<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript1.1" SRC="http://202.106.168.86/js.ng/Params.richmedia=yes&site=go.163.com&category=main&type=banner"></SCRIPT>
<NOSCRIPT> <A HREF="http://202.106.168.86/click.ng/Params.richmedia=yes&site=go.163.com&category=main&type=banner" target=_blank>
<IMG SRC=http://202.106.168.86/image.ng/Params.richmedia=yes&site=go.163.com&category=main&type=banner></A>
</NOSCRIPT>

首页

太空探索

空间军事

资料库

留言板

站长的话

网站更新

相关网站链接

网站更新

相关网站链接

独步一时的高新技术武器

什么是星球大战武器的关键

星球大战会使用什么武器？从当前情况看主要是定向能武器和动能武器。为什么要选择这两类武器呢？因为拦截洲际弹道导
弹的最佳时机是导弹的助推段，而助推段的时间只有3－5分钟，在这么短的时间内，必须完成侦察识别、瞄准、射击等一系列动作。这就要求反导弹武器首先要解决速度问题。能担此重任的恐
怕只有定向能武器和动能武器了。

那么为什么SDI计划认为拦截敌方弹道导弹的最佳时机是导 弹刚发射后的助推段呢？这是因为，此时多弹头重返飞行器尚未
脱离，因而一举可使其多弹头全部失效。如果重返飞行器的多弹头各自飞离，那就很难对付了。此外，在洲际弹道导弹的助推段，
火箭内还残留一些燃料，加上推进火箭的体积比弹头大几十倍，不 但内部燃料极易引爆，而且也容易击中。弹头由于须飞入太空，然
后再从目标上空进入大气层，此时因其与大气摩擦而烧得通红，为
了保护弹头不得不用厚钢板和陶瓷覆盖。然而，推进火箭却为了多装一些燃料并减轻重量，以增加飞行能力，不得不用厚度仅数厘米的铝合金做成。两者之中，哪个容易被破坏，不言而喻。

就助推段而言，原苏联的SS－18型火箭，体形大且燃烧速度 较慢，从发射到主动段结束需时200秒。而燃烧速度较快的美国
MX型导弹仅需180秒。从发射算起到弹头完全与多弹头重返飞
行器脱离需650秒（约11分钟）。因此，SDI计划，击落敌方导弹，最迟要在其发射10分钟以内进行。要尽可能在6分钟或3分钟
内，在导弹尚存留燃料之际，一举摧毁最为适当。

在这么短的时间内，要侦测到导弹的发射，并进行跟踪、瞄
准、指挥迎击等，确有困难，而且还牵涉到己方攻击武器的性能。飞机上常提到的音速词汇――马赫，是指声音在空气中的传播速
度。在高空，音速为300米／秒左右，以1马赫的速度飞行5分钟 的距离不过90公里。换言之，将速度为1马赫的拦击导弹预先置
于离敌方导弹90公里处，在敌方导弹发射的同时也射击，于是， 在5分钟的期限内，双方导弹即能迎面相撞。此时，敌方导弹大
约已上升到离地面400公里的高空。

如果换用机关炮的话，其炮弹刚发射后的速度可达1000米／ 秒。炮弹在大气层外不会减速，5分钟即可飞行300公里。如在地
面发射则来不及，必须预先置于高度400公里的地方。这类武器 的飞行速度愈快，有效射程就愈长。决定问题的关键则是武器的
速度。总之，速度愈快，态势就愈有利。

令人惊叹的“死光”――激光武器

迄今为止，人们知道的最快速度则是光速。“战略防御倡议” 所采用的武器，其速度越快越好，如能具有光速，当然最好。光
速可达30万公里／秒，即 1秒钟绕地球 7圈半，以此速度攻击目 标，那是最理想的。定向能武器就是接近或等于光速并且直线行
进以输送大能量为手段的武器。定向能武器包括红外线、激光、电 子束、粒子束等。由于能够形成类似光束的形态，走向能武器也 称为射束武器。

