未来的空对空导弹

未来武器的发展

未来的定向能武器

现代的人们把使能量以一定方向传播的武器,叫定向能武器。因为这类武器以光的形式传播,速度快,且杀伤力巨大,故称它为“死光”。这里我们所说的定向能武器,通常包括激光武器、粒子束武器和微波束武器等。

1.激光武器

所谓激光武器,就是利用激光束的辐射能量,在瞬间危害或摧毁目标的定向能武器。它是依靠自身产生的强激光束,在目标表面上产生极高的功率密度,使其受热、燃烧、熔融、雾化或汽化,并产生爆震波,从而导致目标毁坏。

激光武器是一种完全不同于现代常规兵器的新型武器。它的出现和在未来的使用,被科学家们认为“具有使传统的武器系统发生革命性变化的潜力,并可能改变战争的概念和战术”。那么,激光武器与现代常规武器相比,具有哪些与众不同的特点呢?

激光武器最厉害的绝招有“三招”:即烧蚀、激波、辐射。我们知道,常规武器通常是用子弹或炮弹打击目标的。而激光武器却是用“光弹”来打击目标。当一束强激光照到目标上,部分光能量被目标吸收,化为热能,使目标表层迅速熔融而汽化,形成凹坑或穿孔。如果目标与激光脉冲搭配合适,目标还可能发生热爆炸。这就是“烧蚀”。

激光武器的第二个绝招是“激波”。当强大的激光束打到目标上,蒸气迅速向外喷射,并在极短时间内产生反冲作用,在固态材料中就形成一个激波。这个不寻常的激波能在目标背面产生强大的反射,这样,入射激光与激波就会对目标实行“前后夹击”,立即击断目标,造成层裂破坏。那四处飞溅的层裂碎片,也具有很大的杀伤能力,好似重型炸弹凌空爆炸一样,可以造成大面积杀伤效果。

“辐射”是激光武器的第三个绝招。当激光照射目标,能量达到一定高度时,目标上汽化的物质就会被电离而形成一层特殊的等离子体云,给入射激光形成一道天然屏障,好像乌云遮蔽太阳,给目标起着屏蔽和保护伞作用。但高温等离子体,能发射紫外辐射,甚至X辐射,引起辐射效应,造成目标结构及其内部电子、光学元件等损伤。其中,紫外或X辐射比激光直接辐射所引起的破坏更为有效。因此,紫外或X辐射对于目标的破坏起着推波助澜的作用,达到其他武器所不具备的特殊破坏效果。

激光武器与常规武器相比,有着独特的优良性能。一是速度快,命中率高。激光武器发射的“光弹”——激光束,以每秒30万公里的速度飞行,比普通枪弹速度(初速每秒0.75公里)快40万倍;比导弹速度快10万倍。这个惊人的速度,使任何目标都难以躲避,“百发百中”成了对激光武器名副其实的评价。二是强度高,可以摧毁一切坚硬目标。据估算,一个千亿瓦的激光武器,它在千分之一秒内发射功率的强度,相当于目前全世界所有发电站发电功率的总和。如果把这样大功率的激光集中到几微米的面积上,则可产生每平方厘米百亿亿瓦的罕见强光。可想而知,无论多么坚硬的目标,在如此强大的激光武器面前,也是抵挡不住的,不是粉身碎骨,就是化为一缕青烟而消失。三是无惯性,不产生后坐力。由于激光武器发射的是“光弹”,所以发射后不会产生后坐力,是一种无后坐惯性武器。它可以随时改变射击方向,任意攻击各种目标,而不影响射击精度和效果。因此,激光武器使用起来省时、省力,机动灵活,得心应手。四是无污染。激光武器不存在长期的放射性污染,无论对地面或空间都无污染区,因而使用范围较广。

据报道,目前世界上最大的激光器被安置在美国洛斯阿拉莫斯实验室里。这种激光器的输出功率已达到104~105瓦。美国还有一台运转寿命最长的半导体砷化镓激光器,它的寿命已达到100万小时。

激光武器的种类,按未来武器的作用,通常可分为战术激光武器与战略激光武器。

战术激光武器是以地面为基地的激光武器。其打击距离在几十公里的范围内,既可用于对付战术导弹、飞机、坦克等战术目标,也可用于地面防空、舰船防空与反导、大型轰炸机的自卫等。其主要作用是破坏人的眼睛、导弹的光学传感器、战斗车辆的观瞄光学系统、夜视器材、飞机油箱等等易受激光伤害的敏感部位,从而使目标丧失战斗能力。

战略激光武器是以外层空间(距地球1000公里以上)为基地的激光武器。其打击距离从数百公里到数千公里。它的主要任务,一是破坏敌方在空间轨道上运行的卫星,二是反洲际弹道导弹。

按未来武器系统所在位置和作战使用方式,激光武器可分为:天基激光武器。即把激光武器装在卫星、宇宙飞船、宇宙空间站等飞行器上,用于空间防御或攻击,以摧毁敌方的各种军用卫星、洲际导弹以及其他航天武器等。这种天基武器,可以从目标的上下左右前后多方位实施攻击。

地基激光武器。即把激光武器设置在地面上,主要用于地面作战中的对空防御,截击来袭弹头、航空航天武器等,也用来攻击敌人一些重要地面目标。

机载激光武器。即把激光武器装在飞机上,主要用于空中防御或攻击,摧毁来袭飞行器或导弹等。也可用来攻击地面或海上目标,支援地面或海上作战等。

舰载激光武器。即把激光武器装在各种军用舰船上,用于海上攻击或防御作战,摧毁来袭飞行器或各种导弹,攻击敌人各种舰船等。

车载激光武器。即把激光武器装在坦克等各种战斗车辆及特种车上,主要用于攻击敌人地面目标。也可对敌方人员进行杀伤。

按激光武器所具有的能量,激光武器还可分为:

低能激光武器,又叫激光轻武器或单兵激光武器。它所发射的激光能量,通常较低,是一种小型激光装置,主要用于杀伤敌方人员,同时也可破坏敌方红外测距仪、各类夜视仪等器材。它主要包括激光枪、激光手枪、激光致盲武器等。激光枪的样式与普通步枪差不多。其结构由四大部分组成。一是激光器。这是激光枪的核心部分,用于发射激光束,它好似普通步枪的弹夹和枪膛。二是激励源(又称驱动器)。它能激励(或驱动)激光器产生激光。三是击发器。它是激励源的控制开关,好似普通枪支的扳机。四是枪托。它把上述各部分连在一起,形成一个结构紧凑的枪体,既便于使用,又便于携带。激光枪的使用与普通枪一样,只要缺口、准星、目标三点在一条直线上,就能击中目标,所不同的是它不需要考虑弹道曲线影响,对活动目标射击时,不需要选取提前量等。激光手枪能在距人数米之外烧毁物品,烧穿人的皮肉,而且无声响,在不知不觉中致人以死命,还能在几十米处打瞎人的眼睛。此外,还可以引爆火药,使敌方夜视仪、红外或激光测距仪等光电探测器失效等。更有一种奇特的“三用”激光手枪,即平时可当笔用,紧急情况下能用于自卫,夜间走路用于照明。激光手枪不仅可以像现代手枪那样打单发,也可像机关枪那样连发。激光致盲武器是用激光束在一定距离上照射人的眼睛,使其视网膜大面积出血,甚至使眼睛变瞎的一种武器。我们知道,在人的身体上,最易受到伤害的是眼睛。在战场上,无论侦察、观察、瞄准等活动都要使用它,再加上眼睛本身的结构,好像一个“聚光镜”,因此很容易受到激光照射的伤害。由于使人眼致盲只需能量很小的激光就能达到,所以激光致盲武器实质上就是一种小型高效率的脉冲激光器。它具有重量轻、体积小、易于研制、成本低、便于携带等特点。据预测,它将是未来最先投入战场实战使用的武器之一。

