未来的战场上,拥有新概念武器的军队往往能够设计战争,相反则可能面临被动的局面。等离子武器即属于新概念武器之列。目前,世界各国对等离子武器的研究多种多样,大致可分为三类:一是由防空防天武器发射射频波束或激光波束在大气层中形成等离子云,当目标进入其中时,便会产生非正常的应力而导致自行解体。二是由电离层武器发射射频波束对电离层进行局部加热,形成人工可控电离层,用于干扰通信和卫星,或利用其产生新的低频波,对地层进行透射,探测监视敌方的地下目标。三是利用等离子加速器制造电磁炮。
等离子武器辐射的电磁波束聚焦在目标的周围,以电磁波设下“陷阱”,通过破坏飞行环境来打击目标。随着军事科技的不断发展和进步,等离子炮还可以利用激光把重氢加热到百万度的高温,使之变成等离子态,利用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。
传统火炮经过长达百余年的发展,早已成为当今主流常规武器。随着武器工业的发展,火药驱动武器的初速和射程越来越高,但是这种提高不是没有上限的。根据内弹道理论,火药燃气的极限速度和火炮热效率决定了弹丸初速。常规火炮发射时高温高压火药气体在膛内会产生激波,气体的密度、温度在激波处会大幅增加,减小对弹丸的推进力。通过增加装药量和提高装填密度来提高初速的方法已难以突破火药燃气滞止声速与身管寿命的局限。因此,传统火炮性能的提升空间已十分有限。为了突破“瓶颈”,武器专家另辟蹊径,利用火炮发射过程中火药燃烧会在身管内产生等离子体,通过施加磁约束的方法来改善内弹道中火药燃气等离子体的流动特性,以提高火炮性能。其具体做法是在火炮身管内添加高磁性材料或外置磁场发生器,使火炮发射时在身管内壁形成磁化等离子体鞘层,实现如下功能:一是使火炮身管的吸热量大大降低,从而减少身管的热烧蚀;二是降低火炮身管所受的径向力,延长身管寿命,通过适当减小炮管壁厚度,增强机动性;三是减少火药气体的热损失,增加发射时火药气体对弹丸的推力;四是降低火药气体热化效率,使火炮身管中不易产生激波,气体动能相对增加,加大弹丸的出膛速度,使火炮的初速有望突破常规火药气体6马赫的极限。
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焦点。现有的主要方式是利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,飞行中的导弹相对于等离子武器辐射的电磁波而言,相当于“慢镜头”或者静止的目标。因此,攻击非常容易,等离子武器可在瞬间打击各种空间目标,无论真假目标都能够一并摧毁,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。
(作者单位:陆军朱日和联合训练基地)
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