M-20彈道飛彈(中國-短程SRBM)

M-20彈道飛彈（英文：M-20 ballistic missile，又稱：東風-12，代號：DF-12，北約代號：CSS-X-15），是中國航天科技集團公司研製的一型近程彈道飛彈（英文縮寫：SRBM）。

該型飛彈採用車載運輸/起豎/發射一體化設計，雙錐氣動外形，帶X形布置的尾舵。飛彈動力為單級固體推進劑火箭發動機，衛星制導與慣性導航、全程制導方式，制導精度高、突防能力強。

M-20彈道飛彈於2012年開始研製，2015年定型，在2014年和2016年的中國珠海航展上，分別以模型和實物方式展出。

基本介紹

• 中文名稱：M-20彈道飛彈
• 英文名稱：M-20 ballistic missile SRBM
• 前型/級：DF-12彈道飛彈
• 次型/級：此為最新型
• 研製時間：2012～2015年
• 定型時間：2015年
• 國家：中國
• 飛彈類型：短程彈道飛彈
• 研製單位：中國航天科技集團公司

發展沿革

研發背景

20世紀50年代，蘇聯根據德國V2飛彈的技術，開發出一種使用液體火箭發動機的近程戰術彈道飛彈--SS-1“飛毛腿”飛彈。後來隨著技術進步，逐步改進發展成一個龐大的戰術飛彈系列，包含SS-1A/B/C等多種飛彈。

蘇聯“飛毛腿”彈道飛彈

1970～1980年代，“飛毛腿”飛彈的射程（300千米）、威力（戰鬥部1噸）、精度（CEP1000米）受到眾多中小國家關注，成為許多國家強有力的大威力殺傷裝備。該飛彈一度出口裝備了32個國家，並在4個國家有技術轉讓生產線。在整個20世紀後期的局部戰爭中，到處都有“飛毛腿”飛彈的身影，尤其是兩伊戰爭中著名的“飛彈襲城戰”，伊朗和伊拉克雙方，先後分別向對方發射了189和77枚“飛毛腿”飛彈，造成1700多人員死亡，產生了巨大的軍事和政治影響。此後的美伊“沙漠風暴”戰爭、葉門內戰、車臣戰爭、伊朗打擊伊拉克境內庫德人等多次作戰行動，都動用了“飛毛腿”及其衍生型飛彈。此外，廣泛裝備和技術擴散，也使得“飛毛腿”飛彈成為了一些中小國家試圖發展自主戰術彈道飛彈研製能力的起跑線，如伊拉克、伊朗、朝鮮等國家都曾基於“飛毛腿”飛彈的技術，通過增加推進劑儲箱容積、降低有效載荷等手段，自行研製戰術彈道飛彈。以至於後來美國牽頭搞出一個“飛彈技術控制制度”，就是旨在防止類似“飛毛腿”飛彈的可運載大規模殺傷性武器的飛彈和無人駕駛飛行器及相關技術的擴散。

但是，以現代的眼光來看“飛毛腿”飛彈，其使用的1950～1960年代技術已經全面落後，尤其是三大致命缺陷：精度不足、作戰反應遲鈍和突防能力差，已經嚴重影響了武器系統的存在價值。“飛毛腿”飛彈採用純慣性制導，與現代廣泛使用的衛星+慣導組合導航相比，其精度差一到兩個數量級（組合導航精度約CEP50米，“飛毛腿”飛彈的精度為CEP1000米左右），導致“飛毛腿”飛彈只能用於城市等攻擊面狀軟目標，無法攻擊指揮中心、雷達站、機庫、油庫等高價值點狀目標。“飛毛腿”採用偏二甲肼和紅煙硝酸液體推進劑，發射前進行加注，導致作戰反應時間很長。車隊進入發射陣地，不計算車輛展開時間，從測地、起豎、加注、檢查、撤收車輛到點火發射，最順利需要45分鐘，若在未經測量的發射陣地上實施機動發射，需要約1～1.5小時方可完成發射。在現代空地偵查和打擊手段面前，這種“小時”級的反應時間，基本就是活靶子，沒有生存力。此外，“飛毛腿”飛彈是典型的分離彈頭再入彈道，最大射程的彈道高約120千米，全程無機動能力，是“愛國者2/3”、S300、“標準3”等具備反導能力的防空飛彈最易捕捉的目標，攔截難度不大。