高能激光武器,又称激光炮,简称光炮。它是利用高能激光束摧毁飞机、导弹、卫星等重要目标或使之失效的一种定向能武器,主要由高能激光器、精密瞄准跟踪系统和光束控制与发射系统组成。高能激光器是该武器的“心脏”,用于产生高能激光束,未来可能使用的有二氧化碳、化学、准分子、自由电子、核激励力、X射线和γ射线激光器等种类。精密瞄准跟踪系统用于捕获、跟踪目标,引导光束瞄准射击,并判定毁伤效果。由于该武器是靠激光束直接击中目标,并停留一定时间而造成破坏,所以对瞄准跟踪的速度和精度要求都很高。光束控制与发射系统的作用是将激光束快速地聚焦到目标上,并达到最佳的破坏效果。其主要部件是反射率很高、耐高能激光辐射的大型反射镜。

由于激光炮具有“火力强”、命中率高、无后坐力、能迅速变换射击方向、在短时间内拦击多个目标等特点,因此未来将广泛地应用于打飞机和反导弹、反卫星的作战中。实验中的陆基激光炮,已能在几公里内,击中一枚正在高速飞行的反坦克导弹,使其裂成碎片。1987年,美国在加利福尼亚南部进行了该项试验,用激光炮击落了一枚“陶式”反坦克导弹。未来肯定将在宇宙飞船等航天器上安装这种激光炮,用以对付飞行中的洲际核弹头导弹等。激光炮对卫星上的太阳能电池、各种光敏元件、高精密仪器和仪表等破坏性甚大,还能使卫星上的侦察照相装置等受到损坏,使卫星失去工作能力,成为“废星”。实验中的星载激光炮,既可安装在空间站上,又可装在卫星拦击器上,已显露出巨大的作用。激光炮还可以用来反坦克、破坏敌方雷达、通信装备以及在森林、山区、城市进行大面积纵火。

具体说来,未来可预见的激光炮,根据形状、运动方式、作用等不同可大致划为如下三种类型。

一是折叠式光炮。它的外貌跟常规的多管火箭炮相似。不过,它那并排着的管子,可不是火箭炮的发射架,而是多只巧妙折叠起来的大功率气体(如二氧化碳)激光器。由于该种光炮体积庞大、笨重、附加设备多,所以设计将它装在坦克、汽车、大型飞机及舰船上。这样它就可以灵活机动地活跃在陆地、天空、海上等广阔的空间地带,攻击各种目标。

二是固定式光炮,即固定在某个定位点,一般不作运动的高能光炮。由于其位置固定,可增大能量功率,因而“火力”猛、威力大,可隐蔽在较安全的地方,对陆地、空中、海上甚至外层空间的目标进行突然打击。

三是轻型光炮。它与现代普通迫击炮相似。短小的炮筒,是一个化学激光器,再加上炮座及驱动电源,总重量也只有几十公斤,可两人携带,操作方便灵活。它主要用来对付空袭的敌机、集群坦克及其他重要目标。

激光炮虽然有其独特的优点和神奇的力量,但也有其致命的弱点:随着射程增大,激光束发散角随之增大,射到目标上的激光束功率密度也随之降低,毁伤力减弱,其有效作用距离受到限制,此外使用时易受环境的影响。比如,在稠密的大气层中使用时,大气会耗散激光束的能量,并使其发生抖动、扩展和偏移。恶劣天气(雨、雪、雾等)和战场烟尘、人造烟幕对其影响更大。因此,激光炮虽在未来的战场上能发挥出独特的作用,但是,它不能完全取代其他种类的武器。

除用激光直接摧毁目标、杀伤人员的武器外,还有一些用激光控制的武器,我们把它称之为激光制导武器。它是用激光导引炸弹、炮弹、导弹等飞向目标的武器系统。目前已经使用和正在研制的激光制导武器有:激光制导炸弹、激光制导炮弹及激光制导导弹等。激光制导武器与激光武器不同,它用于杀伤和摧毁目标的能量不是激光束,而是普通的炸弹、炮弹和导弹。激光束只起制导作用,就像给这些普通的炸弹、炮弹和导弹安上了一双“眼睛”,使它们能紧紧盯着目标,穷追不放,直至消灭之。

2.粒子束武器

粒子束武器,就是利用微观粒子构成的定向能量束去摧毁目标的武器。具体地说,就是通过特定的方法将质子、电子或离子(物理学中称为微观粒子),加速到接近光束,聚集成密集的束流,用以破坏目标的一种定向能武器,亦称为“束流武器”或“射束武器”。

粒子束武器是一种类似于激光武器但又比激光武器更厉害的武器。自从科学家们提出利用高能粒子束作武器的设想,就立即受到军界的高度重视。美国和前苏联等对此作了巨大努力,并且取得了一些令人鼓舞的成效。他们认为:“粒子束技术是第二次世界大战以来,在技术上的一项根本变革。”粒子束武器对目标的破坏主要是通过“三板斧”来实现的。

“一板斧”是破坏结构。粒子束武器射击的粒子束流具有很大的动能和能量,当它射到目标上时,粒子和目标壳体的材料分子发生非弹性碰撞,把能量以热的形式传递并沉积在壳体材料上,使材料的温度迅速上升,直到局部被熔融成洞或由于热应力引起壳体材料破裂为止。如同一块烧红的钢铁猛然放到冰上一样,能使冰与烧红钢铁接触处迅速熔融、汽化,猛然向外飞溅,同时还可能使熔洞周围爆裂,从而达到破坏目标结构的效能。

“二板斧”是使引爆药早爆。常用的引爆炸药在密闭情况下要到500℃时才起爆,但粒子束武器发射的粒子束却能使引爆炸药在500℃以下就能起爆。这是因为,其一,粒子束能使引爆炸药内部产生电离,引起离子迁移、交换,使其内部电荷分布不均匀,形成附加电场;其二,粒子束的强烈冲击和能量沉积,产生冲击效应,即在引爆药中产生冲击波,从而导致引爆药提前起爆。

“三板斧”是破坏电子设备或器件。一是低强度的照射,可造成目标电子线路的元件工作状态改变、漏电,使元件工作产生错误动作或失效;二是高强度的照射,除可直接烧熔电子元器件外,当带电粒子束穿透电子设备时,能在元器件中产生电子—空穴,进而突然形成强烈的电流脉冲,放出大量热能,破坏电子元器件;三是带电粒子束在大气层运动时,可产生高能的γ射线和X射线,能破坏目标的瞄准、制导和控制等电路;四是带电粒子束的大电流短脉冲,还可激励出很强的电磁脉冲,达到干扰或破坏目标电子线路的目的。

粒子束武器在使用中,具有快速、高能、灵活、干净、全天候等特点。快速,是指粒子“炮弹”的飞行速度快。粒子束武器射出的高能粒子以接近光的速度飞向目标。因此,用它来拦截各种空间飞行器,可在极短时间内命中目标,非常适用对付远距离高速飞行的洲际弹道导弹等,而且一般不需要考虑射击提前量。

高能,是指粒子束武器可以将巨大的能量高度集中到一小块面积上。它与其他武器靠弹片或爆炸后使能量由爆心向四方传播的面状杀伤武器不同,是一种杀伤点状目标的武器。它不仅能引起靶材熔化、损坏并导致断裂,还可以穿透到目标内部,引起内部机体和电子元器件的损坏,或引起目标战斗部的提前起爆等。

灵活,是指变换射击方向灵活方便。粒子束武器虽然体积庞大,但改变射击方向却十分简单灵便,只要改变一下粒子加速器出口处导向电磁透镜中电流的方向或强度,就能在百分之一秒内迅速改变粒子束的射击方向。因此,它转移火力的时间很短,便于同时拦截或攻击多个目标。

干净,是指粒子束武器没有放射性污染。

全天候,是指粒子束武器能在各种气象条件下使用。激光武器虽与粒子束武器有很多相似的地方,但它受天气条件影响较大,不能在恶劣气象条件下作战,这是它最大的缺陷,而粒子束武器则弥补了这一缺点。它发射的粒子能穿云透雾,不论在什么天气下,都能对付或攻击各种目标。所以,有人称赞粒子束武器是“全天候作战武器”。

粒子束武器是靠高速粒子束流来破坏目标的。那么,粒子束流是怎么产生的呢?小小的粒子又是怎样摧毁目标的呢?

