看到本篇的標題，很多人會以為我決定寫一篇探討鐵路機動戰(zhàn)略導彈的文章，但其實本人要討論的，是從內(nèi)燃機車和戰(zhàn)略導彈入手，去談談現(xiàn)實中長壽命資產(chǎn)在較長的使用期內(nèi)的靈活性和成本問題。

大馬力單節(jié)/固定重聯(lián)內(nèi)燃機車 VS 適中功率，可靈活重聯(lián)的內(nèi)燃機車

之前講過，很多人有所謂的巨物崇拜，因此很多人自然對巨型的鐵路機車——尤其是蒸汽機車非常崇拜。到了內(nèi)燃機和電氣化時代，鐵路機車的最大功率又上一層樓，如目前中國單軸功率最大的HXD2D機車，單軸可達1600KW，全車六個動力車軸可合計輸出高達9600KW的強大功率；而多機固定重聯(lián)機車則更加驚人，如中國神華（現(xiàn)在并入國能集團）的“神24”電力機車，由6個4軸電力機車重聯(lián)編組，24個動力車軸最大功率可達28800KW！

但是現(xiàn)實中，很多有能力生產(chǎn)大馬力機車的國家和地區(qū)，在自己的重載干線鐵路網(wǎng)上運用的，卻未必一定是這種“巨無霸”機車。如世界內(nèi)燃機車最強的美國，雖然早在幾十年前就開發(fā)出最大功率達到6000馬力的內(nèi)燃機車，但是美國鐵路干線上，卻更加流行采用更多臺4000馬力左右的內(nèi)燃機車多機重聯(lián)來進行運輸。

無獨有偶，在大洋彼岸的前蘇聯(lián)，由于橫跨亞歐大陸長達10000公里的鐵路線的需求，他們也大量生產(chǎn)大功率的機車，而且也大量發(fā)展多機重聯(lián)技術，如2TE，3TE甚至4TE開頭的機車，都是指出廠狀態(tài)就是固定重聯(lián)的機車。但是，蘇聯(lián)在出口市場上卻是另一個樣子，這些大馬力的固定重聯(lián)機車銷售并不多，反而是一款功率僅有1500KW的干線內(nèi)燃機車——M62出口量最大，從東歐華約，到鴨綠江畔的朝鮮，再到加勒比海的古巴，皆有這種車型。甚至標題讓人誤解的RT-23洲際導彈列車所用的動力機車，也正是M62內(nèi)燃機車。

為什么美國，蘇聯(lián)這兩個世界鐵路大國有著長干線重載運輸?shù)男枨?，但為什么生產(chǎn)和出口的內(nèi)燃機車中，重型機車的數(shù)量遠不如中型、小型機車的數(shù)量呢？同時，為何雙方都很偏愛多機重聯(lián)技術，而非單個大馬力機車呢？刨除過去歷史無法制造大馬力機車的問題，其實放到最后就是一件事：

經(jīng)濟效益。

相比單個大馬力機車（5000-6000KW），中型機車（2000-4000KW）有諸多的運用優(yōu)勢：

1、中等功率的發(fā)動機和配套設備的可靠性更高，整備壓力更低，同時中等功率發(fā)動機啟動容易，熱效率和環(huán)保水平都較高；

2、在長距離行車，中途難以?？垦a給的情況下，多機重聯(lián)機車更有動力冗余處理單機機破的風險，損壞一臺機車的動力并不一定導致全車被迫停車；

3、中等功率機車的長度尺寸相比單個大馬力機車更小，更有利于通過小半徑轉(zhuǎn)彎，而且結構應力更小，不易產(chǎn)生金屬疲勞。

4、靈活性很高，可以模塊化編組。大馬力機車只適合在干線牽引重載列車，而不適合支線鐵路、地方鐵路、工礦鐵路、編組場運轉(zhuǎn)載重量較輕的列車，對于那些鐵路網(wǎng)較短，對于機車需求不大的國家，一般不考慮采購大馬力機車，因此中小型機車的國際市場更為廣泛。同時，在蘇聯(lián)解體后的俄羅斯，由于貨運量驟減，很多冷戰(zhàn)時期建造的2TE，3TE系列固定重聯(lián)機車，也被改做單節(jié)機車運轉(zhuǎn)，但是單個大馬力機車，卻不能“一分為二”，應對這樣的情況。

