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[核武器] 关于我国DF31“535”弹头和DF41新一代核弹头还有巡航导弹核弹头的讨论

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三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-2 21:34 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层 |阅读模式

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虽然是顶级机密,但凭借蛛丝马迹和一点参考信息,应该还是可以有一个大概的结果。
@zhutou6 @能吃能睡 进入本帖讨论,不要歪DF41帖子的楼了,那个帖子都有80多页了
 楼主| 三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-2 21:39 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
1993-1995年之间,我国一共进行了5次采用惰性次级弹壳的减当量地下核试验,国外分析认为这5次减当量低下核试验的当量在5-8万吨左右,我们不做最新一代核弹头“575”的全当量核试验,国外也不做W87/W88核弹头的全当量核试验,那么如何可以保证全当量核试验和实战中炸响的核弹头当量达到完全威力的20万吨、30万吨甚至50万吨?

美苏上世纪80年代签订的地下核试验条约规定地下核试验当量不能超过15万吨,但仍然发展出实际当量30万吨甚至50万吨的核弹头W87与W88

国外分析认为,1993-1995年之间中国进行了5次5-8万吨当量左右的核试验,值得注意的是1995年5月15日中国核试验的当量威力要更大一些,不止8万吨,国外分析认为中国在1995年5月15日进行的核试验当量很可能在9-14万吨之间,请考虑并加以重视。

W76核弹头长1.1米底部直径约0.34米重量96kg,采用了高浓缩铀235套筒W76当量才达到了10万吨。我国最新一代核弹头“575”长度1.2米,底部直径约0.36米

根据100%可靠消息,某导弹早期设计时第二级发动机直径2米,第三级发动机直径1米,以我国最新一代核弹头“575”的尺寸大小,完全可以环绕布置6个“575”最新一代核弹头在直径1米的第三级发动机周围。如此小的体积和重量,如果不使用高浓缩铀235套筒和新原理次级,想要做到长度1.2米底部直径约0.36米重量120kg当量15-20万吨几乎是不可能的。当然可以说W76的初级次级原理设计布局构型比较老旧,但W76的小型化水平比威力水平也是相当不错起码不差的。   

东版给出过一篇仿真计算论文,认为“575”弹头重约160kg。我认为这篇仿真计算论文里说的160kg核弹头说的是美国MK12/W62核弹头,投掷重量1000kg是民兵3导弹的投掷重量。国内早期资料认为民兵3导弹早期设计投掷重量907-955kg,后期实际投掷重量1.15吨。MK12/W62核弹头重约350磅-360磅(约159kg-163.3kg),后期有可能增加到181kg重,东版给出的国内仿真论文的核弹头重量数据可能是民兵3导弹投掷重量与MK12/W62核弹头重量取整数值后的计算而已。

个人观点,如有错误请批评指正
 楼主| 三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-2 21:46 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
炸药钝感和高爆这两个性能似乎也不全是矛盾的吧?

一个炸药应该可以做到钝感和高爆之间合理取舍找到最优化的设计吧?我的理解,按东版的说法,即使是2009年国内报道的东风31甲的减重再入飞行器核弹头“535”的进一步改进型,从470kg减重到至少400kg甚至360kg,也仍然没有用新原理的次级,用的也仍然是钝感炸药和老式原理次级铀238外壳????

东版说采用新原理次级的最新一代核弹头“575”是“各种尖端技术的集大成者”,最新一代弹头难道用了高浓缩铀235套筒和钝感高爆炸药减重?我不太懂,减当量核试验为何一定是当量减半的试验而不是当量三分之一的试验或当量四分之一的试验呢?按照东版的说法,减当量核试验有8万吨左右当量,全当量核试验的当量至少有16万吨左右

我想zhutou6版友说的有点道理,核弹头长1.2米,底部直径约0.36米,重量120kg,如此小的RV尺寸,重量估计只有120kg,仅比W76弹头的尺寸长度1.1米底部直径约3.34米重量90kg大了一点。核弹头长1.2米底部直径约0.36米重量120kg,如此小的RV尺寸重量,如果想要做到15-16万吨甚至20万吨的当量,不使用高浓缩铀235套筒似乎是不可能的。东版所说的中国最新一代核弹头使用了的新原理次级应该同时包括了高浓缩铀235套筒的使用?

