3+2 = 600亿美元

2013年7月17日|下午1:05
Eryn麦克唐纳
全球安全分析师

疯狂的数学美国国家核安全局(NNSA)对美国核武库的未来构成制定了一项新计划。该计划被称为“3+2”,是一项为期25年的计划,旨在将美国现有的7种核武器整合为5- 3种可互操作的弹道导弹弹头,既可以用于洲际弹道导弹(icbm),也可以用于潜射弹道导弹(slbm);还有两种空投武器,一枚炸弹和一枚巡航导弹。预计耗资将超过600亿美元。这只是一个开始的数字。

3+2计划

2013年1月,核武器委员会(NWC)在一份备忘录中提出了基本框架。NWC是国防部和能源部的联合机构,为核武器储备管理过程提供政策指导和监督。

目前美国现役武器库包括七种武器类型:四种弹道导弹弹头,两种用于洲际弹道导弹(W78和W87),两种用于潜射弹道导弹(W76和W88);二枚炸弹(B61,有多种版本,和B83)和一枚巡航导弹(W80)。

3+2计划将发展三种新的可互操作弹头用于洲际弹道导弹和潜射弹道导弹,同时为B61炸弹进行寿命延长计划(LEP)和发展一种新的弹头取代W80空射巡航导弹。新的库存因此将包括总共5个弹头:3个可互操作弹头用于弹道导弹(洲际弹道导弹和潜射弹道导弹)和2个空投武器(炸弹和巡航导弹)。

根据NNSA的说法,“可互操作”弹头“是指将通用核爆炸包与非核系统集成在一起的弹头,可最大限度地利用通用和适应性组件”,并可部署在多个运载平台上。在审议中的情况下,同样的新环境武器将由洲际弹道导弹和潜射弹道导弹发射。第一个这样的可互操作弹头,指定为IW-1,将代替W78和W88-1弹头的寿命延长计划,并且将被设计为使用Mk21 (ICBM)和Mk5 (SLBM)再入运载工具交付。金宝博的网址预计将于25财年开始生产。另外两种可互操作的弹头,IW-2和IW-3将紧随其后。这些将分别取代W87和W76-1的寿命延长计划。

为什么是3 + 2 ?

2014财年库存管理计划(SSMP)表示,3+2库存具有“许多优势,例如更易于维护和提高整体安全性”。NNSA声称,3+2还将允许美国减少其维护的对冲弹头的数量,将为NNSA生产基地提供更稳定、更可预测的工作量,并将有助于维持核复杂劳动力所需的专业知识。(对冲弹头尚未部署,但可以相对较快地重新投入使用。)

基于少量弹头类型的库存,有许多共同的部件,可能更容易维护。它可以减少NNSA需要生产的组件的种类,并可能降低生产成本,因为需要维护的生产线或供应商将减少。

然而,即使是那些支持该计划的人也承认,目前尚不清楚是否会真正节省成本。在最近的说话,负责核、化学和生物防御项目的首席副助理国防部长约翰·r·哈维指出,尽管NNSA 3+2计划的维持/生命周期成本可能较低,但如果国防部需要更多的支出,如额外的飞行试验,以确保新弹头与国防部系统协同工作,这些节省可能会被抵消。

Harvey还表示,如果开发一种可互操作的弹头可以取代现有两种弹头的寿命延长计划,NNSA的成本可能会降低。但是,这假定如果不采用3+2,所有现有的弹头类型都将保留。鉴于奥巴马总统最近在柏林发表讲话,寻求进一步削减美国和俄罗斯的核武库,这可能不是一个好的假设。

美国核武库未来的不确定性和3+2计划的可行性削弱了NNSA的论点,即它将允许美国减少其保留的对冲弹头的数量。美国保持这种对冲的部分原因是,如果有必要,它可以迅速增加部署的武器库。”地缘政治形势的意外逆转部分原因是,如果它发现影响某种特定类型的所有弹头的问题,它将有备用方案。

