温压武器(Thermobaric
Weaponry)亦称温压弹,是指采用温压xx的弹药,可以是xx、单兵榴弹、火箭弹甚至导弹。顾名思义,温压弹主要利用温度和压力效应产生杀伤教果,引爆后会发生剧烈燃烧,大量向四周辐射热量,同时产生高压冲击波。温压弹产生的高热和冲击波无孔不人,这种独特的杀伤效应是传统弹药(以破片或金属射流作为主要杀伤手段)难以比拟的,特别适合于杀伤洞穴、地下工事、建筑物等封闭空间内的敌人。正因为如此,温压弹自20世纪80年代问世以来越来越受到重视,已经在80年代的阿富汗战争以及近年的车臣战争、阿官汗战争和伊拉克战争中一展身手,研制国家也从俄、美两国逐渐扩大到保加利亚、英国、瑞士等多个国家。
温压弹与60年代出现的燃料空气弹在工作原理、杀伤机制等方面有许多相似之处,二者同属于气爆武器(Volumetric
Weapon),但又各有特点。燃料空气弹装有大量燃料和少量的传统高爆xx,引爆后高爆xx首先爆炸,使燃料散布到周围空气中,并与空气混合后形成气溶胶云;气溶胶云随后被点燃,产生温度高达1300~1500℃的大火球。不过。燃料空气弹的杀伤效果主要不是来自于火球产生的热效应,而是由于火球从周围空气中吸取了大量氧气,从而产生高达30千克/平方厘米的超高压力,足以大面积杀伤开放空间内的人员、摧毁无防护或只有软防护的轻型武器装备。当然,由于气溶胶云很容易渗透到洞穴、地下工事、建筑物的内部,因此燃料空气弹也可以对封闭空间内的人员和装备造成杀伤和破坏,不过在效果上难以和温压弹相提并论。以下介绍温压弹的基本原理和杀伤机制。
温压xx的爆炸过程由以下3个“事件”组成:①最初的无氧爆炸反应。不需要从周围空气中吸取氧气,持续时间为数百万分之一秒,主要是分子形式的氧化还原反应。此阶段仅释放一部分能量,并产生大量富含燃料的产物。②爆炸后的无氧燃烧反应。不需要从周围空气中吸取氧气,持续时间为数万分之一秒,主要是燃料粒子的燃烧。③爆炸后的有氧燃烧反应。需要从周围空气中吸取氧气,持续时间为千分之一秒,主要是富含燃料的产物与周围空气混合燃烧。此阶段释放大量能量,延长了高压冲击波的持续时间,并使火球越来越大。
目前,温压弹的杀伤效应主要体现在高压冲击波和热杀伤上,其次是冲击波与建筑物等物质相互作用时产生的碎片(如飞溅的砖块、玻璃和金属片)以及有毒气体与烟雾所导致的窒息。在这些杀伤效应中,对人员而言最致命的莫过于冲击波。冲击波能作用于多种人体组织(如皮肤、脂肪、肌肉和骨骼),使它们因压缩,扭曲和撕裂而受损。含氧的体内器官(如心脏、肺、肠)更容易受冲击波伤害。{zx1}研究表明,冲击波还会导致神经、血液等发生化学变化。
研究表明,冲击波对目标的杀伤效应主要依赖于峰值压力以及高压持续时间。其中,对武器装备和建筑物的破坏程度主要取决干峰值压力的大小,而对动物的损伤程度则主要取决于冲击波的持续时间的长短。温压弹与传统高爆xx相比,能够产生持续的高压冲击波(见下图),因此冲击波杀伤力远大于后者。寻找对付冲击波杀伤的防护措施非常困难。我们可以借助防火服对付热杀伤,但在绝大多数情况下,冲击波的杀伤半径超过了热杀伤半径,针对热杀伤的防护措施事实上作用不大;我们也可以穿上xxx来抵挡飞行的碎片,但研究表明,用普通xxx对付冲击波甚至会招来更大的伤害。
需要指出的是,温压弹在开放空间和封闭空间使用时杀伤效应大不一样。xx在开放空间爆炸时的杀伤效应,按作用距离由近到远,依次是热杀伤、冲击波杀伤,破片杀伤。传统的爆破,破片式弹药的破片速度一般可达1500米/秒,可飞行数千米,这就是为什么爆破/破片式弹药成为对付开放空间非隐蔽人员的主要武器。相比之下,以热和冲击波效应为主的温压弹在开放空间的杀伤效果欠佳,但在封闭空间内使用时则如鱼得水。如下图所示,火球和冲击波能沿着坑道传播,进入破片无法到达的地方。破片会被墙壁,沙袋和防护装置阻挡,而冲击波反而会因为墙壁和其他表面的反射而加强,在相同作用距离下与开放空间相比,封闭空间内的人员将遭受强度大得多的冲击波。
PRO—A温压火箭弹