“575”核弹头被誉为集各种尖端技术的集大成者。我认为新一代核弹头“575”一定使用了非球形空心钚初级和两点起爆钝感高爆炸药减重等手段,这样才可以称新一代核弹头“575”为“集各种尖端技术的集大成者”

个人观点,如有错误,还请批评指正。

最新一个问题
即使是2009年国内报道的东风31甲的减重再入飞行器核弹头“535”的进一步改进型,从470kg减重到至少400kg甚至360kg,也仍然没有用新原理的次级,用的也仍然是钝感炸药和老式原理次级铀238外壳???
 楼主| 三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-2 22:06 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
第一张图来自kktt,注意资料里写着“计划在4年里通过10次左右的核试验完成二代核武器的定性所需要的核试验”,注意内部资料文章里写的是“定性”,而不是“定型”!一字之差,内中差别文字的意味值得深究!

第二张图来自支持J8,国内某科研院所进行弹头冷罩冷屏蔽试验,给带着冷罩的锥体弹头称重的装置最大量程只有150kg!
forum.(117).jpg
forum.(118).jpg

点评

错别字而已,就是定型试验,别纠结了。我国新一代核弹头已经实现小型化和武器化,可以实战实用了,这个于老说的很清楚。  发表于 2019-11-2 23:15
能吃能睡 发表于 2019-11-2 22:27 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
我仍然认为,如果不引入固定重量和变动重量的概念,就根本算不清楚当量和重量。
我上次按照96kg100kt和206.4kg475kt两组数据,算出的重量公式是W≈67+N/3.4。按照这个公式算出的120kg弹头当量大约是180kt。如果我们只能达到美国的80%,应该是140~150kt。
以上数据未必准确,但是大致的思路肯定是对的。由于固定重量不随当量变化而变化,所以越小的弹头,比当量就越小,所以不能直接按照W87的比当量来推测575弹头。
至于说575弹头次级用了铀235,这一点我也赞同。越是小弹头,用铀235的效果越明显。

点评

这种思路有点眉目了。  发表于 2019-11-2 23:18
 楼主| 三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-2 22:31 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
能吃能睡 发表于 2019-11-2 22:27
我仍然认为,如果不引入固定重量和变动重量的概念,就根本算不清楚当量和重量。
我上次按照96kg100kt和206 ...


你这么个公式本身有个错误,W76的设计技术水平和W87的设计技术水平完全不是一个档次的
不过,我以为,“575”弹头的重量很可能是120kg左右,当量15万吨左右,与中国在1993-1995年之间进行的5次三分之一当量或减半当量的5-8万吨当量核试验相符,1995年5月15日中国进行的核试验国外分析估计当量在9-14万吨左右

W76弹头长1.1米底部直径约0.34米重约96kg左右当量10万吨,你可以算算W76弹头的密度
我认为“575”弹头长1.2米底部直径约0.36米重约120kg左右当量15万吨左右
 楼主| 三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-2 22:42 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
@东方红   本帖第4楼第一张图,资料文章说的“计划4年内通过10次左右核试验完成二代核武器定性所需要的核试验”,请教东版,您认为文章所说的“计划4年内通过10次左右的核试验完成二代核武器定性所需要的试验”是否包括中国在1992年7月29日进行的东风31/东风31甲的采用钝感老式炸药、老式球形初级、老式原理次级的65万吨当量核弹头的那一次65万吨全当量核试验?东风31/东风31甲的65万吨当量核弹头如果划代到底算不算做这个内部资料文章里说的“二代核武器”?

