看到本篇的标题，很多人会以为我决定写一篇探讨铁路机动战略导弹的文章，但其实本人要讨论的，是从内燃机车和战略导弹入手，去谈谈现实中长寿命资产在较长的使用期内的灵活性和成本问题。

大马力单节/固定重联内燃机车 VS 适中功率，可灵活重联的内燃机车

【资料图】

之前讲过，很多人有所谓的巨物崇拜，因此很多人自然对巨型的铁路机车——尤其是蒸汽机车非常崇拜。到了内燃机和电气化时代，铁路机车的最大功率又上一层楼，如目前中国单轴功率最大的HXD2D机车，单轴可达1600KW，全车六个动力车轴可合计输出高达9600KW的强大功率；而多机固定重联机车则更加惊人，如中国神华（现在并入国能集团）的“神24”电力机车，由6个4轴电力机车重联编组，24个动力车轴最大功率可达28800KW！

但是现实中，很多有能力生产大马力机车的国家和地区，在自己的重载干线铁路网上运用的，却未必一定是这种“巨无霸”机车。如世界内燃机车最强的美国，虽然早在几十年前就开发出最大功率达到6000马力的内燃机车，但是美国铁路干线上，却更加流行采用更多台4000马力左右的内燃机车多机重联来进行运输。

无独有偶，在大洋彼岸的前苏联，由于横跨亚欧大陆长达10000公里的铁路线的需求，他们也大量生产大功率的机车，而且也大量发展多机重联技术，如2TE，3TE甚至4TE开头的机车，都是指出厂状态就是固定重联的机车。但是，苏联在出口市场上却是另一个样子，这些大马力的固定重联机车销售并不多，反而是一款功率仅有1500KW的干线内燃机车——M62出口量最大，从东欧华约，到鸭绿江畔的朝鲜，再到加勒比海的古巴，皆有这种车型。甚至标题让人误解的RT-23洲际导弹列车所用的动力机车，也正是M62内燃机车。

为什么美国，苏联这两个世界铁路大国有着长干线重载运输的需求，但为什么生产和出口的内燃机车中，重型机车的数量远不如中型、小型机车的数量呢？同时，为何双方都很偏爱多机重联技术，而非单个大马力机车呢？刨除过去历史无法制造大马力机车的问题，其实放到最后就是一件事：

经济效益。

相比单个大马力机车（5000-6000KW），中型机车（2000-4000KW）有诸多的运用优势：

1、中等功率的发动机和配套设备的可靠性更高，整备压力更低，同时中等功率发动机启动容易，热效率和环保水平都较高；

2、在长距离行车，中途难以停靠补给的情况下，多机重联机车更有动力冗余处理单机机破的风险，损坏一台机车的动力并不一定导致全车被迫停车；

3、中等功率机车的长度尺寸相比单个大马力机车更小，更有利于通过小半径转弯，而且结构应力更小，不易产生金属疲劳。

4、灵活性很高，可以模块化编组。大马力机车只适合在干线牵引重载列车，而不适合支线铁路、地方铁路、工矿铁路、编组场运转载重量较轻的列车，对于那些铁路网较短，对于机车需求不大的国家，一般不考虑采购大马力机车，因此中小型机车的国际市场更为广泛。同时，在苏联解体后的俄罗斯，由于货运量骤减，很多冷战时期建造的2TE，3TE系列固定重联机车，也被改做单节机车运转，但是单个大马力机车，却不能“一分为二”，应对这样的情况。

5、除美国之外，大部分国家的货运干线的电气化率不断提高。由于电力机车相比内燃机机车有着更高的效率和更低的运用成本，因而在铁路电气化后，原本担当主力运输的内燃机车就会“退居二线”，仅作为短距离小运转、应急备用车使用，或者转给其他没有电气化的支线铁路。而支线铁路的运用率和运输数量远远不如干线铁路，让大马力机车跑原本调机机车就能应付的工作，显然是大材小用。（注：本人曾经在东北老家电厂专用线上看到过6000马力的HXN5仅仅拉着10节车皮通过，而这条线路以往都是DF5调机牵引的；同时我们这边的一些老南满铁路的干线也有HXN5大材小用的事情）

所以，考虑到一台内燃机车长达20-30年的全寿命使用周期，且使用国、使用企业内的运输量的波动性，单个大马力机车必然难以适应各种各样的工况，尤其是经济周期导致的铁路货运量的不断波动，因此灵活性更高，可以模块化编组的中型机车，显然是更有整体效益的。

