第二节 新概念武器弹药研究进展与应用前景
一、电磁发射技术的发展态势
(一)电磁轨道炮技术
大力开展舰载电磁发射技术的研究是电磁发射武器的主要发展方向之一。舰载电磁发射技术主要是指在提高舰载电子系统功率的基础上,将采用电磁发射技术的武器装载在舰船上,以增强现有舰船的防护和攻击能力,舰载电磁发射武器可用于发射诱饵、对付反舰导弹、攻击敌方飞机和超远程火力支援等。目前舰载电磁发射武器的主要种类有轨道炮、线圈炮、电热化学炮等,而且舰载电磁发射技术已取得突破性进展,有的已经进行了样机演示试验。
澳大利亚国立大学的Richard A.Marshall博士在1978年发表文章,他们团队利用储能550MJ的单极发电机及储能电感器作电源,采用等离子体电弧电枢,在5m长的电磁轨道炮上,将3.3g聚碳酸酯弹丸加速到了5.9km/s,证明了电磁力加速宏观弹丸到超高速是可行的,其潜在军事意义不言而喻,立即引起世界范围内的轰动。经过30多年的努力,电磁炮技术有了长足的发展。
美国陆军为满足当时未来战斗系统(FCS)的需要,于2004财年启动了车载轻型电磁轨道炮演示项目,要求全车重不超过20t。该项目分为分系统演示和系统集成演示验证两个阶段,原计划在2008财年以前完成发射器、一体化弹丸和脉冲电源三个分系统演示验证试验,2015财年完成全系统集成的先期技术演示验证。其中2009财年完成了炮口动能大于5MJ发射器工程样机的研制和新型大威力穿甲弹及多用途弹药的性能测试,但超高速(≥2.5km/s)条件下轨道的重复发射性能和脉冲功率电源小型化依然是制约其军事实用化的主要瓶颈技术。其脉冲交流发电机的体积和质量大大超过了设计指标要求,其轨道的重复发射性能也达不到预期要求。经过综合分析判断,脉冲交流发电机难以在近期满足20 t轻型电磁轨道炮武器系统的要求,因此美陆军暂缓了演示验证计划。
除了以反装甲为目的的陆军直瞄火力,美国在2006—2008年还开展了电磁迫击炮研究,以推动电磁炮技术的军事应用。美国国防部高级研究计划局(DARPA)根据陆军未来战斗系统(FCS)间瞄武器的需要主导了电磁迫击炮的研究,并将电磁迫击炮看作是电磁武器走向广泛应用的初级阶段。项目分三个阶段。第一阶段为小尺寸装置试验。第二阶段为全尺寸装置试验,于2006年秋天开始。2007年3月进行了120mm口径的全质量模拟弹发射,初速达到430m/s。第三阶段以更接近战术作战需要的配置来验证发射装置的性能,2008年4月至6月进行了改装后M934迫击炮弹发射试验。根据一体化平台设想,电磁迫击炮将与混合电驱动平台结合,并将初速提升到460m/s,使射程达到10km。
美国海军在2003年4月,于苏格兰柯尔库布里郡(Kirkcudbright)成功进行了90mm口径电磁轨道炮超高速发射演示验证试验,以2.5km/s以上初速发射了射弹。此次试验由美国海军海上系统司令部与英国奎奈蒂克(Qinetiq)公司共同完成。
2004年,美国得克萨斯大学的高技术研究所宣称,已经在2~3km/s的范围内解决了电磁轨道炮的轨道刨削和电枢转捩问题。为美国海军的超远程电磁轨道炮提供了关键技术支撑,推动了美国海军超远程电磁炮项目立项申请。
2004年2月,美国海军在2003年的1/8缩比模型发射器试验成功的基础上,进行了等比例电磁轨道炮发射系统对接的功能演示,并确认发射组件可承受的发射过载。3月,美国海军进行了一体化发射组件的自由飞行演示,确认其弹托与弹丸可在膛口处分离,以及出膛后弹丸可稳定飞行。7月,美国海军成功进行了电磁炮的海上发射试验。这一系列的试验为发展舰载轨道炮迈出了关键一步。
