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晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

观察者网 2020-06-15 09:44:09
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【文/观察者网专栏作者晨枫】

6月8日,华春莹在外交部例行记者会上,呼吁美国恪守全面禁止核试验的承诺,这当然是针对美国正在考虑退出《全面禁止核试验条约》而言的。即使在美国国内,也不乏反对退出的声音,但特朗普爱退群,从来不因为反对声而放弃一意孤行,美国恢复核试验是很现实的可能。如果美国恢复核试验,中国怎么办?

《全面禁止核试验条约》是冷战结束后的军控产物。国际谈判是1993年在日内瓦开始的,1996年文本拟定,并在联大通过,同年开放签署。《全面禁止核试验条约》规定,缔约国不得以任何方式、在任何地点(包括水下、地面、地下、空中和太空)进行核爆试验。这是防止核扩散的关键保障,因为任何核武器研发最终都需要核试验来验证威力。理论计算模型只是架构,需要实际数据来精确确定模型参数。核试验的实际数据有核国家不会提供,无核国家无从获取,所以要跨过核门槛,只有自己进行核试验。

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

对于初入核门槛的国家,核试验是绕不过去的一道坎。这是1951年1月27日内华达核试验场的第一次核爆,这里离拉斯维加斯只有一小时车程

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

为了减少对环境的核污染,在最初的核试验之后,核大国基本上都转入地下核试验,这是内华达的核试验场

美国签署了条约,但美国国会尚未批准。以色列也一样。中国是最早的签约国之一,全国人大同样尚未批准。印度和巴基斯坦没有签署,尽管尼赫鲁在1954年就首先提出国际社会应当缔结全面禁止核试验条约。朝鲜也没有签署。条约规定,包括上述国家的44个核国家与核门槛国家全部签署、批准并递交条约的第180天开始生效,所以在技术上,《全面禁止核试验条约》从未生效。但国际社会已经形成潜在共识,任何打破禁忌而进行核试验的国家都会受到谴责。朝鲜就是这样,尽管并未签约,在6次核试验后受到国际社会的严厉谴责和经济制裁。中国在签约前密集进行了一系列核试验,最后一次是在签约前两个月,也承受了很大的国际压力。

但核弹使用的放射性材料是具有半衰期的,经过一段时间后,对于威力下降要有清楚的认识,尤其是要防止核弹老化失效的问题。手榴弹哑了可能要死人,核弹哑了可能就要亡国了。在理论上,核材料的半衰期是已知的,但制造质量、储存条件的差异会有影响,而且在较长时间里和实际条件下,衰减是否会有所加速或者减速,这也是需要核爆才能验证的。放射性科学的历史实际上不长,半衰期较短的核材料还容易精确测定,半衰期几十年(如氚,12年)到几万年(如钚239,24000年)的,就需要较长时间才能精确测定,尤其需要通过实际核爆来确认。

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

工人在德克萨斯的菲尼克斯工厂搬运W76核弹头

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

“三叉戟D5”潜射洲际导弹可搭载8枚较大的W88(45.5万吨当量)或者14枚较小的W76(9-10玩吨当量)核弹头

恢复核爆对验证现有核武器的老化程度至关重要,对研制新型核武器更重要。核武器是从大规模杀伤武器开始的。在60年代美苏核军备竞赛的高峰时代,美苏竞相研制威力越来越大的核弹,尤其是超级威力的氢弹。但进入80年代后,核弹威力有多弹头化和小型化的趋势,更加注重可用性和经济性,毕竟武器级核材料的提纯是非常昂贵的。这需要对核爆炸精确建模,但这依然是大量核试验的时代,有条件精确校验模型。

进入21世纪,核武器发展进入了进一步的小当量化时代,核武器开始作为超威力的攻坚武器和战术级的面毁伤武器,而毁灭大型人口和经济中心的作用淡化了。比如说,部份“三叉戟”潜射洲际导弹的W76核弹小当量化后,威力从原来的10万吨当量降低到6000吨。由于载具依然是战略性的,不能说这是战术核武器,但已经与传统意义上的战略核武器截然不同了。这也不是最小当量的核武器,还有几十吨当量的。不是说大规模杀伤的作用不重要了,而是这个问题已经解决,继续强调影响核武器的实战性。

