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朝鲜7月4日下午在“特别重大报道”中宣布当天成功发射“火星-14型洲际弹道导弹”，自称成为可打击全世界任一地点的核强国。
报告指出：“火星-14型导弹于平壤时间上午9点从朝鲜西北部发射升空，沿着预定轨道飞行39分钟，准确命中划设于半岛东部公海的目标区，由于以最大高度角发射，没有给周边国家的安全带来任何负面影响，导弹上升至2802公里高度，飞行距离933公里。”
小火箭在本文将要与大家一起讨论如下几个问题：
火星-14弹道导弹是怎样的一款导弹？
从火星-12到火星-14，这个发展历程与中国当年有怎样的相似点？
从火星-14的高抛弹道数据可否计算出该导弹的最大射程？
按目前的技术路线，今后还会有怎样的发展？
小火箭给出的火星系列弹道改运载火箭的方案。
诞生
从照片和视频中可以看到，第一次公开露面的火星-14弹道导弹比火星-12弹道导弹要长。
整体来看，火星-14弹道导弹并能够算作是一款完全从头研制的导弹，而应该被视作是以火星-12单级弹道导弹为基础，在上面添加了一个第二级的二级弹道导弹。
因此，想要重构火星-14弹道导弹的诞生历程和设计思路，我们就不得不先了解火星-12弹道导弹。
这是朝鲜阅兵式出现的火星-12单级弹道导弹
火星-12弹道导弹以发烟硝酸和偏二甲肼为燃料。这种可贮存的常温有毒燃料是朝鲜液体火箭发动机的成熟燃料，已经在多款型号中得到了应用。详见小火箭的公号文章《对朝鲜舞水端弹道导弹的几点分析》。
从今年（2017年）2月份到现在，朝鲜已经进行了11次导弹试验，共发射导弹17枚。这样的发射密度是比较可观的。小火箭仔细查找了从1984年至今的朝鲜的各项导弹发射试验之后发现，从今年2月份到7月份，这不到半年的时间内，朝鲜导弹试验的次数就超过了其从1984年到1998年这14年的所有导弹发射试验次数的总和，也相当于从2006年到2012年这6年的所有导弹发射试验测试的总和。
由此可见，朝鲜导弹技术的发展处于一个速度逐渐加快的周期中。如果说之前其发展增程型飞毛腿而诞生的火星-5、火星-6和火星-7导弹的过程可以用“小步快跑”来形容的话，那么如今掌握了大推力液体火箭发动机的朝鲜着实是在迈开大步向发展出能够打击美国本土人口稠密地区的洲际弹道导弹前进了。
今年5月分，朝鲜试射了一枚名为火星-12的弹道导弹，引起了各方人士的关注。小火箭依然坚持以技术为核心的原则，仅从装备和技术层面来分析该款导弹本身。
小火箭计算了相关弹道导弹的弹道，并力图从少有的数据中，结合空气动力学、飞行力学等方法，计算了今后火星-12弹道导弹一旦用于实战，则其射程性能指标究竟怎样。令人欣慰的一点是美国的导弹预警和侦察系统给出了朝鲜那次弹道导弹试验的弹道高点和落点信息。结合之前的计算和分析，小火箭复现了火星-12单级弹道导弹的高抛弹道。
这是小火箭计算的火星-12弹道导弹打高抛弹道的速度曲线
朝鲜为什么要用火星-12导弹飞到2111.5公里的高度，其落点位置距离发射点787公里这样的“高抛弹道”来进行测试呢？
答：高抛弹道飞行的时候，虽然射程比较短，但是，飞行速度能够达到和全射程弹道相同的大小（接近甚至超过4.5公里/秒，具体的飞行状态，小火箭将在下文详细给出）。这就是高抛弹道试验的魅力所在：用较短的射程（甚至不到全射程的五分之一），就能够测试导弹在所有动压环境下的情况。对于国土纵深较小，且没有远洋测量船的国家来说，发展高抛弹道测试技术既可避免导弹飞越邻国所带来的纷争，又能够在现有技术条件下对导弹性能进行比较详细地验证。
如果将火星-10（舞水端）弹道导弹高抛弹道（紫色）与作战弹道（红色）放在一起，在同样的弹体、动力和控制系统的情况下，这两条弹道可以说是同样一枚导弹在装订了不同的飞行策略后飞出来的弹道。按照小火箭好友给出的数据，去年朝鲜的高抛弹道试验，导弹最大飞行高度达到了1413.6112千米，导弹命中距离发射车400公里的目标区域。能够实现这样的高抛弹道飞行的话，通过重新设定制导控制系统，导弹是能飞到2700多公里以外的。