根据对岸火力支援的需求,2005年,美国海军研究办公室(ONR)发布了05-003号通告,计划开展“中、大口径高速直瞄和间瞄火炮系统研究”(注:包括电磁轨道炮)项目。2005年8月,美国海军研究办公室启动了“创新海军样机”的电磁轨道炮研究项目。该项目计划投资2.7亿美元,研发的电磁轨道炮将以2500m/s的速度发射20kg的弹丸,炮口动能达64MJ,弹丸在6min内到达目标并以马赫数5的速度对目标实施动能碰撞毁伤。该项目主要解决四个方面的技术难题:发射装置、弹丸、脉冲成形网络、舰船平台集成技术。项目第一阶段的主要研究工作集中在发射装置和弹丸,研究重点是发射装置的先进密封技术以及电磁轨道炮系统的舰船平台结合技术。第二阶段的研究工作将发射装置与弹丸的结合,形成一整套系统。另外,根据美国海军研究办公室(ONR)、美国陆军研究开发工程化中心(ARDEC)及美国国防部高级研究计划局(DARPA)达成的共识,电磁轨道炮技术研究将集中在以下三个方面,即发射轨道、脉冲成形网络、一体化发射组件。其中储能100MJ的电容器组电源由美国通用原子公司负责,原有的32MJ电源和12m长的90mm口径的层压钢板密封炮管由英国航天航空公司整修。
其后,2007年1月16日,美国海军研究办公室在弗吉尼亚州海军水面作战中心达尔格伦分部举行了新型电磁轨道炮交付仪式。剪彩环节相当特别,用一门试验性电磁轨道炮发射高速弹丸穿透了彩带。这门轨道炮口径为90mm,炮口初速达2146m/s,炮口动能为7.4MJ。2007年6月底,该新型轨道炮试验系统安装调试完毕。
2008年1月31日,美国海军水面作战中心利用该新型轨道炮系统成功进行了创纪录的电磁轨道炮发射试验。试验采用90mm圆膛炮,炮管长12m,弹丸重约3.4kg,炮口初速为2.5km/s,炮口动能达到了10.6MJ。据估计,这次发射效率也超过了30%,获得了当时的圆膛轨道炮的炮口动能和发射效率最高纪录。
2010年12月10日,美国海军进行了一次接近实战要求的电磁轨道炮发射试验。据推测,一体化铝制弹丸重约11kg,炮口速度为2.5km/s,炮口动能达33MJ。
2012年3月,美国海军进行了全威力电磁轨道炮发射试验。虽然一体化电枢质量、炮口速度、炮口动能与2010年试验参数相当,但是该轨道炮具备了调节射角和反后坐力装置,具备了初步的实战功能。
(二)电磁线圈发射技术
电磁线圈发射技术主要有多级同步感应线圈炮、电磁弹射器、磁阻电磁枪等。
美国在2006—2008年还开展了电磁迫击炮研究,以便推动电磁炮技术的军事应用。在2007财年,美国陆军装备研究开发与工程化中心(ARDEC)主导的美国电磁迫击炮项目分两种类型,由得克萨斯大学的高技术研究所负责电磁轨道发射方式的迫击炮,桑迪亚(Sandia)国家实验室、美国国防部先进防御技术研究项目局、美国陆军装备研究开发与工程化中心、BAE系统公司研制多级同步感应线圈炮。桑迪亚国家实验室负责研制120mm多级同步感应线圈发射迫击炮的任务。弹丸外径为120mm,质量为17.5kg,炮口速度为424m/s,炮口动能达1.6MJ。电磁线圈迫击炮45级发射线圈,120mm口径,2.1m加速长度,单级储能160kJ,共7.2MJ储能;发射效率达22%,发射时间为14.4ms。
