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晨枫小苑

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晨枫  

西西河水浪打浪,一浪打到网易上。我本是喜欢纸上谈兵的一介草民,在西西河那边开了一个小铺子,这是海外华人的一个精神家园。我是一个一坐下来就不动窝的懒人,但架不住友人的邀请,到网易也开了一个茶摊。阿庆嫂是怎么说来着:来的都是客。希望您能喜欢我这小号。来来来,先握一个手! 当然,主有主规,客有客道。请勿随地吐痰,喧哗扰众,或者乱贴小广告。不欢迎指桑骂槐,更不准恶语伤人。

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远方的长剑  

2012-04-05 21:33:43|  分类: 纸上谈兵 |  标签: |举报 |字号 订阅

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在美苏军备竞赛的年代,人们的注意力经常集中在坦克对坦克、战斗机对战斗机、洲际导弹对洲际导弹、核潜艇对核潜艇的对比,并根据各自的观察作出各种各样的 结论。但不大为人所注意的是主战平台之外的弹药。在非制导弹药的年代,美苏的弹药技术差别并不很大。但在制导弹药的年代,美国的电子技术和精密制造方面的 领先使美国很快拉开差距,尤其在进攻性精确制导空地武器方面,美国一直领世界之先。“小牛”空地导弹、“哈姆”反辐射导弹、“宝石路”激光制导炸弹、 JDAM、JASSM乃至“战斧”巡航导弹已经为人们耳熟能详,但新的一代空地武器正在出现。如果说各种先进作战飞机是美国空军的骑士的话,这些新一代空 地武器就是这些骑士手中的长剑。理解这些远方的长剑对理解未来的战场至关重要。

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在美苏军备竞赛的年代,F-15这样的“高可见度”装备最吸引人们的注意


但美苏武器系统的真正差距在于电子系统和制导武器,如“宝石路”激光制导炸弹

二战以来,雷达成为防空体系中最重要的一环,即使在隐身技术日益发展的今天,雷达的中坚地位依然不可动摇。隐身是任何有点自尊的未来空军必不可少的本事, 但隐身只是压缩敌人雷达有效性的手段,对付敌人雷达最终不能靠躲,而要摧毁,为后续力量打开安全通道。在越南战争中,美国首次使用AGM-45“百舌鸟” 反辐射导弹,用被动雷达接收装置锁定照射中的敌人雷达,直接命中摧毁。但“百舌鸟”没有记忆,反干扰能力低,敌人雷达关机就很容易甩掉跟踪,使“百舌鸟” 失控自毁。第二代AGM-88“哈姆”反辐射导弹不仅速度大大增加,减少敌人的反应时间,还有记忆能力,敌人雷达关机后,可以根据关机前的位置继续飞行, 直至命中。但这对于机动雷达还是不行,敌人雷达关机并通过自身机动迅速离开原地点的话,“哈姆”无法探测目标的移动,将击中最后测定但已经空白的雷达位 置。


“百舌鸟”是第一代反辐射导弹,容易被雷达关机而甩掉


“哈姆”是第二代反辐射导弹,单靠关机已经甩不掉了

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AARGM是第三代反辐射导弹,不仅在最后阶段开启毫米波雷达捕捉已经关机的雷达,还上传命中前的图像以确认战果,避免重复打击

最新的AGM-88E“先进反辐射导弹”(AARGM)在“哈姆”的基础上改进,只要敌人雷达短暂开机,就足够捕捉定位。AARGM用GPS辅助定位,提 高敌人雷达最后位置的记忆精度。更重要的是,AARGM还有主动毫米波雷达导引,用于精确扫描地面,搜寻已经逃遁的敌人机动雷达。由于AGM-88E的速 度很快,飞行时间短,敌人雷达关机机动也离开不了很远,所以AARGM的毫米波雷达捕捉住正在逃遁的敌人雷达的概率很高,使得关机机动都无法逃脱打击。在 精确制导武器时代,战场战果评估成为越来越重要的问题。不能可靠评估战果的话,将只能重复打击可能已经摧毁的目标,不仅造成浪费,战斗机重复进入攻击位置 也增加不必要的风险。AARGM具有电视摄像头,在击中目标前的最后时刻,可以上传目标图像,用于确认打击效果。AARGM于2003年开始研制,计划在 2010年开始批量生产,现在延迟到2012年,2013年开始形成战斗力。

