朝鲜导弹为何进步这么快？美国专家说是靠走私-张帅奇
【今年朝鲜进行了“火星14”导弹试射，这一方面是一个地缘政治重大事件，另一方面在国际火箭技术界也引起震撼，其从中程导弹到洲际导弹的技术突破来得如此快速和突然，让人难以置信。而朝鲜“火星12”和“火星14”的大推力液体燃料发动机技术来源究竟如何，也引起诸多猜测。
以下是今年8月伦敦国际战略研究所研究员米歇尔·埃尔曼撰写的文章，提出了朝鲜导弹发动机可能来自乌克兰的推测。译者从专业角度对这一推测进行了若干点评，并提到了朝鲜洲际导弹发动机技术来源的另一种推测：使用燃气发生器循环的自行研制的发动机。究竟这两种说法哪种更接近现实，在更多消息出现前，也难以评判。我们刊发此文，不代表证实其中观点，仅供有兴趣的读者参考。】
朝鲜已经通过非法渠道从俄罗斯和乌克兰获得了高性能液体燃料发动机
作者：米歇尔·埃尔曼，导弹防御方向高级研究员
日期：2017年8月14日
朝鲜“火星12”中程弹道导弹发射现场图
首次以实战构型发射的“火星12”导弹
朝鲜的导弹计划在过去两年中取得了令人惊讶的进展，其一向以短程导弹和中程导弹，包括不时试射失败的“舞水端”中程导弹（即“火星-10”）为主力的军火库中，突然增加了两个新成员：“火星”-12中程导弹和“火星”-14洲际导弹。在此之前还没有国家能够在如此短的时间内实现从中程导弹到洲际导弹的技术突破。如何解释这一快速进展？答案很简单，朝鲜从境外渠道获得了高性能液体燃料发动机。
有可靠证据显示，这些液体燃料发动机的技术源于苏联RD-250系列发动机，其增推改进型号已经被应用在“火星”-12导弹和“火星-14”导弹上。朝鲜可能通过非法渠道从俄罗斯或乌克兰的黑市上得到了数量不明的该型发动机。
朝鲜一直在寻求为其并不成功的“舞水端”系列导弹寻找替代品，近期曝光的RD-250发动机和其他一些证据都表明，过去两年中有些事情确实在起变化。
导弹试验揭示的近期技术进展
2016年9月朝鲜进行了一次大型液体发动机地面点火试验，据称该发动机可以产生80吨推力。2017年5月该型发动机再次进行了地面点火试验，这次进行测试的还包括四台小型姿态控制发动机。
同年5月14日，金正恩视察导弹试验现场时，朝鲜试射了新式中程弹道导弹——“火星”-12。这枚采用单极火箭发动机的导弹沿着一条非常陡峭的高抛弹道飞行，轨道顶点高度超过2000公里。如果“火星”-12采用正常弹道，其射程或许会达到4000-4500公里，可将3400公里外的关岛置于打击范围内。
朝鲜电视新闻中出现的火星-12导弹喷口画面
“火星”-12的成功试射令朝鲜导弹工程师们信心大增，于是他们开始追求更远大的目标：把射程足以覆盖美国本土的、采用两级火箭发动机的弹道导弹送上太空。7月4日，采用两级火箭发动机的“火星”-14导弹进行了试射，此时距离“火星”-12成功试射尚不足两个月。
第二次“火星”-14导弹发射试验在7月28日进行。“火星”-14采用了轨迹陡峭的高抛弹道，第一次实验中弹道顶点的高度达到2700公里，第二次试射的弹道高度可达约3800公里。
韩国、日本和美国分别证实了北朝鲜公布的导弹试验结果。这几次试验中导弹均落在了东海中，距离发射地点约900-1000公里的区域。如果这两枚导弹采用最大射程弹道而非高抛弹道，则其最大射程将分别达到7000公里和9000公里，远远超过洲际导弹的门槛射程-5500公里。
根据“火星”-12的尺寸与可见特征可以推断，其最大发射质量约在24吨至25吨之间。朝中社公布的视频显示，“火星”-12在起飞阶段的加速度约在8.5-9m/s2。
