神奇的战场精灵
第四章 独出心裁——新概念武器
19世纪英国著名小说家查尔斯·狄更斯在他的著作《双城记》中曾经这样写道：
“这是一个最好的时代，也是一个最坏的时代；这是一个美丽的时代，也是一个罪恶的时代！
狄更斯
伟人说得好，科学技术是第一生产力。科学，把人类从茹毛饮血、刀耕火种的愚昧时代带入了如今这个知识爆炸、高效便捷的信息时代，但科学又是一把锋利的双刃剑，在我们享受科学带来的诸多便利的时候，军事领域早已受到了科学的恩惠，军事武器的逐步升级甚至创新也让战争的形态发生了革命性的变化，更多的高科技武器在战场上出现了！”
这里我们所要介绍的便是被武器专家称之为“新概念武器”的高科技产物。顾名思义，所谓“新概念武器”，就是相对于常规武器和大规模杀伤性武器而言，具有独特原理、杀伤破坏机理和新颖作战方式的新型武器，主要包括：定向能武器、动能武器、声波武器、环境武器和纳米武器等。尽管有些技术还在试验阶段，但世界各国研制“新概念武器”的步伐会越来越快，预计在21世纪初的20～30年内，将会有一大批新概念武器诞生，它们势必会成为未来战场的新宠和利器。
一、无坚不摧的定向能武器
所谓定向能武器，是指利用沿一定方向发射与传播的高能射束攻击目标的武器，这类武器在新概念武器家族中占据着重要的地位。定向能武器可以将能量高度集中的射束以光速或接近光速直接射向目标，瞬间发射，使目标难以躲避。一般情况下，只对目标本身或某一部位造成破坏，不会像核、生物、化学武器那样造成大范围杀伤。因此，定向能武器既可用于直接破坏和打击，也可用于防御拦截和干扰。
这里我们将介绍一下定向能武器中的激光武器和粒子束武器。
1．死亡之光——激光武器
人类在很久以前就曾经幻想着利用光作为武器，并为此编造了许多美丽的神话。例如，古希腊神话中的“太阳神”阿波罗，经常手举万道霞光，横扫世间妖魔，为民除害。
中世纪时，西方还广泛流产过古希腊著名科学家阿基米得的一段精彩的故事：一天，罗马战船前来进犯，年迈的阿基米得组织众多的妇女，手持大的凹面镜，将阳光聚集在罗马战船的船身上，使得战船统统烧毁，而敌人莫名其妙，最后只能丢盔弃甲地逃跑了。
“阳火遂”（即凹面镜）是古代利用太阳光来取火的工具
二战期间，希特勒调集全国著名的物理学家，秘密研制被称作“死光”的激光武器，妄图征服世界，但世界反法西斯人民不会给他时间，希特勒只能在绝望中死去。现如今，美丽的神话真地变成了现实。1975年11月，美国2颗新式军事卫星飞抵前苏联西伯利亚导弹试验场上空，进行例行的航天侦测时，一束强烈的光线瞬间从地面刺入太空，2颗卫星当即失控，就这样永久地变成了太空垃圾。事发之后，前苏联闭口不谈此事，而美国人因为在搞太空间谍侦测，所以也只能哑巴吃黄连。时至今日，这起事件早已成为了公开的秘密：美国卫星是被前苏联试验中的地空反卫星激光武器击毁的。
前苏联反卫星激光武器
（1）激光发生原理
激光武器为何具有如此巨大的能量，而且能够做到这样精确打击呢？谈到这里，还是看看激光的由来吧。
原来，“激光”这个词是由我国著名科学家钱学森于1964年取的，由英文单词“Laser”（港台地区译为镭射）而来，是“受激辐射产生的光放大”几个英文单词的首写字母。那么激光到底和普通的光（太阳光、灯光）有什么区别呢？其实它们是一奶同胞，都是以光子的特殊形式释放出的能量。但不同在于，普通光属于自发辐射，是靠物质的热运动释放出来，不需要外界的刺激；激光则属于受激辐射，需要外来光子的激发才能释放出新的光子，这样才产生了激光。
激光同普通光相比，优点在于亮度高，方向性、单色性和相干性都较好。对于激光武器而言，高亮度则是主要应用的一点。
美国试验中的激光武器
所谓光的亮度，是指光源在单位面积上向某一方向的单位立体角内所发出的光功率。激光占据了当今世界的光源亮度之最，其亮度比太阳光要亮200亿倍，只有氢弹爆炸瞬间产生的闪光，才能勉强和激光相媲美。高亮度自然意味着到高能量，如果将激光聚焦在炭块上，一秒钟都不用，便可以将炭块加热至8000℃；若将激光聚焦到钢片上，立即会出现白炽闪光，几毫秒便可以将钢片击穿。但激光何以有如此高的亮度呢？首先因为激光本身产生原理与众不同，再加上激光的发光角小，发光时间高度集中，发光功率自然大得惊人。
（2）三招制敌
众所周知，子弹摧毁目标靠贯穿，炮弹摧毁目标靠爆炸，那么，激光武器是如何摧毁和破坏目标的呢？
激光武器对目标毁坏的方式可以概括为“三招”，即烧蚀效应、激波效应和辐射效应。
烧蚀效应。一束强激光照射在目标上，部分能量被目标吸收后转化为能量，使目标表面迅速汽化，强大的蒸汽高速向外膨胀，同时可将一部分液滴甚至固态颗粒带出，从而使目标表面形成凹坑或穿孔，这种烧蚀作用是激光对目标的基本破坏形式。
激光武器的威力
激波效应。激波是指气流中的强压缩波，超音速运动的物体，会压缩前方的气流，从而形成一个压力、温度和密度突然升高、流速突然间满的波面，这个波面就成为激波。当目标蒸汽向外喷射时，在极短的时间内给以目标反冲作用，相当于一个脉冲载荷作用到目标表面，于是固态材料中形成激波。激波传播到目标背面，会产生强大的反射。这样一来，外表面的激光与内表面的激波同时对目标进行夹击，立即拉断目标表面，造成层裂破坏，而裂片飞出时有一定的动能，也有一定的杀伤破坏力。
辐射效应。目标表面因汽化而形成等离子体云，等离子体大量地吞噬激光的能量，一方面对激光起到屏蔽作用，另一方面又能够辐射出紫外线甚至X射线，造成目标结构及其内部电子、光电元器件损伤。实验表明，这种紫外线或X射线比激光直接照射引起的破坏更为有效，它们可以为激光武器的杀伤起到推波助澜的作用。
（3）邪门的软破坏
激光对目标的破坏作用分为硬破坏和软破坏，目前在军事领域，激光的硬破坏并不常见，倒是软破坏经常采用。这里，针对激光的软破坏，我们来一同了解一下。
美军安装在悍马吉普车上的激光地对空武器
迷惑。利用激光直接照射目标或间接地将激光反射到目标上，使之受到袭扰，引起慌乱，或者被诱骗至其他方向，偏离轨道。举个例子，美军的三军定向红外干扰系统，它包含一个威胁警告接收机和一台捕获跟踪器。当敌方导弹接近时，能及时向飞机驾驶员或相应人员报警，并告知对抗系统来袭方向，然后使激光束瞄准来袭导弹，干扰红外制导导弹的弹头，使之偏离预定的攻击方向。现在，美三军在分别开展以二氧化碳激光器和固体激光器作为红外干扰源的定向红外干扰系统研制计划。准备在其研制成功后，装备到飞机、舰艇以及其他军车上，用以干扰敌方的红外制导导弹。
致眩。利用激光可使敌方飞机驾驶员、高炮射手等作战军事人员的眼睛短时间内眩晕，暂时失去跟踪目标的能力，为己方的作战行动提供有利时机。例如，1982年在英阿马岛战争中，曾几次出现怪事：阿根廷空军的飞机在英国军舰上空准备投弹的时候，莫名其妙的或飞机坠海，或偏离航线，或误入英军火力网。后来阿军才明白，英军在舰船上装有大量激光眩目器，飞行员一旦遭到照射，就会眩晕或暂时性失明，自然飞机也就失去控制了。
新型激光武器
