第3章 新式武器
定向能武器
曾经在科幻小说里描绘过的“致命的射线”,如今作为一种战略性武器,正处在加紧研制之中,并起名为“定向能武器”。
这种武器的基本工作原理是这样的:通过某种能量转换装置,把电磁辐射或高速运动的微观粒子集中起来,形成一个具有强大能量密度的能量射束,而这种射束以光速或接近光速射向目标,将目标摧毁。所以定向能武器又叫“束能武器”、“能束武器”或“射束武器”。
定向能武器是一个武器系列,它包括激光武器、粒子束武器和微波武器。
定向能武器的主要特点是:波束以光速直线运行,大约相当于步枪子弹射速的35万倍,因此它一经射出便能立即击中目标。这样,在用它射击空中运动目标时,无需考虑“提前量”。若以定向能射束射向1千米以外的以音速飞行的飞机,从射束射出到击中目标,在这段时间内飞机的移动距离只有1毫米。因此在使用定向能武器时,就无需借助于复杂的计算机系统来解决“跟踪”问题。
定向能武器的另一个特点是:发射以后可以立即看到毁伤效果,万一没有射中目标,还可以再次补射,对方无法躲闪。
当然,定向能武器也有它的局限性。一是它只能“直来直去”,不能拐弯;二是造价昂贵;三是在技术上较为复杂,实现起来其难度较大。
激光武器
人类把光作为武器的设想,可以一直追溯到古代。西方至今还广泛流传着公元前212年希腊科学家阿基米德的故事:当时他用镜片聚光,结果烧毁了敌方入侵的战舰。
在18世纪,有个法国人设计了一架由168块玻璃组成的反射镜“光炮”。它能将太阳光聚集在一起,使相隔47米处的松木板在几分钟之内燃烧起来。
19世纪以后,英国科幻作家威尔斯和俄国著名文学作家A·托尔斯泰都著有关于“死光”的小说。美国的卫克·罗查斯的“死光”连环画更是风行一时,使“死光”这个名词几乎达到了家喻户晓,人人皆知。
在我国的古代剑侠小说中,也屡屡有剑客口吐一道青光或红光将对手杀死的活灵活现的描写。例如在《封神演义》中,姜子牙手持一个红葫芦,只见一道白光冲天而上,刹那间妖精白猿的脑袋便落于地。
在科学技术不发达的古代,上述这些都只是幻想而已。自从1960年激光诞生以后,用“光”来作为武器就真正变成了现实。
激光为什么能作为武器呢?这要从它的特性上来找原因。激光的主要特点是方向性好、亮度极高、相干性高、单色性好。激光武器正是利用了激光的方向性好、亮度极高这两个特点。就方向性来说,激光只朝一个方向发射,激光束是一束平行的光。若将一束激光射到相距1千米远处,其光斑直径只有10厘米左右。利用激光的这个特性来对武器进行制导,称为激光制导。
激光的亮度,比太阳表面的亮度要高出400亿倍以上。把这种高亮度的光投射到物体上,物体受照射部分的温度可上升到10000°以上。无论是金属还是非金属,在这种特高温度下都会迅速熔化和气化。
激光武器的主要特点是:
1.“零”飞行时间。由于激光是以光速传播的,因此飞行中的飞机、导弹都可视为“静止”目标,在进行射击时无需考虑“提前量”。
2.无惯性。由于激光束的质量接近于“零”,所以激光武器不会像一般的机炮那样产生后坐力。
3.可多次发射。一般武器的发射次数都是很有限的,而激光武器原则上可以无限多次进行发射。
4.命中精度高。使用激光武器时可以精确地选择射击目标,甚至还可以选择目标的薄弱部位来进行攻击,以提高毁伤率。
5.抗干扰。激光不受电磁脉冲和地球磁场的影响,因此即便是处在电子对抗的战场环境中其命中精度也不会受影响。
6.无污染。激光武器无论是对地面还是对空间都不构成放射性污染、灰尘污染或噪声污染。
7.受气象条件的影响。风、雨、雪、雷暴等恶劣气象条件都是使用激光武器的严重阻碍。但在太空中没有大气及气象条件变化的影响,因此激光武器在太空中更能充分发挥它的效率。
激光武器的杀伤破坏作用,主要体现在以下3个方面:
1.烧蚀效应。激光照射到目标上以后,其中一部分能量被目标吸收而化为热能,使目标表面局部出现熔化及气化而穿孔,或产生严重变形,从而达到杀伤或破坏的目的。
2.激波效应。当目标表面由于受到激光的照射而产生熔化、气化并向外喷射时,在极短的时间内会对目标本身产生一个反冲作用,这样在固体材料中就会形成激波,这种激波可以将目标拉断,并产生层裂破坏。
3.辐射效应。目标表面因气化而形成等离子体云。等离子体产生的辐射可造成目标本身的结构及其内部的电子元器件、光学元器件的损伤。
对于激光武器有各种各样的分类方法,这里姑且把它分为低能激光武器和高能激光武器两大类:
1.低能激光武器。
它又叫激光轻武器或单兵激光武器。其特点是激光能量较低,是属于小型激光武器。它主要用于对付单个的敌人,可使对方眼睛失明、丧失战斗力直至死亡;同时也可使对方的激光测距仪及各种夜视仪的光敏元件受损或失灵。目前的低能激光武器主要包括激光枪、激光手枪、激光致盲武器等。
激光枪能在近距离内使人致死或致伤,射穿钢盔,使某些武器装备遭到损坏;在相距1500米处能致瞎人眼,烧焦皮肉,烧着衣服、房屋、树木、花草等,并能使炸药在顷刻之间受剧热而起火爆炸……
激光枪的样式同普通步枪差不多,其结构分为4大部分:一是激光器,用于发射激光束,相当于普通步枪的弹匣和枪膛;二是激励源,用以驱动激光器产生激光;三是击发器,用以驱动控制开关,其作用相当于普通步枪的扳机;四是枪托。
现在有的自动步枪是利用激光束进行瞄准,在射击时只要用激光束对准目标就能达到百发百中。实验表明,红色激光束一旦对准了目标,便会显现出一个鲜红的瞄准点,这时只要扣动扳机即可击中目标。即使目标在快速移动,也不难做到跟踪瞄准。像美国的AM-180型自动步枪,就是利用激光束进行瞄准的。
激光手枪可以拿在手里,装在兜里,别在腰间。现在有一种红宝石袖珍式激光手枪,其外形及大小与派克钢笔相似,在相隔几米远的地方能烧毁衣物、烧焦皮肉面置人于死地;在相隔十几米能使人眼致盲;在近距离内可以引爆火药。