NNSA认为,在3+2方案中,总共只有5种不同类型的弹头(目前为9种),需要的对冲弹头将更少,因为单个可互操作的弹头可以作为两种不同运载系统的备用弹头。同时,每个运载系统都将有两个可能的弹头与之相关联,以确保在发生任何技术紧急情况时有备用弹头。

然而,这种最终状态还需要几十年的时间,而且存在很多不确定性。目前,美国拥有约2650枚对冲弹头,使其总库存接近5000枚。这远远超过了应对任何突发事件的需要,美国可以——也应该——在不以任何方式危害国家安全的情况下,立即大幅减少对冲。

至于安全和保障的基本原理,通过增加弹头本身的新特性来提高总体安全性(减少意外爆炸或钚扩散的风险)和安全性(减少未经授权访问或使用的风险)可能会导致对武器可靠性的信心下降,这反过来可能导致要求恢复核试验。

为了提高安全性,美国国家核安全局希望做出的主要改变之一是在未来美国武器库的所有武器中使用不敏感高爆药(IHE)。四种现有武器中的三种——W76、W78和w88——将被新的可互操作弹头取代,使用常规高爆(CHE)。(W87已经有了IHE。)

在意外撞击、起火或爆炸的情况下,IHE比传统的高爆药更难引爆,这意味着涉及IHE武器的事故不太可能导致放射性物质的扩散,甚至可能产生核当量。然而,升级武器以使用IHE并不是简单的替代。IHE的能量密度比CHE低,因此必须使用更多的IHE才能达到相同的爆发力。增加武器中高爆药的数量需要对原料药进行改动。这将构成重大改变,并可能降低对武器可靠性的信心。在没有核试验的情况下,是否可以做出这样的改变,专家们存在分歧。

类似的担忧也存在于许多可能被添加到弹头上的其他安全特性上——在这些变化引发对可靠性的质疑以及弹头能否获得认证之前,我们能做的只有这么多。影响初级系统的变化,如加入IHE或耐火坑,尤其困难。重复使用已经包含这些特征的弹头的初级弹头,如W87,是减少这些问题的一种方法,可互操作的弹头可能会使用这种方法。然而,这可能需要混合和匹配来自不同武器设计的初级和次级武器,这本身就带来了不确定性。

谁想要3+2?

让美国库存的武器“更好”的愿望已经存在了一段时间,以前也曾引发过类似的问题。2009年被取消的可靠替代弹头(RRW)项目的支持者还认为,美国应该过渡到一个由一到两个“可靠”弹头组成的简化库存,这些弹头还包括更现代的安全和保障功能。

目标RRW计划包括许多与当前3+2目标非常相似的目标-增加制造和认证的方便性,降低生命周期成本,增加武器安全性和使用控制,并减少环境负担。然而,该项目被取消了,因为要实现这些目标,需要做出的改变的程度实际上意味着要制造新的弹头(奥巴马政府曾表示不会这样做),而且还可能降低人们对弹头在需要时能按预期工作的信心。

国会认为,最初寻求适度改进的RRW,在范围上变得过于雄心勃勃,而且比预期的要昂贵得多,在经过几年的调查后,拒绝继续为其提供资金。奥巴马政府决定在2010财年完全终止该项目。

考虑到政府取消了RRW,现在又提出开发和部署三枚新弹头,这令人惊讶。

然而,国会对新的3+2计划提出了质疑。参议院军事委员会在其2014财年预算报告中对IW-1的成本表示担忧,称“总成本状况并不完全清楚,这种成本状况与这种系统的风险之间的平衡也不清楚……海军的W-88弹头状况相对较好,超过10亿美元正在用于弹头的新引信系统。”一定要问一些常识性的问题,为什么W-88被提议的可互操作系统所取代。”