美国海军下一代航母舰载机起飞肯定采用电磁弹射方式,代替现有蒸汽弹射方式。电磁弹射比蒸汽弹射需要的维护人员少、弹射效率高、可控性好。
在反恐维稳的当今,非致命武器由于具有“尊重生命”的优势而即将被广泛使用。磁阻型电磁枪具有初速精确可控优势,可以针对不同目标、针对目标的不同防护状态进行威力可控打击,还可以与标记、催泪等技术结合,势必将引起新一代反恐装备的变革。
二、高功率微波武器的发展态势
(一)近期微波武器发展的重点
按运行方式来划分,微波武器可大致分为两类,一类是一次性使用的微波弹,另一类是能够以一定重复频率运行的微波武器系统(或称微波炮)。无论是从技术上还是从结构上讲,微波弹都比较简单,又易实现,是发展的重点。根据脉冲能源的不同,微波弹可分为核爆激励型和高能炸药激励型两种。从目前研究趋势来看,炸药驱动的微波弹更可取,部署的可能性也最大。
微波弹最早是在1993年披露的。实际上,早在20世纪80年代中后期美国就已经开展微波弹的研制工作了。美国空军采用炸药爆炸磁压缩脉冲功率源以激励高功率微波源,以期产生具有高功率水平的微波辐射,以实施其高功率微波压制敌防空计划。根据近年来的发展情况,美国在脉冲功率源的选择上采用螺旋式爆炸磁压缩发生器的情况较多,这主要是继承了20世纪六七十年代脉冲强磁场研究的成果。在高功率微波器件上,由于虚阴极振荡器具有体积小、结构简单、频率可调、可得到很大的功率输出而且不需要外加磁场等优点,因此它很有可能被选中作为微波弹的微波源。它的缺点是效率低,因此,限制了它在微波弹方面的应用,目前科研人员还在开展其他微波源的研究。
微波弹基本上是自毁型的一次性武器,具有发射后不用管的特点。
由于微波弹的高功率、窄带宽定向天线的设计相对简单,武器系统的体积和质量又比较小,因此,比较容易满足实战要求。只要对战术导弹的战斗部稍加改动即可装载。目前微波弹的技术条件已趋于成熟。
在未来战争中,以微波弹破坏敌方防御系统中的电子元器件,增强电子战的攻击性,可收到明显的作战效果。微波弹今后技术发展的方向和要求是,能实现多个脉冲运行且有较长的脉冲宽度。
(二)高功率微波武器
美国有许多部门曾参与了微波武器的研制工作,尽管各自目的有所不同,但这种局面对推动高功率微波技术的进步非常有利。近年来,新墨西哥州阿尔伯克基的美空军菲利浦实验室是美国国防部进行定向能武器研究与发展工作的牵头单位,并负责管理和实施美国最大的高功率微波技术计划。菲利浦实验室拟订的美空军高功率微波技术计划指出,由于信息技术的进步、固体电子设备广泛应用于战场,因此,目标的易损性大为增加。美空军研究的微波源技术取得了重大进展,微波武器的应用潜力也有了很大提高。
美国专家对获取空中优势、实施空间控制等方面的宽带和窄带高功率微波源进行进一步的研究与开发外,同时也加强了对脉冲功率产生、微波提取、天线设计和组件集成等问题的研究。他们计划利用高功率、窄带宽的微波射束源攻击敌人综合防空系统。这种武器能在敌防区外进行发射,利用有限的目标信息实现有效攻击,它可以对敌方的射频威胁系统造成永久性电子损伤,具有发射后不用管的能力,单次发射就能杀伤大量目标,有一定的覆盖范围,对发射精度要求不高,天线产生的旁瓣对己方的附带损伤也很小。