但是,面对强大的敌人防空体系,要进入反辐射导弹的发射阵位而不被首先探测到并遭受敌人防空导弹和战斗机的拦截也不容易。隐身是一个办法,另一个办法是干 扰。全频带强力干扰在理论上可以通杀敌人的预警雷达、火控雷达到导弹的雷达导引头,在实际上不可能达到那样的频带和功率。何况强力干扰平台本身就是一个特 别招摇的目标,很容易被打掉。欺骗式干扰要精致很多,但欺骗的关键一在于信号特征要能以假乱真,二在于干扰源和被掩护目标要有足够距离。信号不逼真当然不 行,容易被识破;距离不够远也不行,欺骗来欺骗去,结果还是把注意力引导被掩护对象的身上,因为距离欺骗比较容易实现,但角度欺骗就很难。于是ADM- 160“微型空射诱饵”应运而生,简称MALD。

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MALD是外形像导弹的有动力诱饵,可以逼真地模仿被掩护目标的雷达反射特征,但格栅式尾翼是从俄罗斯“偷”来的技术

MALD是外形像导弹的有动力诱饵,重量只有115公斤,但速度可达0.9马赫,航程可达920公里。MALD从1995年开始研制,采用推力为150磅 的哈密尔顿?森德斯特兰德TJ-150微型涡喷发动机,在发射前可以指定多达100个途径点,由GPS和惯性导航控制航迹,单价12万美元。这个小东西具 有可调雷达反射增强装置,可以逼真地模仿从B-52到F-16到F-117的各种飞机。有意思的是,MALD采用苏联发明并用于R-77中程空空导弹的格 栅式尾翼,美国总是神神叨叨到处抓别人“偷窃”美国技术,但对于格栅式弹翼倒是很泰然地笑纳了。

由于重量较轻,体积较小,成本较低,MALD可以大量使用。不仅B-52这样的重型轰炸机可以大量携带,F-16一级的战斗机也可以携带多个MALD,在 进入高危空域之前发射,迷惑敌人雷达。MALD的最新改型MALD-J具备雷达干扰机,可以连骗带唬,压制敌人的防空雷达。MALI则是带战斗部的 MALD,在完成诱饵任务之后,可以飞向预先指定的目标,作为巡航导弹攻击。由于MALI本身具有引火烧身的天然使命,预订目标只能是次要目标,是 MALI没有被击落才轮得到攻击的目标。具备视频和其他侦察设备的MALD-V也在研制之中,可以兼作一次性使用的无人侦察机。更有甚者,MALD可以从 运输机的大型框架式发射装置投放,几十上百个MALD蜂拥扑向敌人的防空体系,其中有简单的诱饵、带干扰机的MALD-J、带战斗部的MALI和侦察型的 MALD-V,不仅可以迫使敌人的防空体系疲于应付,还可以侦察敌情和直接杀伤,掩护后面的战斗机突防,发动决定性的打击。从某种意义上说,MALD相当 于简易版而且一次性使用的无人作战飞机,作战飞机和MALD混合使用,揭示了未来空中战争的一角。MALD已经在2010年形成战斗力,美国空军预计装备 至少1500枚。MALD-J计划在2012年完成研制,MALI和MALD-V也在研制中。

美国空军一向信奉攻势空军的原则,其中最主要的一条就是空军的首要目标在地上,而不是空中。空军的生命力不在于控制天空,而在于从天空控制大地。从越战末 年开始,AGM-65“小牛”空地导弹就是美国空军的主力战术空地导弹。进入无人机时代,AGM-114“地狱火”反坦克导弹也成为空对地的主要武器。但 导弹的成本毕竟比较高,无控火箭依然是很常见的空对面攻击武器。对于美国陆军和空军来说,这就是70毫米“海德拉70”火箭。这是从40年代末美国空军 70毫米空对空火箭发展而来的,弹翼可以折叠,在发射后弹出,以缩小发射前的直径。常用发射装置为19管火箭巢,可以挂载在AH-1“眼镜蛇”、AH- 64“阿帕奇”、OH-58“基俄瓦武士”、A-10“霹雳II”、F-16“战隼”、F-18“大黄蜂”等作战飞机上。传统上,无控火箭采用齐射方式 (实际上是波次发射),用于覆盖面目标,每枚70毫米火箭弹的战斗部威力相当于一颗重磅手雷,可以有效地对付步兵、轻装甲车辆、轻型工事等软目标,相当于 空地武器中的霰弹枪。