致盲。激光可以使人眼或者光电装置完全失去观测能力，从而使作战人员和武器装备丧失战斗力。激光束是平行光，在进入人眼后，再经过人眼晶状体的会聚作用，在视网膜上形成一个小光斑，使得激光能量高度集中于一点。视网膜不仅是眼睛最关键的一部分，也是最脆弱的一部分，它吸收光的能力很强，特别是光斑所在的那部分视网膜组织，能吸收入射激光束的大部分能量，并迅速转化为热能，将视网膜烧伤，导致人眼在顷刻间失明。激光还能使光电探测器失灵。各种光电探测器对光信号的灵敏度极高，只能在能量很弱的条件下正常工作，当受到激光照射后，会立即失效或损坏，这些光电设备便不再能继续完成战场任务了。
2．致命的微粒——粒子束武器
1967年的一天，美国的核爆炸探测卫星飞临中亚地区的前苏联赛米巴拉金斯克核试验场上空进行侦查时，意外地发现了可疑的核爆炸裂变产物。但各项数据表明，前苏联人当时早已停止了大气层核试验，当天也没有进行地下核试验。随后，美国侦察卫星发现这一反常现象连续重复出现了七八次之多。美国人立即进行详查，最后发现：在赛米巴拉金斯克城南约50千米处，前苏联人建成了一座神秘的大型半地下建筑物，长214米，宽61米，钢筋混凝土墙壁后3米多，戒备森严。
未来的粒子束武器
更令美国人吃惊的是，这座建筑物中藏有2个直径18米的大钢球，球间有大量管道相连。建筑外还停放着许多盛装冷却用液态氮的大型槽罐车。经分析对比，美国人得出这样的结论：当时的前苏联正在进行粒子束武器的研究，其技术水平已领先美国5～7年。于是，美国人坐不住了，开始加大了研究粒子束武器的研究步伐。
到底是怎样的一种武器会引得两大军事强国展开如此激烈的研发竞赛呢？答案就在粒子束武器所特有的快速、高效、灵活、干净、全天候作战的优势上面。
（1）粒子的加速
顾名思义，粒子束武器是利用高能粒子束摧毁目标或使之失效的武器，主要利用粒子加速器把粒子源产生的粒子（电子、质子、离子或重粒子）加速接近到光速，并用磁场把粒子聚集成密集的束流，直接地或去掉电荷以后射向远距离目标，在极短的时间内把极大的能量传给目标，已达到摧毁效果。要了解粒子束武器，我们要知道粒子束武器的“弹药”——粒子是如何加速的。
根据物理学的基本原理，一切运动的物体都具有动能。物体的动能等于质量与运动速度的乘积，即E＝mv。物体的质量越大，速度越大，动能也就越大。这不难理解，普通炮弹的质量大，获得的威力也不小。但粒子束武器的“弹药”是我们肉眼看不到的小体积小质量微粒，怎样才能最终获得较大的能量呢？其实，电子、质子、离子或重粒子等都具有一定的质量，如果可以让它们获得足够高的运动速度，自然就具有一定的动能。如果将大量这样的粒子会聚成一股高速运动的密集束流时，极大的动能便随之而来，充当武器可以说是无坚不摧了。
那么，关键问题便是如何使这些微小的粒子获得极大的速度。根据物理学原理，电和磁都具有同性相斥，异性相吸的特性，带电粒子在电场中会受到电磁力的作用，当电磁力的作用方向与带电粒子的运动方向一致的时候，带电粒子便会加速运动。根据这个原理，人们制造出了专门加速粒子的特殊装置——粒子加速器。
对撞机是粒子加速器的一种
1932年，美国著名物理学家欧内斯特·劳伦斯研制出了世界上第一台粒子加速器。粒子在加速器中经过多次重复而方向一致的加速，使得速度也来越大，最终接近光速。将这些加速后的粒子通过磁场集中会聚成一束狭窄的高速定向束流，便成为粒子束武器。
劳伦斯与回旋加速器
（2）重重研发关
粒子束武器的优点不胜枚举，比如说它比普通炮弹反应快，威力大，而且容易变换射击方向，适合全天候作战。粒子束武器的原理看似简单，其实真正要研制出应用于实战的粒子束武器系统还要突破五大难关。
游戏中的粒子束武器
能源关。电源是整个粒子束武器系统得以运行的动力，而且可以称的上“弹药库”，第一关闯不过去，一切都是空谈。根据理论计算，把粒子束加速到光速，然后在洲际导弹的弹体上击穿一个孔，要求射到弹体上的粒子束能量必须到达10兆焦耳。假设粒子加速器的效率为30%，并且不考虑粒子束在空间传输时的能量损失，则要求电源功率为30太瓦（30×1012瓦），相当于1万座葛洲坝水电站的总功率，这是一般电源根本做不到的。
粒子加速器透视图
加速关。要使粒子束获得足以摧毁目标的能量，关键取决于粒子加速器的性能。其主要衡量指标是：所产生粒子束能量的高低、粒子束电流强度的大小、粒子束脉冲宽度及脉冲频数等等。目前，各国投入使用的粒子加速器种类很多，但只能高能弱流或低能强流，还做不到高能强流。
粒子束发散进入瞄准器示意图
瞄准关。俗话说，失之毫厘，谬以千里。粒子束武器发射出的高能粒子束及其狭窄，照射到目标附近产生的辐射场对目标有一定的破坏作用，但要保证准确的摧毁来袭目标，必须要直接命中。但是要准确击中数百乃至上千千米以外的导弹或卫星，可不是一件容易的事情，这就需要一整套极其精细的瞄准和跟踪系统。射程越远，这套系统的精度要求就越高。若粒子束武器的瞄准误差为1／3600度，则在100千米处的误差就会超过半米。另外，带电粒子束在空间传输中，必然会受到地球磁场的作用而发生偏转，这也会影响射击精度，而且地球磁场是随着时间和地点不断变化的，要进行实时校正难度绝非一般。瞄准关是粒子束武器能否投入使用的关键问题，目前的技术还难以攻克。
传输关。高能带电粒子束射出后，能否有效地作用在目标上，还存在着两个关键问题。一是束流的扩散。在大气层中，粒子束会同空气分子相互碰撞，由于电性的不同，粒子束还会同大气中的带电粒子相吸或者相斥，这就造成了束流的扩散。二是能量的衰减。当粒子束与空气分子相互碰撞的时候，必然会损失动能，使能量急剧衰减。举个例子来说，当出口处粒子束能量为500兆电子伏，在传输400米之后，能量仅为原有的30%，当传输到1千米处时，能量仅剩下原来的6%。但在研究过程中，也发现粒子束可以产生“洞穿效应”，即当第一次射出的高能粒子束穿过大气层时，可以使空气加热并降低气压，形成一个空气分子稀薄的低压通道，可供后续粒子束传输，降低能量的衰减。这种传输方法正处于试验阶段。
环境关。刚才我们讲到，粒子束武器在大气层中使用面临着传输关。若将粒子束武器应用到外层空间，面临的是束流中同性电荷的作用，而且没有大气中的“洞穿效应”，使得扩散比在大气层中还严重。所以，带电粒子束无法用于太空战。但为了占据在外层空间作战的主动权，只能选用中性粒子束武器，可是对于中性粒子束的生成目前还解决不了。
粒子束武器攻击假想图
二、横冲直撞的动能武器
我们知道，日常生活中人类身体束磕磕碰碰是在所难免的，但是试想一下，如果高速运动的物体之间发生了碰撞会带来怎样的后果呢？答案是：必将是致命的伤害。一切运动的物体都具有动能，动能越大，杀伤破坏的力量自然就越大。根据动力学原理，质量为m的物体以速度V运动时，所具有的动能为E＝
mv2。据此，如果确定摧毁目标所需要的能量为E，相应地选择弹头的质量和运动速度，就可以使动能武器具有足够的杀伤破坏力。经过科学家的专心研究，动能武器便应运而生了。