菲利浦实验室进行的另一项计划,准备继续研制用于破坏或干扰任务的小型宽带源和天线。他们正在积极研制一种能用于烧毁飞机雷达上接收机的高功率微波装置,同时他们也在着手关于飞机对高功率微波的防护能力的研究。利用试验来确定具有代表性的硬件设备和软件对高功率微波效应的敏感性,这是提高指挥控制作战能力和夺取空中优势能力的一个重要努力方向。
在展望21世纪的空中作战力量时,美空军对高功率微波武器给予高度重视,提出要对地面、空中和空间应用的高功率微波武器加以广泛研究,并提出利用巡航导弹携带的微波武器攻击车辆和电子设备,利用舰载或车载微波武器对付战术目标,利用地基高功率微波武器攻击卫星等多种方案和设想。今后的技术重点将放在小型化的高功率微波源,高性能的重复频率开关,重复运行的脉冲功率源,高增益、低旁瓣、轻质结构的定向发射天线,以及宽带微波源和宽带天线等方面。
(三)核电磁脉冲武器系统
核电磁脉冲武器是一种利用核弹爆炸产生的射频辐射来干扰和破坏敌方电子系统的武器,尽管人们对这类武器已进行了深入的研究,但如何能使核电磁脉冲武器系统更加优化则是一个尚待深入研究的问题。在这种武器方案中,射频能量由在高空爆炸的核弹头提供,这种能量可对敌方的电子系统进行干扰和破坏。尽管目前技术尚不够成熟,因为核爆激励的射频能量不仅会对敌方的人员和电子设备造成杀伤和破坏,也会对友方造成不必要的伤害,今后该领域的主要研究工作,将是系统的进一步优化和加强对干扰破坏效应的研究,当然更主要的是如何改善它的定向特性以实现仅仅破坏摧毁所要破坏摧毁的目标。
三、激光武器及发展态势
(一)低功率激光干扰与致盲武器
在武器装备光电对抗中主要采用低功率激光器。这类装置的主要特点如下。
(1)用重复频率,平均功率在万瓦级以下。
(2)可有限地调谐频率,实施一些简单的对抗措施。在战场上,用它来进行迷惑、欺击,并给敌方造成强烈的心理威慑。这类装置在技术上已基本成熟并有样机装备部队,已成为一种有效的光电对抗手段,目前世界上有能力制造这类武器的国家有近10个。其技术发展的主要动向是装置小型化、便携化,并能有限地改变频率。
激光干扰与致盲武器的主要用途是提高士兵的战斗力,增强小股力量的战场突袭能力和心理优势。在这些应用中,技术要求相对较低,也易推广。战场上敌方士兵的眼睛、具有增视能力的设备及其他光电部件都是其主要攻击对象。为进一步提高其作战实用性,近年来这类装置已经实现小型化,甚至可以单兵携带,目前已用于战场,成为增强战斗力、提高战场生存能力的重要手段。
(二)定向红外干扰系统
红外制导导弹是实施“地-空”和“空-空”攻击的主要手段之一,其攻击目标一般为高价值的武器系统或重要目标。近年来为对抗这类导弹的攻击,保护军用飞机、舰船或军事要地的安全,一些国家正在大力开展定向红外干扰系统的研究,这些系统有的最初采用了非相干光源,但目前大多采用红外激光。通过对相应波段的红外导引头实施干扰,使导弹偏离目标方向,从而起到自卫或保护作用。
目前,正在研究并试验的定向能红外干扰系统,主要有以二氧化碳激光器和固体激光器为红外干扰源的定向红外干扰系统(DIRCM),它包含一台威胁告警接收机和一台捕获跟踪器,可装备在飞机、舰艇及军车上,对来袭导弹进行干扰。
由于定向红外干扰系统的部分组件具有陆、海、空三军都可使用的共性,因此,它的运载工具不仅可以是一些高价值的飞机,如E3预警飞机或E8“联合监视目标与攻击雷达系统”飞机,也可以装备在舰艇或车辆上,实施“地-空”“地-地”攻击。
(三)高能激光武器
高能激光武器一直是激光武器技术发展的重点。目前,研制中的高能激光武器主要采用化学激光器,而且波长大部分处于红外波段。
