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第42章 军事科技(8)

核大战为什么会产生核冬天?

广岛、长崎的核爆炸声使全世界的人都感到刻骨铭心。其实,核武器对人类生存的更大威胁还远不止此。1983年,美国康奈尔大学卡尔·萨根等5位博士提出了“核冬天”理论。这种理论认为,大规模的核战争所造成的严重后果,远远超出了人们通常的想象,成万上亿的人倾刻之间死于非命,核爆炸造成的大火、浓烟、尘埃笼罩着整个地球,没有阳光,世界一片黑暗。与此同时,大气温度发生急剧变化。温度与海拔的升高成正比,几千米上空平流层的温度可达100℃以上,而对流层的温度却下降50—60℃,上热下冷的现象使大气垂直运动受阻。大气上层的高温,便各地的冰川、积雪融化。洪水泛滥成灾。而地表和海洋之间的巨大温差,则导致风暴席卷大洋沿岸。即使在夏季,海洋上空饱和的空气,也将以降雪的形式飘落在陆地上,大量的动、植物被冻死,整个生物链将被斩断。即使是侥幸生存下来的人,也会因缺吃少穿、瘟疫流行而陆续死亡。在长达数月之久的核冬天里,人类元一幸免。

可见,只要世界上还存在着核武器,人类就一天没有摆脱“核冬天”的威胁。

为什么核武器要采用不同的爆炸方式?

最初的核试验都是在地面爆炸的,继而人们又把原子弹控制在几百米甚至几万米的高空、超高空爆炸,如今在地下、水下几十米、数百米的核爆炸又成了试验的主要内容。为什么核武器要采用不同的爆炸方式呢?

原来,核武器与普通炸弹一样,不同的爆炸方式,能够达到不同的杀伤效果。核武器在几百千米的超高空爆炸,对地面建筑物和有生力量的杀伤作用是有限的,然而,它所产生的各种辐射线和电磁脉冲,却由于“站得高”而可以覆盖半径为几千千米的地域。这就使得敌方的雷达、通信、指挥控制系统等对空警戒设施大面积遭到破坏,后续打击力量可乘机完成核袭击任务。核武器在几百米至几千米的空中爆炸,虽然没有超高空爆炸作用范围广,但对地面有生力量和建筑物的毁伤能力却大得多,因而在大规模突击时,选择空中核爆炸是适宜的。核武器在地面、水面爆炸,对于那些坚固的目标和水面舰艇的毁伤能力最强,放射性污染的程度十分严重,可以形成长时间的持续杀伤。由于现代许多重要军事设施大都已搬入地下,因此,在摧毁预定的导弹发射井、地下指挥所、地下交通枢纽、地下工矿设备和水下目标时,则采用地下、水下核爆炸最为有效。

为什么核武器的威力比普通炸弹大得多?

自从1945年美国将2颗叫“小男孩”和“胖子”的原子弹投在日本广岛、长崎以后,人类以巨大的代价,第一次感觉到了核武器的空前威力。

普通炮弹。炸弹装的都是化学炸药,通过爆炸形成的气浪、弹片来造成对目标的杀伤破坏作用。由于气浪和弹片作用的距离有限,故能杀伤的半径仅为几十米,至多百米范围内的目标。

而核武器则不同,它里面装的是核装药铀238、钚239或热核装药氘、氚或氘化钾等。爆炸释放的能量是由瞬间的核裂变或核聚变产生的,属原子能,比一般化学反应产生的能量要大得多。1千克铀235核装药全部裂变放出的能量,相当于2万吨梯恩梯化学炸药爆炸时产生的能量,而1千克氖聚变反应放出的能量又是1千克铀238释放能量的4倍。因此,原子弹、氢弹爆炸产生的冲击波、光辐射、贯穿辐射和放射性沾染的杀伤半径可达几千米至几千千米,并能对目标造成综合性的杀伤和破坏,其威力自然比普通炸弹和炮弹要大得多了。

为什么可以实现没有核爆炸的核试验?

