激光炮、電磁炮 這些“新概念炮”向未來戰場走來

來源:解放軍報    關鍵詞:激光炮, 激光武器, 戰場,    發布時間:2019-07-26

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等離子炮

隨著科學技術的發展,高技術武器裝備不斷投向戰場,成為導致戰爭不對稱性的主要因素之一。當前,電磁炮、激光炮和等離子炮這3種帶有神秘色彩的高技術武器,越來越受到各國青睞,世界各主要軍事強國紛紛加大投入和研發力度,已在技術領域取得重大突破性進展。在未來戰爭中,這些新概念武器,或將嶄露頭角一戰成名,發揮舉足輕重的作用。

“動能之王”——電磁炮

電磁炮是一種高能、遠程、多任務的武器,可區分為軌道炮、線圈炮和重接炮。電磁炮技術利用電力產生強烈的電磁場,再將這一電磁場轉化為推動力,推動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機,它的轉子是不旋轉的,而是作直線加速運動的炮彈。它主要由能源裝置、加速器、開關3部分組成。射速可達120發/分,是當前海軍艦炮的3倍以上,射程可達160千米以上。

電磁炮的優越性能主要體現在4個方面:一是電磁推動力大,彈丸速度高。電磁發射的脈沖動力約為火炮發射力的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,所以彈丸穩定性遠超其他火炮。三是彈丸能量可調。可根據目標性質和射程大小,快速調節電磁力的大小,從而控制彈丸的發射能量。四是隱蔽性好。電磁炮技術不再利用火藥將炮彈從炮管射出,而是采用電磁來驅動彈丸,使得電磁炮在作戰中比較隱蔽,不易被敵發現。

自19世紀英國科學家法拉第發現電磁感應原理后,1845年查爾斯·惠斯通就通過直流電機帶動類似電磁炮的機構,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場應用前景,在兩次世界大戰期間,一些軍事強國都曾經研究過電磁炮的基本原理和構型。進入信息化時代以來,電磁炮的發展更是步入快車道,其軍事用途呈現出愈加廣闊的前景。

——用于天基反導系統。電磁炮較高的初速,可用于摧毀空間的低軌道衛星和導彈,還可攔截由軍艦和地面單裝平臺發射的導彈。

——用于防空系統。未來戰場上,電磁炮可代替高射武器和防空導彈,執行防空任務。用它不僅能打擊臨空的各種飛機,還能在遠距離攔截空對艦導彈。

——用于反裝甲武器。電磁炮是對付裝甲目標的有效手段,能夠發射質量為50克、速度為3千米/秒的炮彈,可穿透25.4毫米厚的均質裝甲。

——用于提升炮兵部隊火力打擊能力。現代戰爭中,火力占據的地位愈加明顯,對炮兵提出了反應快、打擊準的要求,電磁炮有望作為新一代火炮,替代傳統火炮出現在戰場上,以提升炮兵遂行火力打擊任務的能力。

未來電磁炮發展會有兩個趨勢:一是重型化發展。可替代反艦導彈和巡航導彈對上百千米的目標進行攻擊。二是輕型化發展。小型電磁炮可承擔起艦艇對空防御的最后一道屏障,它不同于常規武器,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激光束攜帶的巨大能量摧毀敵方飛機、導彈、衛星等目標和殺傷人員的高技術新概念武器。激光炮堪稱“炮中王”,能在一秒鐘內發射1000發“光彈”,即威力無比的“強光束”。可依靠遠程警戒雷達測定敵方導彈或飛機飛行的方位、距離、高度、速度等參數,經過電子計算機處理后,準確無誤地命中目標。激光炮具有攻擊目標快、反應時間短、不受電磁干擾等特點,必將成為信息時代的重要武器。

激光炮

激光炮按照作戰應用可分為3類:一是致盲型。主要用于裝備作戰平臺。如裝備在坦克上,能夠持續發射100焦耳左右功率的藍綠激光,其威力足以燒傷2千米以外敵軍士兵的視網膜,或直接給對方的光電設備造成毀傷。二是近距離戰術型。主要用于打擊臨空導彈和飛機。目前已有一些國家使用激光炮成功攔截反坦克導彈。三是遠距離戰略型。主要用于反衛星、反洲際導彈。很多發達國家的大型水面艦艇采用了核能作為動力,中型水面艦艇的電動化改進也進入實質性階段,這都為激光炮在艦艇上的應用鋪平了道路。

激光炮擊毀目標的方式主要有兩種:一是穿孔。就是高功率、高密度的激光束使目標表面急劇熔化、汽化蒸發,汽化物質向外噴發,反沖力形成沖擊波,進而擊毀目標。二是層裂。就是目標被擊中后,原子被電離,形成等離子云,“云”膨脹噴射形成應力波向深處傳播,應力波的反射進而造成目標被拉斷,形成“層裂”破壞。

激光武器是最早進行廣泛研究并已取得相當成效的定向能武器。上世紀80年代,世界各軍事強國就已紛紛提出了各自激光武器的研究計劃。目前,很多國家在激光技術上都有良好的基礎,個別國家在強激光武器領域已具備量產能力,高、低功率激光武器在未來戰場上的使用將更為普遍。

“空域之傘”——等離子炮

等離子態是物質的第四種形態,前三種分別為固態、液態和氣態。等離子態的物質可以自由地占據可用空間,這一特征與氣態有相似之處,但其原理更加復雜: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。因此,等離子武器輻射的電磁波束并不聚焦在目標上,而是聚集在目標的周圍;不是用強大的能量將目標擊毀,而是以電磁波設下“陷阱”,通過破壞飛行目標的周圍環境來對其進行打擊。

電磁炮

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,借助電磁技術,將這團帶電的粒子包裹成“球狀”并發射出去,從而摧毀目標的武器。

在現代戰爭中,如何有效抗擊導彈襲擊是世界各國共同關注的難題。現有的主要方式是“以導制導”,即用反導導彈攔截攻擊的導彈。但隨著導彈技術的發展,特別是彈道導彈的命中概率不斷提升,“以導制導”便顯得“防不勝防”,而等離子炮可輕松攔截飛行的導彈。等離子炮主要由超高頻電磁波束發生器、導向天線和大功率電源組成。它集雷達搜索、發現目標和打擊目標于一身,極大地簡化了攻擊過程。

由于等離子炮輻射的電磁波束是以光速傳播的,導彈的飛行速度相對于等離子武器輻射的電磁波而言,相當于“慢鏡頭”或靜止的目標,攻擊非常容易。因此,等離子炮可在瞬間打擊各種空間目標,無論真假目標都能一并摧毀,可有效對付來自太空和高、中、低空內的各種飛行器和導彈的襲擊。

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