动能技术：极速杀手
传统的弹头杀伤多是以爆炸的形式来实现的，在未来高技术战场上，将会出现一种与爆炸性武器有本质区别的新型作战武器——动能武器。它不同于爆炸性武器依靠弹药爆炸的威力来杀伤摧毁目标，而是利用高速飞行的非爆炸弹头所具有的巨大动能，通过直接碰撞的方式摧毁目标，其巨大的能量和极高的精度，是爆炸性武器所无法比拟的。因此，动能武器被人们誉为“极速杀手”。
动能武器由推进系统、弹头（弹丸）、探测器（传感器）、制导与控制系统等部分组成。推进系统提供将弹头加速到高速所需要的动力，可采用火炮、火箭、电场或磁场加速装置作为推进系统。弹头是动能武器的有效战斗部，系用金属材料或塑料制成的刚体。传感器是动能武器的“眼睛”，用于探测、识别和跟踪目标。常用红外传感器制导与控制系统是动能武器的“大脑”，用于确保成功地进行寻的与拦截。制导与控制系统一般由寻的器、惯性测量装置、计算机、方向和姿态控制器、通信设备、能源设备等组成。与定向能武器相比，虽然动能武器速度慢，但技术上可行，价格低廉，并难以采取有效的反措施。因此，动能武器被认为是非常有发展前途的高技术武器。
动能武器是以巨大的动能摧毁目标的。在动能武器用于拦截洲际弹道导弹时，由于目标本身以很高的速度在运动，进行拦截的动能弹头只要有一定的速度就能使之与目标碰撞时达到极高的相对速度。实验表明，当动能弹头的单位面积有效质量为每平方厘米几克且与目标的相对动量为100～1000千克·厘米/秒时，弹头与目标的相对速度大于1千米/秒，就足以将目标摧毁。
动能武器必须采用一定的方法将物体（弹头）加速到足够大的速度。根据所采用的推进系统的不同，可将动能武器分为三种不同的结构——火炮系统、火箭系统、电磁系统。
火炮系统。火炮是靠火药的燃气压力将炮弹加速的。从原理上讲，常规火炮可以作为动能武器使用（发射非爆炸性弹头）。在火炮中，最大弹丸速度可达到3千米/秒。从上述讨论中可知，弹头达到这一速度的火炮可安装在作战平台上用于中段拦截。
火箭系统。利用火箭加速是三种结构中最成熟的一种。美国准备部署的动能武器目前都采用一级或两级火箭加速，因此亦被称为“超高速火箭动能武器”。它主要是利用现有的导弹技术，采用多级火箭将弹头加速，包括反卫星动能拦截弹和反导弹动能拦截弹。反卫星动能拦截弹，是美国空间防御系统中的主要武器，由三级组成，一二级为火箭发动机，第三级为战斗部，弹长5.4米，直径0.5米，重1196千克。使用时，挂在F-15战斗机的腹部，根据地面发出的程序指令，在15～21千米的高空发射，然后由红外寻的装置搜索目标，自动跟踪并加速飞行，通过多级火箭的加速，弹头接近目标时速度可达3～12千米/秒，最大可达13.7千米/秒。这种动能拦截弹具有体积小、重量轻、机动灵活、命中精度高等优点，但由于火箭推力有限，只能拦截500千米以下的低轨道卫星。目前主要有美空军研制的微型寻的拦截器（MHV）和美陆军研制的动能反卫星拦截弹（KEASAT）等。反导弹动能拦截弹，是美国于1984年6月首次试验成功在外层空间拦截弹道导弹的非核拦截弹，由三级组成，全长21.4米，撞击时速度达9千米/秒，高度为160千米。同时，美国还进行了多次大气层内的拦截试验，均获得成功。主要武器有天基拦截弹（SBI）、智能卵石（BP）动能拦截弹、地基拦截弹（GBI）、PAC-3动能拦截弹等。
电磁加速系统——电磁炮。电磁加速系统是利用电磁场加速或电能加热加速的动能武器系统，即电磁炮。目前的常规动力枪炮很可能已经达到性能的极限，炮口初速已接近物理和技术极限，射程也不可能更远，原因是火药燃气压力作用在弹丸上的时间很短。在利用电磁场作用力的电磁系统中，其作用时间可能长得多，从而可以提高弹丸的速度和射程。根据结构和原理的不同，电磁炮有线圈炮、轨道炮（又称导轨炮）、电热炮等，其中最主要的是轨道炮。轨道炮由两条平行的导轨组成，在两条导轨之间放置一个与两条导轨保持良好的电接触又能沿着导轨滑动的质量较小的物体作为弹丸。当两轨接入电源时，电流通过一条导轨流向弹丸，并经弹丸底部的导流板流向另一条导轨，相反方向的过程也如此。流过导轨的电流产生一个强磁场。该磁场给流过弹丸的电流一个很大的作用力——洛伦兹力。此力迫使弹丸沿导轨运动。只要磁场存在，弹丸就会持续受到力的作用，从而保持加速运动，并达到很高的速度。为提高轨道炮的性能，理论上可以采取以下措施：增强磁场，减小弹丸的有效质量，以增大弹丸的加速度。第二次世界大战末期，德国开始进行轨道炮试验，并曾把10克重的铝圆柱加速到1.08千米/秒的速度。20世纪70年代初，澳大利亚科学家利用电磁发射技术将3.3克重的塑料弹丸加速到5.9千米/秒，这一重大突破立即引起世界各国的关注。进入20世纪80年代以后，电磁发射技术以前所未有的速度取得进展，并开始把它应用于军事目的。这时，美国已能用电磁炮将18克重的弹丸加速到42千米/秒。1986年美国开始发展电磁炮武器系统计划，从而揭开了发展电磁炮激烈竞争的序幕。电磁加速式动能武器的发射具有火箭发射无法比拟的优点：（1）经济适用。由于它使用电能，且每次发射耗电量少；同时，弹头结构简单，造价低廉。（2）操作简单。装填弹药方便，并能迅速改变射击方向，适用于打击一般武器难以对付的高速运动目标。（3）能量转换效率高。其产生的推力大约是火药推力的10倍，能量转换率最高可达50%以上，而火炮的效率一般在20%以下，火箭则更低。（4）操作安全方便。电磁发射用电而不用火药，安全快捷。（5）隐蔽性能好。电磁发射没有声响和硝烟，大大提高了其隐蔽性能。