在综合分析了火星-10、火星-12弹道导弹的飞行状态和总体设计特征后，小火箭在当时认为，如果按照弹道导弹研制的客观规律的话，在近期，朝鲜应该进行两次高抛弹道试验，其落点分别为590公里和1500公里。
而从7月4日的落点情况看，朝鲜高抛弹道试验的落点为933公里，相当于取了折中。考虑到这样的落点和射向，已经使得弹头落在了日本的海上专属经济区内了。本次试验是同时兼顾了高抛弹道试验方法和现实地理和地缘条件的最优选择。
仅从这一点来看，朝鲜的弹道导弹研发路子也是值得肯定的。小火箭从这几次试验可以看出，火星系列弹道导弹的发展越来越尊重客观规律，开始走务实的技术路线了。而在火星-12单级导弹在完成高抛弹道试验后不到2个月的时间内，朝鲜就试射成功了在火星-12的基础上加装第2级的火星-14二级弹道导弹。其发展速度令人惊讶，其顺利程度甚至会令我们羡慕。
上图粗线为火星-12导弹的高抛弹道曲线，细线则是小火箭优化之后算得的火星-12弹道导弹的最大射程。
经过初步计算然后再由小火箭弹道优化工作室进行弹道优化。我认为，火星-12弹道导弹的投掷能力还是比较强的：
能够携带650公斤重的弹头打击4184.3163公里处的目标。
也就是说，单级的火星-12弹道导弹已经可以有效打击关岛了。
小火箭计算的火星-12单级导弹的打击范围：几乎能够覆盖中国全境。
从弹道特征、速度曲线中来判断，火星-12单级弹道导弹的确拥有较强的投掷能力，这也就为其添加第2级成为一枚射程更远的弹道导弹提供了条件。
这就诞生了火星-14二级弹道导弹。
（火星-12单级弹道导弹+ 上面级= 火星-14二级弹道导弹）
发展
朝鲜在发展火星系列的中程弹道导弹的时候，已经开始有了成体系的航天工业。因此，各种硬件条件相对来说还是比较齐备的。上图为导弹发动机正在液体火箭发动机试车台上进行热试车。可以较为清晰地看到发动机正常工作时产生的马赫环。注意常温液体燃料组合燃烧起来后的独特颜色。
另外，有些好友或许想要从卫星照片上查看试车台附近的情况，小火箭在这里给出详细坐标：
北纬40°51.138′N；东经129°40.788′E
从单级的火星-12弹道导弹发展到二级的火星-14弹道导弹，这不禁让小火箭回想起了咱们的发展道路。
公元1965年3月11日，钱学森博士牵头提出了“八年四弹”的规划。也就是在1965年到1972年这8年的时间内，完成4型导弹的研制。这4款导弹分别是东风2号、东风3号、东风4号和东风5号。每一款导弹的射程基本上都要是前一款的1.5倍至2倍以上。
在规划中，钱学森博士给出了较为详细的技术解决方案：东风-4号中远程弹道导弹采用两级布局，使用以东风-3号中程弹道导弹为基础的结构作为第一级，加装的第二级采用高空喷管。上图来源“中国航天事业创建60周年成果展”。
咱们从东风-3号单级弹道导弹发展到东风-4号二级弹道导弹，攻克了高精度加速度计和陀螺仪技术、二级火箭的级间分离技术、二级火箭发动机高空点火技术、远程弹道导弹遥测技术这4项关键技术。
这一时期的发展，为我国两弹结合试验（导弹+原子弹）和洲际弹道导弹技术以及今后的弹道导弹多弹头技术提供了扎实的基础。东风-4号大量采用东风-3号的成熟技术，使我国在当时的经济水平和技术条件下，快速掌握了二级弹道导弹，实现了质的飞越。
（小火箭在这里要补充说明一下，两弹一星中的两弹指的是导弹与核弹，一星指的是卫星。这个“两弹”并非是原子弹与氢弹。）
射程
在火星-12弹道导弹的基础上，结合远程弹道导弹整体最优设计的客观算法，我们来设计火星-14的二级，并且在在此基础上，用7月4日的高抛弹道数据来进行修正，由此，终于就可以得到火星-14二级弹道导弹的最大射程计算结果了。
