核生化武器与防护
核生化武器(NBC武器),即核武器、生物武器和化学武器。核生化武器属于大规模杀伤武器,在战场上具有定海神针的作用。核武器(nuclear weapon)是指利用铀235或钚239等重原子核自持式链式裂变反应或聚变反应瞬间释放出的巨大能量产生爆炸,造成大规模杀伤或破坏效果的武器。1千克铀全部裂变释放的能量,相当于2万吨TNT当量。核爆炸的杀伤破坏效应包括冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲。除原子弹、氢弹外,中子弹、核定向能武器(核激励X射线激光器、核电磁脉冲弹)、冲击波弹、感生辐射弹均包括在核武器之内。生物武器(biological weapon)是一种利用生物战剂(病毒、细菌、真菌等)使人畜致病、植物受害的杀伤破坏性武器,也称细菌武器。化学武器(chemical weapon)以毒剂(神经、糜烂、窒息、失能、刺激、中毒剂)杀伤、疲惫敌方有生力量,迟滞敌军事行动的各种武器、器材的总称。化学战剂可概分为杀伤性、纵火性和烟幕性三类,杀伤化学战剂是其中最可怕的武器,国家间闻化武色变,指的就是这种武器。这种武器是利用毒性破坏人类生理机构,由于作用时是散布在空气中呈汽化状态,因此又称为毒气,事实上它们平时多为液体或固体。
核生化武器中以化学武器最早被运用。在第一次世界大战期间,交战双方大规模地使用了化学武器,毒剂在1914年就开始正式运用于战场。二战期间,毒剂仍有较为普遍的使用,特别是日本生产了9400多吨毒剂,装填了220多万枚毒剂炮弹和500多万枚毒气筒,其中大部分运往了中国,并2000多次使用,造成20多万中国军民伤亡。日本战败后将化学武器就地掩埋或遗弃在江河湖海中,至今对我国人民健康和环境安全带来极大威胁。在抗日战争和朝鲜战争期间,日军和美军先后使用生物战剂,造成严重伤亡。战争中,一旦大规模使用生物战剂,杀伤效果和危害将十分惊人,作战双方将产生难以估计的后遗症,战后污染清除代价也非常巨大。美国在越战期间也使用刺激性战剂和落叶剂等化学战剂。最近在战场上使用化学武器是叙利亚,造成了至少1429人死亡。
核武器问世相对较晚。美国在第二次世界大战期间秘密研究原子弹,于1945年7月16日成功试爆世界首枚原子弹。同年8月6日和9日,分别在日本长崎和广岛各投下1枚原子弹,惊人的破坏力加速了日本无条件投降,从此将人类历史带入了核武器时代。由于核武器的惊人威力,被视为攸关存亡的战略性武器,世界强国在很短时间内先后成功研制氢弹、中子弹等核子武器。朝核危机再次使核武器为世界关注。生物战剂作为反人类的大规模杀伤武器,主要利用病毒、细菌等致病微生物和毒素等高传染性与扩张性实施攻击。
正因为核生化武器对人类具有极大的破坏力,世界各国希望通过一系列共同遵守的准则来约束各国的战争行动。1925年制定了《关于禁用毒气或类似毒品及细菌方法作战议定书》(1925年《日内瓦议定书》),1928年生效;1963年制定了《禁止在大气层、外层空间和水下进行核武器试验条约》(《部分禁止核试验条约》),1963年生效;1968年制定了《不扩散核武器条约》,1970年生效;1971年制定了《禁止细菌(生物)及毒素武器的发展、生产及储存以及销毁这类武器的公约》(《禁止生物武器公约》),1975年生效;1993年制定了《关于禁止发展、生产、储存和使用化学武器及销毁此种武器的公约》(《禁止化学武器公约》),1997年生效;1996年制定了《全面禁止核试验条约》,尚未生效。这些国际准则在很大程度上发挥了自身的作用,避免或阻止了一些可能发生的核生化战争,限制了核生化武器的生产和发展。
高技术的迅猛发展和广泛应用,推动了武器装备的发展和作战方式的演变,促进了军事理论的创新和编制体制的革命,由此引发新的军事革命。现今和未来主要战争形式是在核生化威胁条件下的联合作战。核生化防护的信息化除了常规信息作战的基本要素外,还具有自身的独特特点。核生化防护的前提和基础是掌握核生化武器使用效能,而核生化武器效能与物理学、化学、生物科学、大气科学、计算机科学、地理信息科学、环境科学等多个学科领域直接相关,其难度和复杂性远远超过常规武器。核生化防护信息化可分为信息采集、信息分析和信息应用等三部分,其核心是获取敌方核生化作战信息后评估敌方核生化武器使用后的后果、可能的毁灭程度、如何应对或规避敌军的核生化袭击。
