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世界科技全景百卷书: 未来武器的发展  未来的

时间:2020-05-01 07:05来源:军事详情
看不见的太空武器 现代的人们把使能量以一定方向传播的武器,叫定向能武器。因为这类武器以光的形式传播,速度快,且杀伤力巨大,故称它为“死光”。这里我们所说的定向能武器

看不见的太空武器

  现代的人们把使能量以一定方向传播的武器,叫定向能武器。因为这类武器以光的形式传播,速度快,且杀伤力巨大,故称它为“死光”。这里我们所说的定向能武器,通常包括激光武器、粒子束武器和微波束武器等。

你可能见过步枪、机枪的子弹,也可能见过大炮、火箭炮的炮弹;可是,你肯定没有看到过激光炮和粒子束发射出的“炮弹”。因为,它们并不是像普通子弹、炮弹那样肉眼可见的物件,而是电子、质子、离子和光子这一类肉眼看不见的微小粒子。也许,你会觉得好笑:谁不知道,子弹、炮弹越大,威力也越大:那样小到肉眼都看不见的微观粒子能起什么作用?那你就大错特错了。这些新式武器发射出的看不见的“子弹”“炮弹”可厉害呢!
  激光炮也好,粒子束也好,它们都能够在一定的距离和范围内集中巨大的能量。若将这能量在聚焦点上释放,转瞬间可达到几千度以至几万度的高温,再加上它们的速度达每秒三十万千米,每秒跑几百米的子弹、炮弹跟它们根本无法相比。
永利总站,  另一种人眼一般看不到的武器就是卫星。自1957年以来,人类已经先后将两千多颗卫星送上了宇宙空间。这些卫星中有气象卫星,有通信卫星,有科学实验卫星……像《跟踪台风的卫星》中对台风进行严密监控的气象卫星,显然是用来为人类服务的。可是你知道吗?占总发射量约70%的都是秘密的军事用途的卫星。军事卫星包括侦察卫星、通信卫星、导航卫星、预警卫星等。世界上发射军事卫星最多的国家是美国和前苏联这两个大国。起初,军事卫星主要是用于侦察和收集情报的;后来就发展到进行模拟的战略进攻,即利用卫星对敌方进行假想中的常规进攻乃至核武器进攻。一场准备进行卫星之战的秘密竞赛就这样暗暗地、紧张地展开了。
  在这方面的竞争中,美国略超前了一步。早在1989年底,美国就设想了一个这样的武器系统:它由十八颗带有高能激光器的卫星组成,分布在三个不同的轨道上。用卫星对敌方发动军事进攻,完全能达到“攻其不备”的目的。假如对论文联盟WwW.LWlM.com方是航天技术不发达的中小国家,那更是猝不及防了。美国军方在20世纪90年代曾两次计划要正式实施“星球大战”战略计划,终因国会的反对而未能付诸实施。
  据说军事科学家们还在研究一种更先进的中子武器,它将直接破坏敌方人员的细胞组织,使对方在不流血、不见损伤痕迹的情况下死于非命。
  看到这里,你大概知道了,未来的战争不一定是刀光剑影、炮声轰鸣,也不一定是飞机呼啸、坦克隆隆。未来的战争将是高科技的竞争,谁掌握了先进的科学技术,谁就将在战争中占据上风!不过,也许人类的理智和明智将占据真正的上风,和平终将取代战争。
  我们衷心希望人类永远没有战争。我们衷心希望太空中飞行的都是用于和平目的的“跟踪台风的卫星”。

  1.激光武器

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  所谓激光武器,就是利用激光束的辐射能量,在瞬间危害或摧毁目标的定向能武器。它是依靠自身产生的强激光束,在目标表面上产生极高的功率密度,使其受热、燃烧、熔融、雾化或汽化,并产生爆震波,从而导致目标毁坏。

  激光武器是一种完全不同于现代常规兵器的新型武器。它的出现和在未来的使用,被科学家们认为“具有使传统的武器系统发生革命性变化的潜力,并可能改变战争的概念和战术”。那么,激光武器与现代常规武器相比,具有哪些与众不同的特点呢?