如果朝鲜没有对导弹发射视频动手脚，则可判断“火星”-12发动机提供的总推力在45吨到47吨之间，其中主发动机提供的推力在39吨到41吨之间，辅助发动机提供的推力约6吨。”火星”-14的推测发射质量在33吨至34吨之间，初始加速度约4-4.5m/s2，照此计算其发动机提供的推力在46吨到48吨之间。
对新式液体燃料发动机技术来源的辨析
新式发动机（见图1和图2）的技术来源尚不确定，但我们可以通过排除法来缩小检索范围。
没有证据表明朝鲜成功设计并研制了国产液体燃料发动机。尽管在引进了“飞毛腿”系列导弹和“芦洞”（又译“劳动”-译者注）系列导弹所需的发动机之后，朝鲜可能具备了仿制这类发动机的能力，但这并不意味着朝鲜能从零起步研发大型液体燃料发动机，尤其是采用高性能推进剂、能够产生超过40吨推力的型号。
图1: 2016年9月与2017年3月进行的同型号液体燃料发动机的地面试验。不过只有第二次地面测试和”火星”-12的发射试验才展示了四台姿态控制发动机
如果朝鲜的技术专家在近些年研发并测试了一系列体积和推力稍小的发动机，则此类液体燃料发动机为朝鲜独立研发的可能性会稍微大一些，但并没有朝鲜进行此类活动的报告。
事实上，在”火星”-12和”火星”-14导弹成功试射之前，朝鲜试射的所有液体导弹，包括“飞毛腿”系列、“芦洞”系列甚至“舞水端”系列所用发动机的技术均源自俄罗斯伊萨耶夫化工机械设计局（冷战时期被称为OKB-2，曾为“飞毛腿”等导弹提供液体燃料发动机-译者注）; 而“飞毛腿”系列、“芦洞”系列和R-27弹道导弹（“舞水端”导弹的原型）的技术均来自于俄罗斯马卡耶夫设计局。因此”火星”-12和”火星”-14所用的发动机也很可能也是从某种渠道引进的。
如果该型发动机是引进的，由于在我们讨论范围内的发动机的外形特点、推进剂配比和性能概况等特性都是独一无二的，发动机的大部分潜在来源都可以排除。朝鲜进行测试的这款发动机的特征与美国、法国、中国、日本、印度和伊朗生产的发动机都不一样。朝鲜应用在”火星”-12和”火星”-14导弹上的发动机也不可能是这些国家生产的采用可贮存推进剂的发动机。这让苏联成为了朝鲜导弹发动机最可能的来源。
图2：朝鲜测试的三枚导弹采用同一型发动机组，由一台主发动机和四台辅助发动机构成
由于朝鲜所掌握的技术可能来自伊萨耶夫和马卡耶夫设计局，人们可能会怀疑这两家公司或是其中之一向朝鲜提供了相关支持。然而就”火星”-12和”火星”-14液体发动机的性能而言，这两家公司和该型发动机都没有关系。
接下来对苏联的其他发动机制造厂进行逐步排查，这些制造厂均以格鲁什科命名，现在属于俄罗斯动力机械科研生产联合体。我们发现RD-217型发动机、RD-225型发动机和RD-250型发动机均采用了与朝鲜所测试的发动机相似的可贮存液体推进剂。但RD-217型和RD-225型发动机的外观特征均与朝鲜所用的新式发动机大相径庭，只有RD-250发动机的外部特征与朝鲜的发动机相似。
图3:RD-250发动机由两个对称燃烧室和一个涡轮泵构成，采用偏二甲肼作为燃料，四氧化二氮作为氧化剂。每个燃烧室可以产生约394000牛顿，约合40吨的推力。RD-250发动机的喷口同样具有塑性环和冷却管，与朝鲜测试的发动机外观特征类似。不过以喷口向上作为其重要特征的朝鲜小型发动机与RD-250并没有关系
如图3所示，RD-250发动机拥有两个对称燃烧室，由一个涡轮泵提供燃料。当两个燃烧室共同工作时，可以提供总计78-80吨的推力。这一级别的推力与朝鲜在2016年9月第一次发动机地面点火试验时宣称的数据处于同一数量级上。
