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发布时间:2020-06-18 12:05:42

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作者:冯文远

出版社:辽海出版社

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核武器科技知识(下)

核武器科技知识(下)试读:

前言

随着现代高新技术的迅猛发展和广泛应用,正在引发世界范围的军事变革,不断产生着前沿武器。前沿武器是指与传统武器相比,在基本原理、杀伤破坏力和作战方式上都有本质区别,是处于研制或探索之中的新型武器。

前沿武器的主要特征表现为:创新性,即与传统武器相比,在设计思想、工作原理和杀伤机制上具有显著突破和创新,它是创新思维和高新技术相结合的产物;高效性,即一旦技术上取得突破,可在未来高技术战争中发挥巨大作战效能,满足新的作战需要,并在体系攻防对抗中有效地抑制敌方传统武器作战效能的发挥;时代性,即前沿武器是一个相对的、动态的概念。随着时代发展和科技进步,某一时代的新式武器日趋成熟并得到广泛应用后,也就转化为传统武器了;探索性,即前沿武器与传统武器相比,高科技含量大,技术难度高,在技术途径、经费投入、研制时间等多方面的不确定因素多,因而探索性强,风险也大。因此,前沿武器是广大青少年读者高度关注的新型武器。

不论什么武器,都是用于攻击的工具,具有威慑和防御的作用,自古具有巨大的神秘性,是广大军事爱好者的最爱。特别是武器的科学技术十分具有超前性,往往引领着科学技术不断向前飞速发展。

因此,要普及广大读者的科学知识,首先应从武器科技知识着手,这不仅能够培养他们的最新科技知识和深入的军事爱好,还能够增强他们的国防观念与和平意识,能储备一大批具有较高科学文化素质的国防后备力量,因此具有非常重要的作用。

前沿武器是高技术的武器种类,我们学习前沿武器的科学知识,就可以学得武器的有关高科技知识。这样不仅可以增强我们的高超军事素质,也可以增强我们高度的军事科学知识。

军事科学是一门范围广博、内容丰富的综合性科学,它涉及自然科学、社会科学和技术科学等众多学科,而军事科学则围绕高科技战争进行,学习现代军事高技术知识,使我们能够了解现代科技前沿,了解武器发展的形势,开阔视野,增长知识,并培养我们的忧患意识与爱国意识,使我们不断学习科学文化知识,用以建设我们强大的国家,用以作为我们强大的精神力量。

为此,我们特地编写了这套“青少年高度关注的前沿武器科技”丛书,包括《太空武器科技知识》、《卫星武器科技知识》、《化学武器科技知识》、《生物武器科技知识》、《电子武器科技知识》、《侦察武器科技知识》、《隐形武器科技知识》、《激光武器科技知识》、《新概念武器科技知识》共10册,每册全面介绍了相应前沿武器种类的研制、发展、型号、性能、用途等情况,因此具有很强的系统性、知识性、科普性和前沿性,不仅是广大读者学习前沿武器科学知识的最佳读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

电磁脉冲武器

电磁脉冲武器主要包括核电磁脉冲弹和非核电磁脉冲弹。非核电磁脉冲弹,是利用炸药爆炸压缩磁通量的方法产生高功率微波的电磁脉冲武器。核电磁脉冲弹是一种以增强电磁脉冲效应为主要特征的新型核武器。武器概述

电磁脉冲武器号称“第二原子弹”,世界军事强国电磁脉冲武器开始走向实用化,对电子信息系统及指挥控制系统及网络等构成极大威胁。常规型的电磁脉冲炸弹已经爆响,而核电磁脉冲炸弹即“第二原子弹”正在向人类逼近。发展

目前电磁脉冲武器主要包括核电磁脉冲弹和非核电磁脉冲弹。核电磁脉冲弹是一种以增强电磁脉冲效应为主要特征的新型核武器。非核电磁脉冲弹,是利用炸药爆炸压缩磁通量的方法产生高功率微波的电磁脉冲武器。微波武器可使敌方武器、通讯、预警、雷达系统设备中的电子元器件失效或烧毁;导致系统出现误码、记忆信息抹掉等,强大的高功率微波辐射会使整个通讯网络失控。甚至能够提前引爆导弹中的战斗部或炸药。

电磁脉冲武器还能杀伤人员,当微波低功率照射时,可使导弹、雷达的操纵人员、飞机驾驶员以及炮手、坦克手等的生理功能发生紊乱,出现烦躁、头痛、记忆力减退、神经错乱以及心脏功能衰竭等症状;当微波高功率照射时,人的皮肤灼热,眼患白内障,皮肤内部组织严重烧伤甚至致死。苏联的研究人员曾用山羊进行过强微波照射试验,结果1公里以外的山羊顷刻间死亡,2公里以外的山羊也丧失活动功能而瘫痪倒地。原理与运用

电磁脉冲/高功率微波武器是将电磁频谱能量集中投射的一种武器系统,其特点就是能量集中,使投向目标物的能量密度(单位面积中的能量)很高,可由直接照射及耦合侵入的热能累积效应造成目标物损坏,并造成微波同频段的严重干扰。其优点是攻击速度为光速,从发射到击中目标所需要的时间极短,命中率高,无质量故障,不存在弹道等问题。

核爆电磁脉冲核弹爆炸时,除了产生辐射、热浪和震波外,还会产生射线撞击大气中的气体分子,使大量的自由电子释出。这些自由电子受到地球磁场的作用,会进一步产生瞬间超强电磁辐射。这个从核爆到电磁脉冲产生的效应,通常称为康普顿效应。