用作定向能武器的技术也是庞杂不一的。在美国，具体研究
的项目有以下五种：（一）红外线类的化学高能激光器；（二）极 短波激元激光器:（三）核能激发的X射线激光器；（四）自由电
子激光器（五）中性粒子束。这些无论在理论上和实验上都已确 认可行，均属聚集流束以运送高能量。其中的主要代表，则是激
光。70年代后半期，美国空军曾用激光摧毁无人驾驶靶机。海军 曾以HU―1直升机和反坦克导弹TOW做靶子，成功地用激光予
以摧毁。陆军则将电子放电激光器装在LVTP―7水陆两用装甲车 改装成的装置

上，也成功地击落遥控飞机。中性粒子束技术已接近于满足近期试验所需的功率，1989年7月已首次进行了火箭发
射中性粒子加速器的试验。上图是被二氧化碳激光摧毁美国空军无人驾驶靶机（照片），该激光器设置在地面，能发射 10.6微米波长的激光。

“激光”常在报刊、电视上出现，已是人们耳熟之词。将能量 送到二氧化碳之类的气体分子中，或红宝石、半导体等固态物质
的电子中，使这些工作物质中的一部分粒子激发到高能级。能级 的概念是丹麦物理学家波耳提出来的，1914年被弗朗克和赫兹所
证实。它是指原子内电子的环绕轨道并非杂乱无章，而是处于具 有一定能量的轨道上。电子的这种状态，是带着能量的电子由最
低的基态n―l至无限大之间不断变换位置的状态。以氢原子为 例，不受外界影响的原子位于n―l的基态，但将其置于封闭的放
电管中，以电子束撞击，此时位于最低处的电子即跃到激发状态， 或是跳出原子之外，而原先的位置就变成“空穴”。于是，位于n
一2轨道上的电子即降下来进入该“空穴”。这种换来换去的电子 能量值，即称为能级。电子能级因构成原子壳层的电子分布不同
而有区别。激发到高能级的粒子再回到低能级时，能量则以光的 形态释放出来。释放出来的光在密闭的管子中，借助镜子重复往
返反射而得以放大，终于变成强力而且波长和相位都一致的高纯 度光射出来，这种高纯度光就叫激光。激光在外国叫 LASER，它 是英文全称 light
ampllflication by the stimulated emission of radiation
的缩写。LASER的译音叫莱塞或雷射，因为它的原意 是光因受激辐射得到放大，所以我国习惯把莱塞称为激光。

激光的种类繁多，有气体激光、玻璃激光、半导体激光、X射 线激光、自由电子激光、激元激光、化学激光等，其波长由几厘
米的微波至X光等。激光的产生机制和激光振荡装置――激光 器，则因激光种类不同而有区别。 这种波长和相位都一致的激光（这是激光最主要的特性，）与
太阳光不同，其方向性极好，尤其是在无空气的太空中不散射，能 将能量传送到远方。但是，要想在远距离上击毁导弹，则需要巨
大的能量。如果以输送电能来比较，可能需要几个大型发电厂的 巨大装置，若要装载在环绕太空轨道的人造卫星上，实在不大可
能。较可行的方案，则是借助物质的化学反应产生化学激光。那 是在常温下，以易于激发激光的气体作为工作物质，如使用氢、氖、
氟等，依靠爆炸式化学反应产生的高温和激发后产生的红外线，就 可产生激光。这种化学激光器不需要电力，设备简单，又能将高
能量送至远方，应用前景比较乐观。

氟化氢激光器的奥秘

能作为定向能武器的化学激光器正在不断开发，利用氟与氢 化学反应产生红外线的氟化氢激光器则是其中的皎皎者。当使用
氟与氛进行化学反应时，则称为DF激光器。如用碘代替氟时，可 产生波长更短的红外线，而称为碘激光器。虽然这几种激光器的
性质大同小异，但比较受人推崇的恐怕还数氟化氢激光器。