动能武器是利用超高速运动物体的巨大动能，靠撞击来摧毁目标的武器，弹头则是动能武器的核心，一般是利用火箭推进或电磁力驱动的方式而获得高速，当弹头与目标发生碰撞时就能摧毁目标。当然也可以通过在目标附近引爆弹头携带的高能炸药后产生的无数金属碎块来击毁目标。动能武器包括推进系统、弹头、探测器、制导与控制系统组成。推进系统提供了弹头加速到高速的动力，可采用火炮、火箭、电场或磁场加速装置；弹头则是由金属材料或塑料制成的钢体；探测器则是动能武器的感官，用于探测、识别和跟踪目标，通常使用红外传感器；制导与控制系统则是动能武器的中枢神经，一般由寻的器、惯性测量器、计算机、方向和姿态控制器、通信设备、能源设备等组成。对于动能武器而言，弹头的飞行速度越高，也就意味着摧毁目标的能力越强。动能武器按部署方式划分为天基动能武器、空基动能武器、地基动能武器和海基动能武器四大类，主要用于拦截导弹和攻击卫星等高速运动目标，也可以攻击飞机、直升机、坦克、舰船等运动目标。目前世界上采用新概念技术的动能武器主要为电磁炮、电热炮和群射火箭，这里我们主要介绍一下电磁炮。
电磁炮原理示意图
（1）颠覆传统——电磁炮
据美国《海军时报》报道，美国海军用一门颠覆传统概念的电磁炮创造了新的世界纪录，它无需火药就能发射炮弹，而且炮弹速度达到7倍音速。对于这条消息，好多人可能觉得电磁炮一定是一种神秘的武器，其实，电磁炮无论是在作用机理上还是在结构上，都比一般火炮简单，操作使用安全方便。这种炮有两条十几米长的铜导轨，炮弹很小，装在两条导轨之间。发射时，给两条导轨接通电源，弹丸在强大的洛伦兹力的作用下，从导轨上以超高速发射出去。超高速，是指5倍音速以上的速度。若想达到这种速度，可见电磁炮的电源是关键。这种电源能够产生很强的直流脉冲电流，电流值在数万至数十万安培以上。在这种电源的作用下，导轨上会产生强度为数万高斯的磁场。两条导轨之间用一滑块连接，当电流通过滑块上的金属箔片时，汽化为等离子体，并在强磁场中受到加速力的作用，放在滑块前的弹丸就会被高速发射出去。
（2）电磁炮中的电磁发射技术
电磁炮的闪亮之处在于电磁发射技术，而这种技术已有近百年的历史，但发展到今天却几起几落，历尽沧桑。
美海军试射电磁导轨炮
早在19世纪，物理学家就发现，在磁场中运动的带电粒子或载流导体会受到电磁力的作用，这个力物理学家称之为洛伦兹力或安培力。1917年，法国人首先提出利用强磁力发射有翼炮弹的设想。第二次世界大战之后，许多国家的科学家对电磁发射问题进行了诸多研究。20世纪70年代，澳大利亚科学家研制成功了电磁发射装置，使3克中的塑料弹丸获得了6千米／秒的速度，从而开创了电磁发射技术的新纪元。这一当时惊人的科研成就，从实验上证明了用电磁力能将较重的物体推进到超高速的可行性，为电磁炮的发展作出了划时代的贡献。从此，电磁炮的研究工作进入了新阶段。澳大利亚科学家的开拓性成就，极大地鼓舞和启发了各国的有关科学家，同时也引起了军方的强烈关注，他们不惜重金投入人力、财力从事现代电磁炮研究，纷纷建立电磁炮实验室。美国、前苏联、澳大利亚、英国、法国、德国、加拿大、中国、以色列、新西兰等十几个国家开始竞相实验研制。目前美国处于世界领先地位。
电磁炮效果图
为了评估电磁发射技术及其应用潜力，1978年在美国陆军装备研究发展工程中心的倡导下，成立了有关电磁炮研究的国家咨询委员会和技术学部。从1990年开始，把电磁炮列入国防部关键技术计划中，并给予相当的投资支持。1991年又成立了“电磁炮联合会”，旨在协调军队、能源部、国防原子能局和战略防御倡议机构的电磁炮研究工作。为促进电磁炮的理论和工程技术的进步，由国防部和陆军有关单位主办，从1980年开始，每两年举行一次国际电磁发射技术讨论会。在我国，军械工程学院早在80年代初也率先倡导了国内的电磁炮研究工作。
（3）电磁炮的优势
电磁炮之所以被军事家们称为未来战场的主要力量，备受人们青睐，是因为它有异乎寻常的优势，具体概括如下：
美国海军展示被电磁炮打中的靶子
高初速。电磁炮利用电磁能所产生的推力可比火药的推力大一个数量级以上，而且射弹速度不受音速限制，它可以把不同质量的射弹加速到每秒几千米至几十千米的初速。举个例子，同样弹丸，电磁炮发射的初速可达4～6千米／秒，在天基可达50千米／秒。而常规火炮的弹丸初速最高的只有1．6千米／秒，战术导弹的最高速度为3千米／秒，战略导弹的最高速度为7千米／秒。所以电磁炮的弹丸可以追击飞机、导弹等高速飞行的物体，并且由于它的动能很大，极易给目标造成重创。高初速一直以来是军事家们梦寐以求的，因为由此能增大弹丸射程和穿甲深度以及缩短射击的提前量和提高命中目标的概率。同样，高初速对航天和高压物理实验也有帮助。
射弹质量范围大。传统火炮发射100千克以上的弹丸比较困难。而电磁发射器发射的弹丸可大可小，从几克到几吨或几十吨乃至百吨以上。因此电磁发射器的应用领域被大大拓宽。由于速度高，在不减动能时弹丸可小而轻，这就意味着装载平台可储存更多的炮弹，并且易于实现自动装填和提高射速；同时有利于在坦克、航空器或航天器上储存。
操作简便。传统火炮，特别是液体发射药火炮的发射药，以及火箭所用的推进机都是优良的含能燃料，需要特别制作、运输，不仅造价高而且使用时不安全。而电磁发射器一般使用低烃类燃料作为发电用的初始能源，安全且成本低；并且不存在处理废火药的困难和麻烦，不使用药筒，不需要退弹壳，这便给后勤和使用均带来诸多便利。
电磁炮发射场景
工作性能优良。因为不存在常规火炮那种因点火过程和发射药燃烧不均匀而出现的延迟点火、突然撞击和加速度突变等问题，因此电磁炮工作稳定，重复性好。另外，一门性能优良的电磁炮，其弹丸的平均加速度和峰值加速度相差很小，弹丸几乎是匀加速运动。由于弹丸受力均匀，应力小，因此可装配精确的制导系统，有利于战斗部的智能化。
三、杀伤于无形的声波武器
在人类赖以生存的地球上，声音可谓无处不在，高山流水、鸟语花香、电闪雷鸣，这一切构成了一个实实在在，充满生机的世界。在人类活动当中，声音是人类交流思想的主要载体之一，音乐家更是利用声音的魅力，通过优美的旋律，带给人们无限的欢乐和享受。
对声学的研究，是从近代自然科学的奠基人、17世纪意大利科学家伽利略研究单摆周期和物体振动开始的。从那时起直到19世纪，几乎所有杰出的物理学家和数学家，包括牛顿、欧拉、拉普拉斯等人，都对研究物体振动和声音发生原理作出过贡献。17世纪时，法国数学家伽桑狄利计算出了声音在空气中的传播速度为340米／秒。
伽利略
声音是如何产生的呢？声音是由物体的机械振动产生的。一切发声的物体都在振动，振动停止了，发声也就停止了。可见，发声与振动密不可分。因为振动会引起周围介质的质点位移，引起介质密度发生稀疏变化，这种变化的传播便是声波。声波离不开介质，固体、液体和气体都可以成为声波的介质，但在真空中，声波便没有办法传播。那么，如何来衡量和判断声音呢？