核爆射线而有大量的电子流产生,由于呈辐射走向,流向并不集中,因此在地球磁场的作用下,大多地区会暴露在一个瞬间大电磁场内,用电设施将因电磁感应而受损。

非核电磁脉冲弹由于高空核爆的电磁脉冲可以影响很大的地面范围,因此在实际作战运用上,也可能伤及进攻者的自身装备。因此,一些非核的、运用高能微波技术来产生、可以影响局部地面范围的电磁脉冲武器,也就在世界的先进国家进行研制,并且有部分产品已问世。据说2003年,美国首次使用电磁炸弹攻击伊拉克,巴格达的电视全面中断,数小时后才能恢复,而且信号仍然很微弱。由于美国国防部从不承认拥有这种武器,到目前为止,严格上来说电磁炸弹从未用于实战。这种炸弹主要包含高压电源供应器、炸药发电机、虚阴极管以及微波天线等。

电磁炸弹的工作原理,可以简单的说明如下:首先运用电源供应器将电池能量充入同轴电容器内,以产生高压。再将这一高压瞬间与流量产生器内的螺旋状导线导通,并且在导通电流最大时的瞬间,起爆在螺旋状导线内的炸药,以压缩磁通量的方式提升螺旋状导线上的电流。接着将此电流导入虚阴极管,以谐振方式产生高频电波,最后由微波天线对着指定方向发射出电磁脉冲波。电磁炸弹的作战影响范围,约在数百米之间。所以说,HEMP是一种战略性电磁脉冲武器,电磁炸弹则是一种战术性电磁脉冲武器。

高功率微波武器高功率微波武器通常是由电源产生器、脉波变形系统、微波辐射源与指向性天线组合而成,其中的高功率微波辐射源为关键组件。

美国在研发各种频率的高功率微波源以及可投射高功率微波天线方面具有重大进展。根据专家分析估计,实战性微波武器中所需的高功率微波源规格为:频率1吉赫兹以上、功率大于1000兆瓦以上。美国军方已提出多项微波武器应用概念,包括信息通信战、压制敌方防御,以及自我防卫等。

俄罗斯则于2001年10月在马来西亚Lankagwi国际海洋及航天展期间推出“Ranets-E”武器系统,这是世界第一套公开的微波武器系统。该系统可造成来袭战机与导弹的电子设备失效,又称为电子零件的“超级杀手”。这种微波武器系统杀伤距离为1~10千米,其规格为:峰值功率0.1~1吉赫兹,脉冲频率为10~100赫兹。可怕武器

1961年10月31日,苏联在新地岛上空35千米处进行空爆核试验,不料氢弹不仅毁灭爆心附近的一切,还对数千千米范围内的电子系统产生冲击,苏军地面的防空雷达被烧坏,无法探测空中的飞行目标;数千千米长的通讯中断,部队1个多小时处于无法指挥状态。无独有偶,1963年7月9日,美国在太平洋的约翰斯顿岛上空40千米处进行空爆核试验后,距约翰斯顿岛1400千米之遥的檀香山却陷入一片混乱。防盗报警器响个不停,街灯熄灭,动力设备上的继电器一个个被烧毁……

当时人们并不能解开这个谜。后来经过几年的研究,才发现这是氢弹爆炸所产生的电磁脉冲造成的恶果。原子弹爆炸会产生冲击波、光辐射、早期核辐射和放射性污染四种效应,而氢弹爆炸又增加了另一种效应,即电磁脉冲。

氢弹爆炸时,早期核辐射中的α射线会与周围介质中的分子、原子相互作用,激发并产生高速运动的电子(康普顿效应),大量高速运动的电子形成很强的电场。在爆心几千米范围内电场强度可达到每米几千伏到几万伏,并以光速向四周传播。它的作用范围随着爆高的增加而扩大。当量1000吨的氢弹如在40千米高空爆炸,可影响整个欧洲。

美国军事专家看到了这种由核爆炸产生的瞬时电磁脉冲的军事价值,开始不遗余力地研究如何增强核爆炸时产生的电磁脉冲效应而抑制其他几种效应,他们把这种能产生强大电磁脉冲的武器称为电磁脉冲弹。破坏效应

电磁脉冲,是短暂瞬变的电磁现象,它以空间辐射传播形式,透过电磁波,可对电子、信息、电力、光电、微波等设施造成破坏,可使电子设备半导体绝缘层或集成电路烧毁,甚至设备失效或永久损坏。

强大的电磁脉冲建立的瞬间电场,使通讯系统内部电场重新分布,形成电涌电压,对通讯信号系统造成损坏;

通讯系统内部电场瞬间重新分布形成涌流,对通讯信号系统造成损坏;

强大的电磁场,穿过通讯系统内部电路,产生感生电流,造成通讯信号差模干扰,损坏系统;

强大的电磁脉冲中丰富的频谱,微电子器件极易产生谐振发热损坏。

见过原子弹爆炸的人很少,但是,几乎人人都见过“第二原子弹”爆炸。这种爆炸就是自然界的雷电和静电现象。雷电、静电形成的电磁辐射和太阳、星际的电磁辐射以及地球磁场和大气中的电磁场,所产生的爆炸只是有大小区别,其原理都是一致的。此外,“第二原子弹”的爆炸还有人为现象,就是人为产生电磁辐射源的电磁辐射。

随着科学技术的发展,全社会电气设备大量普及,如电视发射台、广播发射台、无线电台站、航空导航系统、雷达系统、移动通信系统、高电压送变电系统、大电流工频设备和轻轨、干线电气化铁路系统等。总之,一切以电磁能应用进行工作的工业、科学、医疗、军用的电磁辐射设备,以及电火花点燃内燃机为动力的机器、车辆、船舶、家用电器、办公设备、电动工具等,都会产生不同频率、不同强度的电磁辐射。其中,大部分是电磁脉冲辐射。磁场环境

现代战场的电磁环境是各种电磁能量共同作用的复合环境,既有自然电磁干扰源,如雷电、静电等,又有强烈的人为干扰源,如各种功率的雷达、无线电通信、导航、计算机以及与之对抗的电子战设备、新概念电磁武器等。因此,战场电磁环境比平时要复杂得多,高技术条件下的战场电磁环境效应主要由各类电磁脉冲场构成。

