M-20弹道导弹

M-20弹道导弹（英文：M-20 ballistic 导弹 ，又称：东风集团股份12，代号：DF-12，北约代号：CSS-X-15 ），是中国航天科技集团研制的一型近程弹道导弹（英文缩写：SRBM）。

该型导弹采用车载运输/起竖/发射一体化设计，双锥气动外形，带X形布置的尾舵。导弹动力为单级固体推进剂火箭发动机，卫星制导与惯性导航、全程制导方式，制导精度高、突防能力强。

M-20弹道导弹于2012年开始研制，2015年定型，在2014年和2016年的中国中国国际航空航天博览会上，分别以模型和实物方式展出。

发展沿革

研发背景

20世纪50年代，苏联根据德国V2导弹的技术，开发出一种使用液态火箭发动机的近程战术弹道导弹SS-1飞毛腿导弹。后来随着技术进步，逐步改进发展成一个庞大的战术导弹系列，包含SS-1A/B/C等多种导弹。

1970～1980年代，“飞毛腿”导弹的射程（300千米）、威力（战斗部1吨）、精度（CEP1000米）受到众多中小国家关注，成为许多国家强有力的大威力杀伤装备。该导弹一度出口装备了32个国家，并在4个国家有技术转让生产线。在整个20世纪后期的局部战争中，到处都有“飞毛腿”导弹的身影，尤其是两伊战争中著名的“导弹袭城战”，伊朗和伊拉克双方，先后分别向对方发射了189和77枚“飞毛腿”导弹，造成1700多人员死亡，产生了巨大的军事和政治影响。此后的美伊“沙漠风暴”战争、也门冲突、车臣战争、伊朗打击伊拉克境内库尔德自治区人等多次作战行动，都动用了“飞毛腿导弹”及其衍生型导弹。此外，广泛装备和技术扩散，也使得“飞毛腿”导弹成为了一些中小国家试图发展自主战术弹道导弹研制能力的起跑线，如伊拉克、伊朗、朝鲜等国家都曾基于“飞毛腿”导弹的技术，通过增加推进剂储箱容积、降低有效载荷等手段，自行研制战术弹道导弹。以至于后来美国牵头搞出一个“导弹技术控制制度”，就是旨在防止类似“飞毛腿”导弹的可运载大规模杀伤性武器的导弹和无人驾驶飞行器及相关技术的扩散。

但是，以现代的眼光来看飞毛腿导弹，其使用的1950～1960年代技术已经全面落后，尤其是三大致命缺陷：精度不足、作战反应迟钝和突防能力差，已经严重影响了航空武器系统的存在价值。“飞毛腿”导弹采用纯惯性制导，与现代广泛使用的卫星+惯导组合导航相比，其精度差一到两个数量级（组合导航精度约CEP50米，“飞毛腿”导弹的精度为CEP1000米左右），导致“飞毛腿”导弹只能用于城市等攻击面状软目标，无法攻击指挥中心、雷达站、机库、油库等高价值点状目标。“飞毛腿导弹”采用偏二甲肼和红烟硝酸液体推进剂，发射前进行加注，导致作战反应时间很长。车队进入发射阵地，不计算车辆展开时间，从测地、起竖、加注、检查、撤收车辆到点火发射，最顺利需要45分钟，若在未经测量的发射阵地上实施机动发射，需要约1～1.5小时方可完成发射。在现代空地侦查和打击手段面前，这种“小时”级的反应时间，基本就是活靶子，没有生存力。此外，“飞毛腿”导弹是典型的分离弹头再入弹道，最大射程的弹道高约120千米，全程无机动能力，是“爱国者2/3”、S300、“标准3”等具备反弹道导弹能力的防空导弹最易捕捉的目标，拦截难度不大。