战术高能激光武器是一类较为简单、技术风险较低和发展较成熟的高能激光武器。它主要用于攻击战术目标,拦截入侵的精确制导武器或非制导武器。其射程一般不超过10km,可完成对空中来袭目标的软、硬破坏。近年来,战术高能激光武器的研制已引起美国等主要发达国家尤其是以色列的高度重视,并有可能在近期内予以部署。
1.战术高能激光武器
从目前的发展情况来看,战术高能激光武器的主要攻击目标为战术导弹,这类目标通常具有精确制导能力,能快速低空飞行,对战场上的重要装备、设施及人员构成较大威胁。在现有的防空作战中,防空导弹和高炮是比较常见的防御手段。但是它们构成的火力网难以做到紧凑而严密,各自的防区之间也有间隙。战术高能激光武器的部署将使这一火力网更加严密,组成多层次的综合防御系统,并使拦截来袭目标的能力大大提高,真正起到防空、反导的作用。
这种战术高能激光武器采用的也是化学激光器,它的研制进展表明它有可能成为较早部署的高能激光武器,并将为战术高能激光武器真正走向战场迈出关键的第一步。
战术高能激光武器实现武器化的关键是系统的小型化,使之适合在作战平台上使用,并保持有足够的和有效的功率来杀伤目标,这些都是制约激光武器走向战场的技术难关。进入20世纪90年代后,在研的几种武器系统已经基本解决了上述问题,如正在研制的高能激光武器系统有的可安装在Mk45型127mm舰炮所占的空间里。其质量比舰炮要减少15%。有的可安装在轮式或履带式装甲车辆上,有效质量只有几吨。这些系统一般都具有软、硬杀伤能力,它们的激光输出功率在兆瓦或几十万瓦的量级,而对于10km左右的作战距离,针对导弹导引头、整流罩等部件破坏所需的激光功率为兆瓦级。因此,它们完全有可能在几千米的距离内对目标实施硬杀伤,在更远的距离实施软杀伤。
2.机载激光武器发展态势
海湾战争之后,战区弹道导弹的威胁引起了世界各国的不安。美国一方面大力宣扬其“爱国者”防空导弹的卓越性能,另一方面也深知战区弹道导弹防御的必要性和紧迫性。以战区导弹防御为主要目标的美国空军机载激光武器(ABL)计划就是在这一背景下提出来的。
正在研制中的ABL系统拟采用14个激光器模块,每个模块的输出功率达数十万瓦,从而满足200万~300万瓦的作战要求。按照美空军提出的目标,ABL系统将主要用于战略弹道导弹防御,以求在导弹的助推上升段将其摧毁。同时它还具有攻击低轨道卫星、敌方战斗机、巡航导弹等目标的能力。整套武器系统将安装在波音747飞机上,飞机将在战区友邻部队的上空飞行,飞行高度为12km。
从能对单个战区提供弹道导弹防御能力的要求考虑,预计使用7架装载ABL飞机才能组成一个完整的机群,从而实施战区弹道导弹的有效防御。
四、粒子束武器的发展态势
在粒子束武器研制方面,美国海军研究实验室通过与美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室的积极研究与合作,目前已经基本解决了限制带电粒子束武器技术发展的两个难点。采用串脉冲形式的射束,有可能保证大气通道传输的稳定性,即在由第一个脉冲建立的大气通道被湍流破坏前,脉冲串的第二个脉冲能稳定地在第一个通道中传输,从而使得我们有可能通过采用控制脉冲参数的方法使粒子束的发射保持相对稳定,进而使粒子束能在大气通道中传输。由于空气电离等离子体所具有的宏观电中性,从而使被电离的空气所能引起的射束发散效应降至最低。