如此说来,没有蘑菇云的人类巨灾,电磁脉冲灾害,有自然的和人为的两大类。和平时期,各种自然和人为的电磁脉冲危害时时发生。全球每年因雷电电磁脉冲导致信息系统瘫痪等事故频繁发生,从卫星通信、导航、计算机网络乃至家用电器都会受到雷电灾害的严重威胁。仅上海市1999年由于雷电所造成的损失就超过2亿元。

核电磁脉冲是核爆炸产生的强电磁辐射,核电磁脉冲的破坏力十分巨大。一些国家的核试验中,核电磁脉冲能量侵入电子、电力系统,烧断电缆、烧坏电子设备的事例也屡见不鲜。高空核爆炸产生的电磁脉冲危害,比地面和地下核爆炸更大,核电磁脉冲强度大、覆盖区域广。

由于大气的衰减作用,高空核爆炸产生的热、冲击波、辐射等效应,对地面设施的危害范围都不如电磁脉冲效应大,100万吨当量的核武器在高空爆炸时,总能量中约万分之三以电磁脉冲的形式辐射出去。随着核技术的发展,发达国家已研制出核电磁脉冲弹,增强了电磁脉冲效应,而削弱了冲击波、核辐射效应,电磁脉冲的破坏力明显增大。武器竞争

人类研制电磁脉冲武器起始于20世纪70年代,至20世纪90年代进入实用化阶段。美国“第二原子弹”

1985年,美国在制定“战略防御倡议”计划时,把高功率微波武器列为其空间武器的主攻项目,重点研究其杀伤机理。1987年,美国国防部提出“平衡技术倡议”计划,高功率微波武器是其五大关键技术之一。

1991年海湾战争期间,美军在E-8“联合星”飞机携带和使用电磁脉冲武器。美国和俄罗斯小型化电磁干扰机,可被常规兵器投掷到敌方,不仅可损伤敌方指挥控制系统,而且直接影响精确制导武器和信息化单兵的作战效能。1992年7月,美国国会总审计局向众议院军事委员会提交《国防基础技术、军用特殊技术依赖外国带来的风险》报告,提出未来先进武器最关键的6项技术,其中包括高功率微波武器。美国海陆空三军还分别制定了高功率微波武器发展计划。

1993年,美国进行了代号为“竖琴”的电磁脉冲武器实验,天线群向电离层发射电磁脉冲,阻断通信和摧毁来袭导弹。1996年,美国一国家实验室研制出手提箱大小的高能电磁脉冲武器,以及可装备在巡航导弹上的电磁脉冲武器,其有效作战半径达10公里。

1998年,俄罗斯发明了重8公斤的小型强电流电子加速器,爆炸时发出X射线、高功率微波,可破坏电子设备。

1999年3月,美国在对南联盟的轰炸中,使用了尚在试验中的微波武器,造成南联盟部分地区通信设施瘫痪3个多小时。伊拉克战争中,美军于2003年3月26日,用电磁脉冲弹空袭伊拉克国家电视台,造成其转播信号中断。

除俄罗斯和美国外,英、法、德、日等国家,也都在进行高功率微波武器的开发。有国际军事专家分析认为,海湾战争中,伊拉克之所以被动挨打,重要原因是指挥控制系统和防空设施遭到破坏,丧失电磁环境控制权。台湾方面的研究

据台湾《中国时报》报道,日前盛传台高层指示台军重新研发核子武器,结果从台“总统府”到“国防部”都全盘否认。对此有台军方官员声称,这项消息可能与台“中科院”进行的“高能电磁脉冲武器”研发有关,由于早期电磁脉冲武器是采核爆电磁脉冲,但现今电磁脉冲弹已属非核武器,相关研发核武的消息可能是因这项研究而遭到“误解”。

据台“立委”转述,台“中科院”在陆续完成包括“雄二E”、“雄风三型”和“天弓三型”的“21世纪新三弹”后,已着手规划更新的武器研发,其中包括代号“玄天计划”的“高能电磁脉冲武器”、“玄宇计划”石墨纤维炸弹,及“剑翔计划”的反辐射无人攻击载具。

报道引述该“立委”称,台“中科院”方面并未向“立院”说明相关武器发展的内容,所以容易造成外界误解,像是“高能电磁脉冲武器”,其实不是什么秘密装备,台军方不清楚说明,当然易造成误解,因为这种武器早期被视为战术核武的一种,这次传出台军发展核武,恐怕也是对这型武器产生的误解。

对此台军方官员解释,美军称为E-Bomb的“非核电磁脉冲弹”,是采人造电磁脉冲,而非传统的核爆电磁脉冲,因此并非属于大规模的人员杀伤性武器,只是藉由电磁脉冲现象,破坏敌军的电路系统,美军在伊拉克战争时,已经使用过这型武器。防御措施

电磁脉冲炸弹的打击目标与传统原子弹有很大不同。它的攻击目标有三类:一是军用和民用电子通信和金融中心,如指挥部、军舰、通信大楼和政府要地等;二是防空预警系统;三是各类导弹和导弹防护系统。

美国和苏联在研究和发展电磁脉冲武器时,都十分重视武器装备电磁环境效应和防护加固技术的研究。1979年,美国总统卡特发布命令,强调核电磁脉冲的严重威胁,要求每开发一种武器,必须考虑电磁脉冲防护能力。为此,美国在新墨西哥州科特兰、亚利桑那州等地,建立了十余座电磁脉冲场模拟器。

近几年,台湾军方在强化电子战攻击能力时,重视电磁脉冲防护研究。据台湾媒体披露,台“国防部”于2001年,投资7.8亿元新台币,用于“电子战及资讯战装备”规划,其中包括“资安计划”与“脉护计划”。“脉护计划”主要针对来自对手的电磁脉冲武器“硬杀伤”,防护台军重要军事设施、战略民用设施和“政府”重点建筑设施等。据台湾军方的一位权威人士透露,目前,台湾“脉护计划”正在衡山指挥所紧锣密鼓地进行。其计划由反制脉冲效应、电子反制防护网等7部分组成,以防范电磁脉冲武器攻击,维持计算机网络运转,保护计算机作战指挥系统的畅通及数据库的安全。负责这一计划的“中山科学研究院”主管官员称,“脉护计划”实现后,台军方作战指挥系统等于“戴上了一顶防电磁干扰的防护帽”。

