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世界新概念武器研发态势与我国战略对策

2011-02-16于凌宇姜衍仓

中国电子科学研究院学报 2011年4期
关键词:高功率微波武器

于凌宇,姜衍仓

(濮阳职业技术学院,河南濮阳 457000)

0 引言

在国防科技日新月异的知识军事时代,武器装备已发展到第三代,即“电子兵器”时代。军队知识化、武器智能化、战场数字化、战争信息化、战略威慑化已成为21世纪军事发展的基本趋势。作为新世纪在新概念战争中以新奇致胜的新概念武器,已引起世界各国的高度重视,它不仅对武器的发展思路提出严峻的挑战,也为武器的跨越发展提供了难得的机遇。

1 新概念武器概述

1.1 新概念武器的科学定义

在武器的发展过程中,有这样一类武器,一经推出,或是其采用的原理、或是其采用的技术、或是其最终的杀伤效果,总有一些令人耳目一新的东西,研究人员都在竭尽全力要与众不同,可以说是“新”不惊人死不休,这就是新概念武器。

新概念武器是相对于传统武器而言的,是尚处于研制或探索之中的一类高技术武器,它在基本原理、杀伤破坏机理和作战方式上与传统武器有重大的区别。它可以利用声、光、电、电磁和化学失能剂等先进技术直接杀伤目标和破坏设备[1~4]。

如果要对新概念武器下一个比较科学的定义,那就是指采用新原理、新技术,在杀伤破坏机理和作战效能上与传统武器有明显不同,在战争中能发挥潜在特殊作用的高技术武器群体。这类武器在设计思想、系统结构、总体优化、材料应用、工艺制造、高技术含量、部署方式、作战方式、作战使命及毁伤效果等诸多方面都不同于传统武器,是可以在武器装备体系中起战斗力倍增器作用的创新性武器。

1.2 新概念武器的发展历程

新概念武器是20世纪80年代末期至90年代初期才发展起来的,它是在全面禁止使用原子核武器,以及国际公约禁止使用生物武器和化学战剂武器,在维护和平与反暴乱的条件下,演变而发展起来的新型装备。预计21世纪初的20~30年内,将会有一大批新概念武器诞生,将为未来高科技战争带来革命性的影响和变化。

1.3 新概念武器的独特性能

与传统武器相比新概念武器,具有八大新特性能:既具有创新性、时代性、探索性、奇效性等共性特点,又具有精确性、连续性、灵活性、非致命性等个性特点。

2 新概念武器的分类

新概念武器种类繁多,根据武器的杀伤原理、杀伤规模、杀伤手段和所属的科学领域,新概念武器主要分为五大类:一是新概念能量武器,二是新概念信息武器,三是新概念生化武器,四是新概念环境武器,五是新概念心理战武器。

根据新概念武器对人员和装备所构成的危害程度,可将新概念武器分为致命性和非致命性两大类。

致命性新概念武器,如动能武器,地震、山崩、海啸等人造灾害的地球物理武器等就属于致命武器。非致命性新概念武器,主要用于使人和武器装备失去作战能力,而不造成人员死亡和装备毁坏的一类武器,如次声武器、激光致盲武器、高功率微波武器、心理战武器、计算机病毒武器,以及石墨炸弹、泡沫发生器(大量泡沫把人员和装备包裹起来)和超级润滑剂(喷洒后使飞机在跑道上不能起飞,使车辆在道路上无法行驶)等就属于非致命武器。

根据发展状态,新概念武器又可分为三大类:成熟的新概念武器,发展中的新概念武器和在研的新概念武器。

3 新概念武器的发展现状及使用情况

新概念武器的潜在作战效能和应用前景已引起了军事大国的广泛重视。以美国为代表的各军事大国纷纷投入大量人力、物力,进行新概念武器的研究开发[5],其中有些系统已拥有关键技术储备,有些系统已完成分系统和总体验证试验,有些系统甚至已进入工程制造阶段,并准备装备部队。

目前,正在探索和发展中的典型新概念武器主要有新概念能量武器中的定向能武器、动能武器和声波武器,新概念信息武器中的计算机网络攻防武器和非致命武器等。这些新概念武器为武器装备的发展开辟了崭新的领域,在一定程度上代表了未来武器装备的发展方向。

