激光炮、电磁炮 这些“新概念炮”向未来战场走来

来源:解放军报    关键词:激光炮, 激光武器, 战场,    发布时间:2019-07-26

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等离子炮

随着科学技术的发展,高技术武器装备不断投向战场,成为导致战争不对称性的主要因素之一。当前,电磁炮、激光炮和等离子炮这3种带有神秘色彩的高技术武器,越来越受到各国青睐,世界各主要军事强国纷纷加大投入和研发力度,已在技术领域取得重大突破性进展。在未来战争中,这些新概念武器,或将崭露头角一战成名,发挥举足轻重的作用。

“动能之王”——电磁炮

电磁炮是一种高能、远程、多任务的武器,可区分为轨道炮、线圈炮和重接炮。电磁炮技术利用电力产生强烈的电磁场,再将这一电磁场转化为推动力,推动炮弹以很高的速度出膛。电磁炮也可以看做是一种特殊的电动机,它的转子是不旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。它主要由能源装置、加速器、开关3部分组成。射速可达120发/分,是当前海军舰炮的3倍以上,射程可达160千米以上。

电磁炮的优越性能主要体现在4个方面:一是电磁推动力大,弹丸速度高。电磁发射的脉冲动力约为火炮发射力的10倍。一般炮弹的初速为0.8千米/秒,而电磁炮可将3克重的弹丸加速到11千米/秒,将300克的弹丸加速到4千米/秒。二是弹丸稳定性好。电磁炮弹丸在炮管中受到的推力是电磁力,这种力量是非常均匀的,且电磁推力容易控制,所以弹丸稳定性远超其他火炮。三是弹丸能量可调。可根据目标性质和射程大小,快速调节电磁力的大小,从而控制弹丸的发射能量。四是隐蔽性好。电磁炮技术不再利用火药将炮弹从炮管射出,而是采用电磁来驱动弹丸,使得电磁炮在作战中比较隐蔽,不易被敌发现。

自19世纪英国科学家法拉第发现电磁感应原理后,1845年查尔斯·惠斯通就通过直流电机带动类似电磁炮的机构,将金属棒抛掷到20米以外,这就是电磁炮的雏形。由于电磁炮卓越的性能和较好的战场应用前景,在两次世界大战期间,一些军事强国都曾经研究过电磁炮的基本原理和构型。进入信息化时代以来,电磁炮的发展更是步入快车道,其军事用途呈现出愈加广阔的前景。

——用于天基反导系统。电磁炮较高的初速,可用于摧毁空间的低轨道卫星和导弹,还可拦截由军舰和地面单装平台发射的导弹。

——用于防空系统。未来战场上,电磁炮可代替高射武器和防空导弹,执行防空任务。用它不仅能打击临空的各种飞机,还能在远距离拦截空对舰导弹。

——用于反装甲武器。电磁炮是对付装甲目标的有效手段,能够发射质量为50克、速度为3千米/秒的炮弹,可穿透25.4毫米厚的均质装甲。

——用于提升炮兵部队火力打击能力。现代战争中,火力占据的地位愈加明显,对炮兵提出了反应快、打击准的要求,电磁炮有望作为新一代火炮,替代传统火炮出现在战场上,以提升炮兵遂行火力打击任务的能力。

未来电磁炮发展会有两个趋势:一是重型化发展。可替代反舰导弹和巡航导弹对上百千米的目标进行攻击。二是轻型化发展。小型电磁炮可承担起舰艇对空防御的最后一道屏障,它不同于常规武器,不受电磁干扰,弹丸飞行速度高,真正做到一击必杀、一剑封喉。

“光弹杀手”——激光炮

激光炮是一种利用强激光束携带的巨大能量摧毁敌方飞机、导弹、卫星等目标和杀伤人员的高技术新概念武器。激光炮堪称“炮中王”,能在一秒钟内发射1000发“光弹”,即威力无比的“强光束”。可依靠远程警戒雷达测定敌方导弹或飞机飞行的方位、距离、高度、速度等参数,经过电子计算机处理后,准确无误地命中目标。激光炮具有攻击目标快、反应时间短、不受电磁干扰等特点,必将成为信息时代的重要武器。

激光炮

激光炮按照作战应用可分为3类:一是致盲型。主要用于装备作战平台。如装备在坦克上,能够持续发射100焦耳左右功率的蓝绿激光,其威力足以烧伤2千米以外敌军士兵的视网膜,或直接给对方的光电设备造成毁伤。二是近距离战术型。主要用于打击临空导弹和飞机。目前已有一些国家使用激光炮成功拦截反坦克导弹。三是远距离战略型。主要用于反卫星、反洲际导弹。很多发达国家的大型水面舰艇采用了核能作为动力,中型水面舰艇的电动化改进也进入实质性阶段,这都为激光炮在舰艇上的应用铺平了道路。

激光炮击毁目标的方式主要有两种:一是穿孔。就是高功率、高密度的激光束使目标表面急剧熔化、汽化蒸发,汽化物质向外喷发,反冲力形成冲击波,进而击毁目标。二是层裂。就是目标被击中后,原子被电离,形成等离子云,“云”膨胀喷射形成应力波向深处传播,应力波的反射进而造成目标被拉断,形成“层裂”破坏。

激光武器是最早进行广泛研究并已取得相当成效的定向能武器。上世纪80年代,世界各军事强国就已纷纷提出了各自激光武器的研究计划。目前,很多国家在激光技术上都有良好的基础,个别国家在强激光武器领域已具备量产能力,高、低功率激光武器在未来战场上的使用将更为普遍。

“空域之伞”——等离子炮

等离子态是物质的第四种形态,前三种分别为固态、液态和气态。等离子态的物质可以自由地占据可用空间,这一特征与气态有相似之处,但其原理更加复杂:原子变成了离子并释放出电子,而电子可以自由地在充满气体的空间中流动。因此,等离子武器辐射的电磁波束并不聚焦在目标上,而是聚集在目标的周围;不是用强大的能量将目标击毁,而是以电磁波设下“陷阱”,通过破坏飞行目标的周围环境来对其进行打击。

电磁炮

等离子炮就是一种利用激光把重氢加热到百万度的高温,使之变成等离子态,借助电磁技术,将这团带电的粒子包裹成“球状”并发射出去,从而摧毁目标的武器。

在现代战争中,如何有效抗击导弹袭击是世界各国共同关注的难题。现有的主要方式是“以导制导”,即用反导导弹拦截攻击的导弹。但随着导弹技术的发展,特别是弹道导弹的命中概率不断提升,“以导制导”便显得“防不胜防”,而等离子炮可轻松拦截飞行的导弹。等离子炮主要由超高频电磁波束发生器、导向天线和大功率电源组成。它集雷达搜索、发现目标和打击目标于一身,极大地简化了攻击过程。

由于等离子炮辐射的电磁波束是以光速传播的,导弹的飞行速度相对于等离子武器辐射的电磁波而言,相当于“慢镜头”或静止的目标,攻击非常容易。因此,等离子炮可在瞬间打击各种空间目标,无论真假目标都能一并摧毁,可有效对付来自太空和高、中、低空内的各种飞行器和导弹的袭击。