我们知道,一切运动的物体都具有动能,物体具有动能的大小主要取决于物体本身的质量和运动的速度。质量越大、速度越快,它具有的动能也就越大,其作用的能量也越大。一只小小的飞鸟与飞行中的飞机相撞,轻者洞穿机体,重者使飞机粉身碎骨,道理就在于此。物质世界的分子、原子已经小到肉眼看不见了,但还有比它们更小的质子、电子、离子及一些中性粒子,物理学界称它们为“微观粒子”。尽管这些微观粒子微不足道,但它们还是有一定质量的。如果能把它们加速到极高的速度(假如接近光速),这时它们也都会具有一定的动能。如果再把许许多多这样的粒子聚集成密集的束流,使它们的能量集中起来,那能量可就相当可观了。把这些具有大能量的粒子束流射向目际,它们就像子弹或炮弹一样能摧毁目标。能量越大,摧毁目标的能力就越强。那么怎样给这些微观的粒子加速呢?我们从普通物理学中得知,电和磁都具有同性相斥、异性相吸的特性。当粒子产生器产生出带电粒子并通过电场时,带电粒子就会受到电场作用力的作用。当电场作用力的方向与粒子运动的方向一致时,粒子的速度就会加快。

根据上述原理,人们制造出一种专门加速粒子的特殊装置——粒子加速器。带电粒子进入加速器后就被加速到所需要的速度。当然这种加速不是由电场对粒子进行一二次巨大的冲击而完成的,而是通过多次重复而又方向一致的加速来使粒子的速度越来越大的。就如同使人造卫星加速到一定的速度,是通过多级运载火箭经过多次加速而完成的道理一样。粒子经过一次又一次的加速,最后就可以获得所需要的速度。尔后经磁场聚集,把大量的粒子集中起来,形成束流,并由加速器射出。这样的粒子束就具有了极大的能量,足以摧毁所攻击的目标。粒子束武器也就因此而诞生了。

粒子束武器系统主要由五大部分组成:粒子束生成装置、能源系统、预警分系统、目标跟踪与瞄准分系统、指挥与控制分系统等系统。

粒子束生成装置。这是粒子束武器系统的核心。它是用来产生高能粒子束、并聚集成狭窄的束流,使其具有足够的能量和强度。它足产生粒子“炮弹”的加工厂。它主要包括粒子源、粒子注入器、加速器等设备。目前这些设备还存在不少技术难点有待今后去解决,其中主要的是研制出适合武器系统使用的高能粒子加速器。实验室中庞大的粒子加速器,显然不能作为武器系统来运用。

能源系统。这是粒子束武器各组成部分的动力源。它为武器系统提供动力,为生产粒子“炮弹”的加工厂,为粒子束生成装置提供动力。但是,要把大量的带电粒子加速到接近光速,并聚集成密集的束流,需要强大的脉冲电源,一般的发电机,一般的供电方法是满足不了它的要求的,必须采取新的能源、采取新的供电方法。这是目前技术上尚未解决的问题,留待未来逐步解决。

根据粒子束武器作用的不同,可有如下的分类:

按粒子束武器系统所在的位置,可分为陆基、舰载和天基粒子束武器。陆基粒子束武器,是设置在地面上的粒子束武器,它主要用于拦截进入大气层的洲际弹道导弹等目标,担负保护战略导弹基地等重要战略设施的任务。

舰载粒子束武器,是安装在大型舰船上的粒子束武器。主要用于保护海上重要目标,使之免遭导弹等武器的攻击。

天基粒子束武器,是安装在卫星、航天器等上的粒子束武器。它主要用于外层空间,对付来袭的导弹、其他天基武器,或对正在空间轨道上运行的敌方卫星进行拦载;也可作为从天空直接攻击地面目标的武器。

按粒子束流的带电性,可分为带电粒子束武器、中性粒子束武器。如果粒子束武器发射出的束流,是带电的质子、电子、离子等粒子,就是带电粒子束武器。由于带电粒子组成的束流,在飞行中易受地磁场的影响而改变运动方向,使瞄准失效,因而不适于外层空间使用。当在大气层内使用时,由于粒子束流沿地磁场的经向飞行,受其影响较小,因而它适用于大气层内使用。如果粒子束武器发射的粒子束流是各种不带电的中性粒子,则称为中性粒子束武器。由于地磁场对中性粒子束流无电磁作用,故它适合用于大气层外空间。

按粒子束武器的射程远近,可分为近程、中程、远程和超远程粒子束武器。

近程粒子束武器,其射程约为1公里,在稠密大气层内使用,对瞄准跟踪系统要求低,对武器系统的要求足体积小、重量轻、反应速度快,主要任务是自卫防空。

中程粒子束武器,其射程约为5公里,要求粒子束聚焦好,并有较精密的瞄准和跟踪系统,主要是用于区域性防卫。

远程粒子束武器,其射程约为10公里,对这种武器的要求是束流强,具有更精确的瞄准和跟踪系统。其任务也是用于区域性防卫。

超远程粒子束武器,其射程为几百公里以上,要求具有极其强大的功率和非常精密的瞄准与跟踪系统。其主要任务是在大气层外的空间作战,用于拦截来袭的弹道导弹、太空飞行器和敌方在太空轨道上运行的卫星等,是一种太空武器。

粒子束武器,正以其巨大的军事潜力,引起世界各国军事家的关注。有人预测,50年以后的武器,可能全部部署在远离目标的地人,而且能快速精确地投掷到地球上的任何一点。基于这种分析,有人认为,未来的武器将是一种由地面发射的弹道式非核武器与从天空发射的粒子束武器(还有激光武器)组成的混合武器系统。这种天空上的粒子束武器(还有激光武器),依靠巨大的太阳能和核能,源源不断地供给其充足的“弹药”,使其实施无数次的发射。战时,这些武器可直接用来摧毁卫星、导弹、航天飞行器和其他地面目标等。

3.微波武器

微波武器,就是采用强微波发生器和高增益定向天线发射出强大的、会聚的微波波束,对目标起杀伤破坏作用的武器。简单地说,就是利用微波束杀伤破坏目标的武器。它是定向能武器的一种。

那么,微波为什么能作为武器,微波武器是怎样杀伤破坏目标的呢?物理学知识告诉我们,微波是波的一种。它是一种波长很短的(大约1毫米到1米)无线电电磁波。但它的频段范围很广,为300兆赫到30万兆赫,具有光波的特性,在空间以光速直线传播,且可以穿透电离层,进入宇宙空间。微波有个最独具的特性是,对口径一定的抛物面天线,其增益与波长的平方成反比,波长越短,其增益效果越高。当增益达到了一定的能量,且直接作用于某一目标时,它就表现出军事上武器的杀伤作用了。

微波武器对目标的杀伤机理,既不同于激光武器的“三绝招”,也不同于粒子束武器的“三板斧”,它具有的是一种类似于武术界“太极神功”的内杀伤效应。

对人员目标的“软杀伤”。微波武器对人员的杀伤既不同于常规武器对人员的损伤,也有别于其他两种定向能武器的破坏。它是通过微波对人体作用产生的“非热效应”和“热效应”的软杀伤来实现的。