通常我们会描述声音的高低和大小。声音的高低称为音调，它其实反映了物体振动的快慢。一般把单位时间内振动的次数称作声波频率，单位为赫兹（Hz）。如一秒钟内振动的物体为50次，就是说频率为50赫兹。频率越高，音调越高，反之，则音调越低。而声音的大小则用响度来表示。物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫做振幅，声音的响度跟发生物体的振幅紧密相关，振幅越大，响度越大；振幅越小，响度也就越小。当然，响度还同发生物体的距离有关系，声音是从发声物体向四面八方传播的，距离越远，声音越分散，自然远处听到的声音也越小。另外，这里还要介绍声压的概念。声压是指声波通过介质时引起介质压力的变化，它是一个改变量，单位为帕斯卡（Pa），反映的是单位面积上受到的声音压力。声压的大小通常用声压级来表示，它是将声压P与基准声压P0之比取以10为底的对数然后乘以20倍，单位为分贝（dB）。
声波图像
现在，我们对声波已经有了一个初步的认识。那么，又有多少声波能够被我们所察觉呢？由于生理结构的局限，人耳只能接受到某个频率范围内的声波，这个范围为20Hz～20000Hz，这一范围的声波频率也称为音频。而低于20Hz的声波叫次声波，高于20000Hz的声波称为超声波，这都是我们所听不到的。而恰恰在我们听不到的频率范围里，却隐藏着对人类的生理感觉和精神状态产生重大影响的声波。试想一下，如果利用这些我们所不能察觉的声波作为具有杀伤性能的武器，那么它的威力将是多么的可怕啊。随着科学技术的飞速发展，人耳所察觉不到的次声波成为武器已变成现实，由于次声波武器的杀伤机理同传统武器有很大的区别，再加上其特有的隐蔽性，使得这种武器备受青睐。
（1）隐形杀手——次声武器
次声武器所采用的是频率在10－5 Hz～20Hz的声波，也称作次声波。实验发现，不同的声波对人的生理感觉和精神状态能造成不同的影响。如果把与人体器官振动频率相当的高能次声波辐射到人的身体上，可使人的内脏器官产生强烈的共振，导致出血、破裂，造成死亡。次声武器主要分两类：一类是“神经性”次声武器，它的振荡频率同人大脑的节律（8～12Hz）极为相近，使之产生共振，强烈地刺激大脑，使人神经错乱；另一类是“器官型”次声武器，其振荡频率与人体内脏器官的固有频率（4～8赫兹）相近，它能使人的五脏六腑发生强烈共振，导致人死亡。
次声武器
（2）次声波的发现
人类首先感觉到次声波的“刺痛”记载是在1932年夏天，一艘名叫“塔依梅尔”号的探险船在北极地区航行，有一位气象学家在进行气象探测时，偶然发现了一个奇怪的现象：他在向辽阔的海洋上放送一个探空气球的时候，无意中把气球贴近自己的脸，突然，耳朵里一阵剧烈的刺痛，使他立刻叫喊了起来。科学家们将发生的现象记在航行的值班日记里，奇怪的是，在当天夜间刮起了强烈的风暴。
次声波
这一偶然现象，促使人们去研究。研究的结果表明：是一种听不见的声波在传递过程中使气球发生共振，而共振后的振荡使人耳疼痛，而这种声波便是次声波。这种次声波是由于风暴不断地掀起波涛，海浪冲击海域而产生的。由于声波的速度大于风暴的速度，人们往往是先感觉到次声波，紧接着而来的才是风暴。现在人们已广泛地利用次声波来预测风暴的来临，如模仿水母设计成功了电子风暴预报器。它由喇叭接收次声波，经过球形共振器放大，再把声共振转变为电脉冲，于是可在15小时以前把风暴的来临预报出来，并能测得风暴的大小和方向。
（3）难以预测的威力
次声波由次声源产生。次声源一般可分为自然次声源和人工次声源两类。在自然界中，火山爆发、空气动力湍流、猛烈风暴、极光电子喷注的超声速运动、海洋表面的波浪、电离层底部磁层中的磁声转换、地震波、雷暴以及坠入大气层的流星燃烧，都会产生次声波，属于自然次声波。而核爆炸、航天器由外层空间进入大气层、空气动力装置等也可产生次声波，这些都属于人工次声波。但无论哪种次声波，都能充当悄无声息的凶手，并且拥有着难以预测的威力。
风暴不断掀起波涛，冲击海域，可产生次声波
1948年，航海史上发生了一起惊人的事件。一艘名为“乌克兰梅达奇”号的荷兰货船，在通过马六甲海峡时突然遇到海上风暴，船上发出国际通用紧急呼救SOS信号后便杳无音讯了。当救援人员赶到时，发现船上所有人员都已经莫名其妙地僵死在各自的岗位上，他们的尸身上找不出一丁点伤痕，只是临死前痛苦的表情仍定格在每个人的脸上，残留着一种极度的恐惧感，甚至连船上的一只小狗也没能幸免。
风暴与次声波夹击中的船只
通过相当长时间的调查研究，人们才发现，造成上述海难事故的罪魁祸首，并置船员于死地的“凶手”，其实就是次声波。在辽阔的海面上，疾驰的飓风和惊涛骇浪相互作用，可以引起海洋表面空气发生大功率的次声波振荡。在飓风天气里，这种平均为6赫兹的次声波功率高达几十甚至上百千瓦，能够传播数千千米。这样强大功率的次声波一旦吞噬了船只，无疑足以在几秒钟内导致所有船员死亡。
自然界产生的次声波对人类伤害巨大，而人类在探寻次声波的道路上也不乏伤亡事故。
1968年4月的一个中午，在法国古老的港口城市马赛，教堂的钟声刚刚敲过，住在城郊的约翰一家老小正围坐在餐桌前用餐。突然，老约翰莫名其妙地一头栽倒在餐桌旁，接着他的老伴、儿女、孙子、孙女也都铁青着脸倒了下去。不久，几辆警车开来，工作人员匆匆忙忙地把躺在地上的人抬上了车，迅速离去。他们既没有保护现场，也没有进行调查，前后不超过半小时的时间，就将现场处理完毕。警方好像在有意掩盖着什么。后来，这次神秘伤亡事件的内幕还是透露了出来：原来，法国军方的次声武器研究所就设在了马赛。因为军事研究机构的保密性，使得像约翰一家人这样的普通百姓根本不知道在他们的周围正在进行着可怕的次声武器的研究。正是那天中午，由于科研人员违反了操作规程，造成次声波外溅事故，使无辜百姓伤亡30多人。
（4）次声波的杀人奥秘
虽然人的耳朵对于次声波是“充耳不闻”，但人体仍然会受到严重影响。当与人体固有频率相同的高强次声波作用到人体时，人体即和次声发生共振，这种共振现象将使人体或某些器官产生强烈的振动。试想一下，本来“安安静静”或有规律缓慢运动的人体内脏器官，在共振作用下突然反常的发生了强烈的振动，那将会出现一种什么样的结果呢？现代科学研究已经证明，当人体与次声发生共振时，可以对人员产生较大的影响，轻者会造成某些不适，如头疼、恶心、晕眩等，稍重一些会肌肉痉挛、呼吸困难、神经错乱；再严重一些时，会脱水休克、失去知觉，最后导致死亡。
次声波能和人耳形成共鸣，从而杀人于无形
看来，这一切的源头在于次声波与人体的共振。那么，什么是共振呢？它为什么会有如此巨大的威力呢？当一个物体发声振动时另一个物体也随之振动，二者振动频率相同，这种现象简称为共振。在共振过程中，受力物体在施力物体的作用下，振幅可以达到最大。据有关文献记载，1906年一支沙俄军队在通过彼得堡附近的丰坦卡河大桥时，由于齐步走，结果整齐的步伐和大桥产生了强烈的共振，最后导致大桥被震断，过桥的士兵纷纷掉入河中。可见，连坚固的大桥都能够毁于共振，何况人类软弱的躯体呢？所以，次声武器的杀人奥秘就是利用了共振这个物理学中最基本最简单的原理。