单独设计战略导弹 VS 模块化设计战略导弹

其实除了火车可以“重联”，弹道导弹其实也可以“重联”，这就是“多级火箭”的原理，因此，在设计弹道导弹时，也有一种常见的设计路线：在原有的导弹芯一级之上，通过加装不同的上面级，实现不同的射程和战略目的。

来看两个经典案例：

液体燃料导弹：DF-3和DF-4导弹

1965年，在中国成功试飞东风2短程弹道导弹和原子弹试验后，中国把正式的战略导弹任务提上了日程。由于单机的东风2导弹射程太短，而多级火箭当时中国还没有研制经验，因此中国将弹道导弹分为三个阶段，即先研发2000-3000公里的中程弹道导弹，配备YF-2发动机（4个YF-1发动机并列而成），解决威慑苏联远东，日本美军基地的战略任务；接下来以中程导弹的一级火箭为基础，加装二级火箭，二级火箭采用YF-1发动机改为的YF-3高空发动机，使得总射程提升到4500-5000公里，解决威慑莫斯科和关岛基地的战略任务；最后一个阶段是以远程导弹为基础，将其放大尺寸并安装更大的发动机，解决射程8000公里，走北极弹道可威慑美国华盛顿-西雅图一线的战略任务。

经过钱学森为首的科研人员的艰苦努力，1966年，采用4台发动机作为一级火箭的中程导弹东风-3首飞成功；1969年，采用2级构型的东风-4远程导弹首飞成功；在1970年，以东风-4远程导弹为基础，加装第三固体级构成的长征1号运载火箭成功发射东方红1号卫星；而1975年，经过一年多对失败的首飞箭归零处理后，长征2号遥2火箭终于完成首飞，并在1980年作为东风5号弹道导弹完成了南太平洋8000公里全射程检验。

虽然早早地发射成功，但是质量问题和动乱的环境使得东风-3，东风-4号在1980年代才进行批量生产，在1990年停产前，东风-3号累计产量超过了数百发，而东风-4号则生产了40发左右。在服役期间，两款导弹都从过去的单一的300万吨核弹头，陆陆续续改为后期轻量化的多弹头设计，使得它能够飞的更远，打击的目标更多。由于质量可靠，而且零部件和长征系列运载火箭统一，且液体导弹和平年代无需加注燃料，使得它们一直平安服役了30年以上，甚至在2022年的一次公开报道中，仍然出现了已经40岁的东风-4号远程导弹。事实上，由于执行核威慑的弹道导弹几乎不会用于实战，也不一定需要如同战术导弹那样频繁修改构型和提升突防能力，所以一旦可靠服役，就可以一直服役到所有的配套设备和民用火箭退役为止，这也是和运载火箭共通子系统的东风-4号，东风-5号如此长寿的原因。

再说说固体燃料弹道导弹。这次我们把视野转向我们北方的邻居。

苏联在1970年代转向制造固体多级中远程导弹后，在1973年推出了首款固体燃料固定发射的RT-2弹道导弹，后来在1976年推出了影响深远的RT-21（SS-16）弹道导弹。它采用两级固体燃料，搭配1枚200-300万吨级核弹头，射程约5000公里，用来直接替换不太成功的RT-2弹道导弹。后来，随着美苏签署1977年限制进攻武器条约，双方开始为持有的洲际弹道导弹和潜射导弹规定上限，因此双方均认为，在有限的核导弹保有量下，应尽可能制造机动弹道导弹以提升存活能力，所以苏联以RT-21为基础，推出了大名鼎鼎的RT-21M（RSD-10）弹道导弹。

RT-21M导弹是苏联第一种具备机动发射能力的中程弹道导弹，由于改用了轻型弹头，使得它可以一次性投放3枚弹头，威慑性远大于过去单弹头的RT-21导弹；而且，由于它具备快速机动发射能力，使得400多枚RT-21M就可以对1200多个欧美重要目标造成致命性威胁。但是，美国由于国土距离远离苏联，因此美国只能在本土以更加昂贵的民兵系列洲际导弹予以应对，或者在欧洲部署射程短得多的潘兴-2弹道导弹和BGM-109A核战斗部战斧导弹予以回应，但哪个都不能满足美国“对等还击”的胃口。所以，美国在1985年苏联戈尔巴乔夫上台后，以“胡萝卜加大棒”的手段，威逼利诱苏联签订了《中导条约》，迫使苏联将400公里的OTR-23 奥卡河到RT-21M 军刀全部的中程导弹予以销毁（以爆炸拆解、气割切成碎片或者实弹发射销毁），而美国仅需要付出核战斗部战斧导弹（拆除核弹头，改为潜射常规战斗部UGM-109导弹）和潘兴-2弹道导弹的代价，取得了巨大的战略胜利。