有一种“三用”激光手枪,在平时可当钢笔用,在紧急情况下可用于自卫,在夜间行路时可用于照明。
2.高能激光武器。
高能激光武器又叫激光炮,简称光炮。它的功率输出达到几百至几千千瓦,因此不能使用一般的小功率激光器,而必须使用功率强大的高能激光器。
在高能激光武器系统中,必须通过反射镜把激光束聚集起来,形成一根很细的光柱,并借助于精密的激光束瞄准系统来对目标进行跟踪。
激光炮的威力大,在现代战场上用途很广。比如:
1.打飞机。还在80年代,美国陆军在试验机载激光炮时,就曾用它击落过两架高空无人驾驶靶机。
2.反导弹。也是在80年代,美国陆军在武器试验中曾用激光炮一举击毁了一枚正在1000米以外高速飞行的反坦克导弹。几年前美国还在白沙导弹试验场用激光炮给正在飞行中的“大力神”导弹穿了一个窟窿眼。此外还用激光炮摧毁了一枚飞行在650千米高空的高空探测火箭。
3.反卫星。试验表明,高能激光束能破坏卫星上的太阳能电池、各种光敏元件、精密仪器仪表、电子设备和照相装置等。
4.反坦克。主要是用它来破坏坦克的潜望仪器,伤害坦克乘员的眼睛。目前大威力的激光炮已经能够将坦克那厚厚的装甲射穿。
此外还可以用激光炮在敌方的森林、山区及城市中进行大面积纵火。因此激光炮也是一种新型的纵火武器。
目前的激光炮主要有以下3种类型:
一是折叠式的。其外形很像火箭炮,它那并排着的管子,正是多只巧妙地折叠起来的大功率气体激光器。由于这种激光炮体积庞大,笨重,附加设备多,因此常把它装在坦克、汽车、舰艇及大型飞机上,可用它来攻击敌方的坦克、飞机。反舰导弹、鱼雷以及贴近海面飞行的巡航导弹等。
二是固定式的。它与普通加农炮有点相像,但炮筒较短小。人们往往把这种激光炮分散隐蔽在树林深处及草丛中,使敌方防不胜防。
三是轻型的。这种激光炮与普通“八二”式迫击炮有点相似,炮筒也较为短小。这种炮相当轻便,连同炮筒、炮座及驱动电源加在一起,也不过几十千克。
激光炮可以连续快速发射。目前的脉冲激光炮,可以在1秒钟内连续射出上千发“光弹”。为了充分发挥激光炮命中率高的威力,在使用中必须有目标跟踪雷达和目标导引雷达与之紧密配合,协同作战。
粒子束武器
这里所说的“粒子”,是指那些非常微小的物质颗粒,即“微观粒子”。物理学上把直径小于10ˉ⁷~ˉ⁶厘米的微小物质颗粒叫做微观粒子,通常包括分子、原子以及被称为“基本粒子”的电子、质子、中子、离子等。
要使微观粒子成为一种毁伤性武器,那就必须创造一个前提条件——使粒子具有非常大的能量。物理学告诉我们,运动物体的能量同它的质量及运动速度这两个因素有关,就是能量等于其质量与速度平方的乘积。
一个微观粒子的质量虽然很小,但如果能使其运动速度达到或接近于光速,那么其能量也可以达到相当可观的程度。固然,一个粒子的能量很是有限,但要是能够把大量的粒子聚合在一起,那么其能量总和就会非常可观。
能够给微观粒子不断加速的装置叫做“粒子加速器”。它能将微观粒子加速到接近于光速,同时将许多粒子聚集成一个非常细小的射束,然后再发射出去,即可毁伤目标。
粒子束武器作为一个武器系统,由以下几个部分组成:粒子源,粒子加速器,目标的探测、捕获和识别系统,目标的精密跟踪系统,粒子束的瞄准和跟踪系统,指挥、控制和通信系统。其中,粒子加速器是粒子束武器系统的核心,它包括粒子注入器、加速器、能源、贮能及能量转换设备等。
高能强流粒子束形成的基本原理是这样的:由于带电粒子在电场中都会受到电场力的作用,不断地受到此电场力的推动,从而使带电粒子不断加速,最后达到或接近于光速;然后再通过聚焦磁场把高速带电粒子聚焦成细而密的束流,射向目标。
粒子束武器是一种崭新的武器系统,它具有以下突出的特点:
1.能量高度集中,威力大。高能加速器每秒钟能发射600万亿个粒子,这些高速粒子通过聚焦后所形成的粒子束射向目标,其威力与453.6克高能炸药爆炸所具有的威力相当。
2.效能高。一般的常规武器,是在炸弹爆炸后再通过飞速运动的碎片击毁伤目标。而粒子束武器是以电子脉冲的形式在极短的时间内发射出来,并同目标直接发生作用,与激光武器相比,具有更大的破坏性。比如,要烧穿5毫米厚的银合金材料,在使用激光武器时每平方厘米需要输入100万焦耳的能量,而在使用粒子束武器时每平方厘米只需输入3万焦耳的能里。
3.速度快。粒子束的运动速度接近光速,而洲际导弹的速度只有每秒7千米左右,因此在用粒子束武器来反导弹时,不但无需考虑“提前量”,比如,它可以在不到1秒钟的时间内摧毁1000千米以外的目标,因此粒子束武器是非常理想的反导弹反卫星武器。
4.无惯性,方便灵活。在这一点上粒子束武器与激光武器相似。
5.不受天气条件的影响,具有“全天候”的作战能力。在这方面粒子束武器明显的强于激光武器。
粒子束武器和激光武器都可以作为“天基武器”,但显然是前者优于后者。比如说:
第一,粒子束武器系统较为坚固,不易受到损坏。一方面因为它是用磁铁来聚焦的,个像激光武器那样要用“娇气”的反射镜来聚焦。再者,无论是磁铁还是粒子加速器,都不易受到高强度辐射的影响。
第二,粒子束武器对目标的毁伤作用比激光大。特别是,粒子束比激光武器更能够穿进目标的深处。
不过,从技术上说,粒子束武器目前的发展水平同作为武器使用的要求之间仍有一定的差距。
微波武器
普通无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等,从本质上说,它们都属于微波。在物理学上用波长和频率来表现电磁波的性质。
在电磁波中,已有好几种被用来作为武器,比如X射线激光器、γ射线激光器等。现在人们正在研究如何利用微波来制造武器,这就是微波武器。