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

最小威力的战术核武器可能是这个名为David Crockett的核无后坐力炮,弹头当量只有10-20吨,射程2-4公里,用于在富尔达山口阻击进攻西欧的苏联坦克

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

全系统在理论上是可以由步兵班携带的

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为了提高机动性,也可以有中吉普运载

小当量核武器不是50-60年代战术核武器的简单复苏,而是由使用核武器但控制在核升级门槛下的新概念推动的。核国家对非核国家使用小当量核武器的话,除非把对方的核盟友牵扯进来了,否则没有核升级的问题。但核国家之间是否一涉及核攻击就自动升级到最高级的全面互相毁灭,这是有争议的。

不管是什么战争,目的永远是战而胜之,而不是互相毁灭。确保互相毁灭是互相威慑,而不是大家都有自杀倾向。在具有确保毁灭的保障下,用具有明确军事意义的小当量核武器打击关键目标,能造成足够的伤害,但距离全面毁灭还有很大距离,并不阻碍战后恢复,是有可能控制在互相毁灭的门槛以下的。坛坛罐罐越多的国家,越是如此。事实上,最低当量的小当量核武器与最大威力的常规武器已经足够相近了,可以看作特大威力的常规武器,因此具有实战意义。至少这是核武器小当量化的理论依据。

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

特别坚固的地下指挥中心是核攻坚武器的理想目标,这是夏延山里的北美防空司令部入口

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

“美国”号(CV-66)在退役后,作为靶舰被击沉,但炸弹、导弹、鱼雷、舰炮费了老劲了,就是不沉,最后是由爆破队上去安放炸药在沉入海底的

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

再强大的战舰,在沉入海中的瞬间,留下的也只是浪花

在这个理论下,地下或者山体内的硬目标(指挥中心、油库、弹药库、导弹基地、洞库机场、洞库潜艇掩蔽所等)是小当量核武器的首选目标。这些目标高度加固,即使用超重的常规钻地炸弹也难以摧毁。航母这样特别加固的超级战舰也一样,一两枚重磅炸弹或者导弹命中已经很难击沉了,但被一枚小当量核武器击中,就没有悬念了。

另一方面,机场、防空导弹基地、军港、装甲部队集结地这样的面目标需要大量常规弹药才能摧毁,用小当量核武器也比较经济。不过这与早年战术核武器的使用已经相差不远了。

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

关岛安德森空军基地这样的面目标也是中小当量核武器的理想目标

在核大国之间,现代核武器已经基本上氢弹化了,辐射和放射性沾染较低,中子弹更是“无污染”。这不是核武器的“人道化”,而是辐射与放射性沾染是浪费核爆炸的能量的,用作军事打击也见效太慢,实际上“恐怖效应”大于军事作用。“去恐怖化”也在理论上使得小当量核武器的实战使用门槛更低,触发核升级的门槛更高。

小当量核弹需要的核材料少,但设计挑战反而更高。核爆炸需要核材料达到或超过临界质量才能触发链式反应。核弹威力小型化后,需要的核材料较少,需要特殊措施才能保证超过临界质量。多装料导致威力太高,超出了小当量的意义,但核材料不足而成了哑弹,问题就更大。中等以上威力的核弹反而没有这样的问题。

另一方面,中子弹是以中子流杀伤有生力量的,但冲击波、热辐射和放射性沾染很低。专门以超强度辐射作为电磁脉冲炸弹使用的核弹更是把核爆能量集中于产生辐射能量,而尽量不在冲击波和热浪上浪费能量。电磁脉冲弹可以用常规装药实现,但威力有限,技术复杂。核装药的电磁脉冲弹在技术反而更加成熟,一发就可使一片战斗地域里所有作战单位的指挥、通信、雷达、火控等统统失效,甚至可能使得车辆也因为电子控制系统失效而开不动。这样的军队就等于解除武装了。对于海上的舰艇编队也一样。这样的新概念核弹多少后效,实用意义更大。