从20世纪60年代起,一些国家开始核电磁脉冲特性研究,陆续取得一定进展。但是,对电磁防护的研究,基本都停留在电磁兼容范畴内,未重视电磁脉冲防护。至今,这些国家的绝大多数军用、民用电子设备未采取电磁脉冲防护措施,有的甚至无任何强制性出厂检验标准和设施,其整体水平至少落后美国和俄罗斯20年左右。意义

这意味着,这些国家在军事强国的电磁脉冲武器的打击面前,早已敞开了胸膛。一旦这些国家的政府机构、金融中心、通信网络、广播电视等事关国计民生的重要系统和军事设施,受到强电磁脉冲打击时,不可避免地出现大范围瘫痪或损坏,国民经济和社会秩序难以正常运行。

感生辐射弹

感生辐射弹感生辐射弹:是一种加强放射性沾染的核武器,主要利用中子产生感生放射性物质,在一定时间和一定空间上造成放射性沾染,达到阻碍敌军和杀伤敌军的目的。感生辐射弹:实际上是一种战场吓阻和威慑武器,也是中子弹的衍生武器。美国的核物理专家布拉德`尼克博克博士指出:中国早在1995年就已经秘密研制完成,比美国的同类“感生辐射弹”稍晚了五年时间,如果这种武器用于实战的话;那么在未来的台湾战役中美国的航母舰队必须远离作战区域。

感生辐射弹爆炸时,不仅杀伤人员,而且对周围建筑物、工厂设备等的破坏范围也很大,使用这种武器会造成一些不必要的额外破坏。同时,由于核爆炸所造成的严重放射性污染,使己方部队不能迅速进入被炸地区,因而从军事价值来衡量,这样的战术武器并不理想。自从1977年6月美国政府宣布批准研制中子弹以来,中子弹以它特殊的性能引起了世界各国的广泛重视。

感生辐射弹亦称加强辐射弹,是利用聚变反应产生的大量高能中子作为主要杀伤因素的一种战术核武器。中子弹的构造一般用当量很小的原子弹作为引爆装置。用钚作中子反射层,用氘氚作为核装料中子弹与普通核武器(原子弹和氢弹)相比,有着自己的特点:将一般核武器中占总能量85%的冲击波和光辐射能量降至60%,而将一般核武器中5%的瞬时贯穿辐射提升到40%,而且在一般核武器中占总能量10%的放射性污染对中子弹而言几乎可忽略。这也就是说、中子弹爆炸时,冲击波、光辐射、放射性沾染的杀伤破坏作用比一般氢弹小得多,但中子、射线对人员的杀伤作用大大加强了。其主要原因是由于中子弹爆炸时放出了大量的高能量的中子。

感生辐射弹爆炸时所释放出来的高速中子流,可以穿透30厘米厚的钢板。可以毫不费力地穿透坦克装甲、掩体和砖墙,杀伤包括坦克乘员在内的有生力量,而对建筑物和设施、装备的破坏有限。

感生辐射弹放出的中子流照射到人和其他生物体后,可以直接贯穿到细胞原子核附近的深处、轰击肌体中氮原子核和氢原子核,使之发生核反应,产生有放射性的质子和粒子(这个过程即感生放射性),这些放射性质子和粒子又可以使体组织内的原子发生电离。人体组织内的原子受到电离后,便引起了细胞和各种器官的生理机能的失调,出现一系列不良反应,其中白血球质变、睾丸和眼睛晶状体损伤尤为明显且累计效应较强,特大剂量照射能致人于死亡。

例如美国研制的中子弹,据说可以使200米范围内的任何生命死亡,而在800米内的人员如不遮蔽就会在5分钟内失去活动能力,一二天内即死亡;但它对周围物体的破坏半径仅有200米,而一枚梯恩梯当量为5万吨的普通核弹头对周围物体破坏半径却达2200米。

感生辐射弹之所以能成为具有特殊战斗威力的战术核武器,首先是因为物理学家们对中子的性能进行了研究,发现中子质量与质子相近,比电子质量大1800多倍,但中子不带电。当高速中子流向原子核冲击时,穿透电子层的能力强,容易接近原子核,使原子核发生人为的转变。

其次,物理学家对裂变反应和聚变反应进行了分析比较。发现相同质量的核燃料在进行反应时,聚变反应产生的中子数是裂变反应的20多倍;释放同样多能量时,聚变反应放出的中子数是裂变反应的近二十倍;裂变反应的产物会造成严重的放射性污染,而聚变反应的产物氦核是稳定核,不形成放射性污染。但是热核聚变反应必须依靠裂变反应创造条件,因而中子弹实际上也不是很“干净”的。

核钻地弹

核钻地弹核钻地弹又被称为“核鼹鼠”,它是能钻入地下一定深度后爆炸的核弹。主要利用爆炸产生的地震波和成坑作用,毁坏敌方导弹发射井、地下指挥中心等硬点目标。研发初衷

为了能在核打击中首先摧毁苏联导弹发射井、地下指挥中心等地下高价值战略目标,从50年代中期开始,美国主要依靠当量900万吨、弹坑深达150米的B53型核航弹作为钻地核弹。由于当量太大、弹头的重量和尺寸太大、且只能用易损而又笨重的B-52战略轰炸机携带,给作战使用带来诸多不便。因此,美国决定加以更新。

美国曾于六七十年代论证过多种钻地核航弹,均因无法降低当量而下马。随着弹道导弹技术和核弹头小型化的飞速发展,美国于1979年加紧研制可用于射程1800千米、圆概率误差20~45米的中程弹道导弹“潘兴”Ⅱ上的钻地核弹头,其设计要求是:在爆炸前能钻入相当于9层楼高的地下深处,以地震或炸坑的破坏机理来摧毁敌人的点目标。后很快研制成功美国也是世界第一种钻地核弹头W86。但钻地核弹头计划于1981年1月被取消,主要原因是“潘兴”Ⅱ导弹的任务改变成打击各种目标。计划取消时,钻地弹的研制工作已经结束,“潘兴”Ⅱ改为用非钻地核弹头。新战略