“非热效应”是指人体受到较弱能量的微波照射后引起的伤害,包括心理损伤和微妙的功能减退现象。它可使人员神经混乱、头痛、烦躁、记忆力减退。比如,用它可损伤高性能飞机的驾驶员或其他精密系统的操作人员,使之发生变态反应。

“热效应”是由强微波能量对人体的照射引起的。在强微波能量的作用下,人体细胞的分子以惊人的速度运动,彼此碰撞,产生热功能等生理效应,即“热效应”。由于微波具有很强的穿透力,故不仅可使人体皮肤的表面被“加热”,而且也可使人体的深部组织被“加热”;加之深部组织散热困难,所以升热速度比表面更快,致使人还未感到皮肤疼痛,深部组织已受到损伤。

微波武器对现代武器系统的破坏手法是“以柔克刚”。它是通过对武器系统的电子设备的破坏来实现的。一是强微波束可直接使工作于微波波段的雷达、通信、导航、侦察等电子设备,因过载而失效或烧毁;二是微波束通过导体时,即产生感应电流,由于电磁场强度很大,导体特别是芯片上的微电路承受不了所产生的电流而被烧毁,从而使整个武器系统失效。实验表明,当微波能量超过1000瓦/平方厘米时,可在很短时间内加热破坏武器装备,并可能引爆炸药或核武器。

由于微波束是以光速传播的,因此,微波武器除具有其它定向能武器所共同具备的优点外,还具有能照射较大的目标区、作用距离远、不受气候影响的特性。同时,它还是对付未来隐形飞机、导弹等飞行器的有效武器。因为这些隐形飞机或导弹表面上的微波吸收材料,正好利于充分吸收微波能量,并使之迅速加热升温而毁坏。可见,微波武器将成为未来比较理想的防空、反导弹、反卫星武器和破坏C3CM(指挥、控制与电子对抗)的重要手段,并可成为多层次的反弹道导弹防御系统的重要组成部分。

微波束武器通常由超大功率微波发射机、大型高能波束天线和跟踪瞄准控制系统组成。其中超大功率微波发射机是微波武器的“弹仓”。它向微波武器提供发射用的“波弹”。大型高能波束天线用于把超大功率微波发射机输出的能量会聚在窄波束内,使微波束能量高度集中,以极高的强度或密度(其能量要比雷达的能量大几个数量级)辐射和轰击目标,以杀伤人员和破坏武器系统。由于目前在微波武器的输出功率、效率以及微波束的聚焦与控制等方面的问题尚未能解决,微波武器仍处于实验研究阶段。预计21世纪初,这些武器有可能投入作战使用。

未来的动能武器

动能武器是指利用发射高超速弹头的动能直接撞毁目标的武器。所谓高超速,通常指具备5倍以上的音速(331.36米/秒)的速度。这个速度,远非张清的“石子”所能比拟。由于弹头的速度极快,人们把它形象地称为“太空神箭”。

1.电磁炮

电磁炮,是一种利用电磁力沿导轨发射炮弹的武器。

早在19世纪,科学家们就发现,在磁场中的电荷和电流会受到力的作用,他们把这种力叫“洛仑磁力”即电磁力。当第一次世界大战正席卷欧洲的时候,法国的科学家们提出了利用洛仑磁力发射炮弹的设想,并进行了开创性研究,但没能成功。到第二次世界大战时,德、日等国的科学家又进行了大量秘密的研究,企求利用新式武器取得战场上的胜利,但也以失败告终。战后,其他国家的科学家们,虽都对电磁发射技术表示了极大的兴趣,进行了一些研究,一直未能取得理想进展。直到70年代,澳大利亚国立大学的研究人员,终于利用建造的第一台电磁发射装置,将3克重的塑料块(炮弹)加速到6000米/秒的速度,成功地打出了世界上第一颗电磁炮弹,这才引起了世界科学界尤其是各国军界的关注。

电磁炮通常由电源、加速器、开关及能量调节器等组成。

电源:发射电磁炮弹所需要的大量能源,来源于燃料驱动发电机和储能器。先由储能器从发电机获取能量,并把它储存起来,一旦需要发射,能在瞬间向加速器提供巨大的电流脉冲能量。因此,储能器是电磁炮的动力源泉。目前所采用的储能器有蓄电池组、磁通压缩装置、单极发电极和补偿型脉冲交流发电机等。其中单极发电机可能是短期内最有发展前途的能源。

加速器:即轨道炮,是把电磁能量转换成炮弹动能,使炮弹达到高速的装置。它有多种结构类型。其中主要的有两种,一种是使用低压直流单极发电机供电的轨道炮加速器,另一种叫同轴同步线圈加速器,亦称“大型驱动机”。(https://www.daowen.com)

开关:犹如火炮的炮闩,是接通电源和加速器的装置,能在几毫秒之内把兆安级电流引进加速器中。常用的一种由两根铜轨和一个可在其中滑动的滑块组合而成。

能量调节器:调节输入加速器的脉冲电流的装置。又称中间级储能感应线圈。作用是对输入加速器的电流整流,使之适合发射要求的电感量。

此外,电磁炮还包括瞄准装置,目标探测,跟踪、识别系统等等。电磁炮与普通火炮或其他常规动能武器相比,具有很多独特的优势。一是射速快,动能大,射击精度高,射程远。电磁炮的发射速度突破了常规火炮发射速度的极限。弹头具有的动能可达同质量炮弹的几十倍甚至上百倍,一旦瞄准目标,命中概率大,摧毁的可能性高。由于电磁炮是靠其动能毁伤目标的,一些采用抗激光、粒子束防护的“装甲”和一般加固措施的导弹,虽能突破定向能武器的防御,但也难逃脱电磁炮的摧毁。二是射击隐蔽性好。电磁炮射击时,既无炮口焰、雾,也无震耳欲聋的炮声,不产生有害气体。无论白天还是夜晚射击都很隐蔽,对方难以发现。三是射程可调。我们知道,常规火炮的射程及射击范围是通过改变发射角和发射不同弹药来调整的,操纵复杂,变化范围有限。而电磁炮只需调节控制输入加速器的能量即可达到调整目的,简便易行,精确度高。但尺有所短、寸有所长,电磁炮也存在着炮管使用寿命短、轨道部件易遭损坏、体积庞大等不足。

电磁炮以其独特的优势在军事上具有十分广泛的应用及不可估量的发展前景,主要表现在:

用于反卫星和反导弹。目前,美国国防部和美国空军正在联合主持一项天基动能武器研究计划,名曰“电磁轨道系统”。由安装在模拟空间环境的真空室里的电磁炮发射的小型弹头的速度已达每秒8.6公里。实验中的第一代电磁炮,能将1000~2000克重的炮弹,以每秒5~25公里的速度射向2000公里外的目标,可用于拦截洲际弹道导弹和中低轨道卫星。

用于战术防空。用电磁炮代替高射炮和防空导弹执行防空任务。美国研制中的战术用电磁炮,其发射速度可达每分钟500发,射程几十公里。美国海军也考虑利用轨道电磁炮代替舰上的“火神/方阵防空系统”。它与舰上防空、反导探测系统相配合,不仅能打击各种飞机,还能远距离拦截类似法国“飞鱼”式的导弹。

