节能环保武器在未来战争中的运用

战争不仅是人类的灾难，也是地球环境的杀手。无论是美国在二战中向日本扔下的原子弹，还是美军在伊拉克投下的贫铀弹，不但造成许多平民死亡，而且给当地百姓留下了严重的身体伤害。反对战争、保护环境现已成为全球民众的呼声，一些发达国家纷纷加大研制节能环保武器的力度。

生物燃料驱动战争机器车轮

目前，使用生物燃料成为环保武器寻找新能源的发展方向。所谓“生物燃料”，是泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料。由于利用的是自然界原本就存在的自然生物，生物燃料被认为可以替代化石燃料，成为研究可再生能源开发利用的重要方向。

美军的飞机、舰船、车辆广泛使用以石油为原料的燃料，按日均耗油34万桶计算，相当于每天烧掉近4500万美元。许多有识之士认为，在世界原油价格飞涨的今天，发展新型燃料，能给美国带来更多的战略、经济利益。因此，美国正在考虑如何让未来的武器更具有环保性，主要包括用大豆油充当战机燃料、在战斗区域使用太阳能、研制氢动力的小型飞行器等环保措施。美国海军部长甚至为海军建设提出雄心勃勃的目标：将在2015年局部建成一支“绿色舰队”，在2016年全面建成一支“伟大的绿色舰队”。

当前，由于受制造技术等因素制约，环保武器还存在不少问题。比如，研制生物燃料，战斗机可减少对原油的依赖，但生物燃料能量密度低、粮食消耗量大。据计算，一亩大豆每年转化的生物燃料，还不够“超级大黄蜂”战机完成一次起飞所需的耗油量。这不得不让人联想到本就已经十分脆弱的世界粮食安全问题。据报道，目前美国空军正在研发利用海藻和蓝菌生产燃料的新一代生物燃料技术。以乙醇技术为代表的第一代生物燃料虽然十分成熟，但牵涉到与粮争地的问题不能继续规模化发展。第二代生物燃料以非粮作物乙醇、纤维素乙醇和生物柴油等为代表，原料主要使用非粮作物，如秸秆、枯草、甘蔗渣、稻壳、木屑等废弃物，但第二代生物燃料在技术方面面临转化率低和原料成本高等问题。目前，美军将目光从陆地移到海上，以藻类为原料的第三代生物燃料发展技术备受关注。不过，第三代生物燃料现在还停留在实验室阶段，要进入商业化生产，依然任重而道远。

无铅弹药既利于环保也更有杀伤力

1974年在联合国裁军委员会春季会议上，瑞典首次向联合国提出了关于“因为军事目的而改变环境”的问题。1976年10月，第31届联大通过了《禁止为军事或任何敌对目的使用改变环境的技术公约》。保护环境不仅体现在已经达成的军备控制条约中，而且也体现在对武器发展的限制方面。比如贫铀弹在穿甲过程中部分材料气化，会被士兵吸入体内，损害人体健康，并对环境造成严重污染。因此，贫铀弹从一开始就受到国际社会的强烈抵制。

迫于国际社会的压力，世界各国军火公司都争相标榜自己的环保意识，致力于研制新一代环保子弹。长期以来，子弹弹头一直以铅为主要原料。据统计，在美国每年新兵训练就会消耗上亿发M16步枪子弹，虽然每发子弹含铅量只有2～3克，但累加起来总量惊人。试想一下，全球每年消耗的子弹所造成的铅污染有多少呢？不过，颇有讽刺意味的是，美军最近研制的环保子弹虽然对环境污染变小了，对人的杀伤力却增强了。2003年9月上旬，美军研制出新型无铅子弹。承包商是世界最大的弹药生产商阿连特公司，该公司年产34亿发子弹。其研制的以钨为弹头主要材料的无铅子弹现已批量生产。目前，美军已开始逐步用环保型子弹取代常规铅制子弹去训练。据报道，美军正在改进M80A1式7.62毫米枪弹，使枪弹更加环保。枪弹的改进工作采用增强性能弹药技术，将钢、铅复合弹芯改为钢、铜弹芯，这样不仅可以提高弹头的侵彻性能，还能减少铅对环境的污染。改进M80A1枪弹性能还包括在提升弹丸对硬目标侵彻能力的同时，提高对软目标的性能，除此之外也要提高有效作用距离。改进后的M80A1枪弹有望在2014年交付部队。