次声波武器
既然懂得了次声波的杀人原理，我们看看人到底能够承受多强的次声波呢？目前的研究结果认为，次声波强度在140分贝左右时，即使作用到人体的时间比较短，也会引起人体内器官机能方面的变化；如果次声波的声压级升到150分贝时，则会引起人体内某些器官发生病变；当次声波的声压级再升高时，便会导致人身伤亡。所以，150分贝的声压级大概就是人能够承受和正常工作的极限了。
（5）次声武器的特点
次声武器之所以受到各国军事家的青睐，主要是因为其具有以下三种特点。
隐蔽快速，便于突袭。我们常常听说特工人员使用的无声手枪。严格地讲，这种手枪并不是真正没有声音，而是在枪口处安装了消音装置，因此枪声被大大削弱了。真正的无声手枪应该是次声枪，通过发出人耳所听不到的次声波，达到隐蔽射击的目的。
原始的次声波武器
另外，次声波还具有快速传播的特点。次声波在空气中的传播速度为每秒300多米，一个小时的行程就达到了1200千米之遥。次声波在水中的传播速度更快，每秒可达1600多米，一个小时就可以运行6000多千米，比在空气中的速度快了4倍多。正是由于次声波悄无声息的快速传播，使得次声武器具有隐蔽突袭的特点。
传播距离远，不易被削弱。声波频率越高，空气或水对它的吸收和衰减作用也就越大。例如频率为1000赫兹的可听声，大气对它的衰减吸收要比频率为0．1赫兹的次声波大1亿倍。一个4千克重的炮弹爆炸时，它所产生的可听声在几千米之外就听不见了，可是它产生的次声波，在80千米以外仍然能被接受到。显而易见，可听声传不远，而次声波则可以传播到较远的地方。而且即使次声波传播到较远的地方，它的强度也不过稍微有些减弱，所以氢弹爆炸时所产生的次声波，可以绕地球好几圈，行程达几十万千米。另外，大气声波导和水下声道对于次声波的远距离传播，也有很大的作用。这个道理和用管子通话的道理相似。我们知道，在相同距离上，两人用管子通话要比不用时听到的声音大一些。这是因为对着管子说话，声波不容易向四周扩散。由于能量大部分集中到了一个方向，因此声波就可以传的更远一些。大气声波导和水下声道也相当于一条管子，这是因为在大气或海水的不同高度或深度，其温度是不一样的，当声波碰到温度较低的大气层或水层时，就像碰到管子的内壁一样，也会产生反射，这样声波就沿着温度稍高的层次向前传导。次声波顺着大气声波导或水下声道这两种无形的管子，就可以传播到较远的地方。如一枚普通炸弹爆炸时所产生的次声波，在大气中只能传播数百千米，而借助水下声道竟可以传播近20000千米之遥，其行程达地球周长一般。正是因为次声波不易被介质吸收，同时大气声波导和水下声道又有利于它的传播，所以就产生了传播距离远，不易被削弱的第二个特点。
穿墙入缝，不易防护。声音的频率越低，它的穿透能力也就越强。如7000赫兹的声波，用一张普通的厚纸就可以将它隔住。但对于7赫兹的次声波来说，就是一般的墙壁也不能将它隔住。即使是普通的隔音材料，对于次声波也起不到吸收的作用。根据试验，次声波可以穿透十多米厚的钢筋混凝土。可见，即使人员躲在隐蔽所里或乘坐在战车、潜艇等金属装备里面，也难以逃脱次声武器的攻击。另外，声波频率越低，通过孔洞传播的能力也就越大。只要防护设施上存在着很小的孔洞，次声波就会乘隙而入，难怪有人形容次声波所到之处，将荡涤一切有生力量。
四、能够呼风唤雨的环境武器
自古以来，人类或者出于对神秘莫测的自然环境的无知和迷信，或者出于对于自然现象的巨大威力的无比崇敬，编造出许多“风婆雷公”、“天兵天将”降妖伏魔的传说。《西游记》中孙悟空请四海龙王、风神雷神共同施法保护唐僧西天取经。《三国演义》中诸葛亮呼风唤雨进行“草船借箭”、“火攻连营”，更是脍炙人口，家喻户晓。民间的种种传说，表达了广大人民希望利用大自然的力量去战胜顽敌的美好愿望，但由于科学技术水平的低下，人类对自然规律的认识极为有限，想要“呼风唤雨”无异于白日做梦。
电闪雷鸣的场景
时至今日，在无数科学先驱的艰辛努力之下，科学技术得到了突飞猛进的发展，小到原子结构，大到浩瀚的宇宙，人类对它们都有了正确深入的认识。大自然也一样，凭借着丰富的知识和先进的器材，人类已经基本上掌握了大自然变化的原因和规律。人类不仅能够预测到它的一些变化，而且能够掌握一些控制其变化的方法，并且积极依靠环境为人类造福。1946年7月，美国人谢弗尔在实验室里用固态二氧化碳（干冰），使过冷水滴变成了冰晶。同年11月13日，他利用在实验室内取得的研究成果，进行了一次具有历史意义的高空播云飞行。当他在12千米的高空，从飞机里向下面头撒干冰后不久，像在实验室里看到的一样，立即看见在云中到处都是耀眼的冰晶，这标志着人工降雨试验获得成功。这次意义重大的飞行，使人工影响自然的事业进一步从理论走向实践，从实验室走进大自然。
中国古代著名的草船借箭
我们知道，先进的技术总是要最先应用于军事领域。对于能够影响大自然的技术手段也不例外。各国的军事家，甚至包括广大的军事爱好者，都深深地了解，任何军事行动都离不开相应的作战环境。我国古代著名的军事理论家孙武在2500年前就指出，“天时、地利、人和”是夺取战争胜利的重要保证。将“天时”排在首位，可见环境的影响对于军事行动是多么的重要。综观古今中外的战争，利用环境进行作战的先例比比皆是。如1916年12月中旬，意大利和奥地利两支军队为控制杜鲁莫达山，苦苦厮杀而相持不下，恰在此时，天下起了大雪，连续下了三天三夜，山上覆盖了厚厚的白雪。待雪终之后，两支军队不约而同地用大炮对准雪峰猛轰，顿时冰块、雪块铺天盖地地倾泻下来，压住了士兵。这一场冰雪大战持续了48小时，18000多名士兵遭灭顶之灾，两军侥幸活下来的仅有9人。由此可见，作战环境可以直接影响着战场上的胜败。刚才我们讲到美国人率先试验了人工降雨。可就在人工降雨的科研工作刚刚取得了一点进展的时候，军方对这种改变环境的技术产生了浓厚的兴趣，各国政府争先恐后将大量的人力、财力投入到对自然影响的研究中去，以图服务于军事的目的。在这种背景下，环境武器诞生了。
1．环境武器真面目
环境武器是指通过利用或改变自然环境状态所产生的巨大能量，以战胜或危害敌人的作战行动的武器，也称作地球物理武器。环境与人的关系非常密切，如果破坏敌方人员所生活的环境，就可以起到杀伤敌人的作用，比如可以人工制造地震、海啸，或者改变某个地区的温度，制造山崩、雪崩、滑坡、山洪等灾害。
海啸
环境武器是一种特殊的神奇武器。它与传统武器相比有三个显著特点：一是威力大。环境武器所引起的地震、海啸等自然灾害给人类带来的危害性可以达到甚至超过任何一次大型爆炸造成的破坏。二是效率高。环境武器并不直接产生杀伤力，而是通过有限的爆炸来诱发巨大的自然力。因此，和其他直接杀伤武器相比，它具有极高的战斗效率。如一颗万吨级核弹，在某一特定区域的地下爆炸之后，可以“制造”出千万吨级核弹毁伤力相当的地震、海啸等。三是隐蔽性强。环境武器的杀伤力是由其诱发或制造的自然灾害来体现的，这种诱发性爆炸大多在距离攻击点数百至数千千米之外地下进行，而且诱发或制造灾害的时间可以滞后一段可控的时间。因此，在一般情况下，受攻击的一方往往只会归罪大自然，攻击者很容易逃避战争发起者的责任。