氟化氢激光器产生波长2．7微米的红外线，肉眼看不见。振 荡器产生的激光，经过大型镜子聚束后射出，送到目标。这种镜
子的曲面做得非常理想，如用在没有空气的太空中，理论上讲，激 光束扩散的弧度值，仅为激光波长（以微米计算）除以镜面直径
（以米计算）所得数值的1．2倍。也就是说，在直径1米的镜面 上反射1微米的激光时，其扩散的弧度值最佳可达1．2微弧度。
如把激光器的基点看成是一个点，在离它1000公里处，激光束扩 散的尺寸为1．2米。该数值称为激光扩散范围理论上的极限值。

激光会随着扩散角而形成圆锥形扩散，因而光能则与圆锥底面积成反比而减少。如前述的例子，基点至目标距离若为4000公里，则圆锥底面积为18平方米；距离若为9000公里，面积则为72平方米。如果基点发射的激光功率为18兆瓦，那么在距离
4000公里处，每平方厘米将有100瓦能量抵达。在8000公里处，每平方厘米将来有25瓦能量抵达。因为1秒钟所作的1瓦功的
能量为1焦耳，所以，前后两者各为每平方厘米上的能量为0.1焦耳和0.025千焦耳。

要想用激光来摧毁弹道导弹，需要多大的能量呢？目前虽无 确切的资料，但目标若是前述含燃料的推进火箭，则每平方厘米 施加
10千焦耳的热量，确实有爆炸的可能。这时，如果激光到达 目标的功率每平方厘米为10千瓦，则照射1秒钟即可；如是1千
瓦的功率，照射10秒钟也有同样效果。

符合SDI需要的是：输出功率20兆瓦的化学激光器，再配上直径10米的镜子。氟化氢激光器产生的激光波长为2．7微米，使用10米的镜子，其扩散弧度为0.32微弧度。距离为4000公里，则激光照射处的直径为1．3米，每平方厘米照射到的功率为1．5
千瓦。导弹的推进火箭，如每平方厘米承受10千焦耳之热量就会 爆炸，依此条件，则照射6．6秒即可，目标距离如为2000公里，
所需照射时间则为其四分之一，即1．7秒即可。

这种时间上的问题，也关系到以激光跟踪目标的技术问题。即使目标远在4000公里之外，激光到达目标的时间也只要1／400
秒，因此，最初的瞄准没有什么问题。目标导弹每秒移动几公里，只要瞄准其前方约50米处即可。困难的问题是，最初瞄准后必须
连续照射在同一点达几秒钟，所以还须正确的引导。助推段的导 弹一直在加速，速度不断变化，因此跟踪导弹实在太困难。

X射线激光器威力无比

波长短、能量大的激光能在极短时间摧毁导弹，特别是波长位于可见光或紫外线范围内的激光具有先天的优势。

波长短的激光不仅能熔化导弹推进器的部分金属外壳，还能
将热能传给推进器内部的燃料，然后凭借爆炸气体膨胀所形成的冲击波摧毁推进器。这种破坏称为脉冲波破坏。最能引起发这 类脉冲波破坏的是X射线激光。

波长为毫微米（十亿分之一米）的X射线，能直接穿透物质，对内部的燃料加热，致使推进器瞬间发生爆炸。由于它能形成极纤细的光束，使光束的能量密度加大，从而能蒸发任何物质。因此它作为武器，效果最好。不过，有二个问题必须解决，一是它在空气中会立即扩散，二是如何用大的能量产生X射线。

如今，产生强烈X射线的方法，是以核爆炸的方式来产生X 射线。为使射线具有方向性，只有利用放射物质做成的细杆予以
激发，“放射出X射线激光束。使用直径0.06毫米、长5米的细 杆，所形成的X射线激光束，将具有20微弧度的扩散角（也称光
束宽度）。20微弧度的扩散角相当大，射距为1万公里时，射点将 大到200米。但幸亏来自核爆炸的能量尚足以供应破坏目标所需
能量。供应的能量如果达到1亿兆焦耳，即使远在1万公里的目 标，其每平方厘米上仍要承受300千焦耳的热量，已足以产生脉 冲破坏的效果了。
X射线束的扩散角为细杆直径除以长度的二倍，所以，直径愈 小杯愈长，愈能获得高密度的X射线束。