5、除美國之外，大部分國家的貨運干線的電氣化率不斷提高。由于電力機車相比內(nèi)燃機機車有著更高的效率和更低的運用成本，因而在鐵路電氣化后，原本擔當主力運輸?shù)膬?nèi)燃機車就會“退居二線”，僅作為短距離小運轉(zhuǎn)、應急備用車使用，或者轉(zhuǎn)給其他沒有電氣化的支線鐵路。而支線鐵路的運用率和運輸數(shù)量遠遠不如干線鐵路，讓大馬力機車跑原本調(diào)機機車就能應付的工作，顯然是大材小用。（注：本人曾經(jīng)在東北老家電廠專用線上看到過6000馬力的HXN5僅僅拉著10節(jié)車皮通過，而這條線路以往都是DF5調(diào)機牽引的；同時我們這邊的一些老南滿鐵路的干線也有HXN5大材小用的事情）

所以，考慮到一臺內(nèi)燃機車長達20-30年的全壽命使用周期，且使用國、使用企業(yè)內(nèi)的運輸量的波動性，單個大馬力機車必然難以適應各種各樣的工況，尤其是經(jīng)濟周期導致的鐵路貨運量的不斷波動，因此靈活性更高，可以模塊化編組的中型機車，顯然是更有整體效益的。

單獨設計戰(zhàn)略導彈 VS 模塊化設計戰(zhàn)略導彈

其實除了火車可以“重聯(lián)”，彈道導彈其實也可以“重聯(lián)”，這就是“多級火箭”的原理，因此，在設計彈道導彈時，也有一種常見的設計路線：在原有的導彈芯一級之上，通過加裝不同的上面級，實現(xiàn)不同的射程和戰(zhàn)略目的。

來看兩個經(jīng)典案例：

液體燃料導彈：DF-3和DF-4導彈

1965年，在中國成功試飛東風2短程彈道導彈和原子彈試驗后，中國把正式的戰(zhàn)略導彈任務提上了日程。由于單機的東風2導彈射程太短，而多級火箭當時中國還沒有研制經(jīng)驗，因此中國將彈道導彈分為三個階段，即先研發(fā)2000-3000公里的中程彈道導彈，配備YF-2發(fā)動機（4個YF-1發(fā)動機并列而成），解決威懾蘇聯(lián)遠東，日本美軍基地的戰(zhàn)略任務；接下來以中程導彈的一級火箭為基礎，加裝二級火箭，二級火箭采用YF-1發(fā)動機改為的YF-3高空發(fā)動機，使得總射程提升到4500-5000公里，解決威懾莫斯科和關島基地的戰(zhàn)略任務；最后一個階段是以遠程導彈為基礎，將其放大尺寸并安裝更大的發(fā)動機，解決射程8000公里，走北極彈道可威懾美國華盛頓-西雅圖一線的戰(zhàn)略任務。

經(jīng)過錢學森為首的科研人員的艱苦努力，1966年，采用4臺發(fā)動機作為一級火箭的中程導彈東風-3首飛成功；1969年，采用2級構型的東風-4遠程導彈首飛成功；在1970年，以東風-4遠程導彈為基礎，加裝第三固體級構成的長征1號運載火箭成功發(fā)射東方紅1號衛(wèi)星；而1975年，經(jīng)過一年多對失敗的首飛箭歸零處理后，長征2號遙2火箭終于完成首飛，并在1980年作為東風5號彈道導彈完成了南太平洋8000公里全射程檢驗。