70毫米的“海德拉”火箭是美国陆航和空军的主要空对面武器


加装激光制导组件后,“海德拉”火箭成为廉价空对地导弹

70毫米火箭成本低廉,所以可以倾泄使用。但应用现代低成本制导技术之后,70毫米火箭弹可以达到高精度,依然保持不到10000美元的单价,岂不鱼与熊 掌兼得?美国陆军从1996年启动“先进精确杀伤武器系统”(简称APKWS),但在2007年下马了。美国海军在2008年接手,继续以“低成本制导成 像火箭”计划(也称APKWS II)发展。英国宇航的方案入选,采用激光半主动制导,可以采用现有的各种“海德拉70”的战斗部,包括爆破、杀伤、燃烧、穿甲等类型,具有碰炸、延时、 定时、空炸等多种引信。和“小牛”或者“地狱火”相比,APKWS II不仅成本低,附加杀伤小,还可以增加携带数量,增加战斗自持力。一架“阿帕奇”一次出动最多可以携带16枚“地狱火”,但要是挂载两对19管70毫米 火箭发射器的话,可以携带76枚精确制导火箭,可以精确打击的目标数量大大增加。A-10、F-16、F-18也同样得益。当然,制导火箭的缺点是目标捕 获范围较小,APKWS II的导引头视角只有正负4度。这是空地导弹的补充,而不是代替。APKWS II在2010年已经投入低速试生产。

如果说APKWS II特别擅长对付软目标的话,钻地炸弹就是专门对付硬目标的。2250公斤的GBU-28已经很厉害了,可以由F-15E携带,但对付很深并特别加固的地 下核设施或者指挥部还是不够用。在入侵伊拉克之后,美国对现有钻地炸弹的实战效用仔细评估后,决定研制13.6吨重的GBU-57巨型钻地炸弹,要求可以 穿透十几米混凝土。但GBU-57太重了,只有B-2能携带。

美国空军实验室正在研制“高速钻地武器”(简称HVPW),用火箭助推使炸弹的接地速度高达5马赫,使910公斤的火箭助推钻地炸弹具有相当于2250公 斤重力钻地炸弹的钻地能力。固体火箭助推的推力可调,确保接地速度和钻深与目标达到最优匹配。这种新型炸弹具有智能引信,可以探测到穿透混凝土进入室内的 时刻而自动引爆,避免固定延时引信由于定时不当而提前或者过晚引爆的问题。最重要的是,HVPW的体积和重量足够小,可以由F-35在机内携带,现有美国 战术飞机也能挂载。HVPW计划在2014年投入使用。

由于隐身飞机强调机内挂载武器,武器的轻小十分重要。另外,制导武器精度越来越高,只需要很小的威力就可以达到有效杀伤,还避免政治上很有害的附带杀伤。 在2003年入侵伊拉克的作战中,美国空军和海军没有225公斤以下的炸弹,用于城镇作战威力过大。美国海军为了避免过度威力造成的附加杀伤,特意用混凝 土填充的“宝石路”激光制导炸弹,靠重量和动能摧毁目标,但不造成附加杀伤。但GBU-39“小直径炸弹”(简称SDB)才是正解。


SDB的直径小、重量轻,F-22也能携带好多

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但SDB的威力相当可观

130公斤的SDB重量轻,直径小,战斗部只有23公斤。SDB具有GPS加惯性制导,圆公算误差5-8米,如果使用差分GPS还可以进一步提高精度。 SDB还有可以折叠的菱形弹翼,具有优秀的滑翔能力,典型射程65公里,但由F-22以1.5马赫在高空投放的话,射程可达110公里。SDB尽管重量较 小,但穿透能力不弱,在试验中穿透2.4米厚的钢筋混凝土顶盖,相当于传统的910公斤BLU-109炸弹的威力。