针对第一代战术弹道导弹的不足，美国、俄罗斯、中国等军工技术大国纷纷推出了第二代战术导弹系统，如“圆点”、“东风11”等，美国军队也在MLRS多管火箭炮上集成了“陆军战术导弹”系统，采用固体火箭发动机取代液态火箭发动机，提高惯导精度，改善了导弹性能。但其弹道形式仍采用高弹道，弹头无机动能力，依旧属于“好拦截”的目标。随后，俄罗斯推出了第三代战术弹道导弹——“伊斯坎德尔导弹”战术导弹系统，采用大推力速燃固体火箭发动机，燃气舵初始控制、全程空气舵三通道控制、大气层内机动突防弹道，最大弹道高度小于50千米，具备末端大过载机动和垂直攻击能力。这些优越的性能使得俄罗斯对伊斯坎德尔导弹作战效能极具信心，多次扬言要部署到北大西洋公约组织东侧，对其战术导弹防御系统进行威慑和反制。“伊斯坎德尔”导弹的先进性吸引众多国际买家，但俄罗斯却对出口做了严格限制，价格高昂的同时还要附加一堆军事和政治要求。俄罗斯之所以能这么做，是因为自美苏两国于1987年签订《中导条约》后，美国和北约国家全面停止装备射程为500到5500公里的陆基巡航导弹和弹道导弹，国际市场上能够提供的先进战术弹道导弹系统只俄罗斯一家别无分店。

研发历程

按照中国传统的炮兵和第中国人民解放军火箭军兵（简称：二炮，现称：火箭军）职责划分，300公里以下射程的打击任务由炮兵负责。因此，中国炮兵持续在远程大口径81式122毫米自行火箭炮上投资，先后研制了70/150/280公里的远火弹药，并通过研制多管火箭炮射末敏弹武器系统、加装“惯导+卫星”组合导航等方式，大幅度提高远火航空武器系统的精度，实现了点面结合、远程高效、精确打击，但远火武器较小的弹径（最大370毫米）决定了其有效载荷偏小（200千克以内），难以承担毁伤大型目标和坚固硬目标。

与此同时，原中国人民解放军火箭军部队也通过台湾海峡96大演习和此后的对台作战演练中，逐渐认识到传统战术弹道导弹在打击点目标时精度不足的问题，开始研制一大批采用空气舵全程机动飞行的再入弹头，于是有了DF-11改、DF-15D和DF-21D等“带翅膀”的机动弹头。逐渐成熟和普及的北斗导航系统更是大幅度提高了卫星导航精度和战时使用的可靠性。随着二炮武器装备的不断发展，中国国产三组元/四组元复合推进剂和超高强度合金钢发动机壳体旋压技术也逐渐成熟，有效提高了弹载固体火箭发动机的比冲，改善了弹道导弹的运载能力。在这种情形下，结合成熟的卫星组合导航体制、全程大气层内机动飞行弹道、大威力战斗部、高效固体火箭发动机等基础技术突破，研制一型精度好、机动能力强、作战使用简便、突防能力可靠的战术弹道导弹成为可能。于是，中国国内战术弹道导弹研制的两大主力单位——中国航天科技集团和中国航天科工集团分别推出 了类似的战术弹道导弹产品，具备单级固体火箭发动机、全程空气舵机动飞行、惯导+卫星复合导航等特征。这些产品曾用于竞标中国人民解放军火箭军部队的“东风”12项目。后来因为种种原因，“东风”12项目并未开展型号研制，两大巨头才转而将两型导弹转为外贸，拓展国际市场，这也就是此后的M-20和BP-12短程战术弹道导弹产品。其中，BP系列由于弹径较小（M20无后座力炮弹径750毫米，BP12A弹径600毫米），战斗部威力也相应较弱，外贸势头不如M-20，名声也没有那么响亮。而M-20弹道导弹则成为了中国国产军贸产品的拳头产品，在世界各大防务展中频频亮相，成为了俄罗斯伊斯坎德尔导弹的强有力的竞争对手。