点评

不是说过了吗?之前早已做过试验定型了。别胡思乱想了。  发表于 2019-11-2 23:17
 楼主| 三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-2 22:52 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
这是毛子SS24核弹头的图片,SS24核弹头当量40万吨重约200kg,大家可以想象一下中国最新一代采用全新非球形空心钚初级、全新钝感高爆炸药、全新原理高比威力次级设计的核弹头“575”的尺寸体积重量
timg(15).jpg
5cf18b923374223c.jpg

点评

SS-24弹头重量200公斤,不是150公斤。  发表于 2019-11-2 23:16
Frostmourne 发表于 2019-11-2 23:56 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
650KT弹头为什么不做减重改进,或者用新原理设计,是因为条约限制无法开发有足够置信度的新弹头?
能吃能睡 发表于 2019-11-3 03:15 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
我想请教一下东版:停止核试验之后,就没办法开发新的核弹头型号了吗?只能一直沿用90年代试验定型的型号?适当缩小或放大行不行呢?要开发新型号是不是必须进行几次核试验才能定型?
能吃能睡 发表于 2019-11-3 03:42 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-2 22:31
你这么个公式本身有个错误,W76的设计技术水平和W87的设计技术水平完全不是一个档次的
不过,我以为, ...

W76即便技术水平比不上W87,但在小型化这一点上应该也接近极限了。作为参考,与W87差不多同时代的W80,当量150kt重量131kg,在小型化方面甚至远远比不上W76。按照我前面的公式算,150kt的弹头重量应该在110kg左右。虽然W80是巡航弹弹头,但巡航弹同样也要求战斗部减重的。
还是那句话,数据不对可以调整,但大致的思路应该是对的。
能吃能睡 发表于 2019-11-3 03:44 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-2 22:31
你这么个公式本身有个错误,W76的设计技术水平和W87的设计技术水平完全不是一个档次的
不过,我以为, ...

刚才忘了请教:你一直说575弹头长1.2米、底部直径0.36米,这个数据是怎么来的?
 楼主| 三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-3 09:11 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
能吃能睡 发表于 2019-11-3 03:42
W76即便技术水平比不上W87,但在小型化这一点上应该也接近极限了。作为参考,与W87差不多同时代的W80,当 ...


中国最新一代核弹头“575”的总体构型设计肯定参考了W88核弹头的总体构型设计,如两者都用了非球形空心钚初级、新原理设计的高比威力次级等等,尽管中国最新一代核弹头“575”实际工程上并不追求W88那样为了尽可能逼近理论设计极限提高比威力而牺牲部分可靠性安全性的做法
所以建议你把相关核弹头(W88/W87/W76等)重量和当量的数值输入到excel中做一个散点图,选择趋势线拟合一条直线找到线形回归方程
 楼主| 三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-3 09:18 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
能吃能睡 发表于 2019-11-3 03:44
刚才忘了请教:你一直说575弹头长1.2米、底部直径0.36米,这个数据是怎么来的?


1.2米这个数字看过。0.36米这个数字是猜的。因为最新一代核弹头“575”的尺寸体积大小,能够环绕布置6个“575”弹头在直径1米的第三级发动机周围,而第二级发动机直径2米。要求弹头与整流罩和第三级发动机还有弹头之间彼此的间距必须留出足够的安全冗余空间保证相互不会撞到
能吃能睡 发表于 2019-11-3 10:24 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
我想琢磨更复杂一点的重量公式,目前还没什么头绪。我是这样想的:
不同当量大小的核弹头,有一部分重量应该是基本不变或者变化很小的,比如初级,这一部分我称之为固定重量,这个之前说过了。
但是可变重量要细分的话,应该分成三类:
    一是随当量变化而大致成正比变化的,比如次级材料,这个相对也好算一点,可以近似看作是直线,无非是系数取值不同而已;
    二是不呈线性变化的部分,而是与当量的某个系数(比如2/3比方或者1/2比方)成正比,这一部分最麻烦,关键是我不知道都包含什么,占比多少,怎样变化,所以只能凑数瞎猜;
    三是随着全弹重量变化而变化的,比如再入载具以及(变质心)姿态控制机构等,这个也容易,大致推测一个占全弹重的比例,然后把前面的重量加起来以后再乘一下就行。
zhutou6 发表于 2019-11-3 10:42 | 显示全部楼层
能吃能睡 发表于 2019-11-3 03:15
我想请教一下东版:停止核试验之后,就没办法开发新的核弹头型号了吗?只能一直沿用90年代试验定型的型号? ...