世界强国对核生化信息化作战都非常重视,发展了一系列先进的信息化基础技术。1995年11月,美国国防部成立联合作战系统(Joint Warfare System,JWARS)项目办公室,开始开发JWARS系统。1999年11月,JWARS办公室发布Release 1.0。2006年8月,JWARS更名为联合分析系统(Joint Analysis System,JAS),目的是为了体现该系统更广泛的功能,即系统能够支持包含非战争军事行动在内的各种行动模型。2008年,JAS发布版本Release 2.0.联合分析系统中防护体系。联合防护针对大规模杀伤性武器、联合战区弹道导弹防御和综合区域防空,其中大规模杀伤性武器联合防护有毒云模块、毒云产生、危害评估、防护状态、面具状态、传感器、NBC报告等功能模块。这些能模块中的重点和难点是危害评估,通过危害评估,需要给出毒性、毒剂形态、防护方式、浓度(或剂量)分布、危害时间、暴露人数等基础信息。核生化武器使用在JAS中体现了联合作战思想,JAS中的火力包括自动化与联合指挥部队(Joint JFC-C4ISR)、陆军、空天部队、海军、运输与后勤和反弹道导弹与大规模杀伤武器联合部队(Joint Theater Ballistics Missile Defense & Weapon of Mass Destruction,JTBMD&WMD)等6部分,其中JTBMD&WMD通过机载激光武器及陆基和海基TBMD部队来实现,包括获取目标、攻击目标、目标判定、资源统计等内容。在JAS中,核生化防护需要一个庞大的危害预测与评估专业系统(hazard prediction and as-sessment capability,HPAC)支撑。HPAC是一个反扩散和反战争的工具,它能预测有毒物质扩散到大气中所产生的危害及其对于平民和军队人员的危害。HPAC帮助战争决策者毁坏包括大规模杀伤性武器(WMD)在内的目标,以及危险物质扩散的应对措施。系统采用完整的源项,高分辨率气象预报系统及粒子转移算法高效地计算危害地域及人员危害效应。HPAC评估核生化危害,包括任何设施或武器产生的扩散造成的危害。HPAC可预测核设施事故、核武器爆炸、放射性武器事故、化学设施危害、生物设施危害、化学武器和生物武器等7种形式的核生化事故危害。(https://www.daowen.com)
近年来,我军加强了信息化作战和训练建设,大大促进了实战化训练水平和作战能力。防化作为保障兵种,信息化建设在不断探索,并取得一些进展。在处理日本遗弃在华化学武器工作中,作为我军防化领域的实战场,发展了一系列的理论、技术和业务系统,已经将监测、分析、气象观测、危险源项处理、气象场多尺度数值模拟、数据同化、毒剂云团扩散模拟、毒性计量方法、化武运输风险评估、临近风险预报、实时危害评估、地理信息系统等技术形成一个整体,发展了基于数值模拟技术的风险预报与实时危害评估业务系统。
核生化联合防护信息化建设整体架构分为信息获取、信息分析、信息运用等三大部分。
(1)信息获取是基础。通过核生化传感器和核生化情报信息两种途径实现。核生化传感器为被动信息获取,包括便携式、固定式、车载式、机载式、舰载式、星载式等6种方式;核生化情报属于主动式信息获取,包括有线、无线、电台、卫星、微波、文件等6种方式。核生化传感器和核生化情报获取的信息通过核生化信息通用终端平台传递给信息分析系统,为信息分析提供基础数据。
(2)信息分析是核心。通过核生化信息获取系统确定核生化源项,评估模式调用相应的气象信息和地理信息进行危害评估,其中气象信息需要独立的业务系统进行支撑,包括气象观测系统、气象预报系统和数据同化系统。同时,一旦发生核生化战争,通过对战场的侦检、监测和分析,获取实际的核生化物质种类、浓度和剂量的分布,条件允许和必要时与评估模式的预测数据进行同化,得出更加接近实际战场的核生化物质浓度和剂量的时空分布,结合危害指标体系,评估出核生化袭击可能产生的危害范围、危害等级、危害时间、伤亡状况,通过核生化信息作战发布平台传递给信息应用系统,为信息运用提供基本数据。
(3)信息运用是关键。通过核生化信息作战发布平台传递的核生化袭击及危害评估信息,如果是通过导弹进行核生化袭击,指挥信息系统通过优化控制模块评估对导弹拦截或烟幕干扰的可能性、时机、效果和代价,决定是否对导弹进行拦截或实施干扰,如果实施拦截或干扰,将有关信息反馈给信息分析系统,重新对核生化袭击进行评估。指挥信息系统根据最终评估结果指导联合防护,包括陆军、海军、空军、火箭军等部队的防护方式、防护等级、防护人员、防护时机等,同时对作战行动是否终止,作战计划是否变更,受染人员如何救治,人员、装备和环境是否洗消等作战行动的影响进行指挥。