南极的海啸冰浪
2．环境武器大家族
目前，环境武器大家族包括了陆地环境武器、海洋环境武器、气象武器和综合性环境武器等。它们大多是利用地球环境本身的不稳定性，通过爆炸、播撒催化剂或其他物理、化学方法，促使环境发生变化，以达成军事目的。下面我们将一一介绍环境武器大家族中的成员。
（1）高温高压冷温武器“四剑客”
一是温压炸弹。目前，美海军正在设计制造一种能用肩射多用途攻击武器发射的高温压弹，以用于城市环境作战。温压弹，也成为燃料空气炸弹，是美国防部降低防务威胁局在2002年10月，组织海军、空军、能源部和工业界专家，利用两个月时间突击研制的。12月14日通过了试验验证，并成功应用于阿富汗战场。温压弹爆炸时能产生持续的高温、高压，并大量消耗目标周围空气中的氧，不仅打击洞穴和坑道目标效果显著，而且会造成目标建筑中人员的窒息死亡。除去用温压弹打击洞穴、坑道和掩体等狭窄空间目标，海军陆战队还计划利用便携式温压弹打击城市设施，包括建筑物和沟道等。
被称为“炸弹之母”的美国GBU-43大型燃料空气炸弹
二是寒冷武器。美军计划在17千米的高空引爆一颗甲烷或者二氧化碳炮弹——寒冷武器，炮弹碎片遮蔽太阳，天气骤然变得异常寒冷，将热带丛林中的敌人活活冻死。
三是高温武器。通过发射激光炮弹，使沙漠升温，空气上升，产生人造旋风，使敌人坦克在沙暴中无法行驶，最终不战自败；其钢制弹壳内装有易燃易爆的化学燃料，采用高分子聚合物粒状粉末，以便提高武器系统的威力和安全性；爆炸发生时会产生超压、高温等综合杀伤和破坏效应；既可用歼击机、直升机、火箭炮、大口径身管炮、近程导弹等投射，打击战役战术目标，又可用中远程弹道导弹、巡航导弹、远程作战飞机投射，打击战略目标。
四是热压气雾武器。目前，英军开始研制一种利用热浪、压力和气雾打击目标的精确打击武器。这种武器运用的是先进的油气炸药原理。弹头里的炸药在撞击目标后以气雾形式扩散并燃烧，迅速形成一股高压爆炸波，摧毁目标。这种武器在撞击后弹体燃料会马上被点燃，从而产生大量的浓雾爆炸云团，通过热雾和压力摧毁建筑物内的目标，并且能够在很大范围内杀伤敌人，在目标区域内的敌人很快会被压力压死、气雾憋死。
（2）闪电太阳武器“三兄弟”
一是人工控制雷电。人工控制雷电，是指通过人工引雷、消雷等方法，使云中电荷中和、转移或提前释放，控制雷电的产生，以确保空中和地面军事行动的安全。人工控制雷电主要方法有：利用对带电云团播撒冻结核，改变云体的动力学和微物理学过程，以影响雷电放电；采用播撒金属箔以增加云中电导率，使云中电场维持在雷电所需临界强度以下抑制雷电；人为触发雷电放电，使云体一小部分区域在限定的时间内放电。
太阳武器
二是太阳武器。就是一种利用太阳光来消灭敌方的武器。实际上利用太阳光作为武器，早就使用过。1994年俄罗斯卫星曾在轨道上安放了一面镜片，镜片的反射光在夜间擦过地球，这说明目前的技术已经能够在4万米高空集中镜面反射光。据计算，聚焦的热源中心温度可达数千度，可以毁灭地球上的一切。这种武器也很有可能出现在新世纪的战争中。
三是闪电武器。下一次世界灾难降临的时候，可能看不到蘑菇云，只听见一声遥远的啪嚓声，你还以为是无辜的闪电。你的电脑连同里边的所有数据都被烤焦。这时你听不到内燃机的轰鸣，世界仿佛倒退到200年前。这并非耸人听闻，五角大楼相信，新一代爆炸后的世界就会是这副模样。这种武器在目标上方爆炸后，会辐射出高强度的电磁脉冲，能够使半径数十千米内的飞机、雷达、电子计算机、电视机、电话、手机等几乎所有的电子设备无法正常工作，甚至造成难以修复的严重物理损伤。
（3）云雾武器“三姐妹”
一是云雾炮弹。这种炮弹又叫燃料空气炸药炮弹，通常使用环氧乙烷、氧化丙烯等液体炸药，将其装填在炮弹内，通过火箭炮或迫击炮发射到目标上空。
第一代云雾炮弹属于子母型，即在母炮弹内装3枚子炮弹。每枚子炮弹装填数十千克燃料空气炸药，并配有引信、雷管和伸展式探针传感器等。当母炮弹发射到目标上空后，经过1～10秒钟的时间，引信引爆母炮弹，释放出挂有阻力伞的子炮弹，并缓缓地接近目标，在探针传感器的作用下，子炮弹在目标上空预定的高度进行第一次起爆，将液体炸药撒出。液体炸药在空中扩散并迅速与空气混合，形成直径约15米、高约2．4米的云雾，将附近的地面覆盖住。经过0．1秒的时间，子炮弹进行第二次引爆，使云雾发生大爆炸。
目前，云雾炮弹已经发展到第三代，其性能又有较大的提高，使用的范围也扩大了。
二是人工消云、消雾武器。人工消云、消雾是指采用加热、加冷或播撒催化剂等方法，消除作战空域中的浓雾，以提高和改善空气中的能见度，保证己方目现观察、飞机起飞、着陆和舰艇航行等作战行动的安全。
云雾弹爆炸过程
在第二次世界大战中，英军曾使用一种称为“斐多”的加热消雾装置，成功地保障了2500架次飞机在大雾中安全着陆。1968年，美军为保障空军飞机安全着陆，曾使用过人工消雾武器。
三是人工造雾。人工造雾，就是通过施放大量的造雾剂，人为地制造漫天大雾，用以隐蔽自己的行动，或给敌人的行动造成困难和障碍。例如，美军曾经在伏尔加河沿岸地区人工制造了5千米长的雾层掩护渡河。德国也曾用人工造雾的方式掩护其军事目标，以免遭到盟军的轰炸。
（4）人造环境武器“五大金刚”
一是人工海幕武器。人工海幕武器，用一颗水下炸弹仿造一次海幕武器，30米高的海浪能把敌人的船只、基地一扫而光。这是一种消极被动的武器。它主要是运用人工方法制造出一种能保护舰船和军事设施保护幕，使敌舰船、飞机以及舰载雷达等侦察系统失去效能，如同受到强烈的电子干扰一样，无法发现目标，达到神出鬼没、隐蔽出击的目的。
二是人造洪瀑。用人工降水的方法增加敌对国或敌活动地区的降水量，形成大雨、暴雨，以影响敌人的作战行动，使敌人的作战物资受潮变质，影响其战场使用，甚至造成洪水泛滥，伤人毁物，冲垮道路桥梁，使敌人交通中断，补给困难，机动受限。这是在战争中使用较为普通的一种气象武器。使1967年3月20日～1972年7月5日，美军在东南亚地区大规模地使用了人造洪瀑，历时几年，共动用飞机2602架，撒布了47409个碘化铅和碘化银装置。共耗资2160万美元，造成以上地区雨水失调，雨量较常年增加30%，给对方的军事行动造成了巨大的困难。
WR－1B型增雨防雹火箭作业系统
三是人造干旱。通过控制上游的天气，我下游的敌对国和敌配置地区制造长时间的干旱，以削弱敌人的战斗力，破坏敌人的生存环境。据曾经担任过美国国防部国际研究和技术协会的专家劳维尔·彭特透露，美国中央情报局和五角大楼曾于1970年对古巴实施了代号为“蓝色尼罗河”的气象战演习并取得了良好的效果。美军对古巴“上游”的云层播撒碘化银，使带雨云层在到达古巴之前先把雨降落下来，造成了古巴反常的干旱天气，严重影响了古巴境内的农作物生长，使糖类作物的生产没有完成预定的指标。这一事例说明，人造干旱这种气象武器已经具备了实战运用的基本技术。