雖然早早地發(fā)射成功，但是質(zhì)量問題和動亂的環(huán)境使得東風-3，東風-4號在1980年代才進行批量生產(chǎn)，在1990年停產(chǎn)前，東風-3號累計產(chǎn)量超過了數(shù)百發(fā)，而東風-4號則生產(chǎn)了40發(fā)左右。在服役期間，兩款導彈都從過去的單一的300萬噸核彈頭，陸陸續(xù)續(xù)改為后期輕量化的多彈頭設計，使得它能夠飛的更遠，打擊的目標更多。由于質(zhì)量可靠，而且零部件和長征系列運載火箭統(tǒng)一，且液體導彈和平年代無需加注燃料，使得它們一直平安服役了30年以上，甚至在2022年的一次公開報道中，仍然出現(xiàn)了已經(jīng)40歲的東風-4號遠程導彈。事實上，由于執(zhí)行核威懾的彈道導彈幾乎不會用于實戰(zhàn)，也不一定需要如同戰(zhàn)術導彈那樣頻繁修改構型和提升突防能力，所以一旦可靠服役，就可以一直服役到所有的配套設備和民用火箭退役為止，這也是和運載火箭共通子系統(tǒng)的東風-4號，東風-5號如此長壽的原因。

再說說固體燃料彈道導彈。這次我們把視野轉(zhuǎn)向我們北方的鄰居。

蘇聯(lián)在1970年代轉(zhuǎn)向制造固體多級中遠程導彈后，在1973年推出了首款固體燃料固定發(fā)射的RT-2彈道導彈，后來在1976年推出了影響深遠的RT-21（SS-16）彈道導彈。它采用兩級固體燃料，搭配1枚200-300萬噸級核彈頭，射程約5000公里，用來直接替換不太成功的RT-2彈道導彈。后來，隨著美蘇簽署1977年限制進攻武器條約，雙方開始為持有的洲際彈道導彈和潛射導彈規(guī)定上限，因此雙方均認為，在有限的核導彈保有量下，應盡可能制造機動彈道導彈以提升存活能力，所以蘇聯(lián)以RT-21為基礎，推出了大名鼎鼎的RT-21M（RSD-10）彈道導彈。

RT-21M導彈是蘇聯(lián)第一種具備機動發(fā)射能力的中程彈道導彈，由于改用了輕型彈頭，使得它可以一次性投放3枚彈頭，威懾性遠大于過去單彈頭的RT-21導彈；而且，由于它具備快速機動發(fā)射能力，使得400多枚RT-21M就可以對1200多個歐美重要目標造成致命性威脅。但是，美國由于國土距離遠離蘇聯(lián)，因此美國只能在本土以更加昂貴的民兵系列洲際導彈予以應對，或者在歐洲部署射程短得多的潘興-2彈道導彈和BGM-109A核戰(zhàn)斗部戰(zhàn)斧導彈予以回應，但哪個都不能滿足美國“對等還擊”的胃口。所以，美國在1985年蘇聯(lián)戈爾巴喬夫上臺后，以“胡蘿卜加大棒”的手段，威逼利誘蘇聯(lián)簽訂了《中導條約》，迫使蘇聯(lián)將400公里的OTR-23 奧卡河到RT-21M 軍刀全部的中程導彈予以銷毀（以爆炸拆解、氣割切成碎片或者實彈發(fā)射銷毀），而美國僅需要付出核戰(zhàn)斗部戰(zhàn)斧導彈（拆除核彈頭，改為潛射常規(guī)戰(zhàn)斗部UGM-109導彈）和潘興-2彈道導彈的代價，取得了巨大的戰(zhàn)略勝利。

不過，在RT-21M慘遭銷毀的同時，蘇聯(lián)已經(jīng)在計劃發(fā)展新一代基于RT-21M的洲際導彈，用于替換更加陳舊的液體燃料彈道導彈，這就是比RT-21M名氣還大的RT-2PM（RS-12M）白楊彈道導彈。白楊導彈繼承了RT-21M的一級二級火箭，但加裝了第三級，并把三個彈頭改為單個機動彈頭(也可以算第四級），使得射程猛增到10500千米，由于它射程超過了5000公里，被列入洲際導彈，所以不受到中程彈道導彈條約影響而未被銷毀。從1987年開始，白楊導彈就成為了蘇聯(lián)/俄羅斯最重要的車載戰(zhàn)略核導彈，直到2017年，殘存的白楊導彈才因為壽命到期而陸續(xù)退役。