这是有可能的。比如,一些俄国网友就认为,布拉瓦的弹头有可能没有经过核试验。一般来说新的初级一定要试验,但次级的改动特别是加个套筒之类的小改未必需要试验。

http://russianforces.org/blog/2007/05/how_many_warheads.shtml

Another possibility for Bulava is to have a new warhead that would resemble the U.S. W76, deployed on Trident I C-4 missiles. According to Soviet data, W76 has the weight of 91.7 kg (of which 61.5 kg was the nuclear charge, 22.7 kg - reentry vehicle body, and 6.7 kg - electronics). With the yield of 100 kt, it had a yield-to-weight ratio which is slightly better but comparable to that of the R-39 warhead (100 kt/61.5 kg vs. 75 kt/about 50-55 kg, which is about 20% difference), indicating that development of a 90-kg warhead with a 75 to 100 kt yield would not require any breakthroughs and could probably be done without nuclear tests.
zhutou6 发表于 2019-11-3 11:04 | 显示全部楼层
能吃能睡 发表于 2019-11-2 22:27
我仍然认为,如果不引入固定重量和变动重量的概念,就根本算不清楚当量和重量。
我上次按照96kg100kt和206 ...

很早以前就有人做过这事情了,重量和yield之间,只有在对数坐标下才是线性关系。自己再琢磨琢磨吧。
基本上来说满足 log(wgt) = k * log(yield) + c 这种关系,或者说log(yield) = k' * log(wgt) + c'

http://www.alternatewars.com/BBOW/ABC_Weapons/Nuclear_Yield_Weight.htm

Weight = 46.308 * Yield^0.406
Where:
Weight is in Pounds
Yield is in Kilotons
zhutou6 发表于 2019-11-3 11:46 | 显示全部楼层
能吃能睡 发表于 2019-11-3 10:24
我想琢磨更复杂一点的重量公式,目前还没什么头绪。我是这样想的:
不同当量大小的核弹头,有一部分重量应 ...


其实吧,仔细算一算的话,就会发现,W76才是  真.异端...
什么575到底多重之类的,一点意思都没有
Screen Shot 2019-11-03 at 11.46.02 AM.png

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 楼主| 三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-3 11:52 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
zhutou6 发表于 2019-11-3 11:46
其实吧,仔细算一算的话,就会发现,W76才是  真.异端...
什么575到底多重之类的,一点意思都没有


国内有说法说W76核弹头重95/96kg,国内情报来源与美俄交换条约情报不太一样
其他的问题不大,可以确定更新更好的575弹头使用了比535弹头更好的非球形空心钚初级和新原理设计的次级减重,如果575弹头使用的新原理次级真的用了铀235套筒,那么确实如图所示,575弹头重约120kg当量15万吨左右。
对于野外空旷地带,15万吨当量核弹头重度杀伤半径是3.684公里,重度杀伤面积是42.6427平方公里
对于野外空旷地带,47.5万吨当量核弹头重度杀伤半径是5.41公里,重度杀伤面积是在91.956平方公里
对于野外空旷地带,65万吨当量核弹头重度杀伤半径是6公里,重度杀伤面积是113.3426平方公里


起飞重量52-55吨的DF41导弹,未来更换采用比冲更高的H16推进剂的第三级发动机,最多可以携带6个575弹头,此时三级关机速度对应射程约12000km,借助末助推系统打击华盛顿以南地区至佛罗里达半岛。

国内科研院所论文,给弹头增加冷罩冷屏蔽装置进行实验,弹头加冷罩两者一共的重量,使用的称重装置最大量程只有150kg
Screenshot_20191103_115339_com.doc88.reader.jpg
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zhutou6 发表于 2019-11-3 12:01 | 显示全部楼层
三过氧化三丙酮 发表于 2019-11-3 11:52
有说法说W76重95/96kg,国内情报来源与美俄交换条约情报不太一样
其他的,问题不大,575弹头使用了比5 ...

就算W76是95kg也是异端。如果575真是120kg/150kt,那么意味着其技术水准跟W88、和俄国网友理想中的bulava弹头都落在同一条双对数曲线上,接近物理极限了
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