3.1 定向能武器[6,7]

定向能武器也叫能束武器,可以产生和发射束能集中的电磁能或原子/亚原子粒子等。定向能武器发出的能束,可对目标的结构或材料及电子设备等进行硬破坏,也可以通过调节功率的大小,对目标进行软破坏。目前,发展中的定向能武器主要包括激光武器、高功率微波武器和粒子束武器等。

3.1.1 激光武器[8]

1995年美国陆军和以色列国防部开始合作研制车载鹦鹉螺激光武器系统。2000年6月6日,美国在试验中利用鹦鹉螺激光武器成功击落了喀秋莎火箭弹,并在8月底又成功进行了同时击落2枚喀秋莎火箭弹的试验。

1998年6月,美国空军成功地进行了正常飞行质量的高能激光器组件的首次发射试验。1995年1月,美军从索马里撤离的时候,海军陆战队曾使用军刀(Saher)203的激光照明系统驱散有威胁性的索马里人群;该装置还可用于武装执法人员拘捕罪犯。专用于作战飞机的机载激光炮,也已装在波音747-400F飞机上,在12 km~13 km高空,可对远在350 km处的助推飞行的战术弹道导弹实施拦截。

美国海军研究了舰船自卫用的激光弹药,采用127 mm火炮发射,利用炸药爆炸的能量产生激光束,致盲反舰导弹的敏感光学系统。洛斯·阿拉莫斯国家实验室已验证了各向同性辐射器和定向辐射器方案,利用爆炸冲击波加热惰性气体,产生宽带强可见光。

英国国防部研制了一种名为复仇女神的定向红外干扰系统,用于干扰敌方的远程红外制导导弹,并为自己的飞机提供主动防御。

有资料介绍,俄罗斯基洛夫级核动力巡洋舰上已装有防御导弹的氟化氚红外激光定向能武器,其有效作用距离达10 km。

3.1.2 微波武器

自1973年第一台高功率微波源问世以来,经过三十几年的发展,高功率微波技术已逐渐走向成熟。微波功率从最初的400 MW发展到目前的15 GW,频率从1 GHz发展到140 GHz,提高了两个数量级。高功率微波武器将搭载于巡航导弹、防区外导弹及其他空地导弹,用于压制敌防空系统和作为信息进攻武器。美国在“沙漠风暴”行动中已采用了微波弹。

3.1.3 粒子束武器

粒子束武器技术的进展,比其他几种定向能武器缓慢。1989年7月,美国利用白羊座火箭第一次进行了中性粒子束装置试验,并且首次建立了这类中性粒子束的空间物理数据库。20世纪90年代以来,美国把大气层中的带电粒子束研究转到探索破坏机理方面。

3.2 动能武器

动能武器是指利用所发射的超高速射弹的动能对要攻击的目标实施毁灭性破坏的武器。目前世界上采用新概念技术的动能武器主要有利用火箭推进的动能拦截武器和靠电磁能推进的电磁发射武器。

3.2.1 动能拦截武器

动能拦截武器是一种自主寻的,利用其与目标直接碰撞的巨大动能来杀伤目标的飞行器。它是在导弹技术的基础上迅速发展起来的一项新技术,高精度制导和快速响应控制是其关键技术,追求目标是“零脱靶量”。目前,世界发达国家和地区都在竞相发展这项新技术,一些系统已经接近实战化水平,已能全面部署高性能的多层反导防御体系,并具备动能反卫星能力。美国陆军战术弹道导弹防御系统、美国海军战区导弹防御系统、美国国家导弹防御系统和反卫星系统都采用了这项新技术。

3.2.2 电磁发射武器

电磁发射武器技术是一种全新原理的发射技术,主要包括电磁轨道炮、电磁感应炮、电热炮和电热化学炮等技术,其中电热化学炮和电磁轨道炮技术在最近十多年来取得重大进展。美国电磁发射技术的研究已从演示验证阶段进入武器型号研制阶段。美国于1993年6月研制出世界上第一门 f-I 60 mm电热化学炮,弹丸的炮口能量比固体发射药火炮提高35%。电磁轨道炮被美国陆军看成是2020年后陆军战车主要武器的候选方案,未来将应用在美国未来作战系统、英/美战术侦察装甲战车、未来侦察骑兵车等车辆上,也可作为舰载武器。法、德、英、俄等国也都在加紧研制电热化学炮。

