化，我认为取前一种说法较为合适。其次是要解决装药比的疑点。目前已知的装药比最高的固体火箭发动机是三叉戟IID5弹道导弹的一级发动机，可是也才只达到了0.944。因此，AUS-51发动机可能的性能如下：质量2.6吨，装药比约为0.92（取0.9和0.944的中间区域），HTPB推进剂。这里有一点需要说明，维基百科认为三级发动机比冲298秒，却只是模糊地写了个“固体推进剂”。实际上，这个比冲只有高性能的，高能量密度的NEPE推进剂才可以达到。但是AUS-51发动机绝不可能采用这种推进剂，原因有二：一是大西洋研究公司并未掌握NEPE燃料的制造技术，当时掌握这个技术的只有美国，确切地说，只有美国的赫克里斯公司和锡奥科尔公司，因此AUS-51发动机不可能使用NEPE燃料。二是美国绝对不可能出售这个当时独步全球的先进技术，即使客户是亲近美国的以色列。目前看来，二三级的比冲很有可能是在286秒左右（这还是较好的水平，类似于LGM-30G弹道导弹的二级比冲）。

顺便说一句，三级发动机保持了和一、二级发动机相同的外径，这使得三级发动机看起来十分扁平。其燃烧室总体来看呈球型，这是为了保证固体燃料燃烧面在整个发动机运行过程中尽量均匀，避免出现过高或者过低的推力，带来加速度上的不良影响。

最后，关于弹头。以色列仅仅进行过一次核试验（疑似，1979年，由美国“渔船座”卫星在印度洋上空拍摄到的核爆闪光。渔船座卫星是美国专用于监视大气层内核爆炸闪光的太空监视系统），且此次试验数据经后续分析，确定是一次4000-5000吨级原子弹的爆炸。此后以色列既没有大气核试验记录，也没有地下核试验记录。但是以色列竟在1986年宣称自己拥有核武器，且“十分成熟”，这也许意味着以色列的核武器小型化水平达到了相当的高度（也就两种渠道，第一是外国的技术支持，但是太过激进，触及他国核武器研制的核心机密，可能性极小。第二种就是自主制造，可能性较大，但这样也只能制造性能保守的原子弹）。如果他们可以用沙维特运载火箭把166kg的载荷投送到近地轨道，将330kg载荷投送到15000km之外，那么他们也可以将400kg左右的投掷质量投送到距以色列14000km的地方。而14000km射程相当于覆盖美国全境有余。

这里推测一下弹头数据：为最初级的原子弹，质量200kg，内含6kg钚元素，内爆构型，当量2万吨。结合美国国防部1987年4月的报告和瓦努努的部分披露文件，推测以色列的核武器制造水平如下：

1、以色列的Soreq原子能研究中心、比沙瓦，迪摩纳等核设施设施等同于美国的洛斯·阿拉莫斯国家试验室，劳伦斯利弗莫尔国家实验室与橡树岭。Soreq原子能研究中心进行的工作涵盖了与原子能有关的各个方面：工程设计、工程管理、非破坏性实验、光电设备、脉冲能量源、工艺学研究、化学与核安全等等。这就形成了核武器设计与制造的技术基础。

2、Soreq原子能研究中心对洛斯·阿拉莫斯国家试验室，劳伦斯利弗莫尔国家实验室与橡树岭的技术研究都有跟踪,包括使用激光来研究冲击波前的特性(由美国首创),可应用于核武器爆炸现象的研究中，在基本材料制备方面也投入了大量资源，其他领域还包括部件零件加工、脉冲能量源、电子束与高能激光。辐射技术包括了X射线闪光照相法，用于破坏性实验，对核装置的内爆压缩进行诊断。

3、以色列还在研究新型光学传感器、复合材料加固、也提出了一系列X射线激光的方案（有常规激励也有核激励的）。在杀伤机制的研究上，以色列正在将层裂与破片过程结合起来考虑，还有对大气层内探测、大气湍流、等离子体中的辐射传播，定向能武器的离子源与光学部件研究、空间环境/核环境中传感器的失效机理等等。以色列研究的弹塑性变形的拉格朗日流体力学代码同美国能源部、国防部使用的类型相同，在研究核武器内爆压缩过程与分析层裂过程中都有用。Soreq原子能研究中心使用等离子体代码与爆轰代码来模拟超高速轻气炮研究，也是一个出成果的领域。

这是夸他们的，下面美国就指出了以色列的困境：

4、以色列的研究人员在设计、生产聚变武器方面仍然存在困难，在比较复杂的核装置中同时应用裂变和聚变过程（即以色列并未掌握增强型原子弹和氢弹）也没有成功。在核技术方面，以色列大致相当于美国1955年到1960年的裂变武器设计水平。虽然以色列研究人员正在开发专门的计算机代码来研制氢弹，这些计算机代码同时在宏观和微观的层面上详细地描述了核裂变和核聚变过程，但是美国很怀疑以色列能完成可实现完整氢弹设计的计算机代码，因为这些过程包含有复杂的辐射输送现象而且是多维的。目前以色列并没有进行这些计算的能力，其核武器设计仍旧极端保守。

5、（作者结论）至少在80年代末期，以色列没有能力制造氢弹或是增强型原子弹，仅能生产极其保守低效的原子弹；这是与“该国仅进行过一次核试验”这点符合的。有很大的可能性是今天以色列的核武器技术仍然处在同样的水平上。

因此，我们可以整理出杰里科-3弹道导弹的整体数据了。

可得速度增量为：

一级速度增量：1217m/s。

二级速度增量：3315m/s。

三级速度增量：4764m/s。

修正后：7740m/s。这个速度甚至都可以不用运载核弹头了，直接把卫星送上近地轨道都可以。

当投掷400kg载荷时，速度增量为：

一级速度增量：1212m/s

二级速度增量：3282m/s

三级速度增量：4488m/s

修正后：7450m/s，刚好14000km。这个数据连笔者都不禁为之惊讶。虽然杰里科3弹道导弹的二三级火箭确实多装了燃料，但是依然为速度增量的大幅增加起到了决定性的作用。此外这个载荷和侏儒弹道导弹几乎相同（侏儒起飞质量16.7吨投掷454kg射程13000km，杰里科3投掷质量400kg起飞质量23.6吨射程14000km），但杰里科3起飞质量远大于侏儒弹道导弹。对于导弹来说，更重的质量就意味着更多的燃料，更多的燃料就意味着更高的冲量，意味着把相同质量的弹头送的更远，或相同射程投送更重的弹头。多出7吨，就算用差一代的燃料，也足以把性能差距补平了。

当其携带1000kg载荷时，其射程将锐减至6000km以内，这和美国劳伦斯利弗莫尔实验室对杰里科3弹道导弹的估计符合。

需要说明的是，上面计算的是投掷能力，考虑到导弹向西发射的速度损失，最终携带330kg载荷射程大约13000km，关机速度7340m/s。携带400kg载荷时，射程约为10600-10700km。携带450kg载荷（即一枚200kg重2万吨当量的原子弹弹头）时，射程10000km。这个数据才够作为弹道导弹。

四．制导系统

惯导系统，不必多说。