第一代SDB在2006年开始部署,第二代SDB正在研制,军用代号也改为GBU-53。SDB II的基本尺寸不变,改用简单的弹出式后掠弹翼。SDB II将具有数据链,数据速率达到每分钟38个猝发信息,可以在投放之后实时更新目标坐标,或者从弹上发回最后命中点的信息,用于战果核实。数据链还容许投 弹飞机脱离,由其他平台(其他飞机、地面控制)接管更新目标坐标,甚至指令自毁。SDB II还具有激光半主动、主动毫米波和非制冷红外成像制导。激光的精度高,但容易受到气候影响;毫米波不受气候影响,对金属和移动物体特别敏感,适合打击装 甲集群,但识别目标能力较差;红外可以昼夜使用,对有生力量特别敏感,精度、抗气候影响能力居中。增加了激光、毫米波、红外制导不仅克服了GPS受干扰或 者信号丢失问题,还可以攻击机动目标,或者把三种导引头的信息综合判别,达到一定的自主目标识别和确认能力。更重要的是,SDB II具有足够的机动性和智能,可以在飞机已经飞临上空时投弹,自动绕飞一圈然后命中正下方的目标。说起来,这是早期制导炸弹的一个短板。制导炸弹一般都具 有一定的滑翔能力以增加射程,降低发射平台暴露于敌人防空火力的危险。但早期制导炸弹的机动能力有限,如果飞机飞过了头,或者已经到达目标上空,需要绕飞 一圈,重新进入,在远方投弹。这不仅增加不必要的风险,也延误了时间。在伊拉克和阿富汗战场上,防空威胁基本不存在,但及时投弹和命中对地面上等待火力支 援的士兵至关重要,所以SDB II的这个能力十分重要。SDB II的战斗部为成形穿甲、高爆、破片综合型,可以有效地对付从主战坦克到无防护单兵的各种目标。

SDB最大的特点当然是轻小。一架F-15E可以挂载28枚,一架F-22可以携带8枚另加两枚AIM-120中程空空导弹,一架B-2则可以携带惊人的 80枚。在二战中,轰炸机的投弹只有不到一半落在目标周围3公里半径以内。如果轰炸重要军工厂区的话,一架B-2可以代替二战时代几百架B-17。作为制 导武器,SDB II的单价也还算低,定位在6-8万美元,计划总产量高达17000枚,其中美国空军12000枚,美国海军5000枚,外国订单将使总数进一步增加。 SDB II预计在2014年开始试生产,2018年开始大规模部署。

精确制导武器的小型化、低成本化不等于美国空军放弃了高端,还有什么比5马赫高超音速巡航导弹更高端呢?事实上,美国空军还在试验雄心更大的20马赫导 弹,和洲际导弹的再入速度相当。弹道导弹的速度早就超过了5马赫,但弹道导弹的弹道固定,即使有末端机动能力,那也很有限。高超音速巡航导弹在大气层边缘 飞行,不仅可以把空气中的氧用于燃烧,省却自带氧化剂的重量,还保留了机动能力,极大地增加了打击的灵活性。高超音速意味着更大的动能,即使不考虑战斗 部,5马赫的铁砣子击中目标也好比陨石落地,动能造成的破坏就十分巨大。高超音速不仅意味着及时打击,避免敌人受惊逃跑,还使得拦截十分困难。要拦截5马 赫的高超音速巡航导弹的话,拦截弹需要更高的速度,不仅对火箭发动机是极大的挑战,对导弹的预警、制导、控制和弹体强度更是天大的挑战。

高超音速飞行对动力和气动的要求远远超过现有航空科技的前沿。火箭发动机没有速度限制,但燃料消耗大,不适合长时间工作。涡喷发动机比涡扇更适合于超音速 飞行,但在3.5马赫以上时,涡喷的推进效率急剧下降。压气机需要在亚音速条件下工作,进气道需要把进气速度相应降低,这个损失随速度增高而愈加明显。冲 压发动机用空气的动压取代了压气机,但常规的冲压发动机依然需要将进气速度降低到亚音速,只有在亚音速下,缩小流道才能提高流速,增加动压,所以常规冲压 发动机到5.5马赫以上时,效率急剧降低。超音速燃烧冲压发动机没有这个限制,但燃烧和火焰传播速度的极限是音速,超音速条件下的稳定燃烧极端困难,这好 比骑马的传令兵要在12级台风天向高铁传令。在气动上,3马赫以上就遇到热障问题,所以本来就不简单的气动力学问题变成更加复杂的气动热力学问题,流体力 学现象和热力学现象交织在一起。