微波是指波长在分米、厘米、毫米范围内的无线电波,其频率为3~300千兆赫。在这个频率范围内的无线电波可以用天线辐射出去,所以把这一频段叫做“射频”。微波的波长接近于光波,它具有同光波相近的性质。又因微波的传播是直线前进的,所以它是属于直线波。
微波武器是这样一种装置:用超高频微波发射机和高增益定向天线,来发射高强度的、汇聚的微波射束,以杀伤敌人和破坏敌人的武器装备。
研究和试验表明,强微波对人体和电子元器件具有杀伤和破坏效应,而对一般的武器装备则无明显作用。
微波对人体的杀伤效应主要体现在两个方面。一是“热效应”。超强微波能造成人体的外部损伤,如皮肤灼伤、眼睛出现白内障等,严重时可导致死亡。二是“非热效应”。较弱微波能穿过人体皮肤,使人的神经系统受损,出现神经混乱、行为反常等现象;并使人体的免疫力下降,出现头痛、烦躁不安和记忆力衰退等现象。
强微波的照射能够导致电子设备的功能下降,甚至烧毁电子元器件。功率密度为10~100瓦/平方厘米的微波,足以干扰雷达的正常工作。而大功率的微波武器,则能在来袭的敌方导弹及侦察卫星的周围形成一个强辐射场,造成足以损坏其电子设备的高电压,使这些导弹及卫星的制导系统和计算机系统失灵,导弹的引信失效甚至自行引爆。强微波波束武器还足以使隐形飞机变热直至熔化。
微波武器的主要优点是传播速度快,不受大气条件的影响,具有一定的穿透能力,比较容易对目标进行跟踪和瞄准;其主要弱点是抗干扰能力差,有时会出现“敌我不分”的现象,对己方的电子设备造成干扰破坏。
与激光武器和粒子束武器比较起来,微波武器还显得不够成熟。特别是对于空间微波武器的研制,可以说目前尚处于可行性论证的阶段。
动能武器
顾名思义,所谓动能武器,正是依靠高速运动所形成的巨大动能来直接击目标,将目标摧毁,而不是像某些常规武器那样,通过弹头本身的爆炸来摧毁目标。目前一些军事强国正在加紧研制的动能武器,主要包括电磁炮、非核动能拦截弹和群射火箭等。
电磁炮
电磁炮是这样一种装置:利用强大的电磁力来加速弹丸,使弹丸高速射向目标并将其摧毁。
电磁炮的发射原理同普通电动机的工作原理是一样的。我们都知道电动机由定子和转子两大部分组成。通电后,电流通过定子上的线圈而产生电磁力,而转子就在电磁力的推动下高速运转起来。
在这里,我们把电磁炮看作一台特殊的“电动机”。炮身相当于电动机的“定子”,炮弹相当于电动机的“转子”。电磁炮的炮身是两条长长的平行铜导轨,炮弹就夹在这两条导轨的中间。
导轨通电后产生一个强大的电流,此电流沿其中一条导轨输入,流经炮弹,然后再由另外一条导轨返回;这样,便在这两条导轨之间形成一个强大的磁场;而该磁场与炮弹中的电流相互作用,产生一个强大的电磁力;此电磁力推动着炮弹沿导轨高速前进,并且日其运行速度越来越高,炮弹就这样被射了出去。所以电磁炮又叫“轨道炮”。
由于电磁推力大,所以电磁炮的炮弹能够达到很高的速度。美国的两个电磁炮实验室已经将3克重的弹丸加速到每秒11千米,另外还将300克重的弹丸加速到每秒4千米。我们知道,一般火炮的射出速度只有每秒0.8千米左右,步枪子弹的射出速度也只有每秒1千米左右。
由于电磁力很均匀,故电磁炮的弹丸在飞行中比较稳定;又由于在发射时不出火焰和烟雾,也不产生冲击波,所以电磁炮的隐蔽性好;电磁炮可以根据目标的特征快速调节电磁力的大小;另外,电磁炮也比较经济。常规火炮的发射药每产生1兆焦耳能量大约需耗资10美元,而用电磁炮只需0.1美元。
电磁炮的发展受到各军事强国的高度重视,例如在美国的“战略防御计划”中,对电磁炮的研制占有重要地位。
不过,从电磁炮的当前发展水平来看,距离实战要求仍有一定的距离。例如:实战要求能将3千克重的弹丸加速到每秒15~30千米的速度,而目前的实际水平距离这个要求还差得很多;目前的电磁炮导轨材料还不够强固,弹丸高速掠过时,往往会使导轨发生剪切、变形甚至熔化;高速飞行的电磁炮弹丸在穿过大气层时,容易被烧蚀;目前仍处于试验阶段的天基电磁炮武器系统,其重量太大,其费用也极高。
电磁炮从结构上可分为电磁轨道炮、电磁线圈炮和电磁“重接”炮。
其中,电磁轨道炮是目前发展较为迅速的一种电磁炮,它主要由两条平行的导轨和在导轨之间滑动的微型射弹以及射弹电枢等组成。导轨作为电磁轨道炮的线性电磁推进加速器,当发射时,导轨和射弹电枢被通上巨大的瞬时电流,在导轨间形成强电磁场,由电磁相互作用使导轨加速器产生巨大的加速力,从而使导轨间的微型射弹加速,并以极高的速度发射出去,实现与目标直接碰撞,靠相对碰撞产生的巨大动能摧毁目标。
目前,美国有多家机构在从事电磁轨道炮的研究工作,并取得了一些重大进展。电磁线圈炮也叫同轴线圈加速炮,是最早制造的电磁炮,在20世纪初就已能做到将10千克重的炮弹加速到100米/秒。
在70年代中期,前苏联的科学家已能将1.3克重的金属环加速到4.9千米/秒。线圈炮由环绕于炮膛的一系列固定加速线圈与环绕微型射弹的弹载运动线圈组成,当这些线圈按顺序加电时,产生运动磁场,使处在磁场中的微型射弹加速发射出去。电磁“重接”炮简单地说就是利用两个磁场重新结合产生新的更大容积的磁场结构,来加速发射微型射弹。“重接”炮是天基超高速电磁炮的备选方案。
除美国以外,俄罗斯、澳大利亚、英国、德国、日本和以色列等国也在开展电磁炮技术的研究。
反卫星动能拦截弹
这是一种靠弹头的动能来击毁敌方卫星的机载空对空导弹。美国在80年代用一枚这样的导弹成功地击毁了一颗废旧卫星。这枚导弹全长5.4米,弹径0.5米,重1.2吨,装在F-15战斗机上。