核武器的发展离不开核试验,为此,从1945年7月至1992年3月,世界上共进行过1888次核试验。随着国际舆论反对核试验的呼声越来越强烈,一些国家为了应付全面禁止核试验谈判的举行,开始利用高技术进行没有核爆炸的核试验,即“零”TNT当量爆炸。

这种新的核试验,利用巨型电子计算机,数字模拟核弹爆炸的全过程。也可以在实验室里,用强大激光束照射微型核装置引起小规模核聚变,来研究核弹爆炸过程。这种试验没有常见的蘑菇云,空间预警探测系统也发现不了。目前,世界上拥有大功率激光器最多的美国劳伦斯·利弗莫尔武器研究所,可以用激光为这种试验提供10万焦耳的脉冲能量。这个研究所设计建造了一个能重复使用、300吨爆炸当量的地下核试验系统,可以进行具有重大潜在军事意义的最新核武器研究。目前的任何探测系统也无法掌握新型核武器的研制进展情况,这无疑给监督核试验的工作带来重重困难。

氢铀弹为什么在核弹中首屈一指?

原子弹和氢弹堪称核弹家族中的元老。然而,就其爆炸的威力而言,则要让位于后来出现的氢铀弹了。

1954年3月,在太平洋的比基尼岛上,美国爆炸了一枚当量为1500万吨TNT的氢铀弹,达到了当时核武器爆炸威力的纪录。

氢铀弹实际上是在氢弹的外面又裹上一层核裂变材料的核弹。这种核弹既可以像氢弹一样进行核聚变反应,又可以像原子弹一样进行核裂变反应,因此又叫三相弹。当氢铀弹爆炸时,首先由中心的铀235或钚239裂变产生超高温。在超高温的条件下,氘和氚进行热核反应,像氢弹一样放出巨大的能量,同时产生大量的快速中子。这些快速中子不同于一般原子弹的中子,其能量很大,速度超过50000千米/秒。即使像铀238这种在一般能量中子轰击下不易实现核裂变反应的材料,在快速中子的轰击下也会产生令人吃惊的核裂变。于是,裹在氢弹外面用铀238制成的外壳,在快速中予以5000千米/秒的速度轰击下,原子核发生裂变反应,从而获得了氢弹爆炸和原子弹爆炸的双重能量,其威力自然在两者之上了。

此外,由于这种核弹爆炸产生的铀238碎片很多,沉降到地面所形成的放射性沾染也远比氢弹、原子弹严重。

中子弹为什么比普通核武器更有威力?

普通的战术核武器不仅杀伤人员,而且对周围的建筑物和各种设施造成破坏。同时,由于核爆炸所造成的放射性沾染,也使己方部队不能迅速进入爆炸地区。从战场价值衡量,传统的战术核武器并不理想。于是,一种专门用于对有生力量进行杀伤,而放射性沾染危害小的中子弹脱颖而出。

中子弹又称为加强辐射弹,一般爆炸当量为4吨,是一种新型战术核武器。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核弹要小得多。而放出的大量高能中子的贯穿辐射却十分强,相当于普通核弹的8倍以上。对付暴露的有生力量,方圆200米的人员无一幸免,800米以内的人员5分钟内便丧失活动能力,一二天内死亡。不仅如此,加强了的中子流、γ射线,还可以毫不费力地穿透坦克的装甲、掩体和坚固的水泥工事,使其内部的人员莫名其妙地死去。而坦克、建筑物和武器装备却完好无损。较短时间后,己方部队便无须担心会受到放射性物质的沾染,就可进入爆炸地区,不影响正常战斗活动。这在军事上有很大的意义。

正由于中子弹有这样的优点,1977年6月,美国宣布中子弹研制成功后,立即在各国军界激起轩然大波。

放射性沾染为什么有长时间杀伤作用?