  激光武器最厉害的绝招有“三招”:即烧蚀、激波、辐射。我们知道,常规武器通常是用子弹或炮弹打击目标的。而激光武器却是用“光弹”来打击目标。当一束强激光照到目标上,部分光能量被目标吸收,化为热能,使目标表层迅速熔融而汽化,形成凹坑或穿孔。如果目标与激光脉冲搭配合适,目标还可能发生热爆炸。这就是“烧蚀”。

  激光武器的第二个绝招是“激波”。当强大的激光束打到目标上,蒸气迅速向外喷射,并在极短时间内产生反冲作用,在固态材料中就形成一个激波。这个不寻常的激波能在目标背面产生强大的反射,这样,入射激光与激波就会对目标实行“前后夹击”,立即击断目标,造成层裂破坏。那四处飞溅的层裂碎片,也具有很大的杀伤能力,好似重型炸弹凌空爆炸一样,可以造成大面积杀伤效果。

  “辐射”是激光武器的第三个绝招。当激光照射目标,能量达到一定高度时,目标上汽化的物质就会被电离而形成一层特殊的等离子体云,给入射激光形成一道天然屏障,好像乌云遮蔽太阳,给目标起着屏蔽和保护伞作用。但高温等离子体,能发射紫外辐射,甚至X辐射,引起辐射效应,造成目标结构及其内部电子、光学元件等损伤。其中,紫外或X辐射比激光直接辐射所引起的破坏更为有效。因此,紫外或X辐射对于目标的破坏起着推波助澜的作用,达到其他武器所不具备的特殊破坏效果。

  激光武器与常规武器相比,有着独特的优良性能。一是速度快,命中率高。激光武器发射的“光弹”——激光束,以每秒30万公里的速度飞行,比普通枪弹速度(初速每秒0.75公里)快40万倍;比导弹速度快10万倍。这个惊人的速度,使任何目标都难以躲避,“百发百中”成了对激光武器名副其实的评价。二是强度高,可以摧毁一切坚硬目标。据估算,一个千亿瓦的激光武器,它在千分之一秒内发射功率的强度,相当于目前全世界所有发电站发电功率的总和。如果把这样大功率的激光集中到几微米的面积上,则可产生每平方厘米百亿亿瓦的罕见强光。可想而知,无论多么坚硬的目标,在如此强大的激光武器面前,也是抵挡不住的,不是粉身碎骨,就是化为一缕青烟而消失。三是无惯性,不产生后坐力。由于激光武器发射的是“光弹”,所以发射后不会产生后坐力,是一种无后坐惯性武器。它可以随时改变射击方向,任意攻击各种目标,而不影响射击精度和效果。因此,激光武器使用起来省时、省力,机动灵活,得心应手。四是无污染。激光武器不存在长期的放射性污染,无论对地面或空间都无污染区,因而使用范围较广。

  据报道,目前世界上最大的激光器被安置在美国洛斯阿拉莫斯实验室

  4   5里。这种激光器的输出功率已达到10~10瓦。美国还有一台运转寿命最长的半导体砷化镓激光器,它的寿命已达到100万小时。

  激光武器的种类,按未来武器的作用,通常可分为战术激光武器与战略激光武器。

  战术激光武器是以地面为基地的激光武器。其打击距离在几十公里的范围内,既可用于对付战术导弹、飞机、坦克等战术目标,也可用于地面防空、舰船防空与反导、大型轰炸机的自卫等。其主要作用是破坏人的眼睛、导弹的光学传感器、战斗车辆的观瞄光学系统、夜视器材、飞机油箱等等易受激光伤害的敏感部位,从而使目标丧失战斗能力。

  战略激光武器是以外层空间(距地球1000公里以上)为基地的激光武器。其打击距离从数百公里到数千公里。它的主要任务,一是破坏敌方在空间轨道上运行的卫星,二是反洲际弹道导弹。

  按未来武器系统所在位置和作战使用方式,激光武器可分为:

  天基激光武器。即把激光武器装在卫星、宇宙飞船、宇宙空间站等飞行器上,用于空间防御或攻击,以摧毁敌方的各种军用卫星、洲际导弹以及其他航天武器等。这种天基武器,可以从目标的上下左右前后多方位实施攻击。

  地基激光武器。即把激光武器设置在地面上,主要用于地面作战中的对空防御,截击来袭弹头、航空航天武器等,也用来攻击敌人一些重要地面目标。

  机载激光武器。即把激光武器装在飞机上,主要用于空中防御或攻击,摧毁来袭飞行器或导弹等。也可用来攻击地面或海上目标,支援地面或海上作战等。

  舰载激光武器。即把激光武器装在各种军用舰船上,用于海上攻击或防御作战,摧毁来袭飞行器或各种导弹,攻击敌人各种舰船等。

  车载激光武器。即把激光武器装在坦克等各种战斗车辆及特种车上,主要用于攻击敌人地面目标。也可对敌方人员进行杀伤。

  按激光武器所具有的能量,激光武器还可分为:

  低能激光武器,又叫激光轻武器或单兵激光武器。它所发射的激光能量,通常较低,是一种小型激光装置,主要用于杀伤敌方人员,同时也可破坏敌方红外测距仪、各类夜视仪等器材。它主要包括激光枪、激光手枪、激光致盲武器等。激光枪的样式与普通步枪差不多。其结构由四大部分组成。一是激光器。这是激光枪的核心部分,用于发射激光束,它好似普通步枪的弹夹和枪膛。二是激励源(又称驱动器)。它能激励(或驱动)激光器产生激光。三是击发器。它是激励源的控制开关,好似普通枪支的扳机。四是枪托。它把上述各部分连在一起,形成一个结构紧凑的枪体,既便于使用,又便于携带。激光枪的使用与普通枪一样,只要缺口、准星、目标三点在一条直线上,就能击中目标,所不同的是它不需要考虑弹道曲线影响,对活动目标射击时,不需要选取提前量等。激光手枪能在距人数米之外烧毁物品,烧穿人的皮肉,而且无声响,在不知不觉中致人以死命,还能在几十米处打瞎人的眼睛。此外,还可以引爆火药,使敌方夜视仪、红外或激光测距仪等光电探测器失效等。更有一种奇特的“三用”激光手枪,即平时可当笔用,紧急情况下能用于自卫,夜间走路用于照明。激光手枪不仅可以像现代手枪那样打单发,也可像机关枪那样连发。激光致盲武器是用激光束在一定距离上照射人的眼睛,使其视网膜大面积出血,甚至使眼睛变瞎的一种武器。我们知道,在人的身体上,最易受到伤害的是眼睛。在战场上,无论侦察、观察、瞄准等活动都要使用它,再加上眼睛本身的结构,好像一个“聚光镜”,因此很容易受到激光照射的伤害。由于使人眼致盲只需能量很小的激光就能达到,所以激光致盲武器实质上就是一种小型高效率的脉冲激光器。它具有重量轻、体积小、易于研制、成本低、便于携带等特点。据预测,它将是未来最先投入战场实战使用的武器之一。

  高能激光武器,又称激光炮,简称光炮。它是利用高能激光束摧毁飞机、导弹、卫星等重要目标或使之失效的一种定向能武器,主要由高能激光器、精密瞄准跟踪系统和光束控制与发射系统组成。高能激光器是该武器的“心脏”,用于产生高能激光束,未来可能使用的有二氧化碳、化学、准分子、自由电子、核激励力、X射线和γ射线激光器等种类。精密瞄准跟踪系统用于捕获、跟踪目标,引导光束瞄准射击,并判定毁伤效果。由于该武器是靠激光束直接击中目标,并停留一定时间而造成破坏,所以对瞄准跟踪的速度和精度要求都很高。光束控制与发射系统的作用是将激光束快速地聚焦到目标上,并达到最佳的破坏效果。其主要部件是反射率很高、耐高能激光辐射的大型反射镜。

  由于激光炮具有“火力强”、命中率高、无后坐力、能迅速变换射击方向、在短时间内拦击多个目标等特点,因此未来将广泛地应用于打飞机和反导弹、反卫星的作战中。实验中的陆基激光炮,已能在几公里内,击中一枚正在高速飞行的反坦克导弹,使其裂成碎片。1987年,美国在加利福尼亚南部进行了该项试验,用激光炮击落了一枚“陶式”反坦克导弹。未来肯定将在宇宙飞船等航天器上安装这种激光炮,用以对付飞行中的洲际核弹头导弹等。激光炮对卫星上的太阳能电池、各种光敏元件、高精密仪器和仪表等破坏性甚大,还能使卫星上的侦察照相装置等受到损坏,使卫星失去工作能力,成为“废星”。实验中的星载激光炮,既可安装在空间站上,又可装在卫星拦击器上,已显露出巨大的作用。激光炮还可以用来反坦克、破坏敌方雷达、通信装备以及在森林、山区、城市进行大面积纵火。

  具体说来,未来可预见的激光炮,根据形状、运动方式、作用等不同可大致划为如下三种类型。

  一是折叠式光炮。它的外貌跟常规的多管火箭炮相似。不过,它那并排着的管子,可不是火箭炮的发射架,而是多只巧妙折叠起来的大功率气体(如二氧化碳)激光器。由于该种光炮体积庞大、笨重、附加设备多,所以设计将它装在坦克、汽车、大型飞机及舰船上。这样它就可以灵活机动地活跃在陆地、天空、海上等广阔的空间地带,攻击各种目标。