目前来看,电磁轨道炮还是一个远期发展目标,电磁发射技术尚未成熟,许多技术难题有待解决。其中包括电源技术、材料技术、超高速弹丸技术等。

3.3 声波武器

声波武器是指利用发射声波与人体的某些器官产生共振,从而造成人体器官损伤的武器,法、美、俄等国都在研制。美国后来居上,据称,1986年,美军在索马里战争期间,曾经使用过声波武器试验样品。20世纪90年代,美军专门研制高功率微型次声发生器,并进行了战场模拟试验。1995年底,美国曾对波黑塞军阵地秘密进行次声波攻击,据称,几秒钟就使塞军士兵昏倒、呕吐,陷入混乱。美国已经研制出一些频率超过20 kHz的超声波武器。此外,国外还在研究利用次声波或噪声源来攻击掩体或建筑物中的人员,使其眩晕或失去作战能力。

3.4 计算机网络攻防武器

网络攻防武器是以夺取和保持信息优势为目的,攻击敌方信息系统和网络,同时确保己方信息系统和信息安全的有效而关键的非致命性武器。计算机病毒堪称是后起之秀。计算机病毒轻武器可以用来攻击敌计算机系统,使之由于染上病毒而陷入瘫痪。现代战争是现代化的信息战,计算机网络是信息传输的重要途径,其安全和畅通是现代化战争胜败的关键。

3.5 非致命武器

非致命武器是指利用声、光、电、电磁和化学制剂等非致命技术手段,使敌方军事人员和作战设备暂时或永久地丧失正常机能,而不造成人员死亡的武器。

海湾战争中,美国向伊拉克电厂发射的碳纤维炸弹,使伊拉克的防空导弹阵地和雷达设备致盲。据报道,苏联在阿富汗也曾使用过迷向性辐射器之类的非杀伤性武器。另外,还有各种失能武器弹药,如使人眼失明的激光枪、激光榴弹,伤害人体器官和神经的次声枪弹,可击倒人员的冲击波涡流枪,使人员和光学仪器致盲的强闪光炸弹,巡航导弹的碳纤维干扰弹战斗部,内装金属脆化剂、超强腐蚀剂、粘性/水性泡沫剂的炮弹和炸弹等。

还可能出现采用纳米技术的微型智能攻击和信息武器,如微型坦克、微型攻击无人机、纳米间谍卫星等。美军在科索沃战争中就使用过微型坦克。

美军还研制了一种称为太妃糖枪的化学粘稠剂,粘稠的胶状物质可以将人牢牢地粘住,使其失去行动能力。

4 发展新概念武器的战略举措

正在探索和发展中的典型新概念武器为武器装备的发展开辟了崭新的领域,在一定程度上代表了未来武器装备的发展方向。

20世纪末发生的几场高技术局部战争,既有工业时代机械化战争的性质,又有知识时代信息化战争的特点,在一定程度上预示了未来局部战争的方式和特点。随着国防科技的迅速发展,未来战争的战场空间越来越广,交战距离越来越远,作战节奏越来越快,信息将成为战争的焦点,新概念武器将大量进入战场。

未来的高技术战争将是核、生化等大规模杀伤性武器威慑下的信息化战争,未来的战场将是陆、海、空、天、电一体化的战场,未来的武器装备将是体系与体系的对抗。面对这种态势,不仅要敢于正视现实,迎接挑战,也要善于面对未来,抓住机遇,深入思考,制定适应中国国情和未来作战模式的武器发展战略,以利在未来的冲突和战争中占据主动。

4.1 重视新概念研究,抓好基础研究,挖掘武器新概念内涵

在未来战场上,新概念武器不胜枚举:电磁能发射器、电热炮等动能武器,以电脉冲功率为能源,突破常规火炮系统发射炮弹的速度极限;激光武器、高功率微波武器、粒子束武器等定向能武器,一改“枪、炮、弹”的传统思维,实现“有枪无弹、零时飞行、直瞄即中”的梦想;基因武器竟能起到灭绝某一人种或某一种人的功效;次声波武器于无声处藏杀机,更让人防不胜防;还有微米/纳米武器、数字化智能机器人部队等等。