这种导弹的工作过程是这样的:导弹脱离飞机之后,靠弹上的惯性制导系统进行制导,直到飞抵预定空间点;此后弹上的红外传感器开始自动跟踪目标;当拦截弹达到最大飞行速度时,其战斗部与二级火箭自动脱离;此后弹头便依靠小型计算机进行控制,并通过弹上小型火箭的点火与熄火来对弹道进行修正;最后,弹头前部的小型撞击杀伤器以每秒13.7千米的高速与目标相撞并将其摧毁。
反导弹动能拦截弹
这是一种利用弹头的动能摧毁来袭导弹弹头的“反导弹导弹”。这种导弹也和上述反卫星动能拦截弹一样,是采用现有的导弹技术。这种导弹的弹头最后以每秒9千米的高速与目标相撞并将其摧毁。
群射火箭
这是一种子弹式旋转稳定的无控火箭,主要用来对付来袭的洲际弹道导弹的弹头,特别是用来对付多弹头导弹的。
群射火箭的具体工作过程是这样的:在来袭弹头再入大气层后,群射火箭发射,形成一个多层次的密集火箭雨阵,使火箭与来袭弹头相撞并将其摧毁。
可用这种群射火箭来保护导弹的地下发射井,每个发射井约需配备5000~10000枚火箭,其拦截概率可达85%以上。
群射火箭是美国“战略防御计划”中最后一道反导弹屏障的主要武器系统。
超导武器
军事专家们预言:超导技术应用于军事领域,将导致未来战场上的武器装备和作战方式出现一系列的变革,并将对军事战略和战术思想产生深远的影响。
超导海军舰艇
数百年来,海军舰艇的动力尽管已从蒸汽机、柴油机、燃气轮机发展到核动力,但始终未能摆脱笨重的螺旋桨推进部件,航速也无重大突破,从而使海上高速机动作战能力受到了很大的限制。
70年代以来,一些工业化国家积极开展超导技术在海军舰艇方面的应用研究,并已初见成效。英国已研制出478千瓦的超导电磁力推进装置;美国已研制出5513千瓦的超导驱动系统;日本制成了世界上第一艘超导船。
试验表明,大型驱逐舰在负荷、航速、续航力相同的条件下,采用超导电磁力推进系统可以少装一台燃气轮机,减少满载排水量,节省续航燃油,少花建造费用。
超导军舰是怎样航行的呢?如果在舰艇上安装电磁铁,在海水中便会产生磁力线,同时产生方向与磁力线相垂直的电流。在磁场与电流的相互作用下,推动海水向后运动。由于海水的反作用力,使舰艇获得一种向前的推动力。
超导舰艇由于取消了传统的螺旋桨推进部件,因而具有结构简单、维修方便、推力大、航速高、无震动、无噪声、无污染、造价低等诸多优点。在潜艇上应用超导推进系统以后,能有效地消除噪声影响,降低红外辐射,更不易被敌方发现,从而大大地提高了自我生存能力和快速机动的突防能力。
超导激光武器
激光武器耗能大,它要求在瞬间提供数十亿到数百亿焦耳的能量。而且目前的贮能装置所贮存的能量都非常有限,很难满足这一要求。
超导技术的发展,为激光武器提供了新的能源。采用由超导材料做成的超导闭合线圈就是一种理想的贮能装置。因为在超导线圈中的电流是一种持久的电流,只要将线圈保持超导状态,则它所贮存的电磁能便会毫无损耗地长期保存下去,并可随时把强大的能量提供给激光武器。激光武器一旦有了超导贮能器,就如虎添翼,好比是有了一个机动灵活而又容量无比的弹药库,可时刻保持高度的战备状态。一旦受到敌方飞机、坦克、导弹等的侵犯,便可随时给予有力的回击。
超导发射装置
利用超导技术来发射航天飞机,这是专家们多年来的梦想,但因受技术条件的限制而难以成为现实。近年来国际上超导材料研究中的突破性进展,为实现这一梦想创造了技术条件。
计划中用来发射航天飞机的超导磁悬浮发射装置,由一条长3500米的水平导轨与一条2000米高的垂直导轨相连接,形成一个接近于90°的弧形陡坡。导轨采用新型常温超导材料。
发射时,庞大的航天飞机在磁悬浮力的作用下,沿水平导轨前进并逐渐加速,当到达终端的弧形轨道后,便随弧形轨道而改变前进方向,并以每小时500~600千米的速度飞离发射装置。与此同时,航天飞机的发动机点火并开始工作,靠它自身的动力直刺苍穹。
采用超导磁悬浮发射装置,可以取代用火箭发射航天飞机的传统做法。这样可以减轻航天飞机自身的重量,增加有效载荷,并且推力大、耗能少、起飞速度快、安全可靠,可以多次重复使用,能节约大量经费。
专家们认为,还可用超导材料制成超导电磁炮、超导火箭发射架、超导磁力仪、超导陀螺仪、超导雷达天线、超导接收机和超导卫星等等。可见超导材料的发展前景是极其诱人的。
次声武器
远在二战期间,前苏联的强击机曾在德军阵地上空反复进行超低空飞行,尖啸刺耳的噪声使德军官兵惊恐万状。这便是把声音作为武器的一种尝试。
十多年前,在法国马赛附近的一个“次声研究所”,秘密地研制了一种新式武器—次声武器.也叫声波枪。据介绍,在试验中曾不慎误伤了一名研究人员,并导致十几千米之外的一些无辜丧命。国外曾有人撰文这样说:“这种武器能够消灭一座城市或某一地区的人。那些躲藏在秘密掩体里的人,躲藏在诸如坦克、潜艇或其他貌似牢不可破的机器里的人,都难以幸免。”这种说法或许言过其实,但次声对人和动物具有杀伤作用,却是不容置疑的。
所谓次声,就是声波的振动频率低于20赫的声音。普通人耳能听到的声音,其最低频率在16~23赫这个范围内。这里为何有个“范围”呢?就是因人而异。低于16赫的声波,是任何人的耳朵都听不到的,而只能作为一种振动被人察觉出来。
低频振动对人体和动物具有很大的危害,甚至具有破坏性。
许多自然现象都能产生次声波,如火山爆发、地震、打雷、台风、龙卷风等等;其他如核爆炸、发射火箭、放炮以及飞机的长行等,也都能产生次声波。
物理学告诉我们:振动波的频率越高则其方向性越好,但却衰减得越快,因而其传播距离也越近。相反,由于次声波的频率很低,所以它在传播中衰减得很慢,因而能传播得很远。发射大炮时所产生的次声波,在几十千米甚至上百千米以外仍能用仪器接收到;氢弹爆炸时所产生的次声波甚至能够围绕地球跑上好几圈。次声波除了跑得远以外,它还有另外一个特点,那就是“无孔不入”、“见缝就钻”。
次声波是怎样危害人体健康的呢?