真相正逐步浮出水面，不过值得注意的是，”火星”-12和”火星”-14采用的是单燃烧室发动机。平壤曾声称去年九月的地面点火试验中使用了新的涡轮泵，这是有实际意义的，如果将RD-250发动机改装成单燃烧室液体发动机就必然需要一型新的涡轮泵。
没有情报显示朝鲜拥有展示过研发或改进大型液体发动机所用涡轮泵的经验，因此平壤的工程师们很难自行对涡轮泵进行改进。如果要对RD-250现有的涡轮泵进行改进，或新设计一种能为单一燃烧室提供燃料的涡轮泵，就需要对RD-250发动机非常熟悉、拥有丰富经验的技术专家。相关专业知识可能来自俄罗斯动力机械科研生产联合体和乌克兰南方设计局，因此我们可以得出结论，朝鲜所用改进型来自这二者的下属工厂。
另一种推论是，俄罗斯或乌克兰专家受雇于朝鲜的可能性极小，因为根据现有的情报，朝鲜没有生产该型发动机的相关设施。此外，一位近些年参观过乌克兰南方设计局的西方专家告诉作者，单燃烧室版RD-250发动机被陈列在附近的大学中，当地工程师声称将要生产这一型号。
单燃烧室发动机而非推力更强劲的双燃烧室发动机流出到朝鲜的原因尚不清楚。一种可能的假设是，向朝鲜提供设备的生产商出于某种原因对朝鲜有所保留。但无论如何，朝鲜第二阶段的试验都表明单燃烧室版RD-250发动机已经足够将洲际导弹投送至美国西海岸城市。
RD-250发动机由俄罗斯格鲁什科设计局设计，并应用在R-36（SS-9）洲际弹道导弹的第一级和乌克兰南方设计局的“旋风-2”型运载火箭上。“旋风-2”型运载火箭于1969年首次将人造卫星送入轨道，截至2006年最后一次发射，共执行了106次任务。当时乌克兰南方设计局负责“旋风-2”运载火箭的生产，俄罗斯人则负责以其发射人造卫星。
1991年苏联解体后，这一关系得以延续，这主要是因为两家设计局在体制层面上的长期关系，以及俄、乌两国和相关企业的商业利益。然而2006年之后俄罗斯不再购买南方设计局的火箭，从而终止了对原有体系的支持，尽管“旋风-2”火箭具有无与伦比的可靠性。
此后南方设计局反复尝试将“旋风”火箭和相关技术推向市场以吸引潜在客户，包括波音公司和巴西，但并无下文。到了2015年，乌克兰曾引以为豪的南方设计局已因财务危机濒临崩溃。
俄罗斯和乌克兰到底制造了多少RD-250发动机尚不为人知，但起码有几百台，否则南方设计局旗下的工厂和俄罗斯“旋风-2”火箭曾存放过的仓库中不会有堆积如山的发动机零备件。这些零件也可能存放在俄罗斯动力机械科研生产联合体位于俄罗斯各地的其它工厂中。
由于新的导弹和火箭不再使用RD-250发动机，存放废旧液体发动机零备件的工厂仓库可能因疏于管理而戒备松散。任何一伙心怀不满的雇员或拿不到薪水的仓库警卫或其它可以接触液体发动机的相关人员，都可能被诱使去偷出来十多台发动机。
从事这类勾当的可能是许多非法军火商、地下犯罪网络或倒卖前苏联财产的跨国走私团伙中的一个。这些高不足两米、宽不足一米的发动机可能通过空运，或更可能通过铁路被从俄罗斯运到朝鲜。
平壤和俄罗斯之间有不少难以言说的联系，包括在上世纪80年代到90年代非法走私“飞毛腿”、“芦洞”和R-27弹道导弹（“舞水端”导弹）的地下网络。而联合国对平壤的制裁可能会令朝鲜现政权加强与这些犯罪网络的联系。
在乌克兰同样有朝鲜政府的代理人在试图获取导弹技术。比如在2012年，两名朝鲜公民被乌克兰当局逮捕，他们被指控试图非法从南方设计局购买导弹零部件。如今南方设计局的不少设施都位于乌克兰政府控制区与俄罗斯支持的乌东部武装控制区的分界线附近，很显然朝鲜想为他们的洲际导弹项目搞到几十台RD-250发动机并不困难。