新概念武器是军事知识创新和军事技术创新的集中体现。在国防科技日新月异的知识军事时代,超越现代的新概念武器层出不穷,超越未来的武器新概念也会不断涌现。

4.2 高度重视新概念武器的发展

海湾战争之后,人们普遍认识到现代战争已进入了一个新的时代。从战争来说有什么样的武器才能打什么样的战争,新概念武器在近几次局部战争中初露端倪,即显示出新概念武器在现代战争中的作战地位和作战效能。就“硬武器”本身的发展来看,武器装备已发展到第三代,即“电子兵器”时代,激光武器和微波武器就是其中的代表。

未来战争中,新概念武器是对付精确制导导弹、巡航导弹、空间武器,以及遏制大规模导弹和超高速飞机进攻的重要防御武器,同时也是有效摧毁敌方高价值战略战术目标的重要进攻性武器,动能武器和强激光武器将成为防空防天和导弹攻防作战的利器;高功率微波武器作为未来信息战的重要软、硬杀伤武器,将成为攻击敌方信息链路或节点的主要手段之一;高超声速武器将在有效突防、中远程精确打击和纵深攻击方面发挥举足轻重的作用;计算机网络攻防武器将成为夺取信息优势的重要作战手段;微型无人作战平台将担当起战场侦察、火力压制、毁伤评估等重要作战使命。此外,各种非致命武器也将为未来军事行动提供更多的选择。

可以预见,随着新概念武器的陆续实用化,必将对21世纪的军事理论、作战方式和部队编成等产生一系列革命性的影响。

4.3 加强新概念武器摧毁与反摧毁战法的研究

包括激光武器、微波武器等在内的“硬杀伤”新概念武器,在作战中能够发挥独特作用。激光武器目前已研制出车载、舰载、机载和手持轻型激光武器样机,并进行了外场试验,微波武器也已在局部战争中试用。这些情况说明,摧毁性新概念武器将用于战争,这已引起许多国家的关注。我们对此也应有足够的重视,在研究发展新概念武器技术的同时,应该加强对新概念武器摧毁与反摧毁战法的研究,特别是防护技术。目前首先要研制对激光武器的防护设备,如激光防护设施应及早研制生产并装备部队使用。另外,对高功率微波武器的防护技术也应该列入计划。若不及早做好防御准备,一旦战争来临,就会措手不及。

4.4 有所为,有所不为,有重点地发展定向能武器和动能武器

作为定向能武器中重要的一员,激光武器将得到特别重视和发展。目前美国各军兵种都在大力发展定向能武器,特别是美国空军已把它的工作重点集中在高能激光(HEL)武器和高功率微波(HPM)武器;美国陆军正在借美国迅速发展战术高能激光武器的机会,要求把创新的高能激光武器的关键技术和其他新概念引入高能激光防空系统,发展机动的第二代战术高能激光武器。

因此,应该根据国家的综合国力,以高能激光技术为突破口,有选择地发展我国的激光武器。

动能拦截弹技术也是一种具有广泛应用潜力和发展潜力的国防高技术,该项技术的发展趋势,必将带动许多新概念武器技术的出现和发展,从而孕育武器技术发展的另一场新的军事技术革命。因此,应结合中国国情,利用已有的航天高科技技术储备,有重点地发展动能武器及其相关技术,包括动能杀伤拦截器、动能导弹、激光雷达技术以及利用KKV发展对地攻击武器等。

4.5 发展高功率微波武器,使之成为未来战争的“杀手锏”

高功率微波武器在作战使用中是一种威力极大的进攻性武器。在攻击作战中能有效干扰破坏和摧毁敌方武器装备与系统,在近距离能够杀伤敌人和摧毁目标,在远距离能够干扰破坏敌人的武器系统工作,有超级干扰机的作用。在自卫防御作战中能够干扰和摧毁来袭的导弹和反辐射导弹的导引头,从而达到既能攻击摧毁敌人目标,又能自我防御之目的,这是一般武器不具备的特点。在要地防空或舰船作战防空中,可作为有效末端防御手段,可以干扰破坏和摧毁来袭的飞机和导弹,构成严密可靠的攻防系统。