四是人工引导台风。向台风云区投放碘化银发烟弹或其他化学催化剂，使台风改变路径并将台风根据需要引向敌对国，以毁伤敌对国人员和军事设施。据说美国在1962年、1969年、1971年多次使用以上方法对台风进行过有效控制。
五是人造臭氧空洞。利用化学或物理的方法，消除大气层中某个大范围内的臭氧分子，在大气臭氧层中形成“紫外窗口”，让太阳的紫外线直接杀伤敌对国的人员和和生物。大气层结构表明，距地面高度为15～50千米的平流层中有一臭氧浓度最大的臭氧层，如果在臭氧层中引入氮的氧化物、氢的化合物、含氢的根以及类似的化学药剂，就可以破坏原有臭氧化合与分解的平衡，使臭氧浓度减少，形成臭氧空洞。因为臭氧起着吸收大部分太阳紫外线的作用，臭氧空洞加大了紫外线对局部地面的照射强度，轻者可使人员皮肤灼伤，重者则有致命危险。
（5）气象防护武器“四侠客”
一是气象伪装。是指运用气象武器制造雾、雪、雨天气，用以隐蔽己方的作战行动和战场重要目标的一种作战形式。由于雾、雪、雨等天气能够有效地降低对方可见光、红外、照相等侦察器材的探测效果，利用这些人造天气可以有效隐蔽己方的作战行动，使对方难以探测到目标的真实位置和行动去向，降低对方的火力打击效果。气象伪装运用灵便，效果明显，作战速度快，是运用气象武器作战的一种最常见形式。
二是气象清障。是指运用气象武器消除雾、雪、雨、风等天气障碍，为己方作战行动提供气象保障的一种作战形式。它通过采用各种战术技术手段，把不利天气转化为有利天气，在较短的时间内为己方的作战行动创造一个良好的战场天气。
三是气象侵袭。气象侵袭是指运用气象武器破坏对方作战地区内的战场环境，给对方造成行动或生存上的种种困难，从而削弱对方的作战能力，限制对方的行动自由的一种作战形式。
四是气象干扰。气象干扰是指运用气象武器制造恶劣和特殊的天气，用以干扰对方的作战行动和武器装备正常运转的一种作战形式。当利用气象武器将恶劣天气强加给对方时，就会对对方的心理、生理、作战行动产生全的大的干扰作用。当运用气象武器给对方制造某种特殊天气时，还可能使对方的某些武器装备无法正常工作。例如，在越南战场上，美军曾经研究使用了一种化学药品对云层进行特殊处理，使云层产生酸雨，当北越用来引导地空导弹的雷达设备淋此酸雨后，就无法进行正常运转。
（6）海洋环境武器“四猛虎”
一是化学雨武器。化学雨武器是从早先的气象武器演变过来的一种新型武器，在海战中的作战效能尤为明显。它主要由碘化银、干冰、食盐等能使体内形成水滴，造成连续降雨的化学物质和能够造成人员伤亡或使武器装备加速老化的化学物质组成。该武器分为两大类，一类是永久性的，一类是暂时性的。永久性的化学雨武器主要用于隐形飞机或其他无人飞行器运裁，偷偷飞临敌国上空撒布，使敌军武器加速腐蚀，进而丧失作战能力；而暂时性的化学雨武器主要是使敌部队瞬间丧失抗击能力，它由高腐蚀性、高毒性、高酸性等物质组成。
核爆炸形成的海啸
二是海啸风暴武器。提起海啸，人们无不为之胆战心惊、毛骨悚然。自然界中，海啸是由风暴和地震所引起的。据有关材料记载，1965年夏天，美国在比基尼岛上进行的核试验却激发了军事科学家们研制海啸武器的浓厚兴趣。那次核爆炸，在距爆炸中心500米的海域突然掀起60米高的海浪，海浪在离开爆炸中心1500米之后，高度仍在15米以上。这一试验表明，未来研制海啸武器运用于海战，将会起到不可估量的作用。当时，美军核试验科学家认为，一旦这种武器步入战场，将能冲垮敌海岸设施和使其舰毁人亡。
三是巨浪武器。对于军舰和海洋设施以及登陆作战来说，风浪是一种不可小视的重要因素，巨大的风浪常常导致舰毁人亡，军事设施毁坏。因此，利用风浪和海洋内部聚合能使大洋表层和深层产生海洋潜潮，从而造成敌海军舰艇、水下潜艇，以及其他军事设施的倾颠和人员死亡。军事科学家认为，巨浪武器还可用于封锁海岸，达到扼制敌军舰出海进攻之目的。不过，到目前为止，真正引起巨浪的方法尚没问世，只是引发了一些小浪级的浪涛，这也是算得上是巨浪武器运用成功的前兆。
四是泛滥武器。飞机在厚厚的云层上面抛撒硝酸银粉尘。粉尘使云层中的水蒸气凝固，大雨洪水般从天而降，重演“水淹三军”一幕。如，作战中，美军无人机从基地飞向云层，在敌方上空抛撒硝酸银粉尘后引起静电反应，借助微波引起毛毛细雨，雨水导致敌人的雷达系统失灵，或出现雷雨交加的天气，致使敌人的轰炸机无法起飞。空袭中，美军无人机借助晶体状的粉尘，通过微波在目标上空布下厚厚的云层，造成不良天气，阻止敌人的空中行动。
（7）吸氧武器“独行侠”
人类生存需要氧气。一些动力机械的启动和运行也离不开氧气。氧气一旦从自然界某一局部空间消失，其情景是惨烈的。基于这一点，军事科学家设想，制造一种能吸收局部空间的氧气，进而使人员死亡和一些需要氧气的机械停止转动的武器。它用于海上战场，将会造成人员无声无息地死去，舰船莫明其妙地停止运转，飞机将沉入大海。这种武器很简单，主要是在普通弹药中掺和吸收大量氧气的化学药物，弹药发射出去，会使攻击目标附近空间产生局部暂时的缺氧，导致人员死亡与武器失控。
1975年4月，美军在越南春禄地区使用炸弹型号为CBU－55B，曾使茂密的热带丛林和农作物因缺氧而枯萎，迫使以丛林为隐蔽物的北越游击队员出逃。在打击塔利班作战中，美军又试验了一种新型的激光制导的BLU－82燃料空气弹，也称为云爆弹、气浪弹、窒息弹或吸氧武器。该型炸弹在目标区爆炸后顷刻间就会产生滚滚的燃烧雾体，立即就可将目标区内的氧气全部吸收掉，使得躲藏在隐蔽处的武装人员人窒息身亡。
五、微观战争中的纳米武器
在人类战争的历史长河中，伴随着科学技术的进步，战争的场面已经从两军对峙，剑拔弩张，发展到远程控制，精确打击。人员在战场上冲锋陷阵，浴血拼杀的场景伴随着陈旧的作战方式已经离我们渐渐远去了。取而代之的则是高技术条件下杀伤力、机动性、隐蔽性三者兼顾的现代化武器装备在战场上的运用。前面的章节所介绍的各种新概念武器，主要向广大读者展示了它们卓越的杀伤效应，但战场从来不拒绝人类科技的尖端成果，20世纪异军突起的纳米技术正好迎合了战场的口味，在这种技术的支撑下，具有高隐蔽性的微型化武器系统——纳米武器应运而生，昔日看似天方夜谭的幻想，如今却变成了现实。
纳米机器人艺术图
武器装备微型化是军事领域中的一项长期研究的内容，微型武器的战场运用也已早有耳闻。美国在越战时期，美军一专门从事生化战研究的专家就利用臭虫的特性，使其充当微型探测器。当前线指挥官正为找不到目标而苦苦发愁时，一大批经过特殊改装的“臭虫探测器”，很快通过飞机散布在越南北方茂密的丛林之中。这些臭虫一旦爬到越南人民军身上吸血时，背上的超微型无线电发射器便发出信号，这就引导了美国轰炸机和攻击机对发出信号的地区实施轰炸。在越南战争的最后阶段，美国企图通过对交通线的狂轰监炸，以争取和谈的有利条件。在这次战役中，“臭虫”也被大量广泛地应用，众多携带发射器的“臭虫控测兵”被散布到越南北方各地，尤其是“胡志明小道”周围，使得越军的运输队无论白天黑夜，在丛林中反复挨炸，却始终找不到原因。