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

电磁脉冲弹用高能电磁脉冲使得杀伤范围内一切电子设备失能,属于新概念核弹

但小威力和新概念核武器的实际威力更缺乏传统核爆试验数据,更需要新的核爆试验来验证。这是比库存核弹老化管理更加紧迫的事情。

2019年末,美国能源部的年度报告指出,从2020财年起,美国计划每年进行两次亚临界核试验。这是指核材料的数量达不到临界水平的核试验,并不在《全面禁止核试验条约》的禁止范围之内。通过试验实测数据和理论模型,可以从亚临界外推至达到链式反应的真实核爆炸的状态。数学模型可以从纯理论推导,但一般受到假设条件和理论构架的限制,适用范围有限。实际数学模型首先确定一个模型构架,可以是从理论出发的灰箱模型,也可以是完全脱离物理现象的黑箱模型,但都需要实测数据才能精确确定模型参数。由于任何实测数据都是有误差的,模型参数的精确度取决于实测数据的数量和质量。这样的经验模型对于已经观测到的传统核爆可以精确估算,所以对现有核弹的老化检验是适用的,但要外推到小威力和新概念核弹,就不够精确了。

特朗普不喜欢任何约束美国的条约,也喜欢虚张声势,弄点自我感觉良好的名堂,恢复核试验有助于他感觉很强势。在政治、经济、社会所有方面基本上没有兑现任何竞选承诺的现在,在新冠疫情和黑人暴动的现在,“弄点事情”是转移注意力和赢得连任的唯一办法。

在这样的大背景下,美国很可能恢复核试验。由于国会没有批准《全民禁止核试验条约》,理论上美国都不需要退出,不过为了形式上的需要,可能还是会正式通知联合国和退出条约。

那中国怎么办呢?

美国恢复核试验和加速新概念核武器的研发,肯定对中国是严重的挑战,但对中国是更大的机会。

晨枫:如果美国恢复核试验,中国怎么办?

中国早在1964年10月16日就进行了第一次核试验,但总数并不多

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另一方面,嘉手纳属于理想的小当量核打击对象

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台海冲突一旦爆发,航母将成为美国干涉主力,海湾战争中Battle Force Zulu这样的航母舰队也是战术核打击的理想对象,这里有“中途岛”号(上左)、“突击队员”号(下左)、“罗斯福”号(上右)和“美国”号(下右)航母,另加“邦克山”号(上)、“莱特湾”号(下)、“诺曼底”号(不在图中)巡洋舰和其他舰艇

美国已经进行了1000多次核试验,收集了大量数据。中国只进行了45次核试验,由于时代的局限,不仅在数据的数量上落后于美国,在质量上可能也不到美国的水平。在签约前的最后两年里,中国集中试验的是5-9万吨当量的中低当量核弹,最后一次是3000吨,说明中国正在恶补中低当量的课,但时间不够了。

中国也掌握了亚临界技术,但理论模型需要大量试验数据才能精确确定模型参数,这里面无巧可取。当年中国没有条件,即使没有《全面禁止核试验条约》,中国也负担不起更多的核试验。现在情况不同了,只美国敢开一个口子,说不定中国核试验会比美国更加频密,以补上精确数据不足的问题。

中国在新概念核武器研发方面的需求比美国更急切。在亚太战场上,美国的军事基地更加集中,关岛、嘉手纳、迪戈加西亚等几个关键基地一旦被打掉,甚至连珍珠港、阿拉斯加的埃尔蒙多夫也端掉,加上太平洋上若干个航母编队,美国在印太的军事力量就基本上打残了。但“距离恶魔”对中国也是一样的,超远程打击总是有投送重量不足的问题,只有嘉手纳还“容易”端掉,要在关岛、珍珠港、迪戈加西亚、埃尔蒙多夫倾泻足够的常规弹药对中国是不小的挑战。但采用小当量核打击或者新概念核打击,情况就不一样了。对美国舰队也是一样。