高功率微波技术的发展,对新一代军事装备的发展起着关键作用。如果我们不实施微波武器发展计划,那么我国与国外的差距将进一步拉大,为了我国国防建设和新一代武器的发展,建议将多功能高功率微波武器纳入国防研制计划,尽早研制出我国自己的高功率微波武器,使我国的武器库中增添新的“杀手锏”武器。

4.6 积极发展反卫星武器系统

从海湾战争、科索沃战争来看,卫星将是21世纪夺取制天权的主要空间系统,因此,攻击敌方卫星和保护己方卫星是空间对抗的首要任务。此外,从外层空间打击弹道导弹、巡航导弹也是空间对抗的迫切任务。为了争夺空间优势,保证国家安全,今后反卫星武器和卫星防御的竞赛会愈演愈烈。

根据当前反卫星武器的发展水平,可以在发展地基和空基武器的基础上再进一步发展天基武器。研制天基武器有效平台的时间很长,而且它具有多种功能,因此应该尽早起步。由于反卫星和大气层外的反弹道导弹基本上均可采用相同的武器系统,因此发展反卫星武器系统可以和反弹道导弹系统进行统筹考虑。另外,在发展反卫星武器时,必须密切注意国际空间军备控制的进展情况,以便及时制定对策。

4.7 跟踪世界计算机技术发展趋势,制定计算机病毒武器发展战略

近年来,计算机技术以前所未有的速度高速发展,随之而来的是计算机病毒也层出不穷。从世界范围看,计算机病毒肆掠全球,预示着计算机病毒会对国家安全造成严重威胁;从军事建设看,计算机病毒武器将成为军事新技术发展的新目标,预示着计算机对抗会成为电子对抗的崭新领域并得到发展。美军已表明“非致命性武器”包括计算机病毒武器,美国国防部正在研制能够远距离把计算机病毒注入飞机、坦克、潜艇和其他战术系统从而在关键时刻造成其电脑失灵或瘫痪的装置。因而,确定计算机病毒武器发展战略是计算机对抗发展战略的需要,也是国防建设迎接未来信息战争挑战的需要。

为适应未来高技术战争的需要,必须从现在起对计算机病毒武器给予高度重视,密切关注军事强国的研究动向和发展趋势,在积极研究保护己方计算机系统免遭破坏的同时,加强研究如何运用病毒去破坏敌方计算机系统,使敌指挥、控制失灵的战法。

5 结语

科技发展和作战需求推动了新概念武器的不断发展和实战性能的日趋成熟,新概念武器的出现和使用又在不断改变战争形态的变化。因此,研究新概念武器的发展,不仅要关注新概念武器本身的发展,还要关注由此引发的战争形态的变化,关注适应新战争形态的武器装备新体系的发展,关注支撑武器装备新体系的关键新技术的发展,为科学实施十二五国防发展规划和建设国防强国奠定坚实基础。

[1] 林仁华.21世纪国防科普创新之路[N].大众科技报,(2003-12-16).

[2] 冯勇智,赵鲁川.对新概念轻武器的思考[EB/OL].http://210.79.226.16:81/eetin2/p1/pl 1/zb—36.Htm.[2011-02-22].

[3] 水均益.特殊的战场另类的武器[EB/OL].http://www.sina.COrn.cn.[2002-12-23].

[4]曾纪科,杨志飞.高新科技斗法[DB/OL].http://www.insm.org/war/new.file/[2011-02-16].

[5] 科文.新概念武器技术前景诱人[N].大河报,2001-1-21.

[6] 胡劲松,冯伟,秦致远,等.二十一世纪的新概念武器[N].解放军报,2001-1-21.

[7] 张年春.新概念武器选秀[J/OL].现代舰船电子版,[2011-02-24].http://www.shipo1.COITI.en/mseo/zazi01/j01212.htm.

[8] 曾纪科,杨志飞.激光武器[DB/OL].[2003-7-28].http://www.China—Science.net.

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