在很长一段时间里,超燃冲压和高超音速飞行似乎是捅破一层纸的问题,但这层纸异乎寻常地坚牢,在可预见的将来依然是一个可望而不可即的难关。美国X-51 代表了现代高超音速飞行的最高水平,但飞行时间依然是以秒计算的,离实战化还有很大的距离。但这是一个值得高度关注的方向,重要性可能可以和螺旋桨时代的 喷气发动机相提并论。

另一方面,美国海军有一个十分现实的超音速反舰导弹的需求。反舰导弹是苏联的发明。50-60年代,美国和西方享有航母优势,对于粗陋、笨重的反舰导弹嗤 之以鼻。1967年10月21日,以色列的“埃拉特”号护卫舰被3枚“冥河”式反舰导弹击沉,西方开动雄厚的技术基础急起直追。法国研制的“飞鱼”成为欧 洲海军的标准装备,美国则研制成功“鱼叉”,在70年代后半期开始使用,改进型至今依然是美国海军的主力反舰导弹。

“鱼叉”不仅可以从军舰上发射,还可以从飞机或者潜艇发射,改装导引头和战斗部后,还作为“斯拉姆”陆攻导弹使用。但“鱼叉”是高亚音速的,飞行速度慢, 容易遭到拦截。俄罗斯在反舰导弹小型化和通用化方面落后于西方,但在超音速化走到了前面,P-270“日灸”(北约代号SS-N-22)成为“现代”级驱 逐舰上的利器,更新的P-800“宝石”也已经问世,甚至印度也有幸和俄罗斯合作研制“布拉莫斯”。


超音速反舰导弹LRASM的最终方案还没有公布,这是DARPA的设想图

美国曾长期对超音速反舰导弹的价值持怀疑态度。超音速反舰导弹掠海飞行难度大,通常需要适当提高飞行高度,抵消了速度带来的增加拦截困难的好处。超音速飞 行的阻力大,导弹航程较短,红外特征大,这是额外的缺点。但冷战结束后,美国获得了俄罗斯Kh-41空地导弹,在试验中证实了超音速反舰导弹的实战价值。 经过多年的磨蹭,美国海军终于启动了新一代的“远程反舰导弹”(简称LRASM)计划。

LRASM的速度要求没有公布,外界估计和“布拉莫斯”的2.8马赫相当。但和现有超音速反舰导弹相对较短的射程不同的是,LRASM将具有800公里射 程,这要求LRASM使用较省油的冲压发动机。但更高的难度来自制导。800公里射程超出了通常超视距制导的范围,只能在远程探测和GPS的辅助下概略瞄 准,靠导弹上的先进导引头自主捕获、识别、确认、锁定目标,并选择最薄弱的部分攻击。LRASM要求能从现有的通用发射装置发射,这包括舰载垂直发射系 统、潜艇垂直发射模块,当然还要能从飞机上发射,有必要的话,还要包括陆上发射。不过这在现在还只是国防先进研究计划局(DARPA)的概念验证研究计 划,离产品化和实战化还有距离。

但DARPA领导研制的通用空射导弹离产品化和实战化要近得多,计划在10年内完成技术准备。导弹的出现是武器技术的一个巨大进步,但导弹的专业化也带来 巨大的困扰,尤其对于战斗机来说,每次出击可带的武器数量有限,如果品种不对路,不仅严重影响作战,还可能小命不保。但通用空射导弹则不同,不仅可以用于 空战,还可以用于拦截巡航导弹,甚至在地面防空系统突然出现的时候,转换成对地攻击的导弹。事实上,除了主战坦克和地下指挥所那样的硬目标,通用空射导弹 对绝大多数地面目标都能有效攻击。这对F-22、F-35那样使用机内武器舱的战斗机尤其重要,避免了有限带弹和任务脱节的尴尬。


DARPA的T3导弹更加雄心勃勃,要能够灵活对付飞机、巡航导弹和防空系统。高度的通用性使得F-22、F-35这样机内载弹量有限的飞机每次出动都能携带足够的打击力量,而不必太顾忌任务性质