原子弹爆炸的5大杀伤因素是人所共知的:冲击波、光辐射、贯穿辐射、电磁脉冲和放射性沾染。前4种杀伤因素在核爆炸几十秒钟之后,便失去了它的威风,唯有放射性沾染这种杀伤因素,却像瘟役一样阴魂不散,对人员构成持续的杀伤作用。

放射性沾染持续杀伤的时间少则几个小时、几天,多则几十天、几十年甚至几万年。原子弹爆炸后,贴近火球下缘的地面土壤被熔化,与爆炸物混合在一起,形成放射性很强的熔渣。这些熔渣被强大的冲击波抛向四方,溅落在爆炸区附近,形成严重的放射性沾染区。还有大量的放射性尘粒悬浮在空中,随风飘移,形成宽几千米、长几十千米的大面积沾染地域。这些带有放射性的物质,杀伤时间可持续数天。

更有甚者,原子弹在爆炸时,会产生大量的核裂变“碎片”,有的核装料还没有来得及进行核反应就被炸散了。这些“碎片”的半衰期很长,持续放射β射线的时间有几十年。那些被炸散的核装料,半衰期更长,可连续放射α射线几万年之久。原子弹爆炸后,如果忽视了放射性沾染的持续杀伤作用,势必造成严重后果。因此,各类人员因作战需要进入沾染区时,一定要加强对放射性沾染的防护。

火箭和导弹是一回事吗?

从电视里,大家都看过我国用运载火箭发射人造卫星的壮观场面。外国军事评论家根据我国发射远程运载火箭的情况,认为中国发射洲际导弹的能力已跻身世界先进行列。

那么,火箭和导弹是一回事吗?它们有什么不同?正确的回答是:导弹是火箭,但火箭不一定是导弹。

什么是火箭呢?依靠火箭发动机推进的飞行器统称为火箭。因为绝大多数导弹是用火箭发动机推进的,所以,导弹称为火箭也是对的。

火箭根据能否对其飞行施加控制而分为有控火箭和无控火箭。推带爆炸装药(普通炸药或核装料)的军用有控火箭就叫做导弹。

发射人造卫星和宇宙飞船的火箭是可控制的,那么为什么不称它为导弹呢?因为它们上面携带的不是炸药,不能称其为弹,当然也就不称其为导弹了。

习惯上,人们称无控火箭为火箭,称装有战斗部(爆炸装药)的军用有控火箭为导弹,称发射人造卫星或宇宙飞船的有控火箭为运载火箭。

导弹为什么靠近目标才引爆?

导弹的杀伤威力是人所共知的。它在靠近目标时会自行引爆,摧毁对方。导弹是如何判断是否接近目标了呢?原来,导弹上装有一个类似大脑功能的无线电引信,由它来判断目标的方位并控制引爆。

当导弹飞向目标时,弹上的无线电引信解锁进入工作状态。它通过微型天线向弹道周围的空间发射出连续不断的电磁波。电磁波碰到飞机、导弹、军舰等目标后,反射的回波被引信接收器接收。由于导弹在飞行过程中与目标之间的距离和相对速度发生变化,因此,所接收的回波频率也随之发生了变化,产生了多普勒频移。这好比两列相向行驶的火车,随着相对距离的缩小和相对速度的增大,听到的呼叫声变尖一样。导弹距离目标越近,两者相对运动越快,引信接收回波的频率就越高,多普勒频移也就越大。弹上的无线电引信正是根据多普勒频移的变化情况,不断确定导弹与目标之间的方位。当导弹进入有效杀伤范围,无线电引信即刻发出指令,引爆战斗部,密集的碎片飞向目标,形成有效杀伤面,将目标击毁。

水下发射导弹为什么比陆地上困难?