有的国家在研制不会污染战场的低毒炸药，能够实施“外科手术式”打击的巡航导弹、战术弹道导弹，因可以减少平民伤亡，也被有关人士归入了环保武器行列。目前，各国正在研制的环保武器，主要包括无铅子弹、减排装甲车、少毒素武器以及可制造肥料的炸药等。研制中的其他环保武器还包括可降低噪声污染的“安静弹头”，以及释放更少烟雾的手雷等。此外，德国军方资助一个科研小组，对大约50种有可能用作“绿色引信”的化学物质进行研究。其中一种绿色炸药目前正在进行技术测试，有望在今后2～5年内投入使用。英军正在试验节能和可回收炸药，把爆炸废料和废旧炸药变成农作物肥料。英军还计划研制一种混合发动机，可同时使用电池和柴油驱动装甲车，以降低二氧化碳的排放量，减少对环境的污染。以色列发展一种用于坦克炮的新型榴弹，以钢制弹头取代铅弹头，内装高能炸药，提高了打击混凝土目标的能力。

驻地训练中的节能环保

由中国海军“郑和”号训练舰和“绵阳”号导弹护卫舰组成的出访编队在航行中，船员从点滴做起，采取多种措施保护海洋生态环境。为了避免舰艇废水污染海洋，出访舰艇配备由中国自主研发的高科技污水处理系统。这种新型生活污水处理系统首次装备海军舰艇，解决了军舰海上污水处理难题。这套污水处理系统日均处理能力约30吨，包括厨房废水处理、舱底油污水处理及生活污水处理等装置。污水进入装置后通过生化反应进行分解过滤，其中大部分的污水经过处理后可以循环使用。

以美军军事基地为例，实现低碳则意味着需要对基地进行较大规模的改建。胡德堡基地启动了一个装机容量达到1兆瓦的太阳能项目，造价为300万美元，但费用不由部队来支付，而是由一家私人公司进行垫付，以后再通过电费的降低来回收这部分资金。近年来，美军在布莱斯堡军事基地先后投入约100万美元，开展“零计划”行动，胡德堡军事基地也开展了此项工作。对于军队而言，低碳技术带来的高额成本仍是其不得不面对的挑战。胡德堡军事基地计划到2020年实现“零垃圾”的目标。为了实现这一目标，美军认为很大程度上需要依靠个人行为的改变，而非技术的突破和应用。该基地考虑的不仅仅是如何提高垃圾的回收率，而且还要考虑减少过度包装以及鼓励对物品进行重复利用。布莱斯堡基地规定必须在2018年之前达到预定目标。由于该基地第一装甲师将从德国返回，其士兵总数将激增到3万人，电力的使用也将相应地上升60%左右。因此，大力推广太阳能是布莱斯堡基地最好的选择。

太阳能动力催生无人作战

太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机。太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射的能量密度小，为了获得足够的能量，飞机上应有较大摄取阳光的表面积，以便铺设太阳能电池，因此太阳能飞机的机翼面积较大。

太阳能飞机是20世纪70年代随着成本合理的太阳能电池的出现而问世的，当时只有微型型号，直到1980年才首次载人飞行，但从来没有进行过载人整夜飞行，而且飞行距离一直较短。20世纪70年代末，飞机的发展积累了制造低速、低翼载、重量轻飞机的经验。在这一基础上，美国在20世纪80年代初研制出“太阳挑战者”号单座太阳能飞机。这架飞机1981年7月成功地由法国巴黎飞到英国，平均时速54公里，航程290公里。