針對第一代戰術彈道飛彈的不足，美國、俄羅斯、中國等軍工技術大國紛紛推出了第二代戰術飛彈系統，如“圓點”、“東風11”等，美軍也在MLRS多管火箭炮上集成了“陸軍戰術飛彈”系統，採用固體火箭發動機取代液體火箭發動機，提高慣導精度，改善了飛彈性能。但其彈道形式仍採用高彈道，彈頭無機動能力，依舊屬於“好攔截”的目標。隨後，俄羅斯推出了第三代戰術彈道飛彈——“伊斯坎德爾”戰術飛彈系統，採用大推力速燃固體火箭發動機，燃氣舵初始控制、全程空氣舵三通道控制、大氣層內機動突防彈道，最大彈道高度小於50千米，具備末端大過載機動和垂直攻擊能力。這些優越的性能使得俄羅斯對“伊斯坎德爾”飛彈作戰效能極具信心，多次揚言要部署到北約東側，對其戰術飛彈防禦系統進行威懾和反制。“伊斯坎德爾”飛彈的先進性吸引眾多國際買家，但俄羅斯卻對出口做了嚴格限制，價格高昂的同時還要附加一堆軍事和政治要求。俄羅斯之所以能這么做，是因為自美蘇兩國於1987年簽訂《中導條約》後，美國和北約國家全面停止裝備射程為500到5500公里的陸基巡航飛彈和彈道飛彈，國際市場上能夠提供的先進戰術彈道飛彈系統只俄羅斯一家別無分店。

俄羅斯“伊斯坎德爾”彈道飛彈

研發歷程

按照中國傳統的炮兵和第二炮兵（簡稱：二炮，現稱：火箭軍）職責劃分，300公里以下射程的打擊任務由炮兵負責。因此，中國炮兵持續在遠程大口徑多管火箭炮上投資，先後研製了70/150/280公里的遠火彈藥，並通過研製多管火箭炮射末敏彈、加裝“慣導+衛星”組合導航等方式，大幅度提高遠火武器系統的精度，實現了點面結合、遠程高效、精確打擊，但遠火武器較小的彈徑（最大370毫米）決定了其有效載荷偏小（200千克以內），難以承擔毀傷大型目標和堅固硬目標。

M-20彈道飛彈

與此同時，原二炮部隊也通過台海96大演習和此後的對台作戰演練中，逐漸認識到傳統戰術彈道飛彈在打擊點目標時精度不足的問題，開始研製一大批採用空氣舵全程機動飛行的再入彈頭，於是有了DF-11改、DF-15D和DF-21D等“帶翅膀”的機動彈頭。逐漸成熟和普及的北斗導航系統更是大幅度提高了衛星導航精度和戰時使用的可靠性。隨著二炮武器裝備的不斷發展，中國國產三組元/四組元複合推進劑和超高強度合金鋼發動機殼體旋壓技術也逐漸成熟，有效提高了彈載固體火箭發動機的比沖，改善了彈道飛彈的運載能力。在這種情形下，結合成熟的衛星組合導航體制、全程大氣層內機動飛行彈道、大威力戰鬥部、高效固體火箭發動機等基礎技術突破，研製一型精度好、機動能力強、作戰使用簡便、突防能力可靠的戰術彈道飛彈成為可能。於是，中國國內戰術彈道飛彈研製的兩大主力單位——中國航天科技集團和中國航天科工集團分別推出了類似的戰術彈道飛彈產品，具備單級固體火箭發動機、全程空氣舵機動飛行、慣導+衛星複合導航等特徵。這些產品曾用於競標二炮部隊的“東風”12項目。後來因為種種原因，“東風”12項目並未開展型號研製，兩大巨頭才轉而將兩型飛彈轉為外貿，拓展國際市場，這也就是此後的M-20和BP-12短程戰術彈道飛彈產品。其中，BP系列由於彈徑較小（M20彈徑750毫米，BP12A彈徑600毫米），戰鬥部威力也相應較弱，外貿勢頭不如M-20，名聲也沒有那么響亮。而M-20彈道飛彈則成為了中國國產軍貿產品的拳頭產品，在世界各大防務展中頻頻亮相，成為了俄羅斯“伊斯坎德爾”飛彈的強有力的競爭對手。

M-20彈道飛彈載車展出

技術特點

總體設計

M-20彈道飛彈，採用墨綠色塗裝，雙錐氣動外形，帶X形布置的尾舵。全彈氣動外形簡潔乾淨，流暢優美。具有標準的高超音速飛行器外形。從其表面密布的下沉式防熱堵蓋、舵防熱台階和電纜罩前部複雜的氣動修形可以看出，M-20的氣動加熱問題比較突出，設計上採取了一系列氣動加熱防護措施，表明其飛行高度低、飛行馬赫數高，正印證了宣傳視頻中那條全程低於50千米高度的機動飛行彈道。結合俄羅斯公布的“伊斯坎德爾”飛彈的性能參數，估計M20最大飛行馬赫數不小於5馬赫，駐點最高溫度不低於1000℃。這種大氣層內高超音速飛行器，首先要解決的就是氣動加熱問題，美軍的HTV、X51等高超飛行器都曾因為氣動加熱問題導致飛行失敗（當然，X51的飛行高速和速度更高），而M20卻成功突破相關技術，完成工程研製和批量生產裝備，從這個角度也可以看出中國高超聲速飛行器設計、分析、試驗、材料、工藝等方面的巨大進步。

