“新概念炮”向未來戰(zhàn)場(chǎng)走來
■張迎亮 趙 林 倪長(zhǎng)啟
電磁炮
激光炮
等離子炮
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高技術(shù)武器裝備不斷投向戰(zhàn)場(chǎng)，成為導(dǎo)致戰(zhàn)爭(zhēng)不對(duì)稱性的主要因素之一。當(dāng)前，電磁炮、激光炮和等離子炮這3種帶有神秘色彩的高技術(shù)武器，越來越受到各國(guó)青睞，世界各主要軍事強(qiáng)國(guó)紛紛加大投入和研發(fā)力度，已在技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破性進(jìn)展。在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中，這些新概念武器，或?qū)渎额^角一戰(zhàn)成名，發(fā)揮舉足輕重的作用。
“動(dòng)能之王”——電磁炮
電磁炮是一種高能、遠(yuǎn)程、多任務(wù)的武器，可區(qū)分為軌道炮、線圈炮和重接炮。電磁炮技術(shù)利用電力產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)，再將這一電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為推動(dòng)力，推動(dòng)炮彈以很高的速度出膛。電磁炮也可以看做是一種特殊的電動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)子是不旋轉(zhuǎn)的，而是作直線加速運(yùn)動(dòng)的炮彈。它主要由能源裝置、加速器、開關(guān)3部分組成。射速可達(dá)120發(fā)/分，是當(dāng)前海軍艦炮的3倍以上，射程可達(dá)160千米以上。
電磁炮的優(yōu)越性能主要體現(xiàn)在4個(gè)方面：一是電磁推動(dòng)力大，彈丸速度高。電磁發(fā)射的脈沖動(dòng)力約為火炮發(fā)射力的10倍。一般炮彈的初速為0.8千米/秒，而電磁炮可將3克重的彈丸加速到11千米/秒，將300克的彈丸加速到4千米/秒。二是彈丸穩(wěn)定性好。電磁炮彈丸在炮管中受到的推力是電磁力，這種力量是非常均勻的，且電磁推力容易控制，所以彈丸穩(wěn)定性遠(yuǎn)超其他火炮。三是彈丸能量可調(diào)。可根據(jù)目標(biāo)性質(zhì)和射程大小，快速調(diào)節(jié)電磁力的大小，從而控制彈丸的發(fā)射能量。四是隱蔽性好。電磁炮技術(shù)不再利用火藥將炮彈從炮管射出，而是采用電磁來驅(qū)動(dòng)彈丸，使得電磁炮在作戰(zhàn)中比較隱蔽，不易被敵發(fā)現(xiàn)。
自19世紀(jì)英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理后，1845年查爾斯·惠斯通就通過直流電機(jī)帶動(dòng)類似電磁炮的機(jī)構(gòu)，將金屬棒拋擲到20米以外,這就是電磁炮的雛形。由于電磁炮卓越的性能和較好的戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用前景，在兩次世界大戰(zhàn)期間，一些軍事強(qiáng)國(guó)都曾經(jīng)研究過電磁炮的基本原理和構(gòu)型。進(jìn)入信息化時(shí)代以來，電磁炮的發(fā)展更是步入快車道，其軍事用途呈現(xiàn)出愈加廣闊的前景。
——用于天基反導(dǎo)系統(tǒng)。電磁炮較高的初速，可用于摧毀空間的低軌道衛(wèi)星和導(dǎo)彈，還可攔截由軍艦和地面單裝平臺(tái)發(fā)射的導(dǎo)彈。
——用于防空系統(tǒng)。未來戰(zhàn)場(chǎng)上，電磁炮可代替高射武器和防空導(dǎo)彈，執(zhí)行防空任務(wù)。用它不僅能打擊臨空的各種飛機(jī)，還能在遠(yuǎn)距離攔截空對(duì)艦導(dǎo)彈。
——用于反裝甲武器。電磁炮是對(duì)付裝甲目標(biāo)的有效手段，能夠發(fā)射質(zhì)量為50克、速度為3千米/秒的炮彈，可穿透25.4毫米厚的均質(zhì)裝甲。
——用于提升炮兵部隊(duì)火力打擊能力?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，火力占據(jù)的地位愈加明顯，對(duì)炮兵提出了反應(yīng)快、打擊準(zhǔn)的要求，電磁炮有望作為新一代火炮，替代傳統(tǒng)火炮出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)上，以提升炮兵遂行火力打擊任務(wù)的能力。
未來電磁炮發(fā)展會(huì)有兩個(gè)趨勢(shì)：一是重型化發(fā)展?？商娲磁瀸?dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈對(duì)上百千米的目標(biāo)進(jìn)行攻擊。二是輕型化發(fā)展。小型電磁炮可承擔(dān)起艦艇對(duì)空防御的最后一道屏障，它不同于常規(guī)武器，不受電磁干擾，彈丸飛行速度高，真正做到一擊必殺、一劍封喉。