这个通用空射导弹有一个很酷的名字:“三目标终结者”(简称T3),要求具有和AIM-120相当的体积和重量,同时具有和“哈姆”相当的对地攻击能力, 可以像通常的中程空空导弹一样挂载。通用导弹不是新概念,80年代的ADATS就是防空反坦克两用的,尽管不大成功。AIM-9X“响尾蛇”空空导弹也已 经具有一定的空地能力,弹体、战斗部、导引头保留,只需要软件升级,2009年9月在墨西哥湾的试验中,成功地击中一艘高速机动中的小艇。但T3要更进一 步,T3将在推进、多元导引头、数据链、制导与控制、多模式战斗部等方面全面推进导弹技术前沿。

T3要达到较大的射程和较高的终端速度,必须采用火箭冲压发动机,也就是说用火箭发动机启动和加速,达到足够速度后转入冲压发动机模式。冲压发动机在传统 上使用液体燃料,容易控制推力,但火箭发动机则以固体燃料为宜,不仅简化保存和发射准备,也具有较高的能量。固体火箭和液体冲压在很长时间里难以调和,很 多现有的火箭冲压发动机索性走懒人路线,把固体火箭助推器和液体冲压发动机捆绑安装,固体火箭助推器在燃尽后抛弃,液体冲压发动机启动,接力工作。不过这 样的组合重量和体积都很大,不适合T3。Aerojet已经在2010年8月成功地演示了具有可调推力的一体式固体火箭冲压发动机,有望成为T3的推进技 术。

T3需要有效攻击从战斗机到巡航导弹到地面机动目标,导引头的技术需要达到新的境界。现代电子技术的进步使得多元导引头在重量和成本上成为可行的技 术,SDB II已经采用激光、红外、毫米波加GPS多元制导,T3也不例外。现在对T3的导引头技术还没有足够的报道,估计将包括主动雷达、红外成像、反辐射甚至毫 米波等多种模式,结合GPS和模式识别,达到相当高的自主识别和确认能力,自然包括命中前的信息上传能力,用于战果评估。

在战斗部方面,T3将超越传统的破片或者连续杆设计,而采用定向战斗部,把毁伤的能量集中在目标方向。为了保证可靠杀伤,定向战斗部将在引爆前的最后时刻 自动转向目标方向。这只是“亚毫米波成像引信技术”(简称SWIFT)的一部分。SWIFT还将自动扫描目标,确定最薄弱环节,然后瞄准攻击。这也是用同 一个威力相对较小的战斗部可以攻击空中和地面目标的关键。亚毫米波工作在200GHz频率,天线尺寸小,成像精度高,探测距离有限,但用作近炸引信足够 了。美国空军计划在2014年开始全面研发,中国歼-20的出现使得计划提前了一年,眼下的军费危机可能对此有所影响。

在美国空军十八般兵器的另一端,B-61核炸弹从60年代开始就是美国空军的基本核武器。这是无制导但具有可调威力的核炸弹,威力可以在3000到34万 吨TNT当量之间调节,以适合不同用途。目前美国还有1000枚左右B-61,将来计划缩减到400枚左右,一是核裁军的规定,二是核材料老化导致的自然 淘汰。美国空军正在给B-61加装GPS制导,使B-61可以和常规的制导炸弹一样达到米级精度,改装计划在2018年完成,威力上限下降到5万吨。

在技术上,B-61的精确制导化或许是风险最低的未来武器。在现有的无制导普通炸弹上加装制导组件本来就是美国的强项,改装B-61几乎可以说毫无悬念。 米级精度使得更大的威力没有必要,降低威力也减少了核污染,方便后续战术行动的展开,并减少对无关平民(包括盟国平民)的影响。但降低威力的核炸弹依然是 核炸弹,具有常规炸弹不可比拟的威力,包括13.6吨重的GBU-57超级钻地炸弹,更加适用于深层地下指挥部或者导弹发射井之类的硬目标。但降低威力的 核炸弹也容易形成决策上的错觉,降低使用核武器的门槛。如果对非核国家使用,这将极大地增加了美国的道德成本;如果对有核国家使用,实际上增加了核大战的 危险。低当量核武器是一个争议很大话题。美国在90年代就曾试图研制低当量核武器,但后来放弃了,就是因为这个原因。奥巴马上任之初就宣称美国追求一个无 核未来,现在重新启动B-61改装计划,如何自圆其说还有待观察。