上图为小火箭计算的火星-14二级弹道导弹的弹道。按小火箭的优化结果，火星-14弹道导弹的射程在6000公里以上
计算结论：
火星-14弹道导弹能够将400公斤弹头送至6333.5018公里远的地方。
按照美国标准，这样的射程已经可以称得上洲际弹道导弹了。按中国标准，火星-14弹道导弹应归为远程弹道导弹，尚未达到射程大于8000公里的划分标准。
（美国标准：射程大于3400英里，也就是射程大于5500公里的弹道导弹可被认定为洲际弹道导弹。）
火星-14二级弹道导弹携带400公斤弹头攻击6333.5公里处的目标的速度曲线
4条火星-14弹道导弹的弹道，以便展示该款导弹的覆盖范围
4条火星-14弹道导弹的弹道，以便展示该款导弹的覆盖范围
小火箭补充一下：媒体上提到的火星-14的射程可达6700公里甚至7000公里的说法，是用极其简化的公式估算的，实际上并不具备实战意义。应当综合考虑弹头携带能力和引入第二级带来的空气动力学和弹体结构方面的变化。因此实际作战使用时，有效射程为6333.5公里。
从上图可以看出，从舞水端发射基地到关岛为3400公里，到阿拉斯加州最大的城市安克雷奇为5600公里，到西雅图为7900公里，到洛杉矶为9100公里，到芝加哥为10000公里，到华盛顿特区为10700公里。
按目前的技术路线来看，朝鲜需要攻克的还有三个关键技术：一是核武器的小型化；二是再入弹头的热防护技术；三是远程弹道导弹的遥测技术。
期望
公元1970年4月24日，东方红1号卫星由长征1号运载火箭送入近地点439公里，远地点2384公里，倾角68.41°，周期114分钟的近地轨道上。这使得中国成为继苏联、美国、法国和日本之后第5个能够独立发射人造卫星的国家。
东方红1号卫星的质量为173公斤，超过了之前4个国家首颗卫星质量的总和。而这样强大的运载能力，得益于中国对东风-4号远程弹道导弹的成功改造。
中国工程师在东风-4号二级远程弹道导弹的顶部，加装了第3级。也就是说，中国的第一款运载火箭长征1号实际上是东风-4号导弹加装了一个固体火箭第3级。
既然朝鲜以类似我国从东风-3号导弹发展到东风-4号导弹的技术路线掌握了远程弹道导弹的技术，那么，不妨再进一步，在火星-14二级远程弹道导弹上面加装一台固体火箭发动机作为第3级，这样就能够发展出一款小型运载火箭了。
好端端的技术，如果仅仅用于战争的话，小火箭觉得还是比较可惜的。既然掌握了多级火箭的技术（甚至在级间分离的技术细节方面要优于上世纪60年代的中国），那么再努力一下，就可以拥有一款可以进军国际商业卫星发射市场的火箭了。
小火箭在这里向朝鲜工程师发出倡议：欢迎朝鲜加入全球太空探索的大家庭。技术应该最终用来造福全人类，用来开拓视野，用来探求新知。
在重新对火星-14远程弹道导弹的部分参数进行优化，并增加了一台固体火箭发动机作为第3级之后，小火箭设计了基于火星-14弹道导弹的一款3级小型运载火箭。在此，小火箭给出该型运载火箭的发射时序（因担心火星-14导弹在增加第3级后的结构问题，我修改了分离方式）：
另：
有关长征5号，有关嫦娥，有关中国航天，好多朋友希望小火箭发声。声音不大，或也无可说，无可叹，除了关注技术本身而不应过度关注他物之外，想起了鲁迅先生在《热风》中的一段话:
“愿中国青年都摆脱冷气，只是向上走，不必听自暴自弃者流的话。能做事的做事，能发声的发声。有一分热，发一分光，就令萤火一般，也可以在黑暗里发一点光，不必等候炬火。
此后如竟没有炬火：我便是唯一的光。倘若有了炬火，出了太阳，我们自然心悦诚服的消失，不但毫无不平，而且还要随喜，赞美这炬火或太阳；因为他照了人类，连我都在内。
我又愿中国青年都只是向上走，不必理会这冷笑和暗箭。”
信心在，梦想在，小火箭也将会一如既往地做一只萤火，发出使命赋予的光。
（来源：讲武堂）