技术特点

总体设计

M-20弹道导弹，采用墨绿色涂装，双锥气动外形，带X 形布置的尾舵。全弹气动外形简洁干净，流畅优美。具有标准的高超音速飞行器外形。从其表面密布的下沉式防热堵盖、舵防热台阶和电缆罩前部复杂的气动修形可以看出，M-20的气动加热问题比较突出，设计上采取了一系列气动加热防护措施，表明其飞行高度低、飞行马赫高，正印证了宣传视频中那条全程低于50千米高度的机动飞行弹道。结合俄罗斯公布的伊斯坎德尔导弹的性能参数，估计M20无后座力炮最大飞行马赫数不小于5马赫，驻点最高温度不低于1000℃。这种大气层内高超音速飞行器，首先要解决的就是气动加热问题，美国军队的HTV、X51等高超飞行器都曾因为气动加热问题导致飞行失败（当然，X51的飞行高速和速度更高），而M20却成功突破相关技术，完成工程研制和批量生产装备，从这个角度也可以看出中国高超声速飞行器设计、分析、试验、材料、工艺等方面的巨大进步。

气动设计

M-20弹道导弹尾部空气舵的面积不大，在尾喷管出 口布置有四片燃气舵，从局部结构可以看出，其相同角度的空气舵和燃气舵使用了同一套驱动系统，联动偏转。这种设计可以节约四路舵机，有利于降低成本，在中国国际航空航天博览会展出的FD2000防空导弹和SY400制导火箭上也采用了类似设计。对于这种尺寸和飞行速度的导弹而言，M-20的空气舵面积偏小，舵面气动力占全弹气动力的比例较低，这势必导致其全程稳定度较低，尤其是刚从发射箱飞出时，全弹速度较低，舵面气动力很小，可能是中立稳定甚至是静不稳定的，因此需要使用燃气舵来进行稳定控制，以对抗初始扰动。为此，付出了燃气舵重量和推力损失的代价。这也符合中国航天科工集团有限公司的设计风格——对各种燃气舵机构，运用得非常纯熟。放宽静稳定度带来的好处是，在动力飞行段结束之后，全弹稳定度较低，舵效高，导弹机动能力强，有利于机动突防。同时，静稳定度放宽，也导致对 舵机功率要求下降，进而降低了舵系统的供电要求，减小了弹上电源系统的工作负载，提高了性能。在空气舵和弹身之间，有一个平台状的矩形板，其前端有三角形截面的凸起，这就是借鉴自“潘兴Ⅱ”的舵基板设计。导弹高速飞行时，气流通过舵前缘前方的三角形台阶，可以形成较强的激波锥，把后方的舵轴和空气舵连接结构保护起来，避免其受到严重烧蚀。同时，舵面下方的防热基板也使舵面在常用偏转角度内与弹身间隙不变，改善了舵面控制力随舵偏角变化的线性度，有利于控制系统设计。

M-20舵面后缘梢部进行了切角设计，看上去“简单粗暴”，在同类产品中未见此类设计。直接挖掉一个直角，估计是因这个位置的气动力比较小，去掉这块舵面对整个舵的影响不大，同时却能够一定幅度降低舵面的转动惯量，有利于降低舵机的惯性负载，改善舵机伺服品质。

飞控系统

M-20弹道导弹弹身两侧使用了截面低矮的双侧电缆罩，电缆罩的前端采用了类似舵基板前部的气动修形设计，可以降低阻力和气动加热。双侧电缆罩的设计也见于航天的多型导弹，解决了发动机内部不能布置电缆的问题，也可以将强电信号与控制信号分开布置，改善信号串扰，提高信号传输的可靠性。

根据弹壁电缆的出入口，在弹头方向的弹壁电缆入口位置，是全弹的仪器设备舱。在结合弹体上部的一系列口盖和天线窗口，更可以确认这里就是仪器设备舱段。一般而言，仪器设备舱内应该装有全弹的“中枢神经系统”——飞控和导航系统，其中包括飞控计算机、惯性导航装置、卫星定位仪等。舱体外部的天线窗口内部就是卫星定位仪的无线电接收机天线，可以接收GPS/GLONASS/北斗卫星导航信号。使用卫星组合导航之后，导弹的精度基本与飞行时间无关，可以大幅度降低对惯导装置的精度要求，使用结构简单、成本低廉的捷联惯导，而不是复杂精密的平台惯导，降低了导弹成本。在卫星信号无法使用的情况下，可以自动切换至纯惯导模式，损失一定精度，但不影响导弹正常飞行。

