竖起中的M系列火箭
六所村浓缩铀设施
战后,日本虽然没有公开发展核武器,但核电等相关事业的发展非常迅速。此外,日本政界始终存在着一种势力,要求日本发展核武器,解除“无核三原则”限制,建立日本自己的战略核力量。由于日本宪法的修订、自卫队地位的变更等问题,已经先后被提到了日本国内的议事日程上来,可以认为关于核军备的讨论是迟早的事情。因此,关注日本的核战争潜力,是非常必要的。
核能力
二战之后不久,日本便恢复了核科学的研究,并大力发展核电事业,截止到90年代末,日本拥有50多套核电机组,发电量占日本总发电量的近40%。
日本铀矿资源贫乏,根据1995年探明的储量,仅有7000吨左右。因此,日本在发展核电事业的同时,还进口储备了大量核原料,包括六氟化铀、二氧化铀以及其它核废料等。据90年代末的不完全统计,日本拥有天然铀1 300多吨,贫化铀4 000多吨,钚54吨,以及大量的钍和浓缩铀等等。
核武器的设计原理是公开的,发展核武器的难关有两个,一是如何获得能够满足裂变或聚变需要的核装料,一是设计制造中的工艺问题,其中以前一问题更为困难。
对于日本这个制造大国和科技大国而言,设计和制造核武器的工艺问题,是较容易解决的。因此,主要的问题是核武器装料的数量和生产。
目前,为人们所知较广的核武器装料,是铀235和钚239。而目前日本铀产品和钚产品的生产能力都是很强的。
在铀产品方面:铀235在自然界中数量不多,武器级(90%以上)浓缩铀更是需要庞大的核工业作为支撑才能获取。中国早期的原子弹研制工作中,是以自然界存在的铀矿石,经过重铀酸氨--二氧化铀--四氟化铀--六氟化铀--浓缩铀的过程,获得武器级浓缩铀的。其中,我国自1960年11月生产出2吨二氧化铀,同年12月用前一批生产出80千克四氟化铀,至1964年1月才获得了浓缩铀。其间每一步都付出了巨大的努力。日本负责这一工作的主要是日本原燃公司,该公司的浓缩铀业务部门,自开始浓缩铀业务以来,已经获得六氟化铀1406吨(数字截至2005年3月底),而六氟化铀与可以作为核装料的浓缩铀相比,已经只有一步之遥了。截至2005年,原燃公司每年生产六氟化铀的数量,最多时达到约200吨。应当说明的是,该公司的生产能力可能仍有富余。此外,该公司还通过进口,存储部分成品六氟化铀。
六所村浓缩铀设施内部的回收罐
M5火箭整流罩试验
在钚产品方面:1993年开始,日本斥资2万1400亿日元,在青森县的六所村建立了世界上最大的核燃料再处理工厂,该工厂亦隶属于日本原燃公司,年处理核废料能力可达800吨,每年约可提炼5吨钚(也可生产浓缩铀),而钚239的临界质量相对于铀235来说是比较小的。a相钚239(密度为19.4克 /立方厘米)裸球的临界质量只有10千克左右,若提高钚的密度,则5~9千克就能够达到临界质量。如果只是用于制造原子弹,以该工厂每年提炼钚的数量,能够制造的原子弹数目将达到“百枚”这一数量级。此外,日本50余处核电机组中,有相当一部分能够生产钚,每年能够获得的钚总量,约能够达到将近5吨左右。
总的说来,日本核科学学科建设较为扎实,全国从事原子能研究的专门或相关单位达到600多个,且有着门类齐全而又发达的工业体系,制造核武器是没有大的困难的。此外,日本大型计算机的水准很高,可以为模拟核试验提供良好的硬件基础。毫无疑问,从技术上说,日本具备发展核武器的能力。
运载和投掷工具
通常,核武器是指由核弹头及其投掷发射系统组成的武器系统。从实际作战需要看,投掷发射系统是非常重要的。从日本的现状来看,其可以选择的投掷工具,包括飞机、巡航导弹和弹道导弹,其中以弹道导弹的威胁最高,研制发展的难度也最大。
飞机作为投掷工具的要求主要是载重和突防能力,只要日本完成了核弹头小型化工作,则类似F-2攻击机或其下一代战斗机,就可以完成一般的投掷任务。
巡航导弹作为投掷工具,主要要求所有者拥有小型化核弹头,日本目前虽然没有巡航导弹,但其国内存在装备巡航导弹的呼声,且其盟友亦拥有此项技术,在不远的将来,进行技术转让是完全可能的。
对现代化防空系统而言,飞机和巡航导弹的突防能力都是有限的。特别是对于大国来说,战术飞机和巡航导弹的打击能力也是有限的。因此,弹道导弹的发展也就成为需要。
众所周知,运载火箭只要加上制导装置,再解决弹头再入大气层技术,就很容易发展为弹道导弹。从数据上看,日本的导弹及火箭运载技术是相当先进的,其H- 2火箭的近地轨道有效载荷可达10吨。类似H-2级别的运载火箭,从理论上说,一旦改为弹道导弹,射程可以覆盖全球各主要国家。日本也进行过再入大气层技术的试验,2002年2月4日,第二枚H-2A运载火箭鉴定飞行时,就搭载了一个试验装置--超高速大气层再入系统实验仪(DASH),使用超高速再入大气层技术的人造物体有两种--一种是宇宙飞船和返回式卫星,一种是弹道导弹,由于导弹战斗部重返大气层后,速度往往达到7、8马赫甚至十几马赫,此时不仅要保证弹头不被高温烧毁,还要保证弹头高速落地时的落点精度,所以弹道导弹对此技术的需求更高。日本公开宣布没有研制宇宙飞船的打算,返回式卫星也未见计划,因此,这种试验的目的值得关注。