用于反装甲。电磁炮的巨大动能,可穿透现有坦克的各种装甲。用于增大常规火炮射程。如在普通火炮炮管口部加装电磁加速器,可大大提高火炮的射程。

此外,随着电磁发射技术的发展,今后的电磁炮不仅能用来发射炮弹,还可用来发射无人飞机、载人飞机,发射导弹、卫星,甚至航天器等。

2.反卫星、反导弹动能拦截弹

反卫星动能拦截弹,是一种靠弹头的动能,击毁敌方卫星的机载空对天导弹。

反卫星动能拦截弹,基本上利用的是现成导弹技术。比如,前苏联从1963年开始研制的这种武器,导弹长为4.2米,直径1.8米,用SS-9洲际导弹或其改进型运送入轨。它由推进系统、侦察瞄准制导系统和战斗部等组成。推进系统包括主发动机(推力5780牛顿、工作时间400秒),轨道发动机和姿控发动机。侦察瞄准制导系统能在111~185公里范围内捕获目标,并在9.3~55.6公里的范围内锁定目标,最后在雷达引导下逼进目标。战斗部,是用于摧毁目标的装置,通常使用常规炸药,也有使用核装料的。前苏联的这种反卫星拦截弹虽然比较笨重,只能拦截低轨道卫星,且反应时间长,生存能力与抗于扰能力较差,但它将成为未来世界上第一代具有实战能力的反卫星系统。

美国从60年代开始研究核能反卫星动能拦截弹。70年代转向发展非核杀伤的战斗部,1977年开始研制非核杀伤的反卫星拦截导弹。该导弹全长5428毫米,直径501.9毫米,重1220千克,有效拦截高度500公里。该导弹由三级组成一、二级为火箭发动机,采用近程攻击导弹火箭和“牵牛星Ⅲ”固体火箭。第三级为战斗部,即弹头。上面装有动能撞击杀伤器、8个红外望远镜、数据处理机、激光陀螺和56个操纵火箭,采用惯性加红外制导方式。反卫星动能拦截弹由F-15战斗机运载。其拦截卫星的过程是:根据地面指挥中心指令,F-15战斗机从10.7~15.24公里的高度上发射;导弹脱离飞机后,靠弹上惯性制导,飞抵预定空间点;弹上红外传感器开始搜索目标,一旦捕捉到目标,即自动跟踪;当拦截弹达到最大速度时,战斗部与第二级火箭脱离;弹头依靠小型计算机控制,通过点火与熄灭自身火箭,进行弹道修正,直至战斗部以每秒13.7公里的高速度与目标相撞,将其摧毁。该拦截弹虽具有成本低、机动灵活,命中精度高等优点,但也只能攻击500公里以下的低轨道卫星。它有可能成为美国最先投入实战部署的星战武器。

反导弹动能拦截弹,是一种利用弹头动能,摧毁来袭导弹弹头的导弹。它是未来星战武器中的重要成员。与反卫星动能拦截弹一样,反导弹动能拦截弹大部分也是采用现成的导弹技术。例如,海湾战争中,美国使用的“爱国者”地空导弹就属于此类。

“爱国者”是美国陆军研制的第三代全天候、全空域武器系统,能在电子干扰条件下以强大的火力快速投入战斗,用以拦截低、中、高空进攻的多个地空导弹、巡航导弹和近程弹道导弹等。该导弹系统于1965年开始研制,1985年开始装备部队。据称,每枚导弹的造价约80万美元。

“爱国者”武器系统由以下五部分组成:发射架/导弹发射厢、指挥控制车、雷达装置、天线/天线杆组合、电源车。每个“发射单位”由8~16辆发射车组成,每个发射厢有4枚导弹。“爱国者”导弹弹长5.3米,弹径0.41米,翼展0.87米,弹重约1000千克。最大速度是音速的三倍,战斗部重68千克。采用破片效应摧毁目标,杀伤半径为20米。战斗部装有高能装药或核装药,杀伤概率为90%,采用无线电近炸引信,具有良好的抗干扰能力,并装有反雷达导弹诱饵系统。它的作战半径为3里至100公里;作战高度300米至24公里。由于采用能对相当大空域内分布的100个目标实施搜索、监视的相控阵雷达TVM末段制导,大大提高了系统的制导精度和抗干扰能力,该雷达可同时以9枚导弹拦截不同方向、不同高度的目标。此外,该系统还可安装于舰船上,并能用大型运输机或直升机空运,具有很好的机动能力。

3.群射火箭与反卫星卫星

所谓群射火箭,就是一种子弹式旋转稳定的无控火箭。主要用于摧毁再入段洲际弹道导弹弹头。设计中的这种火箭发射装置是一种可横向旋转360度的由几十个管集合而成的圆桶形发射器。这种火箭直径约2.54~7.62厘米,长度为25.4~38.1厘米,大小如60毫米迫击炮炮弹。火箭使用普通钢质壳体和一种较好的高氯酸铵推进剂。飞行速度可达每秒1.5公里,拦截范围是1.2公里左右。其拦截来袭导弹的过程是:接到指令后,群射火箭发射,在来袭弹头再入大气层的临空弹道上,形成一个多层次的密集的火箭雨阵,与来袭的弹头相碰撞,将弹头摧毁。用这种火箭保护洲际导弹的地下发射井,预计每个井需配备5000~10000枚火箭,拦截成功率约为85%以上。在美国的研制计划中,它是构成星球大战计划最后一道反导屏障的武器系统。由于该武器具有重量轻、体积小,便于生产和使用,操作易于实现全自动化等优势,因而,将成为未来实战中最先投入使用的武器之一。

反卫星卫星,又称拦截卫星,是一种对敌方有威胁的卫星实施摧毁或使其失效的人造地球卫星。它是前苏联一直致力于研究、试验的反卫星系统。被认为可能成为世界上具备反卫星实战能力的第一种太空动能武器,目前仍在不断改进之中。

拦截卫星一般包含跟踪引导系统、飞行控制系统、动力系统、战斗部和星体等主要部分。

跟踪引导系统包括地面跟踪引导部分和拦截卫星的星体内的跟踪测量部分。其中星体内的跟踪测量设备用于测量目标运动参数,确定拦截卫星与目标的相对距离和速度,并将信息传给控制系统,引导卫星遵循一定路线飞行、接近目标。飞行控制系统包括制导和稳定部分。制导部分控制卫星的飞行路线,保证它按选定的攻击路线飞行。稳定部分是一组设置在拦截卫星上的装置,用于保证卫星在空间飞行时,不随便转动,保持方向和稳定星体。动力系统是拦截卫星作轨道机动和稳定等提供动力的。目前,常采用推力大小和方向可调的发动机或小喷嘴。战斗部是杀伤目标的具体执行者,它的任务是摧毁或破坏目标使之失效。它的形式有多种,可以是普通战斗部(装弹丸或弹片)或是核战斗部,以自身爆炸与目标同归于尽;也可以是激光或粒子束武器,及其他能使目标失效的武器。但目前一般是采用常规战斗部(装弹丸或弹片)。

反卫星的攻击手段有如下几种:一是椭圆轨道法——将拦截卫星发射到一条椭圆轨道上,远地点接近目标的轨道高度,多用于拦截高轨道的卫星;二是圆轨道法——将拦截卫星的圆轨道与目标卫星的轨道共面,这样便于进行机动变轨去接近攻击目标,也可节省推进剂;三是急升轨道法——将拦截卫星发射到一条低轨道上,并在一圈内进行变轨机动,快速拦截目标卫星,使其来不及采取防御措施,但需要消耗较多的推进剂。

未来的轰炸机

轰炸机是一种专门用于对付地面、水面目标实施轰炸的飞机。它具有突击力强、航程远、载弹量大等特点,素有空中“弹药库”之称,是航空兵实现空中突击的主要机种。按载弹量可分为重型(10吨以上)、中型(5~10吨)和轻型(3~5吨)轰炸机;按航程可分为远程(8000公里以上)、中程(3000~8000公里)和近程(3000公里以下)轰炸机;按执行任务的范围可分为战略轰炸机和战术轰炸机。