人体无时无刻不在进行着细微的有节奏的脉冲式振动。这种振动的频率通常为7~13赫。人体在甚低频区的共振频率为4~8赫。因此那些频率低于10赫的次声波,可能使人体发生“共振”而遭到伤害。
次声波伤害人体后的主要症状是昏晕、头痛、呕吐、心痛、呼吸困难、恐慌、眼球震颤等;有的人还会出现昏迷、站立不稳和产生酒醉似的感觉;重者还会出现肌肉痉挛,甚至形成精神错乱;在高强度次声波的作用下,有的人会出现耳聋以至全身瘫痪,重者甚至导致死亡。
军事专家们预言:在未来战场上,次声致聋武器与激光致盲武器将配合使用,使对方的作战人员成为聋子和瞎子,使之完全丧失作战能力甚至自行死亡。
基因武器
在介绍基因武器之前,这里先简单说说什么是基因。
基因是控制生物性状的遗传密码,它是由DNA构成的。DNA是构成基因的物质基础。在生物工程中,用来控制生物性状的遗传密码就是DNA中所包含的四种核苷酸。组成DNA的核苷酸虽然只有这么四种,但它们可以有许许多多的排列顺序,而不同的排列顺序就可以决定不同的信息,即遗传密码。
基因武器又称遗传武器。它是采用遗传工程的方法,按照设计制造者的意图,通过基因重组,即通过重新排列DNA中那四种核对酸的排列顺序,把一些特殊的致病基因移植到微生物体内,使之成为一种具有显著抗药性的致病菌。例如人体内的大肠杆菌本来是一种非致病微生物,在通过改变其基因之后,就变成了一种致病菌。
由于这种致病菌利用了人种生化特征上的差异,因此它只对特定遗传型的人种才具有致病作用,而对除此以外的其他人种并不起作用。这样,基因武器的设计制造者就可以“有选择性地”利用这种武器来对某些特定的人种进行杀伤,而不会同时伤害处在同一环境中的其他人种。
基因武器正是通过致病基因来感染人体的,而人们所感染的致病基因,只有设计者才能知道其遗传密码,因而也只有他们才能够解救染病者。这正是“解铃还需系铃人”!其他人要在短期内来“破译”这种密码是不大可能办到的。因此受害者只能坐以待毙,其他旁观者“爱莫能助”!
尽管基因武器目前还只是处于研究探索阶段,但它已经引起一些有责任感的科学家的忧虑。这种忧虑,甚至已经远远超过了当年爱因斯坦等著名科学家对于原子武器的忧虑。
军用机器人
据专家们估计,机器人产业将会成为21世纪少数几项能主宰经济的高技术产业之一,就像汽车、化工、钢铁等工业曾经主宰了20世纪60~70年代的经济一样。随着机器人产业的发展,机器人的劳动分工也越来越细,包括工业机器人、农牧业机器人、服务机器人、军用机器人、极限作业机器人、太空机器人、智能机器人等等。
就军用机器人而言,早在二战期间,德国陆军就曾研制了大约5000辆无人驾驶的坦克。他们通过电线或通过无线电传送信号来控制坦克行驶,用它所携带的炸药去摧毁对方的防御工事。这便是现代军用机器人的雏形。
到了1985年,美国海军部队开始利用机器人在海底开展清洗和打捞沉船的业务。这种军用机器人装有技术先进的信号传感系统,能够进行水下侦察、排除水雷和担任各种用人力难以胜任的危险工作。
美国有一种“机器人侦察兵”,能够根据敌方的反应来随时编制电脑程序,其造型如同一辆小型战车,可以充当“流动哨兵”。它由微电脑、人工智能软件和远程监视传感能等主要部件构成。
在平时,它可担任基地或机场外围的警戒任务,能够识别那些“不速之客”,一遇上“敌情”便会立即发出警报。在战时,它可根据主人发出的遥控指令来使用随身携带的武器,包括轻机枪、手榴弹、催泪弹等。
目前,一些军事强国都在加紧研制各种各样的多用途军用机器人。比如,能够在前线抢修军车,运送粮草、弹药和燃料等战斗物资的军用机器人;能够架桥、筑路、布设地雷和施放烟雾的军用机器人;能够充当“步兵侦察班”来收集对方军事情报的军用机器人,等等。
近几年来国外还出现了一种机器人扫雷车。其外形像坦克,但车顶没有炮塔;车上没有两个专用来装炸药的大箱子,车前安有扫雷棍。在扫雷的时候,第一步是首先向前方发射炸药,将地雷引爆;第二步是再用扫雷棍来清除那此尚未引爆的漏网的地雷。
英国制造的1台巨型机器人,有3个很大的“吸盘”,能够把停放在航空母舰上的“鹞”式飞机“吸”起来,使飞机对准航向,然后通过它那能够转动的巨臂将飞机高高地举起来,使飞机腾空而飞。当飞机返回时,机器人早已伸出巨臂在等候飞回的飞机,并能熟练地把飞机“抓住”,然后轻轻地放到航母的甲板上。
为减少未来战场上士兵的死亡率,目前一些军事强国还在加紧研制能够在战场上冲锋陷阵的“机器人士兵”。
强激光武器
也称“高能激光武器”或“光炮”,是利用高能激光束,直接摧毁敌方飞机、导弹和卫星等目标或使之失效的定向能武器。主要特点为:光速传播、命中率高、能迅速变换射击方向、短时间内拦截多个目标。但毁伤能力随射程增大而降低,不能全天候作战。
它由高能激光器、精密瞄准跟踪系统和光束控制与发射系统组成,激光器则为武器的核心,研究中的有二氧化碳、化学准分子、自由电子、核激励、X射线和γ射线等激光器。此种武器只获得原理成功,尚未装备部队。
粒子束武器
这是利用高能强流亚原子束摧毁目标或使之失效的一种定向能武器。它由粒子源、粒子加速器、探测瞄准跟踪装置和指挥通信设备等组成。
主要特点为:能量高度集中、束流穿透力强、脉冲发射率高、能快速改变发射方向。工作原理是:用高能强流加速器将粒子源产生的电子、质子或离子加速到接近光速,用磁场将其聚集成密集的束流后射向目标,靠束流的多种效应摧毁目标或使之失效。通常分为在大气中使用的带电粒子束武器和在外层空间使用的中性粒子束武器两大类,可用于摧毁飞机、导弹。卫星等高速运动目标,破坏其结构,或使电子设备失效,也可引起被攻击目标所装引爆药提前起爆。此种武器只获得原理成功,尚未装备部队。
新概念武器
新概念武器装备是相对传统武器而言的,是指工作原理和杀伤机理有别于传统武器系统概念的,可大幅度提高作战效能的一类新型武器装备。
这种新型武器装备在设计思想、系统结构、总体优化、材料应用、工艺制造、高技术含量、部署方式、作战使命、作战样式、毁伤效果以及经济可承受性等方面都不同于传统武器,是武器装备体系中发挥战斗力倍增器作用的创新性武器,一旦新概念武器装备大量投入实战使用,将对未来高技术战争带来革命性的影响和变化。