武器专家贾森·纳德勒称中国神话小说《西游记》中的孙悟空给了他灵感
随着科学技术的发展，纳米技术逐渐成为这个时代的热门话题，是怎样的机缘让人类将纳米技术同武器装备制造业结合起来的呢？美国佐治亚纳米技术研究所的世界顶尖的纳米武器专家贾森·纳德勒是这项尝试的第一人。谈起纳米武器的研究，纳德勒兴致勃勃地谈到：“我是很偶然读了中国的神话小说《西游记》，孙悟空变成了小中子钻进铁扇公主的肚子里，迫使她乖乖就范，这改变了我日后的工作和生活方向。”原来，纳德勒于1996年毕业于美国东北大学机械工程专业，随后，他一边工作，一边攻读乔治亚技术研究所的材料与工程学博士学位，期间，他获得两项专利，因此名声大振。2003年，他顺利通过博士论文答辩，众多科研机构的聘用合同蜂拥而至。可令人难以置信的是，关键时刻，纳德勒在《西游记》的影响下，接受了佐治亚技术研究所的邀请函，决定从事纳米武器的研究工作。现如今，纳德勒仍旧负责纳米武器的研制工作，据他预计，在5年之内，他有能力让第一批纳米武器正式服役；10年之内，可望进行大规模部署，包括组建一支“纳米微型军队”。
1．纳米技术解读
什么是纳米？这一定是每一个首次接触纳米的人提出的第一个问题。其实，纳米（nanometer，nm）就字面来说，只是一种尺度，它和我们所熟悉的米（m）、毫米（mm）、微米（μm）一样都是长度计量单位。1纳米等于10－9米，也就是说，1纳米只有10亿分之一米，百万分之一毫米，和千分之一微米。仅从上述的数字，也许我们不能马上想象出纳米的大小，让我们再进一步来描述一下：1纳米是3～4个原子排列在一起的长度；是人头发直径的万分之一。由此看来，纳米是一个很小很小的长度单位，其意义也仅此计量长度而已，本身并没有任何的“价值”可言，而真正有“价值”的是纳米技术。
二氧化硅纳米线像向日葵
有人曾把纳米技术与信息技术、生物技术看作21世纪的三大关键技术之一。毫不夸张地说，21世纪同样也将是纳米世纪。纳米技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在迅速崛起的用原子和分子创制新物质的技术，是研究尺寸范围在1～100nm之间的物质的组成。这个极其微小的空间，正好是原子和分子的尺寸范围，也是它们相互作用的空间。在这样的一个尺度空间，由于量子效应、物质的局域性及巨大的表面和界面效应，使物质的很多性能发生质变。这些变化渗透到各个工业领域后，将引导一轮新的工业革命。纳米技术所追求的最终目标，是要使人类能够按照自己的意愿任意地操纵单个原子和分子，并在对自然界物质的本质进行深入探讨和研究的基础之上，按照人们的期望，在原子和分子的水平上设计和制造全新的物质。纳米技术的出现，是自微电子技术问世以来人们不懈追求的必然结果，同时也标志着人类在认识和改造自然方面进入了一个崭新阶段。
氧化锌纳米微观像（中国国画）
利用纳米技术研制的机器昆虫
目前，科学家们把纳米技术带来的影响视为一场新的信息技术革命的前兆，其应用前景非常诱人，正如蒸汽机、电动机、抗菌素、核能和微电子技术的出现与应用所产生的巨大影响一样，纳米技术将在新材料、工农业生产、社会生活等领域创造出人们意想不到的奇迹，同时也将大大改变战争的面貌。纳米技术在军事上的应用主要体现为把纳米技术转化为微型化武器系统技术。其核心是利用微机电系统实现武器装备“袖珍化”，一改今日的武器系统粗大笨重的印象，最后替代现有的武器装备。
2．神奇的战场精灵
纳米技术的迅猛发展，让军事家们眼前一亮，因为他们多年的梦想——微型化武器如今真的要变成现实了。目前，正在探索和研制的微型化纳米武器，主要分为纳米信息系统和纳米攻击系统两大类。纳米信息系统是指以纳米技术为核心的信息传输、存储、处理和传感系统，纳米攻击系统则是指运用纳米技术制造的微型智能攻击武器。从发展来看，纳米信息系统主要有：
一是“袖珍飞行器”。其实，在一些特殊的领域，如间谍情报领域，早已出现了一些微型化的间谍器材。这已经是公开的秘密。但是，与采用纳米技术研制而成的“袖珍飞行器”相比，这些特殊间谍器材的体积还是太大了。
飞机是当前军事侦察的重要手段之一。但有人驾驶的侦察机面临的危险较大，而无人机也有自身的不足，速度较慢，生存性也有难度。美国国防部正在考虑研制一种长仅15厘米的微型间谍飞行器，至少可持续飞行一小时，航程大约为16千米。它可以在建筑物中进行侦察，收集情报信息；也可以附着在建筑物或设备上，起到“潜听哨”的作用。它是对敌方军事要地等重点设防的封闭型要害目标进行侦察的最佳工具。一般雷达发现不了它，对付飞机的防空武器也无能为力，有掩护身份的秘密间谍可把它藏在行李箱中带进敌国。随着纳米技术的进一步发展，这种“纳米间谍”体积还可以进一步袖珍化。另外，西方有关国家还已经研制了一种“袖珍遥控飞机”，大小相当于一张扑克牌，机上装有超灵敏度感应器，既可“闻出”柴油发动机排放的废气味道，又能在夜间拍摄清晰的红外照片，并可将其获得的最新信息随时传回300千米外的控制基地。它甚至可直接将敌方目标的位置坐标传送到己方的导弹或炮兵发射阵地，并引导精确制导武器实施攻击。
二是“间谍草”。生命力顽强的小草，在战场上也许随处可见。但纳米技术的发展，有可能令未来的士兵产生错觉，把敌人有意种下的“间谍草”当作真草，在不知不觉中暴露自己的一切情报。这种“间谍草”，其实就是分布式战场微型传感器的一种。
“间谍草”装有敏锐的传感器和电子设备，具有像人眼一样的“视力”，全天候、全时辰地监视敌人的一举一动。它与真草并无异样，除非使用特殊的仪器，否则发现不了。当然，这种“间谍草”品种繁多，包括声传感器、热传感器、光传感器、化学传感器、压力传感器等。若不把“间谍草”种到敌方阵地上，而是植在己方士兵的头盔、衣服和武器上，不但可以监视和传送附近敌人活动的情况，而且还能及时传送士兵的个人生理特征和位置，便于更好地保护士兵的安全。
三是“侦察苍蝇”。这是一种如同苍蝇大小的纳米侦察器材，可携带各种探测设备，具有信息处理、导航和通信能力，其主要功能是秘密部署到敌人信息系统和武器系统的内部或附近，监视敌人的情况。这些“苍蝇”可以悬停，也可以爬行，一旦到达指定位置，就可以将探测的数据传回到系统控制着的手中。
四是“纳米卫星”。纳米技术的发展，将有可能使卫星的面貌焕然一新。有人设想，利用纳米技术材料和微机电系统，来制造卫星的各种部件，可大大减轻重量，缩小体积。这就是“纳米卫星”的概念。现在的半导体生产线，开动起来可以生产出数以千计的统一规格卫星，这样成本会大大降低。一颗小型运载火箭一次也可以发射数百颗纳米卫星，在太空中编制着密如蛛网的卫星星座，即使少数卫星失灵，整个卫星网络的工作也不会受到影响。
侦察苍蝇
总之，纳米技术的发展和军事应用，将彻底改变未来战争的面貌。可以想象，当第一代纳米武器服役后，早先称霸战场的重型武器系统，很可能将成为明日黄花。在未来战场上，“四两拨千斤”的场面也许真的会成为家常便饭，屡见不鲜。