80年代末,美国制定了一项新战略,旨在“使苏联的战争机器在冲突爆发后数小时便处于瘫痪”,为此“美将发展一种威力强大到完全能穿透苏联最深地下堡垒、在战争爆发后数小时便把隐蔽在那里的苏联领导人全部消灭的新武器”。当然,钻地弹要对付的还有导弹发射井、地下指挥控制中心及核生化导弹地下中心库、战略物资地下贮存库等。正是在这种战略思想支配下,一种新的钻地核航弹B61-11问世了。典型代表

1995年8月由美国国防部正式批准将B61-7型核航弹改为B61-11型钻地航弹。截止1998年4月,该弹共进行了26次空投试验,被钻地介质有沙地、硬质地层、坚实地面、岩石、混凝土、坚硬冻土。

该弹战斗部重为549千克,外径0.34米,长0.37米,威力300吨~30万吨当量TNT可调;当量调节方式是调节注入氚量的多少,在上述当量范围内可进行5档当量选择;穿透能力,在不同地下目标2~15米;端头材料为含有强穿透能力贫化铀的合金钢钻地头锥;弹头引爆深度3~6米;对地下目标的毁伤半径为几百米量级;运载工具为B-52、B-1B、B-2型轰炸机或F-16战斗机。

美国已于1998年春天开始部署B61-11。据估计目前至少已装备了50枚。这是美国自1989年以来首次为其核武库补充新的、也是唯一的钻地核航弹,也使美国成为目前世界上装备包括中子弹、核钻地弹、微型超微型核弹头等种类最多、数量最多的第三代核武器的国家。美国逆时代潮流公然装备这种重量轻、尺寸小、当量可调、适于多种机型投放、能执行特种作战任务的第三代核武器,大大增强了其核攻击能力。

红汞核弹

红汞核弹是一种小型化的战术核武器,是一种核聚变武器,它用锑氧化汞作为中子源,相对于一般氢弹使用原子弹的中子源体积大大减少,且热核聚变没有临界质量的限制,使整个核弹体积变得很小,重量很轻。一般小型的红汞核弹可能只有一个棒球大小,但爆炸当量可达万吨,能轻易地将数个街区的数千人杀死。据说最初由苏联研制。美国一直怀疑恐怖分子手中持有这种所谓的手提箱核弹。

红汞核弹:它用红汞(氧化汞锑)作为中子源,由于不用原子弹作为中子源,所以体积和重量大大减少。一般小型的红汞核弹只有一个棒球大小,但当量可达万吨。

由于美国军方加快了钻地核弹的研制和开发,未来战争有可能从陆地引伸到地下,中国军方和政府高层出于国家安全的考虑,现正在全面起动中国钻地核弹反击的研制与威慑,而“红汞核弹”是非常适合用于钻地核弹的应用,但离实战还需要很长一段时间。消息来自美国的《东亚军事情报研究》。

没有任何国家宣称拥有此种核武器,因此此种核武器是否真实存在,有待进一步考证。

红汞核弹:它用红汞(氧化汞锑)作为中子源,所以体积和重量大大减小。一枚小型的红汞核弹只有一个棒球大小,但当量可达万吨。

核水雷

冲击波弹

一种以冲击波效应为主要杀伤破坏因素的特殊性能氢弹。其确切名称是减少剩余放射性弹,简称RRR弹。

1980年,美国宣布已研制成功冲击波弹,并称这种弹的放射性沉降要比同威力纯裂变武器降低一个数量级以上,且光辐射破坏效应也显著减少。

冲击波弹的杀伤破坏作用与常规武器相近,能以地面或接近地面的核爆炸摧毁敌方坚固的军事目标,且产生的放射性沉降较少;爆后不久,己方部队即可进入爆区。因此,比较适合在战场上使用。

感生放射性弹

利用核爆炸释放的中子照射某些添加的核素(如钴-59,或锌-64),感生大量半衰期较长的放射性同位素,从而增强放射性沾染的核武器。于毁伤敌方舰船或阻碍其行动。1~2万吨的核水雷爆炸能使700~1400米处的舰船遭到中度损伤。

核鱼雷

简介

指战斗部足够搭载核弹头的鱼雷,爆炸当量不大,一般在几千吨左右。核鱼雷在五大国是很常见的武器,但是,真正大量装备部队的只有美国和苏联,主要的攻击目标是航母和核潜艇。战绩

1970年1月,苏联情报部门的潜艇在那不勒斯海湾的水底放置了10枚以上的核鱼雷,3个月后这些苏联潜艇再次投下一批相同的鱼雷。对米特罗可辛档案进行研究的意大利专家称,这样在意大利海岸线的海底现在大约有10颗核弹。中国装备

中国目前装备的核弹有十多种,东风-2/2甲的核弹头、初期空投原子弹和少数核地雷已经退役/战略核武器方面中国最早,分为导弹核弹头和航空核炸弹,后者随着中国空军战略突破能力不佳和战略导弹的进步日渐淘汰,21世纪初会完全汰除。2010年前新装备的核弹头有东风-31和东风-41战略导弹的分导式多弹头,超音速隐身战略巡航导弹的弹头,当量为30~50万吨TNT,性能与美军现役核弹头相当。

战术核武器除了导弹弹头和

核航弹

外,在70年代装备了核地雷,80年代初又装备了核深水炸弹、反舰导弹核弹头,但数量少同时已届淘汰。生命力较强的有152、155毫米核炮弹,分别在80年代和90年代服役,M族导弹核弹头也是同期列装,这种武器亦陆续配备中子弹头。冷战结束后,东风-3/3甲大部分换装常规弹头,以适应局部战争所需。随着东风-21、东风-21甲、M-9Ⅱ导弹大量服役,东风-3系列到2005年将功成身退,库存的配套核弹头同时销毁。未来得以保留的将只有核炮弹和战术导弹核弹头,当量大都在1万吨TNT以下。现役战略导弹的主力为导弹弹头,航空核炸弹已经逐年递减以至汰除。这些第一代单一核弹头分为20~30万吨当量、40~50万吨当量两大类。