在陆地上发射导弹一般只要第一级火箭点火,就可以比较顺利地完成发射任务;而潜艇导弹的发射,由于环境的限制,发射条件相对严格得多。

潜艇在水下发射导弹,首先要克服水的障碍,才能使导弹钻出水面,飞向空中,导向目标。因此,在发射前需要用压缩空气向密闭的发射筒内充气,使筒内的气压与海水的压力相等。这样,打开发射盖时,才能保证海水不流入发射筒内。发射时,第一级火箭不能在水下点火,而要用压缩空气或高温高压蒸气把导弹从发射筒内推出。导弹在巨大的推力作用下,冲出水面,进入空中。此时,第一级火箭才开始点火,推动导弹按预定程序飞向目标。

导弹在水下发射,对水深也有严格要求。这是因为导弹在发射时,获得了一个向上的推力,同时也就使潜艇得到了一个向下的反作用力。为了保证潜艇有一个向下沉的余地,潜艇发射深度应在30米左右,发射海区的水深要超过100米。

此外,潜艇发射导弹时的航速也不宜太快,海浪也不能过大。速度过快,会出现较大的发射误差,影响导弹的命中精度。海浪过大,会使潜艇产生摇摆,也将影响导弹的准确性。所以,潜艇发射导弹的航速只能在2~4节(1节=1海里/小时,1海里=1852米)、海浪5级以下。海浪超过5级,一般不宜发射导弹了。

为什么未来的导弹会有思维能力?

现代战场上的导弹,已经能够利用各种寻找的装置,自动准确地攻击目标。但是,人们并不满足于现状。正在发展中的导弹技术,将把导弹改变成有思维能力的智能武器。这种导弹能思考,会观察,甚至听得懂人的语言。

能思维的导弹,关键是采用了图像识别技术。它利用弹内安装的人工智能微型计算机和图像处理装置,把从视觉传感器所获得的图像同数据阵中已知武器的图像进行比较。如果是反坦克导弹,它能区分出哪些是自己的坦克,哪些是敌人的坦克。它可以根据计算机存贮器中的坦克信息,在众多的坦克中把要攻击的坦克区别出来。如果是反舰导弹,它不但能识别敌我,而且还能分辨出攻击的目标是航空母舰,还是巡洋舰、驱逐舰。随着科学技术的进一步发展,一旦人机接口技术达到一定的水平,人工智能导弹不仅有“视觉”、会“思维”和自行飞行能力,而且还会有“听觉”和语言能力。它可以借助于计算机和处理装置的帮助,听懂人的语言。只要向它发出攻击命令,说出主攻的方向和所要攻击的目标,它就会像人串门一样,熟门熟路,飞向指定攻击的目标。

也许有人认为这只是幻想,其实,在不远的将来,它会像任何先进武器一样,成为军队中的高级武器。

分导式导弹的子弹头为什么能自导?

一般人一听到分导式多弹头导弹,就以为它的子弹头能一个一个地自动导向目标,其实这完全是一种误解。

分导式多弹头导弹与集束式多弹头导弹一样,都是由母舱携带若干个子弹头。所不同的是它并非同时放出所有的子弹头.而是一个一个逐次放出的。当母舱飞到第一个目标上空时,放出首枚子弹头;而后母舱启动控制主发动机,沿着原来的航向增速抵达第二个目标上空,投放第二枚子弹头,并依靠姿态控制发动机改变母舱飞行仰角,再放出一个弹道弯曲的子弹头,对同一目标进行二次攻击。就这样,母舱不断地飞行,不断地改变飞行姿态,直至把子弹头一个个地投射完毕。这就使攻击的覆盖面达到横向间隔几十千米,纵向距离几百千米。

由于子弹间都是由母舱一个个地分导出去的,而子弹头本身并无制导系统,也没有自行机动变轨能力,所以它同集束式导弹的子弹头一样不能自动寻找目标。不过,由于母舱本身装有制导系统和姿态控制发动机,因而它的子弹头能以不同的弹道独立攻击目标,这就使一枚导弹顶几枚用了。

目前,.美国装备的民兵Ⅲ型及俄罗斯装备的33—17型导弹均属此类,它们是现有战略力量的主要组成部分。

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