朝鲜是怎样得到RD-250发动机的？
很难判断朝鲜究竟是何时从何地获得RD-250发动机的。有观点认为相关走私行为发生在上世纪90年代，当时朝鲜正在积极采购“飞毛腿”和“芦洞”导弹的相关技术和备件，以及R-27弹道导弹的技术和伊萨耶夫4D10 发动机。但由于以下三个原因，这种猜测并不成立。
其一，上世纪90年代朝鲜从其所依靠的地下网络获取的主要是俄罗斯马卡耶夫和伊萨耶夫设计局生产的设备。俄罗斯动力机械科研生产联合体和乌克兰南方设计局均严格限制与马卡耶夫和伊萨耶夫设计局的联系，事实上在苏联解体前后前二者与后二者是竞争关系。因此朝鲜20多年前所依靠的地下走私渠道不可能与俄罗斯动力机械科研生产联合体和南方设计局有关系。
其二，直到不久以前朝鲜还在集中精力消化R-27导弹的技术以期实现其拥有远程弹道导弹的雄心。平壤最先拥有的中程导弹，于2010年第一次公开的“舞水端”导弹就是基于上世纪90年代获得的R-27导弹相关技术研发的。此外在2017年5月”火星”-12导弹试射之前，平壤为将来的洲际导弹准备的第一级发动机是由两台伊萨耶夫4D10液体发动机并联构成的。
而2016年3月金正恩视察洲际导弹模型时的照片显示，当时洲际导弹采用的是两台4D10发动机，而非单台RD-250发动机。一个月后金正恩指导的地面点火试验中出现的也是两台并联布置的4D10发动机，显然在当时朝鲜希望未来的洲际导弹采用这种发动机。没有任何证据表明在那个时期朝鲜计划发展以RD-250发动机为动力的洲际导弹。
乌克兰南方设计局作为重要的火箭、导弹研制单位，在独立后几乎没有任何新的订单，状况困难，但其库存和成品在国际黑市上成为抢手货
其三，采用分级燃烧方式的伊萨耶夫4D10发动机是一个集成在导弹燃料箱中的复杂闭循环系统。如果朝鲜在2015年就可以使用像可以安装在燃料箱外的RD-250发动机一样的开循环系统，由于其和朝鲜已经使用了数十年的发动机有许多共通之处，朝鲜工程师们会更倾向于将其作为新型远程导弹的动力系统，
然而当2016年朝鲜的专家们开始试射“舞水端”导弹时，导弹经常在点火后不久即告坠毁。能够确信成功的导弹试射只有一次。很难从媒体报道中判断出失败的原因。大多数发射失败都发生在导弹升空后不久，这意味着问题可能出在发动机本身，或者说是独特的“潜入式发动机设计”是试验失败的罪魁祸首。如果问题确实出在发动机上，朝鲜的工程师们可能会意识到想凭他们自己解决技术难题并不现实，这或许也是“舞水端”导弹在2016年之后不再进行试射的原因。
2016年经过改进的RD-250发动机曝光的时间大致与朝鲜决定终止试射“舞水端”导弹的时间切合。因此朝鲜工程师们意识到要解决“舞水端”导弹存在的技术难题实在难上加难、并开始寻找“舞水端”的替代品的结论是可信的。
如果说朝鲜是从2016年开始寻求获得新式液体发动机的，那么这个时间和乌克兰南方设计局遭遇财务危机的时间几乎就是同一年。这并不意味着乌克兰政府卷入了此事或者南方设计局的高管操控了这一切。任何一个可能在国家经济危机中首当其冲的南方设计局第聂伯罗彼得罗夫斯克或巴甫洛夫格勒工厂的工人，都很容易被来自俄罗斯、乌克兰或其它地区的奸商、军火贩子或跨国犯罪组织诱骗和利用。
朝鲜洲际导弹项目仍在推进
获得经过改进后的RD-250发动机后，朝鲜得以直接跳过不成功的“舞水端”系列导弹，以超出预期的速度研发新的洲际弹道导弹。不过”火星”-14导弹配套的作战系统还不成熟，尚需要多次试射以评估导弹的飞行和制导性能、作战环境下的综合性能及可靠性。导弹再入大气层技术的有效性也需要通过新的测试验证。