新概念武器的种类很多,如代表定向能武器的激光武器。高功率微波武器、粒子束武器,代表功能武器的电磁炮、电热炮武器及其微型射弹,以及非致命武器、微小型化武器、气象武器、基因武器、反物质武器、暗物质武器以及新型化学武器等。
这些新概念武器少部分已部署使用,但大部分还处于探索研究、原理试验、演示验证等阶段,但随着技术的不断发展与进步,到2020年前后,像激光武器、高功率微波武器、电炮武器、非致命武器、微小型化武器以及技术基础较好、经济上可承受的其他一些新概念武器将逐步成熟,并可能投入实战使用。
限于篇幅,本章只对激光武器、高功率微波武器、电磁炮武器、非致命武器作重点介绍,并介绍部分微小型化武器,这几类新概念武器的研究与发展活动日益活跃,有此武器技术已趋于成熟,有可能在不久的将来装备部队使用。
天基激光武器
天基激光武器是把激光器与跟踪瞄准系统集成到一个卫星平台上而构成的一种部署在空间的定向能武器,主要用于在全球范围内摧毁刚刚飞出地球稠密大气层的助推段弹道导弹。
20多年来,美国一直十分重视这种武器的发展,目前已将其作为动能武器的备选后继系统和国家导弹防御系统的组成部分。1998年3月,美国航人司令部总司令Howed ·Estes上将称,目前美国已经拥有建造天基激光演示器的技术,能在2005~2008年试验发射首台星载演示器样机。
机载激光器计划
机载激光器计划是美国空军目前正在大力推进的战区弹道导弹助推段拦截方案,是其联合的多层战区导弹防御研究的一部分。该计划是目前美国投资规模最大、进展最快的主要的定向能武器计划,将于2002年末用机载激光器样机YAL-1A进行摧毁一枚助摧毁战区弹道导弹的演示验证试验。
ABL还具备反卫星和反飞机的能力。
其设想是在军事危机时期,使ABL飞机在白沙导弹靶场上空的航道上或偏离东西海岸方向上飞行,等待可能援助潜在敌方卫星经过并击落它们。另外还在进行ABL附加使命的研究,以评估ABL在对付空空和地空导弹、巡航导弹防御和夺取空中优势等方面的潜能。在对付防空导弹方面,ABL将能够进行自卫和保护高价值飞机,如E-3预警飞机、E-8“联合监视目标与攻击雷达系统”飞机及RC-135“铆钉”电子侦察机。
基地反卫星激光武器
为了争夺制空间权,美俄双方在积极发展卫星技术的同时发展反卫星武器,并均已具备不同程度的激光反卫星能力。美国陆军还在1997年10月进行了激光反卫星试验,引起了世界范围的广泛关注。
地基反卫星激光武器可以通过干扰、破坏卫星上的仪器或摧毁卫星平台,使敌方的指挥、控制、通信与情报系统瘫痪;也可通过攻击天基武器或激光武器的作战反射镜来破坏对方的空间防御系统。由于卫星轨道一般已知,光电仪器设备的破坏阈值较低,因而相对于战略反导激光武器而言,其技术难度较小,费用较低。
美国、以色列合作研制的高能激光武器
目前,美陆军和以色列国防部正在开展战术高能激光器先期概念技术演示器计划,这项计划是在美陆军空间与战略防御司令部原来的“鹦鹉螺”战术高能激光演示器计划的基础上进行的,计划于1998年完成演示器研制,进行系统能力试验与演示验证。
1996年2月,美国利用中红外先进化学激光器(M1RACL)和“海石”光束定向器(SLBD)在白沙导弹靶场进行了两次成功的“鹦鹉螺”战术高能激光演示器演示验证试验。
第一次试验时,激光锁定来袭的未带弹头的俄制BM-21炮射火箭达15秒,并将火箭摧毁。第二次试验时,激光在几秒钟内击中并摧毁了一枚从机动发射架上发射的带弹头的BM-21火箭弹。
试验后,美国和以色列开始联合开展战术高能激光器先期概念技术演示器计划(THEL/ACTD),从而开始了“世界上首台激光防空系统”样机的方案确定与研制工作。
一旦THEL/ACTD系统演示验证成功,将会为作战系统的研制铺平道路。TRW公司称,他们正在开展一些计划,以便缩小武器系统的体积,将其安装到一辆拖拉机的拖车上,最终于2000年左右将其安装到一辆坦克车上,其机动性更好、更有效。
如,设想的未来高能激光武器(THEL)系统将安装在一辆“布雷德利”战车或5吨卡车上,其燃料仓中携带足够的化学燃料,在必须重新加载燃料以前能进行50次射击。
未来高能激光武器系统将主要用于防御小区域,对付从其他防御层漏网的点目标。设想组建一些由4辆或6辆THEL战车组成的火力单元,这些火力单元能摧毁由多管火箭弹发射系统在几秒钟内齐射到一个小区域里的数枚非制导的人箭弹。
它们能保护靠近战斗前线的部队集结地或城镇,也可单独用于对付那些用原始的发射装置进行的单枚火箭弹发射,以保护城镇或军事基地,起到反恐怖主义的作用。
还考虑将其部署在适当位置上,以便与其他的陆军防空武器,诸如战区高空区域防御系统、“爱国者”和“扩展的中程防空系统”等配合使用。还有可能将其小型化,以便安装到机载平台和舰船上。
小型机载和直升机载氧碘化学激光武器
波音公司正在利用其大型机载氧碘化学激光武器技术,发展V—22倾转旋翼飞机载和直升机载氧碘化学激光武器,用于击落巡航导弹和掠海飞行导弹。
波音公司于1997年初开始探索该设想并称能在18个月内演示验证该武器系统,1年后交付1个初始作战系统。该武器系统拟采用功率为20万瓦的氧碘化学激光器,能在目标探测后的6秒内将其摧毁,2秒后接着对付另外一个目标。预计该系统能进行100次连续射击,系统作战距离为10千米。
高功率微波武器
高功率微波武器又叫射频武器,是利用强能量的微波源向目标定向发射高功率脉冲调制的高功率微波极窄波束能量,用来干扰或毁坏目标上的电子设备以及杀伤作战人员,是一种定向能武器装备。
高功率微波武器的辐射频率为1~30千赫,输出峰值功率一般在1千兆瓦以上,个别的可达10千兆瓦。高功率微波武器的主要攻击目标是雷达、通信系统、计算机、制导系统以及车辆、舰船、飞机和导弹中的电子元器件,像激光武器一样,也具备硬杀伤和软杀伤两种功能。当微波能量很强或极强时,可作为硬杀伤武器装备,直接摧毁敌方武器装备,致死敌方作战人员。当微波能量较弱时,可作为软杀伤武器或非致命武器使用,干扰电子设备,使作战人员失去战斗力。
微波弹