战斗部舱

在M-20弹道导弹仪器舱前部，可以看到一排长椭圆形 的下陷，其中有两个小孔，这就是舱段对接之后，用来封堵对接孔的防热堵塞。从这个断面向前就是整个M-20导弹的有效载荷部分——战斗部舱。目测整个战斗部舱长度约2m，主体呈锥形，按中国国际航空航天博览会现场提供的视频资料，其内部可容纳包括杀伤爆破、整体爆破、侵彻爆破、反跑道集束炸弹、温压等多种不同类型的战斗部。可以打击面状软目标（集结状态的人员、车辆、油库、炮兵阵地、交通枢纽等）、点状高价值目标（防空导弹阵地、雷达站、机场等）和坚固设防的加固点目标（指挥通信中心、地下掩体、加固工事、重要建筑等）。珠海航展介绍视频中，一枚M-20导弹以接近90°的落角准确命中一栋小型建筑并逐层贯穿楼板，直到钻入地下才起爆，显示M-20已具备智能侵彻引信，可以对每侵彻一层楼板的冲击进行计数，直到战斗部侵彻钻入设定的楼层才起爆，确保摧毁指定目标——就像当年美国军队用来轰炸中国驻南联盟大使馆的钻地制导炸弹一样。

此外打靶视频显示这种“垂直贯顶”的末端攻击弹道，也是提高M-20战斗部威力的重要措施。对于最常见的杀伤爆破战斗部，设计上要确保战斗部内的预制破片最大程度地飞散 至地面，从而杀伤地面目标，首先就要求战斗部起爆瞬间的姿态应尽量与地面垂直——如果不垂直，就会有一部分破片沿着战斗部直径方向向斜上方分散，失去命中地面目标的可能，另一部分破片却密集的集中在地面的小块区域，没有按设计要求均匀分布，浪费了破片。一般认为，若战斗部轴线与水平面夹角小于60°，会导致有效杀伤面积缩小约30%。对于前文所述的侵彻多层预制板的战斗部而言，如果末端战斗部姿态不垂直，通过每层楼板的时候，楼板都会给倾斜侵彻的战斗部一个侧向力，最后战斗部就会越钻越歪，甚至会从建筑物中钻出去，失去毁伤能力。因此，能够垂直贯顶攻击，也是M-20的一大性能卖点。

服役动态

2014年中国国际航空航天博览会上，中国航天科技集团展示了M-20弹道导弹的精确打击武器。这种以卡车作为发射底盘的地对地战术导弹虽然没有以实物形式参展，但其先进的设计理念和过硬的战术指标仍给外界留下了深刻印象。

中国版“伊斯坎德尔导弹”，据航天科技集团提供的公开资料显示，M-20地对地导弹可以精确打击敌炮兵阵地、导弹发射阵地、装甲集群、预警雷达系统、物资集散中心、地下或半地下指挥中心、地面建筑物等目标。导弹全程在大气层内高速机动飞行，最大飞行速度6马赫，最大飞行高度不超过50千米，飞行末端进行高机动变轨对目标实施垂直攻击。

2016年中国国际航空航天博览会，M-20弹道导弹实物展出，该导弹系统采用 了储藏/运输/发射一体箱体容器，这种先进的模块化设计提高了导弹的通用性，降低了维护和保养成本。

2017年12月外媒报道，亚洲国家购买了M20导弹。M20导弹在之前珠海航展中多次出现。

总体评价

M-20弹道导弹系统，在突防能力以及后勤保障和维护方面 着力研发。M-20采用了储藏/运输/发射一体箱体容器，这种先进的模块化设计提高了导弹的通用性，降低了维护和保养成本。

与俄罗斯“全裸”的伊斯坎德尔导弹系统相比，M-20的适装性更好，维护起来也更加简便，显然是充分考虑到了客户的需求。M-20导弹射程远、威力大、重量小而且还难被拦截。

参考资料

中文：中国M20短程导弹终于成功出口 性能堪比俄伊斯坎德尔.新浪网.2018-04-06