平壤最早可能于2018年部署”火星”-14导弹，若如此则部署前的试验次数不会很多，这意味着朝鲜必须承担部署可靠性不佳的导弹的风险。不过朝鲜可以在导弹装备作战部队之后，通过持续不断的飞行测试来降低这一风险。
此外，由于”火星”-14导弹的第二级动力不足，金正恩只能凭此将威慑范围扩展到美国西海岸的城市。因此平壤将会寻求研发射程覆盖美国全境的洲际导弹。改进后的RD-250发动机可以作为改进新式洲际导弹的基础，但研发一种新式导弹尚需时日。
对于美国与其盟友，以及中国乃至俄罗斯而言，现在还来得及通过谈判禁止朝鲜进行新的导弹试验并有效阻止其用日益增长的核能力威胁美国。但这一时间窗口很快就会关闭，必须立刻采取外交行动。
译者的话
在报告中，伦敦国际战略研究所的米歇尔·埃尔曼研究员认为朝鲜弹道导弹项目突然取得重大突破的主要原因是获得了性能远较朝鲜之前所拥有导弹发动机先进的RD-250液体发动机。对于朝鲜拥有的这批RD-250发动机的来源，埃尔曼研究员认为朝鲜是在近期从俄罗斯或者乌克兰获得了这批发动机，由于乌克兰南方设计局这两年濒临破产危机，从乌克兰得到这批发动机的可能性相对而言最大。
朝鲜因获得性能更好的发动机从而在导弹项目中取得突破的结论应当是可靠的。在”火星”-12曝光之前，“舞水端”导弹频繁试射失败可能意味着朝鲜对于R-27弹道导弹（“舞水端”的原型）技术的消化和相关关键设备的保养都存在问题。而从几次“舞水端”导弹试射失败的细节来看，导弹大都是在升空后不久即告坠毁，这意味着朝鲜并未真正吃透“舞水端”使用的源自R-27导弹的发动机。
为了节省空间而采用的将发动机直接放置在燃料箱中的设计，则可能是朝鲜方面无法取得突破的最重要因素。
朝鲜方面对此型发动机的技术难度也有一定的认识，因此在仿制4D10的同时开发了固体燃料的“北极星”系列导弹。可以说，如果朝鲜继续将R27的发动机作为新式弹道导弹的动力系统，恐怕”火星”-12和”火星”-14直到今天都无法飞上天。
朝鲜“火星10”导弹发射连续失败，表明以朝鲜的基础技术，很难完成如此潜入式发动机+高压补燃循环如此先进的火箭技术
从实际情况看，朝鲜确实为新式洲际导弹更换了发动机。2012年”火星”-14导弹早期模型（当时外界编号为KN-08）的第一级有六个火箭发动机喷管，包括中间两个较大的R-27导弹潜入式主发动机喷管和周围的四个小型摇摆式发动机喷管。
2016年4月9日朝鲜公布的该型发动机地面点火试验照片也证实该发动机采用了和“舞水端”导弹一样的潜入式发动机设计，即并联两台R-27导弹的主发动机和双燃烧室摇摆发动机。
但“舞水端”导弹的飞行试验记录表明这种设计可靠性非常糟糕，因此朝鲜肯定会设法采用更大推力的发动机来取代风险极高的双发并联潜入式发动机。
2017年3月18日朝鲜公布的新型大概率火箭发动机也证实了这一点，该发动机与早期“KN-08“导弹模型的发动机构型完全不同，其主发动机为2016年9月20日公布的80吨级发动机，周围新增了四个和R-27相似的辅助姿控发动机喷口，这至少增加了6吨推力。
据称新发动机采用的是燃气发生器循环。因此燃气循环的涡轮不必承受向燃烧室排放废气时的反压力，因而涡轮机的工作效率更高，提供给燃料的压力也更大，发动机的比冲也更大。这样的性能显然是朝鲜手中的旧式发动机无法比拟的，稍后”火星”-12和”火星”-14的成功试射也证实了这一点。至于这种新式发动机为何会是RD-250，埃尔曼研究员的推理过程已经比较清晰了。
俄罗斯博物馆中的SS-18导弹发动机涡轮泵结构模型
原本的“雷霆”导弹可能是参与苏军短程战术导弹选型的产品之一，图为早期设想图