自1945年核武器诞生以来,轰炸机就以其既能携带常规炸弹,也能投掷核弹的能力,构成了双重威慑的力量。1945年8月6日和9日,就是美国的战略轰炸机在日本的广岛和长崎投下了两颗人类有史以来最大的杀人武器—原子弹,首开人类使用核武器的记录,在未来的战争中,轰炸机仍将以具有双重的威慑力量而成为各国研制的重点飞机之一。据预测,未来轰炸机的发展将围绕提高突防能力为核心,全面改进现有轰炸机的性能。其具体表现是:在突防能力方面将采取的技术措施主要有减小防空雷达发现距离,提高电子对抗能力和装备自卫式全向攻击空对空导弹等。在突击能力方面将进一步提高挂载多种武器的能力,增强火控系统的抗干扰能力和全天候条件下的精确导航能力。在远航能力方面将全面采用先进的空中加油技术和节能技术等。美国的未来B-2隐身轰炸机,是美国诺斯罗普公司为美军设计的未来战略轰炸机的一种。其最大特点是具有隐身性能。

该机机长21米,翼展52米,机高5.2米,最大起飞重量30余吨。据称,B-2轰炸机的航程可达12000公里。能携带许多炸弹和常规导弹或核巡航导弹,每架可携带17枚核弹头。装备波音飞机公司生产的旋转发射架。座舱内采用先进的显示和控制系统,飞行员只需两人,只要简单的操作就可对飞机实施有效的控制并获得各种所需飞行、发射信息。

B-2是一种纯粹的“飞翼”式飞机,整个外形呈三角形,机身、机翼、发动机舱融为一体,既无尾翼、前翼,也无垂直安定面,飞机机体的后绝缘呈锯齿状,外侧机翼向后伸出很多。这样的机体结构可大大减小雷达反射截面积,同时还可以增加飞机体内装载量,取消机外挂载,避免了各种武器的雷达反射。另外,该机的机身采用了大量的复合材料,涂有深灰色的隐身和吸波涂料,对于各种雷达和红外以及可见光均有很好的隐身特性。

B-2装有4台高性能的F118发动机。整个动力装置采用了大量先进技术,以减少雷达和红外特征。发动机装在机翼内部,采用背部进气方式,进气口上沿向前下方探出,目的可能是为了减少对空中预警飞机的雷达反射。进气道为“S”形的,可使发动机免遭雷达波的直接照射。发动机采用二元喷口,并与机翼后缘融为一体。二元喷口的雷达反射与红外特征以及噪音都明显低于普通喷口,同时也可利用喷口转向使飞机实现机动飞行。总之,该型飞机与现装备的B-52战略轰炸机、B-1战略轰炸机等相比,在战术、技术性能等方面都有很大不同。

还有美国的可旋翼战略轰炸机,这是美国波音飞机公司为美军设计的一种未来战略轰炸机。

该机超音速飞行时,可旋翼的主翼旋转至机身上面,与机体完全贴合,仅靠前翼和机身产生的升力维持飞行。此时,飞行的波阻较小,而且“隐身”效果也很好。当该机起飞、着陆和作亚音速巡航飞行时,主翼又旋转到正常位置,其外形与普通飞机没有什么两样。这有利于增加升力,缩短起降滑跑距离,提高巡航航程等。

未来的战斗机

歼击机,又称战斗机,旧称驱逐机。其特点是机动性好、速度快、空战火力强,是航空兵进行空战的主要机种,必要时也可执行对地攻击任务。歼击机中较为著名的有美国的F-15“鹰”式战斗机,这是美军70年代开始装备部队的双发单座战斗机。它是世界上第一种能够击落卫星的飞机,其最大速度为2.5倍音速,升限高达19800米,空战作战半径远达2000公里,是目前世界上空战格斗能力最强的战斗机。又如苏军的战斗机新秀——米格-29“支点”式歼击机,据称具有速度高、机动性能好、下视、下射能力,空战截击能力较强等特点。其最大速度可达2.8倍音速,实用升限高达20000米。再如,法国的“幻影”-2000,英国的“狂风”F-2战斗机等等,都是现代或今后一个时期空中战场的骄子。那么,未来的歼击机又将是一副什么样子呢?美国的未来先进技术战斗机(ATF)。目前已有几家大飞机公司在为研制美国的下一代先进技术战斗机而各展其能。洛克希德飞机公司提出了一种研制方案。该公司声称,它们研制的这种战斗机具有很高的机动性能,并且可以进行超音速巡航。该机采用双发、双立尾、腹部进气和鸭式布局。前翼和主翼均为后缘略带前掠的三角形机翼。由于该公司有丰富的设计隐身飞机的经验,因而在ATF战斗机上也广泛采用了隐身技术,如复合材料、翼身融合、新型涂料等。

格鲁门飞机公司提出的ATF歼击机方案,是采用双发(两个发动机)、双立尾、前掠翼鸭式布局。前掠翼上带有前后缘机动衿翼。两个长宽比约为1∶1的可产生矢量推力的矩形喷口置于后机身两侧。

该机的垂直尾翼也是前掠的,它们与腹鳍连为一体,以增强飞机大迎角飞行时不安定性和方向舵的操纵性。此外该公司还要把他们最新研制的隐身、复合材料等技术运用到ATF上,以提高该机的整体性能。

波音飞机公司为美国空军研制的ATF歼击机的方案是采用矢量推力双二元喷口、放宽静安定度、半埋式低阻武器挂架、全动的鸭式前翼以及大后掠角可变弯度的任务适应机翼。两台发动机分别置于翼下,喷口可向下偏转30°,由于喷口能在翼面上诱导出超环流,它的配平升力系数较大。此外,该机还应用了气动弹性技术以改善高机动性能、超音速巡航性能和短距起降性能等。

洛克韦尔国际公司为美国空军研制的一种地天尾式ATF歼击机方案为:飞机机长18.4米,翼展14.5米,翼下装有两台发动机,并带有先进的矢量推力二元喷口。其后机身与机翼融合为一体,相距很远的两个立尾既保证了高速飞行时的横倒安定性,又提高了翼身融合体的气动效率,使后机身的升力增加。机翼的前、后缘带有面积很大的机动衿翼,可随飞行状态的不同而改变翼型弯度。

该机具有高机动和超音速巡航能力。为了降低飞行阻力,该机机身下设有保形挂架,可携带多枚导弹。由于采用了上述种种新技术,大大降低了该机的雷达反射截面积,使之具有较好的“隐身”特性。

此外,洛克希德公司还为美军下一代ATF歼击机研制出了样机,命名为YF-22A。

该机采用双发、双立尾鸭式布局。首次综合了隐身、超音速巡航、高机动性、作战载荷大和航程远的性能特点。采用两台最先进的YF119型发动机,具有推重比大、耗油省、构造简单、可靠性高等特点。此外,机上安装了先进的航空电子设备、座舱显示系统以及高件能的武器系统等。

别具一格的“折腰式”未来战斗机。美国格鲁门公司为美国海军的垂直/短距起降战斗机计划设计了一种“折腰式”战斗机,作为未来的机型。该机采用后尾式布局的双舌发动机,在垂直起降时,后机身可向下转折90°,装在后机身上的两台涡轮风扇式发动机也随之偏转,以产生垂直向上的推力。