在蘇聯(lián)解體后，由于大量的發(fā)射井存留在烏克蘭和哈薩克斯坦被迫報廢，加上蘇聯(lián)時期大量的核導彈已經(jīng)到壽不得不退役，加上RT-2PM白楊僅有單彈頭能力，不能對等威懾美國，所以俄羅斯選擇從RT-2PM導彈出發(fā)，將其一、二、三子級火箭直徑從1.80m、1.55m、1.34m增加到1.86m、1.61m、1.58 m，從而增加了推進劑的裝藥空間。其中三子級發(fā)動機直徑增大15%以上，推進劑裝藥空間增加30%，同時換裝高能推進劑，總重量也提升到47.5噸，這樣就使得導彈在射程不變情況下，攜帶的彈頭恢復到RT-21M的3彈頭，滿足了導彈總數(shù)減少但投射彈頭量不變的戰(zhàn)略要求。這種新型導彈名為RT-2UTTH/RT-2PM2，代號改為白楊M導彈，由于重量增加，載車改為16*16的MAZ-79221卡車，這也是它外觀上最大的改變。當然，RT-2PM2本身也能直接裝入發(fā)射井發(fā)射。

到2005年后，隨著俄羅斯RT-21M 白楊（1985年前生產(chǎn)）、UR-100N（SS-19匕首）和R-36M（SS-18撒旦）陸續(xù)抵達最高服役年限，加上最早的一批RT-2PM白楊M將在2017年抵達20年服役年限，俄羅斯不得不再次提升導彈的彈頭投擲量，這種新型導彈名為RS-24 亞爾斯導彈。相比白楊M導彈，亞爾斯再一次提升了導彈彈頭數(shù)量，理論彈頭數(shù)量在4-6發(fā)，因此總重量提升到了49噸，比起白楊M提升了1.5噸。但由于外觀尺寸變化較小，因此載車仍然維持目前的16*16底盤，同時也可兼容UR-100N的發(fā)射井進行井下熱發(fā)射。

縱觀中國東風3,4,5家族和俄羅斯RT-21家族彈道導彈的發(fā)展，我們也能看到在彈道導彈/運載火箭中采用模塊化組合設計的優(yōu)越性。由于戰(zhàn)略導彈屬于幾十年壽命的戰(zhàn)略資產(chǎn)，在服役中全壽命成本非常重要，因此采用模塊化設計，可以很有效一統(tǒng)中程彈道導彈和洲際彈道導彈的基本設計，讓火箭芯級、導彈控制系統(tǒng)和彈頭可以通用，這樣就大大減少了同一系列內(nèi)各種射程導彈的持續(xù)使用成本，而且可以以成熟的構型出發(fā)，不斷在上面“添加修改”，從而形成持續(xù)數(shù)十年的行之有效的導彈系譜，并可以輻射到民用運載火箭科技樹，進一步降低其全系列全壽命成本。

結語——模塊化可以有效降低系列化發(fā)展的長壽命資產(chǎn)的全壽命成本

縱觀內(nèi)燃機車和彈道導彈，我們都可以發(fā)現(xiàn)，對于使用壽命長，初始投資和后續(xù)維修投入都較大的固定資產(chǎn)，模塊化設計是非常有必要的。由于使用期長，在整個服役的生涯里會有很多難以提前預測到的情況發(fā)生，而且在系列化發(fā)展下，組織大量持有同一系列產(chǎn)品，因此采用模塊化的設計，可以讓組織購買此類固定資產(chǎn)時，既達到同一型號內(nèi)的產(chǎn)品后續(xù)保養(yǎng)維護的便利性，又能提升同系列產(chǎn)品間的后續(xù)保養(yǎng)便利性，還能不斷地通過模塊的排列組合，和在情況改變時修改和升級某一模塊，組合出更有效的新一代產(chǎn)品。