M-20彈道飛彈彈體

氣動設計

M-20彈道飛彈尾部空氣舵的面積不大，在尾噴管出口布置有四片燃氣舵，從局部結構可以看出，其相同角度的空氣舵和燃氣舵使用了同一套驅動系統，聯動偏轉。這種設計可以節約四路舵機，有利於降低成本，在珠海航展展出的FD2000防空飛彈和SY400制導火箭上也採用了類似設計。對於這種尺寸和飛行速度的飛彈而言，M-20的空氣舵面積偏小，舵面氣動力占全彈氣動力的比例較低，這勢必導致其全程穩定度較低，尤其是剛從發射箱飛出時，全彈速度較低，舵面氣動力很小，可能是中立穩定甚至是靜不穩定的，因此需要使用燃氣舵來進行穩定控制，以對抗初始擾動。為此，付出了燃氣舵重量和推力損失的代價。這也符合航天科技集團的設計風格——對各種燃氣舵機構，運用得非常純熟。放寬靜穩定度帶來的好處是，在動力飛行段結束之後，全彈穩定度較低，舵效高，飛彈機動能力強，有利於機動突防。同時，靜穩定度放寬，也導致對舵機功率要求下降，進而降低了舵系統的供電要求，減小了彈上電源系統的工作負載，提高了性能。在空氣舵和彈身之間，有一個平台狀的矩形板，其前端有三角形截面的凸起，這就是借鑑自“潘興Ⅱ”的舵基板設計。飛彈高速飛行時，氣流通過舵前緣前方的三角形台階，可以形成較強的激波錐，把後方的舵軸和空氣舵連線結構保護起來，避免其受到嚴重燒蝕。同時，舵面下方的防熱基板也使舵面在常用偏轉角度內與彈身間隙不變，改善了舵面控制力隨舵偏角變化的線性度，有利於控制系統設計。

M-20彈道飛彈細部圖片

M-20彈道飛彈

M-20舵面後緣梢部進行了切角設計，看上去“簡單粗暴”，在同類產品中未見此類設計。直接挖掉一個直角，估計是因這個位置的氣動力比較小，去掉這塊舵面對整個舵的影響不大，同時卻能夠一定幅度降低舵面的轉動慣量，有利於降低舵機的慣性負載，改善舵機伺服品質。

飛控系統

M-20彈道飛彈彈身兩側使用了截面低矮的雙側電纜罩，電纜罩的前端採用了類似舵基板前部的氣動修形設計，可以降低阻力和氣動加熱。雙側電纜罩的設計也見於航天的多型飛彈，解決了發動機內部不能布置電纜的問題，也可以將強電信號與控制信號分開布置，改善信號串擾，提高信號傳輸的可靠性。

M-20彈道飛彈模型

根據彈壁電纜的出入口，在彈頭方向的彈壁電纜入口位置，是全彈的儀器設備艙。在結合彈體上部的一系列口蓋和天線視窗，更可以確認這裡就是儀器設備艙段。一般而言，儀器設備艙內應該裝有全彈的“中樞神經系統”——飛控和導航系統，其中包括飛控計算機、慣性導航裝置、衛星定位儀等。艙體外部的天線視窗內部就是衛星定位儀的接收機天線，可以接收GPS/GLONASS/北斗衛星導航信號。使用衛星組合導航之後，飛彈的精度基本與飛行時間無關，可以大幅度降低對慣導裝置的精度要求，使用結構簡單、成本低廉的捷聯慣導，而不是複雜精密的平台慣導，降低了飛彈成本。在衛星信號無法使用的情況下，可以自動切換至純慣導模式，損失一定精度，但不影響飛彈正常飛行。