利用原子密度高的材料，如锌等，作为激光器的工作物质予以激发，也能产生极短波长的激元激光，或进而发出波长更短的
X射线脉冲激光。罗斯・阿拉莫斯实验室还用大量高性能炸药作 为能源产生X射线脉冲激光。然而，为获得能破坏洲际弹道导弹
的强力X射脉冲激光，需要非常强的电磁场和高能量。所以，要 利用核爆炸来产生所需能量，即用核爆炸激发X射线激光。然而，
核爆炸产生的x射线并非直接用来照射目标，而是透过如下图所 示的高密度材料杆，射向目标并加

以摧毁。X射线由于无法通过大气，因此不能在地面 上设置X射线激光器，而且，也不能利用镜子予以反射，所以只好直接设置在太
空中。这虽然可解决核弹在太空爆炸的问题，但存在另一个问题 ――核爆炸之后激光器和卫星均在发射X射线激光同时遭到破
坏。所以，每次使用后都必须换上新的卫星。不过，现代新的核 弹头均属小型，轻且多，因此激发激光用的细杆装上几十根，就
可应付几枚导弹的同时攻击，还是比较经济的。

但是，尽管美国对核激励的X射线激光器已进行了多次地下试验，X射线激光器毕竟还处在研究开发的初期，还存在一些尚须
努力解决的难题。例如，除了靠核爆炸产生的核能来激发这种激 光外，是否还有其他路子可走？能否改进X射线激光的方向性？能否开发更实用的这种波长的激光？

动动脑子，需要几颗卫星激光器？

氟化氢激光器，由于重量轻可装备在人造卫星上，从而置于环绕地球的轨道上。西方有的军事专家认为，如把前苏联的弹道导弹作为拦截对象，以现在侦察卫星倾角70°和50°左右的运行轨道，相互搭配配置装备激光器的人造卫星，则是美国的最佳防御网。那么，这种防御网需要多少轨道？同轨道的卫星又是多少呢？
这主要取决于激光器的有效射程。

如果按4000公里的射程，卫星位于1000公里的高度，则轨道数为4条，各条轨道上有8颗卫星，每隔45°配置即可，所以卫
星数量共计32颗。这样，美国的任何一颗卫星与前苏联任一基地
相距都在4000公里之内。如果激光器的有效射程3000公里，则所需轨道就要5条，各条轨道必须配置8颗卫星，因此所需卫星就要40颗。如果把32颗卫星送到高度为1000公里的轨道上，那么就有3颗卫星经常在前苏联的上空。攻击助推段的导弹，必须把握住时机――在其发射后的3分钟，从最先探测其发射并予以
瞄准需30秒钟，因而可用于攻击的时间仅剩150秒。如果瞄准1枚导弹的时间为6．6秒，这段时间内可处理的导弹数则为22枚，
3颗卫星合计66枚导弹。

至于在“星球大战”计划中同一时间内应处理的导弹数是几 枚，这要依据战争的的状况而定，主要取决于需拦截导弹总数。如
果没想某国拥有导弹的最大数目为 1398枚，可依此做出推测。当
它们全部同时发射，而必须在180秒钟之内处理完毕的话，每颗卫星上要装有超过21具激光发射器的独立战斗站。这样，卫星就
会变得庞大、复杂并且最贵。

当激光器的输出功率为20兆瓦，有效射程为2000公里时，
以10千焦耳的能量照射，则需时1．7秒可摧毁导弹。这种情况下，每个战斗站150秒内可处理的导弹数是88枚。如要对抗枚导弹，要求每个战斗站干掉16故即可。因此，依此条件，一颗卫星配置多个战斗站，还不如每颗卫星配置一个战斗站，既简单又经济。此时，如想在前苏联上空保持16颗以上的卫星，则需送
上170颗人造卫星。

反射镜卫星
电磁炮

首页

太空探索

空间军事

资料库

留言板

站长的话

网站更新

相关网站链接

空间军事： http://greenolive.yeah.net

http://greenolive2.top263.net

站长： 青橄榄

版权 ©
2000－2001 青橄榄 保留所有权利

推荐使用
800＊600 分辩率，中号字体，IE 4.0 以上版本浏览