微波弹的研究以美国海军为主,目前主要集中在常规炸药激励的微波弹,对核激励的微波弹也作了效应分析。1991年海湾战争中,美国海军首次使用了试验性的高功率微波弹,从战争开始的第一天起,就从潜艇和驱逐舰上发射了带有这种弹头的海军“战斧”巡航导弹,干扰和毁坏伊拉克防空系统和指挥控制中心的电子系统。
压制敌防空系统的高功率微波武器
该类高功率微波武器的研制以美国空军为主,旨在对用于飞机自卫、压制敌防空、指挥控制战、夺取空中优势、空间控制等方面的宽带和窄带高功率微波源进行进一步的研究与鉴定,实现利用微波能量烧毁敌防空系统中的敏感电子元件。
这种武器能在敌防区外发射,利用有限的目标信息实现攻击效果。它可以对敌方的射频威胁系统造成永久性电子损伤,具有发射后不用管的能力,单次发射能杀伤大量目标,有一定的覆盖范围,对发射精度要求不高,天线产生的旁瓣对己方的附带损伤很小。
高功率微波炸弹
高功率微波炸弹是俄罗斯发展的一种高功率微波武器。
这种炸弹可以放在公文包中,使用时能释放10吉瓦的高功率脉冲,相当于10个标准核电机组的功率,可用于攻击战斗机、核电站等目标的计算机系统,而且不发出任何声音。单枚炸弹的市场价不到10万美元。俄罗斯已将这种高功率微波炸弹出口到瑞典和澳大利亚。
电炮武器
电炮武器又称超高速炮武器,是当今世界正在研究的超高速动能武器技术。
电炮武器主要由超高速炮和微型射弹组成,是利用电磁能、电热能或其他先进手段把微型射弹加速到极高速度发射出去并拦截目标。由于电炮武器发射的微型射弹具备轻小型化、速度快、加速度大、拦截目标能力强、经济有效性好等特点,因此,具有广泛的军事应用潜力,既能部署在固定基地,也可以部署在空间平台上,既能反弹道导弹,也能反装甲和反卫星。
典型的电炮武器包括电磁轨道炮、电热炮、电磁线圈炮和电磁“重接”炮等,美国和以色列在电炮武器的发展上步伐较快。微型射弹是供电炮发射的“炮弹”,这种炮弹是一种动能弹头,可通过直接碰撞毁伤目标。典型的微型射弹主要是美国研究的“轻型大气层内高空射弹”和“大气层外轻型射弹”,其中LEAP射弹发展最为迅速。本节主要介绍电磁炮和D-2、LEAP两种微型射弹。
微型射弹
微型射弹是为电炮武器发展的炮弹,一种是霰弹,每秒数百发;另一种是能自动寻的制导炮弹,每秒数发或几十发。自80年代以来,美国在研制电磁轨道炮用的微型射弹方面取得了很大进展,采用动能技术发展的制导微型射弹已较为成熟。研制了供天基电磁轨道炮使用的“大气层外轻型射弹”和供地基电磁轨道炮使用的“大气层内轻型射弹”。
特别是LEAP射弹,不仅可作为美国未来大基反号系统的技术基础储备,而且目前还在技术转移,应用于地基战区导弹防御系统,提高地基战区导弹防御系统的高层拦截性能。
大气层内轻型射弹
大气层内轻型射弹是美国通用电气公司为美国陆军战略防御司令部研制的电磁轨道炮微型射弹,具有全天候、双模制导、重量轻、动能命中杀伤目标、能够承受电磁轨道炮发射时产生的高加速度的过载。
其发展目标是,电磁发射速度为3~4千米/秒,纵向过载为10万g,横向为500g,在末端2秒的交战阶段,射弹的机动能力要达到10~15g。对空间目标,使用指令制导,并具有使用光学寻的器的末寻的能力。在未段防御中作为高速动能拦截弹使用,拦截高度10~25千米,拦截距离5~50千米,单枚射弹的成本低于10万美元。通用电气公司设计的D-2射弹直径0.0875米,长0.725米,重6.7千克,呈长锥形。
大气层外轻型射弹
大气层外轻型射弹是美国原“星球大战”计划研究与发展的一种微小型动能杀伤拦截器。发展LEAP射弹的最初指导思想就是准备作为电磁轨道炮发射的动能杀伤弹头,要求射弹能承受10万g的加速度轴向过载,以满足当初美国建立全面防御系统的需要。
随着美国弹道导弹防御重点的转变,11AP射弹现已作为用助推火箭发射的动能杀伤拦截器,供近期战区与战略导弹防御用,要求的承受过载能力也降低为200g的加速度,并瞄准通用化动能杀伤拦截器的方向发展。美国现阶段正在发展的“标准-3”舰载反导防御系统就采用LEAP射弹作为杀伤弹头。
非致命武器
非致命武器是一种全新概念的高技术武器。
这种武器的杀伤机理不同于传统的武器弹药,不以大规模杀伤人员、毁坏武器装备和基础设施为军事目的,而是通过攻击人员、武器装备和基础设施的最薄弱部位,使人员部分失去作战能力,使装备暂时失去作战效用,使基础设施等不能正常发挥作用,从而达到阻止或限制敌方作战与行动的能力。因此,非致命武器又称失能武器。非致命武器的应用将为作战部队提供新的重要军事能力和威慑力量,作战毁伤的可控性更强,对平民、物资和环境的附带破坏最小,将广泛用于战争与非战争行动当中,特别是维持和平行动当中。
目前,非致命武器的发展主要集中在反传感器、反人员、反机动和反基础设施等方面。
AN/PLQ-5型激光对抗系统
该系统是洛克希德·桑德斯公司研制的便携式多功能激光系统,已于1995年通过美陆军定型鉴定。
它采用闪光灯泵浦固体激光器,全套系统由一个主动/被动目标捕获系统、一台昼/夜激光发射器和一个电池电子学组件构成,重约19千克,可以安装在步枪或侦察车上。能暂时致盲人眼,探测和干扰光电传感器。该系统主要用于在反坦克距离上干扰光电传感器,在1千米或更近的距离采取小分队军事行动,其目标捕获系统的昼/夜捕获距离为2~3千米。
“军刀”-203激光照明器
该装置由空军菲利浦实验室研制,用于照明、致盲和瞄准目标。
与激光瞄准具采用小光斑瞄准的方式不同,它将照亮整个目标,增强射手的瞄准能力,并在心理上威慑敌人。该装置目前有两台样机,采用镍镉电池供电,工作波长为670纳米,功率400毫瓦,有效照明距离300米,重0.48千克,每枚电池可连续运行30分钟,100米处的光斑尺寸可在1~10米之间变化。1995年1月美军从索马里撤离的时候,海军陆战队曾使用两台样机中的一台来驱散有威胁性的索马里人群。
目前正在讨论用这种装置武装执法人员以拘捕罪犯的可行性。
手持式激光“致眩器”