中国也有遭到小当量和新概念核打击的问题,但大陆国家毕竟地域广大、纵深厚实,抗打击能力强。在打击高威力化、超远程化之后,传统海权力量依靠少数控制战略方向的岛屿和要点控制全球就有抗打击能力不足的问题,所以核打击小当量化、新概念化和实战化对中国是有利的。

据报道,中国已经拥有中子弹技术,但电磁脉冲弹的状态不明。中国也没有公开的小当量核弹的报道。中国的核政策是不首先使用核武器、不对非核国家使用核武器,但研制和发展小当量核武器和新概念核武器与中国的既定核政策不冲突。中国的基本国家军事战略是积极防御,人不犯我我不犯人,人若犯我我必犯人。这不是拘泥于只打击入侵到中国国土的敌人,你敢打我,我就敢掏你的窝。但中国对远征没有兴趣,核战略也足够报复为度,所以历史上对战术核武器并不重视。这在历史上是正确而且有效的核战略,但在现实中,可以考虑修改了。

从朝鲜战争开始,中国就处于美国的核威胁之下。但必须说,在整个冷战时代,美苏冲突是主线,中国只是副线。冷战之后直到10年代之前,美国沉浸在一强独大的喜悦中,并未把中国太当回事。不知不觉中,中国GDP总量已经超过美国三分之二,经济和科技体系初步建立,军事现代化初步实现,美国才恍然醒悟。中国无意成为美国的威胁,但匹夫无罪,怀璧其罪,强大中国的存在就是对美国的威胁,而与中国的意图无关。华为在5G方面取得决定性的领导地位后,美国的危机感和急迫感达到空前高度,于是有了一系列迅速升级的打压和对抗。美中对抗已经成为主线了,美俄反而成为副线。

在任何冲突中,决策者最需要的就是在无所作为和重启地球之间具有足够细致和层次化的选择,这对避免共同毁灭但争取己方的利益最大化至关重要。在银河号事件、五八炸馆事件中,中国具有战略核报复能力,但缺乏更加细腻的对等反击的能力,所以很被动。在南海撞机事件中,美中错位,轮到美国缺乏对等还击能力了。在美中贸易战中,特朗普出重手,大幅度施加关税,中国看起来因为大幅度顺差而弹药不足,但中国的还击刀刀见血,迫使美国坐上谈判桌,则是中国具有足够细致和层次化应对的例子。美国核战略一向包括首先使用核武器和用核武器回击常规打击,美国也有足够的核威慑力量,有意愿、有能力打全频谱、全层次的核战争。在可能的美中战争中,不能排除美国首先使用小当量核武器谋取战术优势的可能,中国不能被动地“见核重启”,而是需要足够细致和层次化的对等还击甚至逐步升级的手段。

中国的积极防御以国土防御和打退入侵之敌为主,这包括自卫反击。在过去,自卫反击局限在边境上,顶多境外几十、上百公里。在今日,自卫反击的范围扩大了,敢来犯者,天涯海角,虽远必诛。小当量和新概念核武器是积极防御的需要,中国不愿核军备竞赛,但也不怕核军备竞赛。以名义兑换率计算,中国的军费投入依然远远落后于美国。但军费开支基本上是国内消费,以购买力等价计算的话,中国对美国的可比军费实际上更高。中国也具有更高的劳动生产率和研发效率。因此,中美军费实际上存在一个杠杆比。美国习惯于绝对优势,GDP增长率低,要军备竞赛,中国不怕打持久战。

另一方面,今日俄罗斯虽然国力衰落,但对核军备的重视依旧。美国面临的不仅是中国的核军备,更有俄罗斯的核军备。这是与冷战时代很不相同的,加倍增加美国的军备竞赛负担。美国要在常规军备方面维持对中国的绝对优势,还要在核军备方面维持对俄罗斯的绝对优势,现在又想在小当量和新概念核武器方面出奇兵,招惹中国也卷入核军备竞赛,不仅挑战世界共识,还将会是自取灭亡。

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