众议院军事委员会也表达了类似的怀疑,称其“不会支持为新的核武库改造概念投入大量资金,除非政府能够更清楚地阐述其理由,而且国家核安全管理局能够证明其采取的是一种保守的方法,能够考虑到所有的成本,在所需的时间框架内是可执行的,技术上是可行的,并且有明显的好处来证明如此巨大的投资是合理的。”它在其版本的法案中包括一项条款,要求NNSA准备对所有主要弹头翻新计划的替代方案进行分析,并指示NNSA与JASON技术咨询小组合作,就未来lep拟议变更的需求和相关技术风险编写一份报告。此外,众议院拨款者从W78/W88 (IW-1)项目中削减了约2000万美元的申请资金,并将剩余的5000万美元限制用于W78的LEP研究,考虑可互操作弹头仅被允许作为替代方案分析的一部分。

在将使用这些武器的军种中,也没有什么热情。作为对该计划的反应,美国海军派出了一名海军军官备忘录在2012年9月给国家核安全局的信中明确表示,至少在本世纪20年代之前,它不想要一种可互操作的弹头。空军也对该项目表示了一些犹豫。由于海军的反对,核武器委员会宣布正在进行的W78/W88的研究将明确包括在W88的现有设计基础上进行低成本评估的选项。换句话说,这将是对现有弹头的直接扩展,而不是一种新的、可互操作的方法。

600亿美元的问题

除了潜在的技术复杂性之外,“3+2”计划的高成本也是一个问题,在未来25年里,为lep提供的资金总计超过600亿美元,平均每年24亿美元。当然,请记住,这还不包括将这些新弹头与其运载系统集成的相关成本。

2014财年库存管理计划列出了NNSA计划的三种可互操作弹头的时间表和预算(见表)。在ssmp - 2014财年至38财年期间,三枚可互操作弹头的预计总成本刚刚超过400亿美元。这是初步估计。根据以往NNSA项目的经验,最终的成本将是这个预测的两倍到几倍。更糟糕的是,这些估计是基于W76 LEP的成本模型得出的,而W76 LEP是一个复杂得多的项目。

美国国家核安全局因无法准确预测其主要项目的成本或时间表而臭名昭著。其中几个项目——最著名的是化学和冶金研究替代核设施和核坑拆卸和转换设施,现在可能还有混合氧化物(MOX)项目——都被取消了,因为美国国家核安全局在这些项目上花费了数年时间和数亿纳税人的钱,只是在进一步考虑后决定,它们是不必要的。它目前的LEP是W76,比未来计划的任何LEP都要简单得多,但仍然落后于计划,而且成本过高。下一款lep (b61)的成本预测已经翻了一番,而其投产时间的预测已经下滑了两年,而且可能会进一步下滑。最新LEP计划的雄心勃勃的规模使其在进行过程中几乎不可避免地出现重大延误和大量成本增加。

3+2库存的弹头

弹头 基于 使用 预定FPU 预计成本,FY14-38
IW-1 W78, W88-1 洲际弹道导弹、弹道导弹 不早于2025财年 145亿美元
IW-2 W88 W87,资料 洲际弹道导弹、弹道导弹 不早于2031财年 140亿美元
IW-3 W76-1 洲际弹道导弹、弹道导弹 不早于2037财年 120亿美元
B61-12 B61-3, -4, -7, -10 轰炸机和战斗机 FY2019 * 80亿美元*
W80 空射巡航导弹 不早于2024财年 120亿美元
总计 605亿美元

*国防部估计2022财年为FPU,成本为104亿美元

有时候少即是多

美国国家航空航天局(NASA)斥巨资研发一种可以在太空中写字的圆珠笔,而苏联的太空计划只是给宇航员铅笔都市传奇但这仍然是NNSA解决问题的低效方法的一个很好的例证。美国国家核安全管理局似乎不愿从过去的错误中吸取教训,也不愿遏制其总是推动规模最大、最复杂项目的倾向,而不是退一步看看是否有一种更简单的方法能满足其需求。然而,国会似乎意识到了在没有彻底调查其他可能方案的情况下接受NNSA提议的危险。这是一个好迹象。国会应该继续向国家核安全管理局施压,要求其解释为什么该机构没有采取一种更明智、更保守的方式来维持核储备。