子母弹

子母弹分为子母炮弹和子母炸弹。子母炮弹重点是用来对付远距离的敌方坦克群。子母炮弹用大口径火炮、火箭炮或战术导弹都能发射。子母炸弹是当今各国重点发展的一种子母弹。也称“集束炸弹”。介绍

子母弹分为子母炮弹和子母炸弹。子母炮弹重点是用来对付远距离的敌方坦克群。具有“分身术”的子母弹炮弹是大面积击毁坦克的有效武器之一。当母弹被送到坦克群上空爆炸后,事先装好的许多子弹会倾泻飞出,扑向坦克,给予坦克致命的打击。

这种子母炮弹用大口径火炮、火箭炮或战术导弹都能发射。大口径火炮和火箭炮可以把它射到几公里到几十公里的目标上空去。战术导弹可以把它送到上百公里外的敌人后方,打击敌军纵深内集结的或行进间的坦克。在射程很远的战术导弹上配置反坦克子母弹战斗部更为有效。例如,“长矛”战术导弹射程为8~112公里。它所配用的反坦克子母弹内装836颗半公斤重的子弹,专门用来对付远距离的坦克群。只要命中,就能穿透装甲和杀伤车内人员。

还有一种能自动寻找目标的反坦克子母弹,也叫做遥感反坦克炮弹。它内装好几个小破甲弹,每个小弹上有一个小降落伞和一个接收信号的装置与电源等。用火炮发射到坦克群上方时,空炸引信起爆放出子弹。子弹出来后,降落伞随即张开。子弹一面旋转,一面在降落伞支持下慢慢降落。此时,弹上的电源开始接通,并发出一种毫米波信号来搜寻目标。弹上的接收装置收到返回的信号后,立即起爆弹丸,弹丸就会打出高速的金属破片,径直向目标飞去,可以击穿六七十毫米的坦克装甲。

子母炸弹是当今各国重点发展的一种子母弹。它相对于子母炮弹来说,作战威力更加强大。在刚刚结束的伊拉克战争中,美国空军首次使用了装有3700多个金属穿透杆、装有风修正制导组件的CBU-107制导子母炸弹。在CBU-107中,共装有350个360毫米的金属杆、1000个180毫米的金属杆和2400个51毫米的金属杆,真可谓是“弹如雨下”。在伊拉克战争中,F-16、F-15E和B-52都使用了这种炸弹。美国空军对这种炸弹使用效果非常“满意”。集束炸弹

集束炸弹是将小型炸弹集合成一般空用炸弹的型态,利用数量的特性增加涵盖面积和杀伤范围,每个小型炸弹又称为子炸弹,破坏威力较低,许多设计是以软性目标,如人体、没有装甲的车辆或器材为主要目标。

集束炸弹是在与一般炸弹同样大小的弹体中,装入由数个到数百个的子炸弹,子炸弹每颗约网球般大小的球体。由飞行器空投之后,在空中分解,借由散布子炸弹到广泛的地面造成区域性杀伤。且时常发生在地面未爆裂的子炸弹对不知情平民造成伤害事件。其中约10%~30%的子炸弹不会爆炸,未爆弹的清除相当不易。而分散在平民区中的未爆弹相当危险。

越战期间,美国于老挝大量投入此炸弹,造成老挝成为全球轰炸最严重的国家,战争结束后的今天,约莫30多年,老挝依然深受这些遗留弹困扰,持续有居民因误触未爆弹而伤亡,多数以孩童为主,这些子炸弹遍布在居民工作的农田,随时都可以找到。每个老挝的村民,必须随时冒着生命危险而生存下去,此炸弹造成国家的贫穷,造成土地的污染。目前老挝的未爆弹问题是全世界最严重的,多到连政府都帮不了多少忙,老挝居民必须自己随时面对这些威胁。

近年在伊拉克战争与2006年以黎冲突中,美国与以色列大量使用集束炸弹,平民居住区内因而被散布了大量的未爆子炸弹。子母弹抛射方式

在抛射步骤上可以分为一次抛射和两次(多次)抛射。由于两次抛射机构复杂,而且有效容积不能充分使用,携带子弹数量少等原因,因而在一次抛射可满足使用要求时,一般不采用两次抛射。目前常用的抛射方式,主要有如下几种:母弹高速旋转下的离心抛射

这种抛射方式,对于一切旋转的母弹,不论转速的高低,均能起到使子弹飞散的作用。特别是对于火炮子母弹丸转速高达每分钟数千转,以至上万转时,均起到主要的以至全部的抛射作用。机械式分离抛射

这种抛射方式是在子弹被抛出过程中,通过导向杆或拨簧等机构的作用,赋予子弹沿战斗部径向分离的分力。导向杆机构已经成功地使用在122毫米火箭子母弹上,狭缝摄影表明,5串子弹越过导向杆后,呈花瓣状分开。燃气侧向活塞抛射

这种方式主要用于子弹直径大,母弹中只能装一串子弹的情况,如美国的MLRS火箭末端敏感字母战斗部所用的抛射机构。前后相接的一对末敏子弹,在侧向活塞的推动下,垂直弹轴沿相反方向抛出(互成180)。每一对子弹的抛射方向又有变化,对整个战斗部而言,子弹向四周各方向均有抛出。燃气囊抛射

使用这种抛射结构的典型产品是英国的BL755航空字母炸弹。共携带小炸弹147颗,分装在7个隔舱中。小炸弹外缘用钢带束住,小炸弹内侧配有气囊。当燃气囊充气时,子弹顶紧钢带,使其从薄弱点断裂,解除约束。在燃气囊弹力的作用下,147颗小炸弹从不同方向以两种不同的名义速度抛出,以保证子弹散布均匀。子弹气动力抛射