该系统由联合信号军用激光产品公司研制。步兵肩扛式发射,重9千克,大小与冲锋枪相当,折叠式枪托,带有望远镜瞄准具,背负式镍镉电池组供电。它采用金绿宝石激光器,工作波长为700~815纳米,用于探测和干扰敌方火控系统。海湾战争期间,该系统曾在“沙漠风暴”行动中部署,但并未真正使用。1995年9月计划被迫中止。
“骑马侍从”车载激光致盲武器
该系统由马丁·玛丽埃塔公司开发,其中50%的技术来自“魟鱼”系统。系统安装在一辆高机动性多用途轮式战车上,用于增强先头部队的突击力量,特别是轻型侦察分队的突击能力。1994年10月,车载样机系统在美国陆军协会年会上进行了公开的静态展示。样机系统改进后将增加惯性和全球定位系统。
美国三军定向红外干扰系统
目前美国三军正分别开展以脉冲二氧化碳激光器或固体激光器为红外干扰源的定向红外干扰系统研制计划,计划装备在飞机、舰艇或军车上,用以干扰敌方红外制导导弹。
系统包含一个威胁告警接收机和一台捕获跟踪器,可及时报警并告知来袭导弹方向,然后使激光束瞄准导弹的导引头实施干扰,使导弹偏离预定的攻击方向。这种系统的初期应用是,安装在大型高价值飞机上,只需单个激光器,就能保护其不受地对空的威胁。目前已有样机产品,并进行了飞行试验。
英国“复仇女神”定向红外干扰系统
美国诺思罗普·格鲁曼公司为英国国防部研制,可用于干扰敌方的近程红外制导导弹,提供主动防御。安装在固定翼飞机或直升机上,可能的载机为波音CH-47“支奴干”直升机和洛克希德C-130“大力士”运输机。
初期装备的系统将采用非相干红外源,后续型号改用激光器。装在固定翼飞机上的“复仇女神”有两套安装在旋转架上的传感器/红外源系统,而装在直升机上的“复仇女神”只有一套传感器/红外源系统。
英国激光致眩器
由工业用激光器或军用激光测距机、指示器应急改装而成。能量较低,结构简单,放在临时支架上,用人眼跟踪瞄准目标,可对飞行员的视觉进行干扰甚至致盲,有效距离达5000米,已经装备了十几艘大型舰船,每船的舰桥两侧各有一台。在英阿马岛之战中,英舰可能使用了“激光致眩器”,因为阿根廷3架攻击英舰的飞机由于不明原因坠入海中或偏航,而飞行员称受到了强光的照射。
前苏联激光致盲武器
前苏联的激光致盲武器已有多种样机,并在飞机、舰船和坦克进行了演示验证。西方国家称,它们的飞行员曾多次遭到苏联驱逐舰上发射的激光束照射,1987年美海军侦察机驾驶员视力被干扰10分钟,同年瑞典SAAB35“龙”式战斗机驾驶员被暂时致盲。1989年10月和11月,美飞机再次遭到苏舰上的强光照射。
燃烧剂“病毒”
燃烧剂“病毒”实际上是一种化学燃料添加剂,可由人工撒布,或用运载工具在机场、港口、导弹发射基地、重要后勤运输基地等军事要地上空投放,污染发动机的燃烧剂,改变燃料的特性,影响发动机的性能,导致装备失灵。
电磁脉冲弹
电磁脉冲弹,是主要以电磁脉冲来破坏无防护的复杂的晶体管装置和电子电路装置的一种核弹。
这种核武器的主要功能是发出强大的电磁脉冲,破坏敌方的电子设备。它将使对方的指挥、控制和通信系统的网络遭受最大的破坏,从而切断其武装部队同中心指挥机构的联系。经试验表明,在距离爆炸中心几公里的地方近地电场强度特别高,也就是说,高能核爆炸在最初十亿分之几秒内所释放的R射线与上层大气中的电子发生撞击,被R射线撞射的电子受到加速,然后在电磁场的影响下发生偏转,这一变化导致极高的高压电,高压电越强,产生的电磁脉冲越强。这种电磁脉冲波射向地球表面时,凡天线、电线、电缆等金属物体都成了电磁脉冲收集器。
然后将能量集合起来,传到相互连接的设备上,就会破坏无防护的电子设备,包括雷达、数据处理系统、电传机、电子计算机、卫星、武器系统、通信系统等等、高压会击穿绝缘体。熔化保险装置、破坏半导体元件,它对露天电线、地下电缆、电话线、信号线等等破坏很大。强大的电磁脉冲甚至会破坏城市的电力系统、使居民产生恐怖心理,造成社会秩序的混乱,打击和动摇民心士气。
然而,电磁脉冲弹不是短期内可以研制成的,其中的难题需要对世纪的科学家们去解决。
弱辐射冲击波弹
据报道,美国1979年曾试验过这种核武器,现已进入方案论证阶段,将成为21世纪破坏导弹发射井、地下指挥中心、机场、建筑物、山间要道、涵洞以及阻止大部队前进的有力武器。
新型增强辐射弹
新型增强辐射弹的当量只有50~100吨,用雷达制导,能拦截并摧毁进入大气层高度的来袭弹道导弹。美国“哨兵”反弹道导弹系统所用的新型增强辐射弹头已经在研制之中。美国1977年研制的中子弹是它的雏形和先驱。
X射线激光武器
X射线激光武器,是一种发射激光的定向能武器,可用来防御来袭弹道导弹,也可作反卫星武器。它利用核爆炸产生的X射线,并定向射出。由核爆炸产生的X射线向四面伸出的激光棒同时产生强大的X射线激光,用来摧毁来袭武器。这种神奇的武器的中央是一个特殊装置,四周有几十根激光棒,每个激光棒可以瞄准一个目标。核装置爆炸时产生的X射线打在激光棒上,激光棒受激发出X射线激光,射向目标并将之摧毁。
从1980年以来,美国进行过几次X射线激光的核爆炸试验,并取得了一定效果,估计在下一个世纪将进入实用阶段。
感生辐射弹
感生辐射弹是一种加强放射性污染的核武器,它利用感生辐射造成杀伤力,其原理是爆炸产生的中子与弹体内的选定材料互相作用,产生感生放射性物质,在一定时间和地区造成污染,从而达到阻挡和杀伤敌方部队的目的。这是一种裂变成分较小的氢弹。
定向等离子体武器
定向等离子体武器。这是第3代核武器中最难研制和最无把握的一种,如果在未来世纪研制成功并投入使用,将给人类造成极其巨大的灾难。该弹爆炸后,巨大的能量使周围的物体温度升得很高,形成一个大火球。火球中物质的电子被电离,犹如太阳一般。这个火球不断吞噬着周围大气和其他物质,使它们也变成火球的一部分,而且它本身也越胀越大,同时它的温度不断下降,几秒钟后逐渐熄灭。
对于一个1000万吨当量的核弹,在大气中爆炸,它的火球半径可达1000米。由于它是向四面八方膨胀的,能量很快消失,火球半径不可能很大。如果能使这些高温等离子体即火球沿着一个狭小的方向喷射,就像一个巨大的火焰喷射器一样,它就可以烧毁远距离的目标,故而它是宇宙大战的理想武器。
现在,科学家们正在绞尽脑汁,想使之成为新世纪的标准核武器之一。