目前，太阳能飞机还处于试验研究阶段，它的有效载重和速度都很低。有人提出设计一种无人驾驶的高空、低速遥控太阳能飞机，白天飞行时利用取得的太阳辐射能尽量爬高（或贮能于蓄电池内），夜间利用高度作滑翔飞行（或由蓄电池取得能量）。依靠取之不尽的太阳能，可维持长时间的飞行。这样的飞机可首先用于气象观测和侦察任务。如2002年，一项名为“绿色先锋”的中国太阳能无人驾驶飞机探索研制计划正式启动，由珠海新概念航空器研究中心设计的世界首创的复合飞翼式太阳能无人机已经完成原机1/4大小的技术验证机试飞，2003年底1/2比例的技术验证机也腾空而起。这标志着中国在太阳能无人驾驶飞机研制方面取得了新的突破。

美国《航空周刊》网站披露一种未来新武器——能连续飞5年的太阳能飞机。报道称，美国海军对国防先进研究计划局的“秃鹰”太阳能动力长航时无人机产生浓厚兴趣，并打算把它作为太空卫星失效时向航母攻击群提供通信的重要手段。“西风”太阳能间谍飞机在美国新墨西哥州成功试飞。它可在空中停留3个月，向地面传输的照片可分辨10英寸（约合25.4厘米）见方的目标。它还可传输特种部队在偏远地点发出的无线电信号。英国凯奈蒂克公司“西风”项目负责人说：“我们并非要让这种飞机取代卫星，而是作为一种补充，并且在许多方面更加有效。它比较便宜，可以自我维持运转，不需要燃料。”据悉，制造一架“西风”太阳能间谍飞机需100万欧元，而制造一颗卫星则至少要1500万欧元。“西风”太阳能间谍飞机重量只有721磅（约合327千克），主体是一个长40英尺（约合12.2米）、覆盖了太阳能板的机翼。太阳能板为40个锂电池充电，锂电池驱动飞机上的两个推进器。美国科学家研制的“阳光动力”号太阳能飞机取得新进展。当地时间2013年5月3日早上，“阳光动力”号成功起飞，开始了空中之旅的第一段飞行。该机有4台电动机，由12000个太阳能发电单元提供动力，性能稳定、飞行平稳，舱内装有摄像头，能够实时记录飞行图像，并可在线直播。据悉，该项目于2003年启动，旨在推动采用可再生能源代替化石燃料，该机已在2010年成功创造以太阳能为动力的26小时昼夜飞行世界纪录，其终极目标是飞越全球，计划在2015年完成。

此外，其他国家也在研制太阳能无人机。据英国媒体报道，英国研究人员设计出世界上首架太阳能无人驾驶间谍飞机，并在2006年试飞成功。该飞机可从6万英尺（约合1.83万米）的高空拍摄照片，为军队提供类似美国侦察卫星但却更廉价的侦察手段。韩国航空大学宣布：“新研发出来的太阳能无人飞行器成功完成了连续12小时以上的飞行。”据介绍，该款无人飞行机机翼宽3.6米、重3公斤。机翼上安装有硅材质的太阳能电池，可以将白天飞行时吸收的太阳能储存到锂电池中，以供晚间飞行使用。与目前只依靠燃料飞行的无人机相比，新研发出的无人机可以算是半永久性的结构。但是，这款新无人机的飞行高度只有200～400米，与航空发达国家的技术还有相当大的差距。

据了解，世界上飞行时间最长的无人机记录由英国民营公司保持，可在15～20千米的上空连续飞行14天。目前，美国正在研发若干款长航时无人机。该机利用太阳能电池板驱动电动马达，为通信中继或传感器等提供动力，可日夜行动，在2万～3万米的高空飞行。如“秃鹫”便是一种可以在空中停留5年的无人机。目前，一个可在空中停留3个月的“秃鹫”无人机已经做好于2014年进行测试的准备。在这之后，美国将研制可连续飞行12个月的全尺寸版“秃鹫”无人机。最后，其将研制可在空中停留多年的“秃鹫”无人机，并在五年之内将之列装。最终版“秃鹫”无人机有效负载将达到450公斤，能够成为通讯与侦察卫星的替代品。

责任编辑：何 旭