通过改变子弹气动力参数,使子弹之间空气阻力有差异,以达到使子弹飞散的目的。这种方式已经在国外的一些产品中使用。如在国外的炮射子母弹上,就有意地装入两种不同长度尾带的子弹;在航空杀伤子母弹中,采用铝瓦稳定的改制手榴弹制作的小杀伤弹,抛射后靠铝瓦稳定方位的随机性,从而使子弹达到均匀散开的目的。中心药管式抛射

使用成功的典型结构式美国MLRS火箭子母弹战斗部。每发火箭携带子弹644枚。一般子弹排列不多于两圈。圆柱部外圈排14枚,内圈排7枚。子弹串之间用聚碳酸酯塑料固定并隔离。战斗部中心部位装有药管。时间引信作用,引起中心药柱爆燃后,冲击波既使得壳体沿全长开裂,又将子弹向四周抛出。微机控制程序抛射

应用于大型导弹子母弹上。由单片机控制开舱与抛射的全过程,子弹按既定程序分期分批以不同速度抛出,以得到预期的抛射效果。基本要求满足合理的撒布范围

根据毁伤目标的要求和战斗部携带子弹的总数量,从战术使用上提出合理的子弹散布范围,以保证子弹抛出能覆盖一定大小的面积。但在试验时还应注意到,实际子弹抛射范围的大小,还与开舱的高度有关。达到合理的散布密度

在子弹散布范围内,子弹应尽可能地均匀分布,至少不能出现明显的子弹堆积现象。均匀分布有利于提高对集群装甲目标的命中概率。子弹相互间易于分离

在抛射过程中,要求子弹能相互顺利分开,不允许出现重叠现象。如果子弹分离不开,尾带张不开,子弹引信就解脱不了保险,将导致子弹失效。子弹作用性能不受影响

抛射过程中,子弹不得有明显变形,更不能出现殉爆现象,力求避免子弹间相互碰撞。此外,还要求子弹引信解脱保险可靠,发火率正常,子弹起爆完全性好。

核地雷

简介

核地雷是指以核材料为装料的地雷,亦称原子爆破装置,属于战术武器的一种。核地雷是将地雷中的常规装药更换为核装药,在地雷的构造上和一般地雷没有太大的区别,这种地雷主要是对付地面集群目标时用的,尤其是装甲集群目标。主要用于核爆炸时构成的地形障碍和放射性污染来阻滞敌军行动,迟滞敌坦克群的开进,有时也用来破坏敌后方的潜在军事目标,如机场、指挥所等。结构

核地雷的外形很普通,没有固定的特殊形态,有的宛如行囊,有的像提箱。其构造都由战斗部和成套组合件构成。战斗部装填不同当量的核装药。成套组合件包括:发火装置,用于接受起爆地雷的信号,并将战斗部内的核装药引爆;定时器,用于选择装定地雷起爆的时间,保证准时启动发火装置;防护包装套,用于保护设置在地下、水中的核地雷战斗部避免受压、受潮和受光、电、磁等物理场变化的影响而损坏;判读器,用于采取遥控起爆时,判读发火装置的有关数据。将各部分按设计要求用导线相连,便成为一枚核地雷。

核地雷的体积和重量都很小。目前美国装备有2种,即中型核爆破装置和特种核爆破装置,像美国研制的山脉型核地雷,爆炸威力为10吨TNT当量,其长度仅910毫米、直径380毫米、重45.36公斤,一名士兵即可背运。所以,核地雷的保管、运输和安放都比较简便。在预有准备的条件下,一般10分钟之内,便可设置好一枚核地雷。作用

能以极少的人力、物力和时间,构成难以克服的巨大炸坑,对部队机动起巨大阻滞作用。据美国效应试验证明:一枚相当于一万吨梯恩梯爆炸威力的核地雷在地面上爆炸时,能制造直径90米、深20米的大炸坑。但是,炸坑大小不仅与核装药的当量有关,而且与地雷埋设的深度密切相关。试验数据证明,一般核地雷的梯恩梯当量增大10倍,炸坑尺寸约增大1倍;若当量不变则在最佳埋深时炸坑最大;埋得过深或过浅都会影响炸坑的大小。

能造成大面积的放射性沾染区,妨害部队的作战行动。核地雷爆炸后,放射性物质90%以上留在土壤中及其炸坑附近,5%以沉降物形式散落开来构成沾染障碍区。在风速为5米/秒的条件下,核地雷的放射性沉降物散落区长达14.5公里。放射性沾染比克服炸坑更加困难。乘坐车辆去克服这类障碍,至少要两昼夜。

能以巨大的爆炸威力直接摧毁军事设施和兵器、装备,杀伤有生力量。据分析,一枚2000吨梯恩梯当量核地雷爆炸,可摧毁或杀伤180米距离内的坦克、260米距离内的装甲输送车、950米距离内的暴露人员。当对方装甲部队沿3公里正面发起进攻时,仅一枚核地雷就可摧毁其12%的坦克、17%的装甲输送车。

特别小型的特种核地雷是核恐怖手段之一,即使在和平时期,也要特别加以防范。核航弹概念

核航弹是一种可用于实战的核武器。炸弹内部装有核装置称为核航弹。这种航弹通常由战略轰炸机或战术轰炸机运抵目标上空投掷。介绍

现代核航弹一般有降落伞。1945年8月美国在日本广岛和长崎投放的2颗原子弹,是最早使用的核航弹。美国目前装备有5种类型核航弹,核航弹是美国核武库中的重要武器,占有重要作用。首次袭击就是从核航弹开始的。中国的核航弹试验

中国第一颗原子弹爆炸成功(1964年10月16日)后,核装置与运载工具结合、形成有实战威力的核武器的任务,摆上了重要的位置。美国人说中国在5年内解决不了运载的问题,西方记者也说中国人“有弹无枪”。