在目标破坏效应方面,美海军研究实验室和洛斯·阿拉莫斯国家实验室利用电子能量为26MeV、束流强度分别为8kA的高强度束流和5A的低强度束流进行了试验。试验表明,高强度粒子束的绝大部分能量沉积在了目标表面,其比例比预计的要高得多。这一试验结果是很有意义的,因为粒子束在目标表面沉积较多的能量,而在目标内部沉积的能量较少,这将导致其在目标内部产生强烈的感应电磁场,从而造成目标内电子设备的短路。可见粒子束的硬杀伤效果要比高功率微波和高能激光更好,因此美军决定大力发展这类武器。
五、特效毁伤武器发展态势
特效毁伤武器是指在尽量减少人员伤亡和设备损伤的同时,能够通过作用于人员弱点处或物质的方法来强迫或阻止敌方行动的武器。非致命武器是特效毁伤武器的一类典型代表。
特效毁伤武器能够在战场上为作战人员提供巨大的灵活性,使其对现在和将来有可能面临的威胁作出更适当、更灵活的反应,尽量避免过多的人员伤亡和设备损伤。如在1995年掩护索马里联合国维和部队撤离的行动中,美海军陆战队曾部署了黏性泡沫、豆袋、泡沫橡胶头木制子弹和激光致盲武器等非致命性武器,其中激光致盲武器曾被用来驱散索马里人群。目前美陆军已将非致命性武器技术的发展当作重点方向,确定感兴趣的非致命性武器有四类:①影响人员的非致命性武器;②挫败物理器件系统的武器;③提供安全和监视能力的武器;④攻击和扰乱敌方物质保障系统和基础设施的武器。并要求非致命性武器必须具备如下能力。
(1)影响人员能力:暂时迷茫,人群控制或驱散,使人员镇静或眩晕,使人员丧失移动能力,削弱感官能力等。
(2)使物理器件系统失能,致盲光学传感器和寻的装置,使装备中的光学或电子系统失能,阻止运载工具(包括飞机)的移动,造成计算机控制系统失灵或引起动作故障等。
(3)提供安全和监视,增强战区安全,孤立隔离对手等。
(4)攻击物质保障系统基础设施,弱化或改变燃料和金属的性能,破坏公共事业设备,使现代材料(复合材料、聚合物、合金)失去作用等。目前已选出50余种有发展潜力的非致命性武器,包括噪声武器、光学弹药、失能物质、黏结涂料、材料脆化剂、计算机病毒等。
由于特效毁伤武器技术在战争中和在维稳处突中具有特殊作用,因此它将获得迅速的发展,并在局部地区冲突中得以部署和验证。
六、新概念弹药发展趋势
(一)智能弹药
智能弹药是当前弹药发展的主要方向,也是今后发展的主要方向之一。一方面是因为光电子技术、计算机技术、信息处理技术、原材料元器件技术、精密制造技术等的巨大进步给智能弹药的发展提供了强有力的支撑和推动,另一方面则是因为世界军事变革和战争形态的改变对智能弹药提出了强烈的需求。目前,我国攻克了末敏弹的关键技术,成功地开辟了末敏弹技术领域,不仅自主研制出具有世界一流水平的我国第一个末敏弹武器系统,而且形成了我国自己的末敏弹设计、分析、仿真、试验、制造与验收的方法和理论体系,跻身于少数掌握这一技术并能自主研发该类装备的国家之列。