  二是固定式光炮,即固定在某个定位点,一般不作运动的高能光炮。由于其位置固定,可增大能量功率,因而“火力”猛、威力大,可隐蔽在较安全的地方,对陆地、空中、海上甚至外层空间的目标进行突然打击。

  三是轻型光炮。它与现代普通迫击炮相似。短小的炮筒,是一个化学激光器,再加上炮座及驱动电源,总重量也只有几十公斤,可两人携带,操作方便灵活。它主要用来对付空袭的敌机、集群坦克及其他重要目标。

  激光炮虽然有其独特的优点和神奇的力量,但也有其致命的弱点:随着射程增大,激光束发散角随之增大,射到目标上的激光束功率密度也随之降低,毁伤力减弱,其有效作用距离受到限制,此外使用时易受环境的影响。比如,在稠密的大气层中使用时,大气会耗散激光束的能量,并使其发生抖动、扩展和偏移。恶劣天气(雨、雪、雾等)和战场烟尘、人造烟幕对其影响更大。因此,激光炮虽在未来的战场上能发挥出独特的作用,但是,它不能完全取代其他种类的武器。

  除用激光直接摧毁目标、杀伤人员的武器外,还有一些用激光控制的武器,我们把它称之为激光制导武器。它是用激光导引炸弹、炮弹、导弹等飞向目标的武器系统。目前已经使用和正在研制的激光制导武器有:激光制导炸弹、激光制导炮弹及激光制导导弹等。激光制导武器与激光武器不同,它用于杀伤和摧毁目标的能量不是激光束,而是普通的炸弹、炮弹和导弹。激光束只起制导作用,就像给这些普通的炸弹、炮弹和导弹安上了一双“眼睛”,使它们能紧紧盯着目标,穷追不放,直至消灭之。

  2.粒子束武器

  粒子束武器,就是利用微观粒子构成的定向能量束去摧毁目标的武器。具体地说,就是通过特定的方法将质子、电子或离子 (物理学中称为微观粒子),加速到接近光束,聚集成密集的束流,用以破坏目标的一种定向能武器,亦称为“束流武器”或“射束武器”。

  粒子束武器是一种类似于激光武器但又比激光武器更厉害的武器。自从科学家们提出利用高能粒子束作武器的设想,就立即受到军界的高度重视。美国和前苏联等对此作了巨大努力,并且取得了一些令人鼓舞的成效。他们认为:“粒子束技术是第二次世界大战以来,在技术上的一项根本变革。”

  粒子束武器对目标的破坏主要是通过“三板斧”来实现的。

  “一板斧”是破坏结构。粒子束武器射击的粒子束流具有很大的动能和能量,当它射到目标上时,粒子和目标壳体的材料分子发生非弹性碰撞,把能量以热的形式传递并沉积在壳体材料上,使材料的温度迅速上升,直到局部被熔融成洞或由于热应力引起壳体材料破裂为止。如同一块烧红的钢铁猛然放到冰上一样,能使冰与烧红钢铁接触处迅速熔融、汽化,猛然向外飞溅,同时还可能使熔洞周围爆裂,从而达到破坏目标结构的效能。

  “二板斧”是使引爆药早爆。常用的引爆炸药在密闭情况下要到500℃时才起爆,但粒子束武器发射的粒子束却能使引爆炸药在500℃以下就能起爆。这是因为,其一,粒子束能使引爆炸药内部产生电离,引起离子迁移、交换,使其内部电荷分布不均匀,形成附加电场;其二,粒子束的强烈冲击和能量沉积,产生冲击效应,即在引爆药中产生冲击波,从而导致引爆药提前起爆。

  “三板斧”是破坏电子设备或器件。一是低强度的照射,可造成目标电子线路的元件工作状态改变、漏电,使元件工作产生错误动作或失效;二是高强度的照射,除可直接烧熔电子元器件外,当带电粒子束穿透电子设备时,能在元器件中产生电子—空穴,进而突然形成强烈的电流脉冲,放出大量热能,破坏电子元器件;三是带电粒子束在大气层运动时,可产生高能的γ射线和X射线,能破坏目标的瞄准、制导和控制等电路;四是带电粒子束的大电流短脉冲,还可激励出很强的电磁脉冲,达到干扰或破坏目标电子线路的目的。

  粒子束武器在使用中,具有快速、高能、灵活、干净、全天候等特点。

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