此外,日本航天工业极其重视固体运载火箭的发展。我们知道,第一代弹道导弹大多使用液体燃料,在发射前需要加注燃料,准备时间较长,保障条件复杂,且同样条件下,液体燃料火箭的体积比较大,因此,后来各国的弹道导弹,除少数固定井式发射的型号之外,大多采用固体燃料发动机,这样导弹体积小,机动性强,而且发射前准备时间很短,几乎可以“拉出来就打”。而民间的商用发射,通常使用液体火箭发动机,因为固体火箭的先天缺点就是“比冲”小(比冲也叫比推力,是发动机推力与每秒消耗推进剂重量的比值),简单说就是同样的载荷,用液体火箭发射相对经济。日本目前的航天发射任务均为民用用途,在完成任务之外,本应以经济性为首要目标,但日本却一直大力研制固体火箭,从L系列到M系列,其M系列火箭已经发展到了M -5。且一般国家都会搞不同推力级别的几型液体运载火箭,分别用于不同重量不同轨道的载荷,但日本不同,它只有H-2系列火箭用于大推力发射,稍小的载荷,均以M-5火箭发射。例如,日本2004年使用M-5火箭先后发射了天文卫星和探月卫星,但实际上,此类发射任务对于火箭的机动性、火箭体积、火箭准备时间都无任何要求,本该用一型低级别的液体火箭执行发射任务才符合经济原则,但日方却均用M-5火箭执行任务,可能有一定的测试意图。
一个简单的对比也可以作为参考:同样是使用固体燃料火箭发动机,著名的俄罗斯“白杨”导弹长(带战斗部)22.7米,直径1.95米,导弹发射重量 47.2吨;M-5火箭长30米,直径2.5米,全重128吨。“白杨”导弹射程超过10000千米,战斗部重量超过1吨,而M-5若被改为远程对地运载用途,则其飞行距离和搭载能力,应当于“白杨”处于同一个数量级。
当然,日本火箭技术也存在一定的缺陷,从最近几年H-2屡次失败的发射记录来看,日本大推力火箭的可靠性依然有待提高。而且,如果试图建立战略打击力量,则火箭必然是需要批量制造的,若是每年几枚甚至几年一枚制造出来的火箭还无法保证可靠性,则以军用标准大量制造实用化的战略导弹是很困难的。应当承认,日本整体科技水平的确很高,但是,一方面,日本最擅长的是民用产品,在民用产品上极端注意控制成本的“特色”,可能造成其产品的冗余不足。另一方面,火箭是社会化大生产的结晶,除了科技基础之外,还需要一种系统工程的思想方法,需要研究者具有总体的宏观视野,这和日本产业擅长的“轻、微、精、小”的方向,是不一样的。
此外,战略核力量的建设是一个漫长而复杂的过程。
首先,弹道导弹的研制需要长时间反复的试验,尤其是战斗部再入段的很多技术,例如制导、突防等,如果没有别国的技术支持而单靠本国摸索,是非常困难的。即便美苏这样的超级大国,也用了超过15年的时间才能完成从火箭到战略导弹的实用化工作。中国则在1970年发射第一颗人造卫星后,直到1981年才完成了洲际运载火箭的全程测试。
其次,战略核力量是一个庞大的系统工程,有了运载工具,还要建立一系列部门作为保障。即使是有了战略导弹,还要面临很多问题--如何确定战略核力量的构成,是否搞“三位一体”,如果只搞海基核力量,就要发展战略核潜艇、攻击核潜艇等一系列装备,如果还要追求核威慑的高度可靠性,则成本会更高。从美苏的经验看,没有10至20年,是很难使水下战略核力量形成战斗力的。
综上所述,如果日本真的要发展核力量,能够在短时间内造出核武器,但其可能会暂时缺乏弹道导弹那样高效的投掷工具。但是,如果日本有足够强大的意愿,它们能够用一定时间和财力,建设一支有效的核威慑力量。
但是,日本的先天特点,决定了其发展核力量是缺乏前途的。相对大国而言,日本国土面积狭小,缺乏纵深,而对方则能够有相对安全的战略后方作为维持战争的基础。由于社会发展程度高,日本人口高度集中,1亿2千多万人口中的90%都集中在各个城市,而其中约50%的人口都集中在东京、大阪等十个大中城市及周边地区(仅东京城市圈就集中了日本25%的人口),这里不仅人口高度密集,还集中了日本几乎所有重要的政府机构、大学和科研机关、大部分先进的工业生产力和经济金融机构,以及主要的外贸港口,脆弱而密集的国土布局,使日本相对大国而言,更加无法承受核武器的损害。从这一角度讲,日本有制造核武器及其运载工具的潜力,但是缺乏进行核战争的潜力。
由于核战争给日本带来的损失显然会大于给大国带来的损失,则在双方核力量能力近似的情况下,日本核力量的威慑能力,将会明显弱于对方。反过来,在一场常规战争中,日本的工业生产能力、科技实力等优势,则能够获得比较充分的发挥。因此,相对于常规战争而言,发展核力量,对于日本并不是最经济的选择。