在着陆状态,该机后机身转折,徐徐接近航空母舰,其机头与航空母舰上的吊臂相接。连接牢固后,舰上伸出一块托板,将恢复到原状的飞机托住,收回机库。

据介绍,该机重量轻、速度快、作战半径约190公里,作战时间可达1小时以上,可执行巡逻、反潜等多种任务。

前苏联的未来战斗机——米格2000。该机将采用单座、双发鸭式布局。米格2000将具有短距起降能力,能在中高空以超音速和在低空以跨音速进行作战。

欧洲未来的战斗机——EFA战斗机。英国、德国、意大利和西班牙四国联合研制了一种下一代欧洲战斗机。该机采用了前翼位于飞行员座舱下方的鸭式布局和可调腹部矩形进气道。虽然矩形进气口的雷达反射截面积较大,对飞机的隐身特性有些影响,但它能有效地改善高机动和大迎角飞行时的进气效率,对提高飞行性能很有好处。由于该机较多采用碳纤维复合材料等新技术和新工艺,因而大大减轻飞机重量。

未来的强击机

强击机,又称攻击机,旧称冲击机,是一种主要用于从低空、超低空突击,直接支援地面部队或水面舰艇部队作战的飞机。该机型具有良好的低空操纵性和安定性,一般在飞机要害处都装有防护装甲。

第一次世界大战中,德军首次使用了强击机,引起了各国的重视。第二次世界大战中,强击机得到了广泛的运用,被称之为“空中坦克”。该类型飞机前机身用特种钢板焊接而成,座舱、发动机、油箱等都包在装甲内,枪弹和口径较小的炮弹不易将其击穿。战后,美、苏等国都相继研制了性能较好、火力较强的强击机。例如,美军70年代研制的A-10强击机,是目前世界上最先进的机型之一。它的装甲重量约占飞机总重的10%以上,能承受1~2发23毫米高射炮弹的攻击,正常挂弹量达3吨。用于攻击目标的武器有:航炮、普通炸弹、制导炸弹、反坦克集束炸弹和空地导弹等。此外,还有较先进的红外观察、光电搜索瞄准目标等设备。苏-25强击机,是苏军80年代装备部队的先进飞机,有与美国A-10强击机相似的性能,最大载弹量达4.5吨。其装备和主要武器有:一门30毫米6管航炮,10个外挂架,用于携带空对空导弹、反雷达导弹、激光制导炸弹、火箭弹、常规炸弹和干扰吊舱等。美国未来的强击机。美国格鲁门飞机公司,为美军设计了一种未来强击机方案。该机采用双发、单座、单立尾、二元喷口和鸭式布局。发动机进气道的前半部分呈圆柱形,进气口是斜截面的,它能绕中轴线旋转。这样,在飞机高速、小迎角飞行时,斜口向上,利用进气口的吸力产生额外升力,提高飞机升阻比。在作低速大迎角机动时,进气道斜口向下,以改善发动机的进气效率。

洛克韦尔国际公司为美国空军研制的一种未来强击机方案是:采用机身两侧二元进气道和二元喷口。双立尾拉得很开,起端板作用以增强尾喷流引起的超环流效应,机身背部很平坦,便于安装升力体式空对地攻击武器。该机在不到200英尺的低空突破敌方密集防空区时,停在背部的升力体便脱离载机,升力体先爬升到最佳攻击高度,然后投掷集束(单个)炸弹、导弹等。这些炸弹依靠末端制导能准确飞向目标。该机具有如下优势和特点:一是能借助超低空突防,在密集的防空火力环境中攻击;二是能降低阻力或缩小雷达反射截面积,改善隐身性能;三是由于飞机背部气流较平滑以及升力体不受机翼下气流影响,能够保证升力体分离更为可靠,攻击武器更为准确。

英国的未来强击机。英国航宇公司为英军设计的未来强击机的方案被称为未来“直升机的克星”。这种亚音速、高机动强击机,以桨扇发动机为动力,采用鸭式气动布局,并在结构设计上突出自己特点:一是主翼为大展弦比平直机翼、翼根处的前缘后掠角加大,以提高飞机的结构强度和承载能力;二是在机头下部设置一个全动式的前置垂直操纵面,以改善飞机的横倒机动性;三是机体用先进的复合材料和金属材料制造,飞行员周围有特殊的玻璃钢装甲保护等。

该机全长9.4米,翼展10.9米,空战重量为4356千克(包括1814千克的武器载荷)。它可携带6枚先进空空导弹,6枚空地导弹。机身体还有一门航炮。

该机可执行全天候近距空中火力支援和在低空攻击武装直升机、倾斜旋翼飞机及巡航导弹等任务,并能与敌方在低空飞行的超音速战斗机进行空战。研究实验证明,一架低翼载,大推重比的该型飞机能以其良好的机动性和攻击能力战胜两架战斗机和直升机。它是集良好机动性、先进的气动布局、先进的电子设备、大推力的发动机和隐身技术于一身的较理想的未来强击机。

未来的武装直升机

直升机是依靠发动机带动旋翼产生升力和推进力的航空器。自1942年第一架军用直升机R-4在美国问世以来,由于它具有垂直起落、空中悬停、原地转弯,并能前飞、后飞、倒飞,野外场地起降方便等特性,因而得到了迅速的发展。战争的实践已充分显示了它无可替代的巨大作用。

直升机按军事用途,大致可划分为运输、武装、反潜、救护、通讯、侦察等类别。据专家们预测,今后军用直升机发展的重点,是研制专用的武装直升机。

武装直升机是指装有机载武器系统的作战直升机,它可用来攻击地面、水面、水下目标,也可用来与敌直升机进行空战。

现代世界上装备最先进的武装直升机主要有:

美国的AH-64“阿帕奇”强(攻)击直升机。

这种机型将成为90年代美军的主要武器之一。它最大时速为309公里,侧飞倒飞时速为83公里,实用升限6250米,最大起飞重量8006千克,最大航程611公里。

该机的主要反坦克武器是激光制导的“阿尔法”反坦克导弹(可携带16枚);机身装有一门30毫米航炮;带有4个70毫米的火箭发射器,每个带19枚火箭或导弹。该机本身具有较强的生存能力,能承受23毫米爆破弹和12.7毫米枪弹的打击。此外,它还装有先进的目标识别截获和夜视系统等。苏军的武装直升机米-24E强(攻)击直升机,最大时速为340公里,实用升限4500米,最大起飞重量12000公斤,最大航程900公里。该机装备的主要武器有,一门4管炮;4个火箭发射器,可携带128枚57毫米火箭弹;可挂载4枚反坦克导弹、空对地导弹或空对空导弹等。

怎样对付现代或未来的武装直升机呢?军事专家指出,就像坦克是对付坦克的最有效的武器一样,直升机也是打直升机的最有效的武器。于是,研制一种新型的具备空战能力的歼击(战斗)直升机的计划也就应运而生。据分析,未来的歼击(战斗)直升机必须具备以下特点:

一是具有较高的飞行速度,良好的机动性能。直升机空战主要是机动空战。机动空战需要直升机能实现快速大坡度机动,只有机动性强,灵活性高的歼击直升机才有可能取胜,所以,未来的歼击直升机的时速必须从现代直升机的每小时300公里左右,提高到550~740公里。此外,还必须具有较大的垂直爬升速度和良好的加速、减速特性,能在作战中迅速改变飞行高度和姿态,甚至作出特技飞行动作。

二是具有突出的贴地飞行和全天候飞行能力。低空尤其是超低空是直升机活动的主要空域。所以歼击直升机必须具有贴地飞行的能力,能够利用地形隐蔽地拉近敌人,避开防空雷达及地面炮火的攻击,以达到突然性。

三是具有强大的武器系统。歼击直升机应装备高射速航炮和先进的空对空导弹,还要有先进的火控系统和电子设备,使歼击直升机有较强的目标捕捉能力,做到及时发现并准确地摧毁目标。