戰鬥部艙

在M-20彈道飛彈儀器艙前部，可以看到一排長橢圓形的下陷，其中有兩個小孔，這就是艙段對接之後，用來封堵對接孔的防熱堵塞。從這個斷面向前就是整個M-20飛彈的有效載荷部分——戰鬥部艙。目測整個戰鬥部艙長度約2m，主體呈錐形，按珠海航展現場提供的視頻資料，其內部可容納包括殺傷爆破、整體爆破、侵徹爆破、反跑道子母彈、溫壓等多種不同類型的戰鬥部。可以打擊面狀軟目標（集結狀態的人員、車輛、油庫、炮兵陣地、交通樞紐等）、點狀高價值目標（防空飛彈陣地、雷達站、機場等）和堅固設防的加固點目標（指揮通信中心、地下掩體、加固工事、重要建築等）。珠海航展介紹視頻中，一枚M-20飛彈以接近90°的落角準確命中一棟小型建築並逐層貫穿樓板，直到鑽入地下才起爆，顯示M-20已具備智慧型侵徹引信，可以對每侵徹一層樓板的衝擊進行計數，直到戰鬥部侵徹鑽入設定的樓層才起爆，確保摧毀指定目標——就像當年美軍用來轟炸中國駐南聯盟大使館的鑽地制導炸彈一樣。

M-20彈道飛彈灌頂攻擊視頻截圖

此外打靶視頻顯示這種“垂直貫頂”的末端攻擊彈道，也是提高M-20戰鬥部威力的重要措施。對於最常見的殺傷爆破戰鬥部，設計上要確保戰鬥部內的預製破片最大程度地飛散至地面，從而殺傷地面目標，首先就要求戰鬥部起爆瞬間的姿態應儘量與地面垂直——如果不垂直，就會有一部分破片沿著戰鬥部直徑方向向斜上方分散，失去命中地面目標的可能，另一部分破片卻密集的集中在地面的小塊區域，沒有按設計要求均勻分布，浪費了破片。一般認為，若戰鬥部軸線與水平面夾角小於60°，會導致有效殺傷面積縮小約30%。對於前文所述的侵徹多層樓板的戰鬥部而言，如果末端戰鬥部姿態不垂直，通過每層樓板的時候，樓板都會給傾斜侵徹的戰鬥部一個側向力，最後戰鬥部就會越鑽越歪，甚至會從建築物中鑽出去，失去毀傷能力。因此，能夠垂直貫頂攻擊，也是M-20的一大性能賣點。

M-20彈道飛彈灌頂攻擊視頻截圖

性能數據

M-20彈道飛彈參考數據：

飛彈類型	機動發射近程地對地彈道飛彈系統
基本參數
彈長	7.815米
彈徑	0.75米
起飛重量	4010千克
彈頭重量	480千克
系統的反應時間	10秒
性能射程
最大飛行速度	6馬赫
最大飛行高度	不超過50千米
最小	100公里
最大	290公里
武器裝備	儲藏/運輸/發射一體箱
制導系統	衛星制導慣性制導與慣性導航、全程制導方式
制導精度	GPS、雷射制導/10～30米CEP
動力裝置	單級固體推進劑火箭發動機
控制引導	雷達指揮車、指揮控制車

服役動態

2014年珠海航展上，中國航天科技集團公司展示了M-20彈道飛彈的精確打擊武器。這種以卡車作為發射底盤的地對地戰術飛彈雖然沒有以實物形式參展，但其先進的設計理念和過硬的戰術指標仍給外界留下了深刻印象。

M-20彈道飛彈視頻截圖

中國版“伊斯坎德爾”，據航天科技集團提供的公開資料顯示，M-20地對地飛彈可以精確打擊敵炮兵陣地、飛彈發射陣地、裝甲集群、預警雷達系統、物資集散中心、地下或半地下指揮中心、地面建築物等目標。飛彈全程在大氣層內高速機動飛行，最大飛行速度6馬赫，最大飛行高度不超過50千米，飛行末端進行高機動變軌對目標實施垂直攻擊。

2016年珠海航展，M-20彈道飛彈實物展出，該飛彈系統採用了儲藏/運輸/發射一體箱體容器，這種先進的模組化設計提高了飛彈的通用性，降低了維護和保養成本。

M-20彈道飛彈在白俄羅斯展出

2017年12月外媒報導，亞洲國家購買了M20飛彈。M20飛彈在之前珠海航展中多次出現。

總體評價

M-20彈道飛彈系統，在突防能力以及後勤保障和維護方面著力研發。M-20採用了儲藏/運輸/發射一體箱體容器，這種先進的模組化設計提高了飛彈的通用性，降低了維護和保養成本。

M-20彈道飛彈指揮控制車

與俄羅斯“全裸”的“伊斯坎德爾”飛彈系統相比，M-20的適裝性更好，維護起來也更加簡便，顯然是充分考慮到了客戶的需求。M-20飛彈射程遠、威力大、重量小而且還難被攔截。