在远方众多的长剑中,还有一把紫薇软剑。和《神雕侠侣》中不一样的是,这把软剑不仅软,而且杀人于无形,这就是“反电子高功率微波先进导弹计划”(简称CHAMP,在英文中和冠军的俗称谐音)。用大白话来说,这就是传说中的电磁脉冲武器。

高功率微波可以损坏雷达和电子系统,这是早就知道的事实。1962年7月8日,美国在太平洋上约翰斯顿岛上空400公里的高空进行空间核试验,140万吨 当量的热核武器在空间产生的巨大火球像一个人造太阳,远在1450公里外的夏威夷透过云层都能看见强烈的闪亮,太平洋上空的人造极光使正在作夜间反潜演习 的新西兰海军也可以看见照亮的海面。核爆产生的强大电磁脉冲使几乎所有测量仪器的读数饱和,夏威夷有至少300盏路灯损坏,众多防盗警报哇哇乱响,电话公 司的微波接力站损坏,使库瓦伊岛和其他夏威夷岛屿的电话通信中断。电磁脉冲使卫星上的太阳能电池板和电路损坏,三颗卫星立刻故障,一个月后7颗卫星故障, 包括第一颗商用通信卫星Telstar,残余辐射的累计影响最终使几乎1/3的近地轨道卫星故障。苏联也哈萨克进行了类似的试验,其中184号试验在地下 长途电缆中引起强大脉冲,造成卡拉甘达的一个电厂起火。

核爆产生的电磁脉冲虽然强大,但使用起来太惊天动地,碍手碍脚。苏联核物理学家安德烈?萨哈罗夫在成为不同政见人士之前,在1951年提出用磁通量爆炸压 缩的方法,在高爆炸药的爆炸瞬间压缩磁场中的线圈截面或者线圈圈数,导致切割磁力线和磁通量“浓缩”而产生强大的电脉冲。另一种方法是用爆炸产生高温高压 等离子体,在装有电极的导管中高速流动,也可以通过切割磁力线产生强大的电脉冲。爆炸压缩法只能一次性使用,磁流体法可以多次使用。强大的电脉冲驱动虚阴 极管或其他微波发生器产生微波脉冲,通过定向天线把微波能量向目标发射。

作为电磁攻击导弹,一次性使用就足够了;但要是需要对沿途目标大范围“扫射”的话,则需要重复使用的能力。当然,“电磁扫射”的能量密度必然较低,难以毁 坏经过电磁加固的军用电子系统或者工业电力设备,但对无防护的民用照明、办公室电脑之类还是有足够的杀伤作用。另一方面,使用聚焦的定向天线可以精确攻击 目标电子设备,避免对周围无关电子设备的附带杀伤。

电磁脉冲武器对于现代战场上比比皆是的电子设备特别有效。雷达天线用于接收微弱的电磁回波,在本质上是电磁脉冲的放大装置,因此对于电磁攻击特别脆弱。通 信天线也有相同的问题。即使没有天线,长导线本身就是良好的天线,所以电磁攻击对于电力电缆、通信电缆和控制电缆也十分有效,缺乏电磁屏蔽的电路板也是电 磁攻击的良好目标。目标被击中的效果和遭到雷击相似,根据接收的能量不同,损坏可以从信号误码、信号饱和、电路元器件烧毁一直到设备受到强电流冲击而起火 爆炸。另一方面,一般建筑和人畜不是良导体,除非接收到的能量特别巨大,否则受电磁攻击的影响不大。电磁武器可以在整个电磁波的频谱里有效工作,为了把电 磁攻击能量集中在目标最脆弱的频段,实战化的电磁脉冲武器需要能够调节频率。


电磁攻击代表了未来软杀伤的方向,这种杀人不见血的新颖武器可能对未来战场带来巨大影响

波音已经在2011年5月进行了首次电磁攻击导弹的试验,将在2013年结束技术验证。导弹的弹体、制导和推进都没有太大的特别,技术关键在于非核电磁脉冲产生技术,但美国空军对于试验的具体情况守口如瓶,对于远期计划也惜墨如金。

远方的长剑寒光闪闪。对付长剑最好的防御不是打造坚盾,而是打造更长、更锋利的长剑。中国航空技术已经取得了巨大的成绩,歼-10、歼-20直指世界先进水平。中国的航空武器技术迎头赶上的那一天,将是中国空中力量真正跻身世界前列的时候。
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