为此,西方一些国家都在研制各自的歼击直升机。

苏军研制的一种米—28“浩劫”歼击直升机,其基本设想是用于攻击地面坦克、攻击近距支援攻击机和直升机,并能拦截和下射低空飞行的巡航导弹等。

该机动力装置为2台新型涡轮轴发动机,单台功率为1500轴马力。发动机采用了球形进气口和向上转折和尾喷管,这种结构既可以减少向前的外辐射,又可以降低噪音。该机机身采用装甲壳体结构,起保护座舱的作用。座椅采用了能吸收撞击能量的座椅,两侧和后方均装有防护装甲,风档和座舱之间的隔板采用防弹玻璃。

该机身长14.3米,机宽1.75米,机高(至旋翼顶部)3.9米,旋翼直径15米。空重3700千克,最大起飞重量7500千克,最大飞行时速300公里,飞机作战半径240公里。该机的武器系统,装有1门23毫米机炮;短翼下的4个挂架可挂载16枚新型的AT-6“螺旋”反坦克导弹,这种导弹具有“发射后不管”的自导能力;还可挂载SA-4“小妖精”空战导弹等。

此外,该机还装有先进的电子设备、雷达、红外曳光弹等抗干扰设备。法国和西德曾经联合在郎布依埃举行了高级会议,专门研制未来歼击直升机问题,并责成法国的宇航公司和西德的MBB公司共同研制这种直升机。美国在这方面也不甘落后,美军陆军部已决定将OH-58C和“基奥瓦”侦察直升机以及OH-6侦察直升机,改装成歼击直升机。计划在机身下装一门30米的航炮,装备带红外导引头的“毒刺”导弹等,以增强直升机的空战能力等。

另外,德国还在研制一种水底直升机,它标志着一个航空技术与水下航行技术相结合的崭新领域。

未来的空对空导弹

在未来战争中,为了保证地面部队战斗活动的顺利进行和对地(海)面部队进行有效的空中支援,必须夺取制空权。空战仍将是获得和保持空中优势的主要手段之一。空对空导弹的问世,改变了世界飞机之间枪炮相拼、飞机相撞的“肉搏战”。它为现代的空战提供了“杀手锏”,可以说,在有效射程之内谁抢先发射导弹,谁就可能取得优势。

还是先来让我们看一下现代战争中空对空导弹的运用吧。1982年4月2日,英阿马岛之战爆发了,在争夺制空权过程中,英军从“海鹞”式舰载战斗机上发射了空对空导弹27枚,基中有24枚命中了目标,命中率达89%。英军特混舰队就是依靠这些装备“响尾蛇”导弹的20架舰载机,夺取了制空、制海权。

英阿马岛之战中空对空导弹的运用,留给人们的一个重要的启示,即空战已经进入到导弹时代,导弹已经成了未来空战不可缺少的“杀手锏”。那么,什么是空对空导弹?未来的空对空导弹又是怎样的呢?

空对空导弹,就是一种从飞行器上发射攻击空中目标的导弹。它是歼击机的主要空战武器,也常装备到歼击轰炸机、强击机上。

空对空导弹通常由弹体与弹翼、制导装置、战斗部、动力装置等组成。它与机载火力控制、探测跟踪、发射系统等构成空对空导弹武器系统。1944年4月,德国首先研制了X-4有线制导空对空导弹。40多年来,空对空导弹已发展到近60种,繁衍了三代,正在研制的未来导弹还有10多种。50年代以前,美国首先研制了以红外制导为主采用自主尾追方式的第一代产品。如“响尾蛇”AIM-9A,随后是英国的“火光”,法国的“玛特拉”511,前苏联的“碱”AA-1等。这类近距红外制导的导弹具有体积小、重量轻、反应快、能自主攻击目标等特点。一般射程2~6公里,速度可达2.5倍音速。

60年代,为了适应新型喷气轰炸机、战斗机的需要,又出现了以扩大攻击范围为特征的第二代空对空导弹。它增大了射程,有红外和雷达两种制导方式。此后,为实施远距离攻击超高低空、超音速轰炸机和歼轰机开始向两极发展,出现了中、远程全高度拦截和近距离格斗两大类的第三代空对空导弹。战术、技术性能又有了很大提高,导弹射程已达30~150公里。如美国的“不死鸟”导弹,射程甚至达到200公里,既能尾追,又能迎击;既能向下攻击,又能向上攻击;还具有齐射攻击多目标能力,能截获、跟踪、分析24个目标,命中概率达80%以上。

今后,随着红外、激光、微电子等技术的发展,必将使空对空导弹在制导精度、机动能力和杀伤效能等方面有长足的发展。据专家们预测,未来的空对空导弹将具有以下多种能力:一是具有全天候、全高度和全方位的攻击能力,特别是具有下视下射能力,超视距攻击能力;二是采用“发射后不管”的制导方式,具有自主截获目标的能力;三是提高抗干扰和自动识别目标性能,具有对多目标进行攻击的能力;四是提高自身的“隐形”本领,又对“隐形”目标具有截获和跟踪能力;五是要加大最大发射距离和减小最小发射距离等。

北约未来的空对空导弹。以英国和德国为主,北约各国正在联合研制一种AIM-132空对空格斗导弹。为此,北约成立了一个BBG跨国公司,专门对该型导弹进行研制。

该型导弹与现装备的美国“响尾蛇”导弹相比具有体积小、重量轻、机动性好、速度快等特点。它能同时和处于不同方位上的几个目标交战。该导弹最大发射距离为10公里,最小射程1000米,速度为高超音速,采用红外或主动雷达制导。弹长2.73米,弹径168毫米,翼展280毫米,弹重70千克。战斗部为冲击波破片式,高能炸药。动力装置为双级固体燃料火箭发动机。预计该型导弹将于90年代陆续装备北约部队。

美国未来的空对空导弹。美国正在研制的空对空导弹有多种。其中,AIM-120导弹是一种未来的中距空对空导弹,它具有自动跟踪目标等特性。该型导弹弹长3.55米,直径18.3厘米,弹簧翼展52.6厘米,尾翼翼展62.7厘米,重约152千克,采用复合制导体制,弹道初段采用惯性制导,末段采用主动雷达制导。制导系统采用了大规模集成电路、微波集成电路、固态功率器件和全数字控制系统等,致使电子设备的重量大大减小。战斗部的重量约为23千克。最大射程75公里。

据称,美国拟把它作为现装备的“麻雀”导弹的后继弹,将于90年代投入部队使用。该弹与现装备的各型空对空导弹相比具有以下使用特点:一是发射后不管。导弹采用综合制导时,不要求机载雷达连续跟踪目标。能自动追踪和分辨攻击目标。

二是能攻击多目标。导弹的主动雷达导引头能边扫描、边跟踪,能识别多个目标,不至于造成两枚导弹同时攻击一个目标。

三是快速拦截、低空大过载。由于它能在较远处拦截目标,因而提高了载机的生存能力。

四是脱靶量小。由于采取了末段机动等多种技术措施,使导弹命中率大大提高。采用的多普勒效应主动近炸引信,起爆准确,有较高的杀伤概率。五是抑制杂波和抗干扰。

此外,该型导弹还可根据情况,选择三种发射方式:无干扰时的正常发射;机载雷达跟踪干扰源发射;目视发射等。

法国未来的空对空导弹。法国未来将装备一种称为“米卡”MICA的拦截和空战导弹。

该弹最大射程超过50公里,弹重110千克,弹长3.1米,弹径32厘米,翼展61厘米,采用惯性、红外或主动雷达的综合制导方式。该弹具有中距拦截和近距格斗的双重任务。导弹拥有发射后不管的能力,载机能连续攻击6~8个目标。具有较强的抗干扰能力,命中率高等特点。

总之,未来世界各国的空对空导弹将进一步向“智能化”方向发展。现代的军用高技术,已为未来的空战“杀手锏”提供了更加神秘的色彩。