埃尔曼研究员所持朝鲜手中的RD-250来自俄罗斯或乌克兰的观点也有一定道理。事实上这可能不是近期以来朝鲜第一次从俄罗斯和乌克兰获得相关技术和设备。
在2017年朝鲜“太阳节”阅兵式上出现了采用MAZ-547A导弹载重越野车底盘的导弹，该底盘原本是苏联SS-20中程导弹的运载/发射车，在《中导条约》生效、SS-20导弹被销毁之后被交给乌克兰作为木材运输车使用，但相当一部分随后便下落不明，其去向耐人寻味。当然在发射车这一问题上，也不能排除MAZ-547的原产国白俄罗斯直接向朝鲜提供的可能。
此外在2017年初，俄新社就曾爆料称乌克兰政府将苏联时期南方设计局的一个被称为“标枪”-R的小型车载式液体燃料洲际导弹的全套技术资料倒卖给了缅甸。以缅甸的自我定位和技术实力显然不可能去研发弹道导弹，因此如果此事属实或部分属实，则真正的买主肯定另有其人，考虑到此前朝鲜和缅甸曾在海军装备方面有过比较愉快的合作，这一导弹技术的真正流向可能就呼之欲出了。
在埃尔曼研究员的这份报告公开后，俄罗斯和乌克兰均在否认本国向朝鲜输出RD-250发动机的同时指责是对方向朝鲜提供了发动机。乌克兰太空总署代理署长在今年8月15日称俄罗斯“可以随意向任何方面提供”RD250发动机及设计图”，俄罗斯主管航天和国防工业的副总理罗戈津则在同一天表示责任在于乌克兰没有采取有效措施防止RD-250发动机流入黑市。
更有俄罗斯知名网络军事评论家米哈伊尔·霍达廖诺克认为技术外流可能有乌克兰政府参与。尽管埃尔曼研究员的报告中并不认为乌克兰政府卷入此事，但实事求是的讲，这一可能性确实不能排除。
2015年乌克兰曾宣布恢复对基于“奥卡河”导弹的“雷霆-2”计划，按照时任乌克兰议长图尔季诺夫的说法，这一计划得到了“不能透露具体情况的客户”的资金支持。不久之后韩国就开始了“玄武”-2C制造和试验工作，而事实上乌克兰公布的“雷霆-2”导弹的弹体与发射箱外形都与“玄武-2”十分相似（当然玄武2系列的技术参考也可能来自俄罗斯）。此外乌克兰此前还传出将根据“天王星”反舰导弹设计的“海王星”导弹售卖给朝鲜的传闻，并可能与伊朗中程导弹有所瓜葛，因此可以说乌克兰政府在此类事情上是有不少“前科”的。
乌克兰“雷霆”导弹外形与韩国“玄武2”高度相似
2014年俄乌关系恶化后，俄罗斯中断了与南方设计局的合作，南方设计局因此损失惨重。南方机械制造厂的一位技术人员曾于2015年春季对日本经济新闻表示，在长期拿不到工资的情况下，有经验的专家和技术人员流失的情况非常严重，而他们离开的时候往往会带走一些设备和资料。这些情况与埃尔曼研究员在报告中叙述的情况类似，可见RD-250发动机从乌克兰流出的可能性确实非常大，而乌克兰政府也确有可能在其中扮演了一定的角色，毕竟乌政府肯定不希望南方设计局彻底完蛋。
相比之下，俄罗斯政府放任RD-250发动机流入朝鲜的可能性要小得多，但如报告中所说，不能排除俄罗斯地下军火黑市向朝鲜走私武器的情况，或许走私到朝鲜的不是RD-250发动机，但多半是有一些装备通过这个渠道流入朝鲜的。
总体而言，埃尔曼研究员的报告展现了一个尴尬的现状，即在公开层面上国际社会对朝鲜的制裁极为严厉的情况下，朝鲜却能不断从地下网络获得支持其发展导弹核武器的技术和设备。由此观之，将朝鲜导弹走到这一步的原因全部归结于“制裁力度太小”是不够的，如果堵不住相关技术、设备和元器件泄密的口子，单靠“加强制裁”可挡不住朝鲜导弹研发的进程。
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