“光彈殺手”——激光炮
激光炮是一種利用強(qiáng)激光束攜帶的巨大能量摧毀敵方飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等目標(biāo)和殺傷人員的高技術(shù)新概念武器。激光炮堪稱“炮中王”，能在一秒鐘內(nèi)發(fā)射1000發(fā)“光彈”，即威力無比的“強(qiáng)光束”?？梢揽窟h(yuǎn)程警戒雷達(dá)測(cè)定敵方導(dǎo)彈或飛機(jī)飛行的方位、距離、高度、速度等參數(shù)，經(jīng)過電子計(jì)算機(jī)處理后，準(zhǔn)確無誤地命中目標(biāo)。激光炮具有攻擊目標(biāo)快、反應(yīng)時(shí)間短、不受電磁干擾等特點(diǎn)，必將成為信息時(shí)代的重要武器。
激光炮按照作戰(zhàn)應(yīng)用可分為3類：一是致盲型。主要用于裝備作戰(zhàn)平臺(tái)。如裝備在坦克上，能夠持續(xù)發(fā)射100焦耳左右功率的藍(lán)綠激光，其威力足以燒傷2千米以外敵軍士兵的視網(wǎng)膜，或直接給對(duì)方的光電設(shè)備造成毀傷。二是近距離戰(zhàn)術(shù)型。主要用于打擊臨空導(dǎo)彈和飛機(jī)。目前已有一些國(guó)家使用激光炮成功攔截反坦克導(dǎo)彈。三是遠(yuǎn)距離戰(zhàn)略型。主要用于反衛(wèi)星、反洲際導(dǎo)彈。很多發(fā)達(dá)國(guó)家的大型水面艦艇采用了核能作為動(dòng)力，中型水面艦艇的電動(dòng)化改進(jìn)也進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段，這都為激光炮在艦艇上的應(yīng)用鋪平了道路。
激光炮擊毀目標(biāo)的方式主要有兩種：一是穿孔。就是高功率、高密度的激光束使目標(biāo)表面急劇熔化、汽化蒸發(fā)，汽化物質(zhì)向外噴發(fā)，反沖力形成沖擊波，進(jìn)而擊毀目標(biāo)。二是層裂。就是目標(biāo)被擊中后，原子被電離，形成等離子云，“云”膨脹噴射形成應(yīng)力波向深處傳播，應(yīng)力波的反射進(jìn)而造成目標(biāo)被拉斷，形成“層裂”破壞。
激光武器是最早進(jìn)行廣泛研究并已取得相當(dāng)成效的定向能武器。上世紀(jì)80年代，世界各軍事強(qiáng)國(guó)就已紛紛提出了各自激光武器的研究計(jì)劃。目前，很多國(guó)家在激光技術(shù)上都有良好的基礎(chǔ)，個(gè)別國(guó)家在強(qiáng)激光武器領(lǐng)域已具備量產(chǎn)能力，高、低功率激光武器在未來戰(zhàn)場(chǎng)上的使用將更為普遍。
“空域之傘”——等離子炮
等離子態(tài)是物質(zhì)的第四種形態(tài)，前三種分別為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。等離子態(tài)的物質(zhì)可以自由地占據(jù)可用空間，這一特征與氣態(tài)有相似之處，但其原理更加復(fù)雜：原子變成了離子并釋放出電子，而電子可以自由地在充滿氣體的空間中流動(dòng)。因此，等離子武器輻射的電磁波束并不聚焦在目標(biāo)上，而是聚集在目標(biāo)的周圍；不是用強(qiáng)大的能量將目標(biāo)擊毀，而是以電磁波設(shè)下“陷阱”，通過破壞飛行目標(biāo)的周圍環(huán)境來對(duì)其進(jìn)行打擊。
等離子炮就是一種利用激光把重氫加熱到百萬度的高溫，使之變成等離子態(tài)，借助電磁技術(shù)，將這團(tuán)帶電的粒子包裹成“球狀”并發(fā)射出去，從而摧毀目標(biāo)的武器。
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，如何有效抗擊導(dǎo)彈襲擊是世界各國(guó)共同關(guān)注的難題?，F(xiàn)有的主要方式是“以導(dǎo)制導(dǎo)”，即用反導(dǎo)導(dǎo)彈攔截攻擊的導(dǎo)彈。但隨著導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展，特別是彈道導(dǎo)彈的命中概率不斷提升，“以導(dǎo)制導(dǎo)”便顯得“防不勝防”，而等離子炮可輕松攔截飛行的導(dǎo)彈。等離子炮主要由超高頻電磁波束發(fā)生器、導(dǎo)向天線和大功率電源組成。它集雷達(dá)搜索、發(fā)現(xiàn)目標(biāo)和打擊目標(biāo)于一身，極大地簡(jiǎn)化了攻擊過程。
由于等離子炮輻射的電磁波束是以光速傳播的，導(dǎo)彈的飛行速度相對(duì)于等離子武器輻射的電磁波而言，相當(dāng)于“慢鏡頭”或靜止的目標(biāo)，攻擊非常容易。因此，等離子炮可在瞬間打擊各種空間目標(biāo)，無論真假目標(biāo)都能一并摧毀，可有效對(duì)付來自太空和高、中、低空內(nèi)的各種飛行器和導(dǎo)彈的襲擊。
供 圖：李光瑞
制 圖：李 磊