SHMEL是KBP仪器设计局研制的一种肩扛式短程非制导火箭发射器,可以发射3种火箭弹,即PRO—A、PRO—D和PRO—Z,其中只有PRO—A采用了温压战斗部。PRO—A长920毫米,口径93毫米,重l1千克,{zd0}射程1000米,{zd0}有教射程600米,最小射程20米,发射初速125±5米/秒,可在-50~+50℃温度下使用。其战斗部重6。5千克,内装2。l千克的温压xx,爆炸时产生持续的冲击波和高温。该温压火箭弹在封闭空间内使用叫致命和破坏范围为80平方米,效果相当于l枚120毫米榴弹,在开放空间使用时致命和破坏范围为50平方米。
RShG—1温压榴弹
RShG—l是巴扎尔特研究与生产中心研制的一种105毫米火箭助推榴弹,重8。3千克,{zd0}有效射程200米,主要用于打击轻型装甲车和野外工事。使用时,该榴弹首先利用反坦克高爆xx穿透目标,然后装有2。3千克温压xx的战斗部在目标内部爆炸,可有效杀伤和破坏封闭空间里的人员和设备。2001年,巴扎尔特研究与生产中心推出名为“多用途火箭助推榴弹”的改进型RShG—1,其{zd0}有效射程增至500米。
BLU—118B温压xx
“9。11”事件发生后,美国国防部立刻开始准备“持久自由”作战行动。2001年10月11日,国防威胁降低局组织来自海军、空军、能源部和工业界的武器专家,要求加速研究适合打击地下目标的新式武器,其中就包括BLU—118B温压xx。2001年12月14日,美国空军第53飞行试验联队在内华达测试中心成功试验丁BLU—118B,证明其爆炸时能在洞穴内产生显著的高压和高温。此后不久,首批10枚BLU—118B运抵阿富汗,并于2002年3月3日开始投入使用,用于打击躲藏在山洞中的塔利班和“基地”组织成员。嗣后,美军对这种新型xx赞不绝口,声称它不但能彻底杀死山洞中的所有人员,而且不会对山洞和尸体造成严重毁坏,便于察看和辨认死者的身份。
BLU—118B长2。5米,直径为0。37米,重约907千克,采用洛克希德马丁公司的BLU—109钻地战斗部,内装PBXIH—135温压xx和FMU一143J/B引信。PBXIH—135由奥克托夸普通xxxx和聚氯酯燃料混合而成,并加入了xx比例的铝粉,可在较长时间内释放大量能量(超出普通xxxx7倍以上),在封闭空间内爆炸时能对数千米远的目标造成“功能性杀伤”。除了用于BLU—118B外,PBXIH—135也可用于GBU—24激光制导xx、GBU一15光学制导xx和AGM一130空对面导弹。FMU一143JIB引信由FMU—143引信改进而来,使用了新型传爆药,并具有120毫秒的起爆时廷。BLU—118B主要由F一15E战斗机从空中投放,采用激光或GPS制导,一般在洞xxxx,也可以穿透洞体的薄弱处在洞内引爆。
XMl060温压榴弹
XMl060是美国陆军为阿富汗和伊拉克战场紧急研制的一种40毫米温压榴弹。据报道,2003年4~l2月,美国陆军仅向阿富汗就运去1600多枚。这种40毫米弹药可由M203榴弹发射器发射,专门用于攻击山洞或地下工事中的人员。M203是一种单管榴弹发射器,有效射程为320米。在阿伯丁试验场进行的爆炸试验表明,XMl060在山洞中爆炸时,能产生5倍于人员杀伤标准的高压冲击波,而且爆炸呈半球状扩张,爆炸区域内的人员基本上没有逃生的可能。
AGM—114M“海尔法”导弹美国从2002年下半年开始加速研制带有温压战斗部的AGM一114M“海尔法”导弹,不到1年时间就完成研制并被部署到伊拉克。在2003年5月伊拉克战争开始阶段,美国海军陆战队利用AH—1W“超级眼镜蛇”攻击直升机发射这种新型“海尔法”导弹,攻击建筑物内的人员以及怀疑藏有生化武器的仓库。AGM—114M的战斗部装有所谓的“金属增强xx”,其实就是一种添加了铝粉的温压xx,爆炸时可产生持续的高压冲击波。与“海尔法”导弹的其他爆破杀伤式战斗部相比,能对建筑物目标及其内部的人员造成更大损伤。
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