不过，在RT-21M惨遭销毁的同时，苏联已经在计划发展新一代基于RT-21M的洲际导弹，用于替换更加陈旧的液体燃料弹道导弹，这就是比RT-21M名气还大的RT-2PM（RS-12M）白杨弹道导弹。白杨导弹继承了RT-21M的一级二级火箭，但加装了第三级，并把三个弹头改为单个机动弹头(也可以算第四级），使得射程猛增到10500千米，由于它射程超过了5000公里，被列入洲际导弹，所以不受到中程弹道导弹条约影响而未被销毁。从1987年开始，白杨导弹就成为了苏联/俄罗斯最重要的车载战略核导弹，直到2017年，残存的白杨导弹才因为寿命到期而陆续退役。

在苏联解体后，由于大量的发射井存留在乌克兰和哈萨克斯坦被迫报废，加上苏联时期大量的核导弹已经到寿不得不退役，加上RT-2PM白杨仅有单弹头能力，不能对等威慑美国，所以俄罗斯选择从RT-2PM导弹出发，将其一、二、三子级火箭直径从、、增加到、、 m，从而增加了推进剂的装药空间。其中三子级发动机直径增大15%以上，推进剂装药空间增加30%，同时换装高能推进剂，总重量也提升到吨，这样就使得导弹在射程不变情况下，携带的弹头恢复到RT-21M的3弹头，满足了导弹总数减少但投射弹头量不变的战略要求。这种新型导弹名为RT-2UTTH/RT-2PM2，代号改为白杨M导弹，由于重量增加，载车改为16*16的MAZ-79221卡车，这也是它外观上最大的改变。当然，RT-2PM2本身也能直接装入发射井发射。

到2005年后，随着俄罗斯RT-21M 白杨（1985年前生产）、UR-100N（SS-19匕首）和R-36M（SS-18撒旦）陆续抵达最高服役年限，加上最早的一批RT-2PM白杨M将在2017年抵达20年服役年限，俄罗斯不得不再次提升导弹的弹头投掷量，这种新型导弹名为RS-24 亚尔斯导弹。相比白杨M导弹，亚尔斯再一次提升了导弹弹头数量，理论弹头数量在4-6发，因此总重量提升到了49吨，比起白杨M提升了吨。但由于外观尺寸变化较小，因此载车仍然维持目前的16*16底盘，同时也可兼容UR-100N的发射井进行井下热发射。

纵观中国东风3,4,5家族和俄罗斯RT-21家族弹道导弹的发展，我们也能看到在弹道导弹/运载火箭中采用模块化组合设计的优越性。由于战略导弹属于几十年寿命的战略资产，在服役中全寿命成本非常重要，因此采用模块化设计，可以很有效一统中程弹道导弹和洲际弹道导弹的基本设计，让火箭芯级、导弹控制系统和弹头可以通用，这样就大大减少了同一系列内各种射程导弹的持续使用成本，而且可以以成熟的构型出发，不断在上面“添加修改”，从而形成持续数十年的行之有效的导弹系谱，并可以辐射到民用运载火箭科技树，进一步降低其全系列全寿命成本。

结语——模块化可以有效降低系列化发展的长寿命资产的全寿命成本

纵观内燃机车和弹道导弹，我们都可以发现，对于使用寿命长，初始投资和后续维修投入都较大的固定资产，模块化设计是非常有必要的。由于使用期长，在整个服役的生涯里会有很多难以提前预测到的情况发生，而且在系列化发展下，组织大量持有同一系列产品，因此采用模块化的设计，可以让组织购买此类固定资产时，既达到同一型号内的产品后续保养维护的便利性，又能提升同系列产品间的后续保养便利性，还能不断地通过模块的排列组合，和在情况改变时修改和升级某一模块，组合出更有效的新一代产品。