其实,核武器研究所早在研制第一颗原子弹试验装置时,就已经充分考虑到机载核航弹的问题。朱光亚主持制定的核武器研究所1960年科学研究计划中,安排了航弹气动外形、弹体结构和引爆控制系统的研究和设计项目。

1962年,朱光亚参与起草的“两年规划”和由他主持制定的“两个纲领性文件”中,也对核航弹做出了安排。朱光亚与郭永怀、龙文光等一起组织科技人员与航空部、电子部、国防部五院(航天部)等部门协作,开展核航弹的研制工作。

到第一颗原子弹装置爆炸成功时,航弹气动外形、结构和总体布局以及引爆控制系统设计都已确定,运载航弹的飞机也已改装完成。随后,他们又在首次核试验的基础上,对核装置的理论模型和结构做了设计改进,最终完成了首颗核航弹的研制。

1965年5月14日,在罗布泊成功进行了核航弹空投爆炸试验。这标志着中国开始有了可用于实战的核武器。为了表彰和鼓励从事核武器研制和试验的人员,5月30日,周恩来、邓小平、陈毅、贺龙、聂荣臻等党和国家领导人在人民大会堂接见并宴请参加首次原子弹爆炸和核航弹空爆试验研制人员和有关部门代表,朱光亚作为科学家和部门代表之一受到了亲切接见。种类MK-28核航弹与W-28核弹头

MK-28系列最早于1958年进入服役,它可以以五种不同的配置进行部署。最初,MK-28的外形分成内挂型、外挂型以及减速外挂型。MK-28核航弹最终于1991年才退出现役。除了在博物馆中的空空的外壳以外,再也没有MK-28存在了。MK-28是美国历史上服役时间最长的核武器,同时也是产量第二大的核武器。

MK-28IN主要挂载于弹仓中,包括F-105的弹仓,而MK-28EX则设计用于所有的轰炸机以及战斗轰炸机,这两者都是用于进行战略打击。而MK-28RE则是在MK-28EX基础上增加了减速伞。

在这些类型之后,还出现了FullFuzingInternal型,用于60年代出现的新的低空轰炸方式,可以空爆、地爆或者延迟引爆。RetardedInternal型,是第五种也是最后一种变形,它采用一种不同的、更大的减速伞装置,以适应低空投掷。

MK-28核航弹直径50.8或者55.8厘米,长243~431厘米,重771~1052千克,威力110万、35万、7万或者145万吨。在1958年1~3月以及8月到1966年5月之间制造,共制作了4500枚。Y4型则是一种纯裂变弹,威力20000吨级。MK-28总共有20种改型与变型。

MK-41核航弹

MK-41对于美国人来说是一个里程碑般的产品。因为它是美国目前历史上威力最大的核武器,其威力达到了2500万吨,而且是有史以来效率最高的核武器。

1955年,USAF发出了一种ClassB级大威核武器的需求,由此导致了MK-41的诞生。很快,仅仅大概一年以后,在1956年5月27日的“红翼-祖尼”核试验中,MK-41就验证了自己的威力。在计划中,还要发展一种用于ICBM的核弹头型号,但是计划于1957年被取消了。

MK-41是美国唯一一种三段原理的氢弹。它有一个氘-氚爆炸核心,据推测可能使用固体富锂-6核燃料用于聚变反应。它有两种型号,Y1型是“脏”型,使用铀-238第三级,而Y2型则比较“干净”。MK-41重4850千克,它拥有其它核武器所没有拥有的高威力-重量比。

美国政府曾经于1963年宣布要发展威力3500万吨级的热核核弹头用于武装“大力神”Ⅱ弹道导弹,如果发展成功,其威力-重量比将几乎到达MK-41的两倍。

MK-41核航弹采用长圆柱体外形,重4850千克,采用“泰勒-乌拉姆”型设计,使用一个4~10万吨级的高浓缩铀裂变前级来引爆固体的富锂-6热核燃料,其有500~1000千克的固体锂-6在一个天然铀的长圆形容器中。

MK-41是一种典型的裂变-聚变-裂变型热核武器,常被称作“三倍高热核反应恐吓”,也常称为“脏”氢弹,这是因为它们在爆炸后会产生大量的放射性尘埃,人一旦接触会导致癌症等放射性病。

MK-41是有UCRL设计,作为一种里程碑般的武器,其经过了两次理论核试验。第一次就是前面提到的“红翼-祖尼”试验,其采用了“Bassoon”装置,直径99厘米,长344厘米,重5514千克,预计威力2~300万吨级,实际威力达到了350万吨,证明了设计的成功。这次试验可以说相当的干净,85%的能量来自于聚变反应,只有15%来自裂变反应。

第二次试验是在不到两个月后的7月20日进行的,代号“红翼-特瓦”,使用代号“BassoonPrime”的装置,尺寸与前一次的相同,但是重量增加到了7137千克。预计的威力6~800万吨,但是实际只有500万吨,这表明在那个年代核武器的设计还是很不稳定的。这次试验非常的“肮脏”,只有13%的威力来自聚变反应,而87%的能量来自于裂变反应。这次试验的装置聚变威力只有65万吨,而Zuni试验达到了300万吨。

这两次试验都是只是概念性设计的试验,在根据这两次试验的结果进行了武器化再设计以后的实际产品在投入服役前又进行了附加的试验。

在1957年8月31日的“铅垂-烟雾”试验中测试了第一与第二级,预计威力4.8万吨,实际威力为4.4万吨,这次试验中只有少量的聚变成分。

原型的TX-41炸弹的“洁净”型在1958年5月31日到7月27日间进行了3次试验,分别是Hardtack行动阶段1中的Sycamore、Poplar与Pine试验。

在Sycamore试验中,使用了2级洁净型的TX-41,直径127厘米,长286厘米,重4410千克,预计威力500万吨级,有200万吨来自于裂变,实际威力只有可怜的9.2万吨,第二级只探测到了低层次的引爆。可以说是一次失败的试验。

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