智能弹药具有信息感知与处理、推理判断与决策、执行某种动作与任务等功能,诸如搜索、探测和识别目标;控制和改变自身状态;选择所要攻击的目标甚至攻击部位和方式;侦察、监视、评估作战效果和战场态势等。一般来说,末敏弹药、制导弹药、弹道修正弹药、巡飞侦察弹药等应属于此类弹药。就末敏弹而言,其光电探测装置能自主地获取目标和背景的有用信息,弹上计算机按某种规则、逻辑和算法并应用其目标背景特性数据库对信息进行处理、运算、分析、推理、判断并最终做出决策。末敏弹多为子母式结构,即一发母弹装载若干枚末敏子弹。末敏子弹主要由稳定平台(如降落伞/翼)系统、弹上计算机、光电探测装置、战斗毁伤单元(如爆炸成形弹丸战斗部)、安全起爆装置等组成。作战时母弹在目标区上空抛出末敏子弹,在一定高度上末敏子弹达到稳态扫描状态,开始对区域内的目标进行搜索、探测、识别、瞄准直至起爆战斗部从顶部攻击目标。目前末敏弹主要用于攻击装甲目标,如坦克、装甲运兵车、步兵战车、火箭/导弹发射车、自行火炮、雷达车等,而且在对付集群装甲或具有一定规模的编队装甲方面效能尤为卓越。
(二)采用增程技术提高射程
目前,已知世界上有8个国家在研制超远程火炮/弹药武器系统,并在2004—2015年装备部队使用。由于受技术基础和研究条件的限制,在增大射程方面的研究工作至今开展得比较缓慢,与国外差距较大,必须给予足够的重视。超远程火炮/弹药武器系统用于舰炮,可对登陆部队和海上对抗提供超远程火力支援,压制敌方火力,提高舰队和己方作战部队的生存能力;用于陆地,可用来远距离打击敌人纵深区域内集群目标。由于超远程弹药系统射程远,在敌后方地面火力范围外作战,可显著提高己方人员的生存能力,具有较高的效费比,所以研制这种系统是很有必要的。增程技术可以大幅度提高弹药的射程,目前广泛采用的有弹型减阻增程、底部排气增程、火箭增程、冲压发动机增程、滑翔增程、复合增程等技术。冲压发动机在战术导弹上的应用具有很大的潜力,但其在炮弹上的应用还处在研究阶段。将多种增程方法合理匹配与优化组合后形成的复合增程也是未来增程技术发展的重点。
(三)采用新型材料和新方法提高弹药威力
为提高弹药的杀伤威力,通过研制新型高效能火炸药,选用新型材料,预制最佳破片结构提高弹药威力。如21世纪初叶的杀伤枪榴弹通过选用新的弹体材料,尤其是通过选用新型高能炸药,预制最佳破片结构,大大提高破片速度,不仅弹重大幅减轻,而且有效破片数增加,杀伤威力增大。又如活性破片弹药就是当前开发的一种高能材料复合结构破片弹药。当这种破片高速碰撞和侵彻目标时,其活性含能材料因受到强冲击作用而快速发生化学反应,释放大量能量并产生强烈爆炸效应,对大幅度提高防空反导弹药杀伤威力有重要的军事应用前景,可作为地空导弹、大口径高炮弹药的战斗部。
(四)MEMS技术在弹药发展中将发挥重要作用
微机电系统(MEMS)技术最初的研究主要是以军事应用为目的的。MEMS技术在弹药方面的应用范围随着其技术的发展而日益扩大。目前主要研究领域为惯性测量应用、弹药引信安全、弹药保养、燃料流动控制和弹药表面流体自适应控制等。MEMS在弹药中的广泛应用大大降低了弹药成本,提高了弹药系统可靠性,减小了弹药引信的尺寸,提高了弹药智能化程度,提高了弹药杀伤力,增加了弹药储存寿命,并广泛应用于其他军事领域。
(五)软杀伤技术提高弹药对敌方人员的威慑力
开展软杀伤的研究,可满足未来作战需求。战场目标和作战需求多种多样,战时某些民用目标如桥梁、发电场、交通枢纽等也可成为重要的打击对象,所以除积极发展传统的弹药外,开展软杀伤弹药技术研究,成为各国弹药发展的一个重要方向。近来,出现了携带导电复合(碳)纤维、燃料空气炸药、温压炸药等装填物的软/硬毁伤战斗部,并且电磁脉冲、高功率微波、强光致盲、复合干扰与诱饵等新概念战斗部的研发也有一定成果。有些战斗部的有效性已得到战争的验证,今后软杀伤战斗部的发展值得关注和重视。目前,国外碳纤维毁伤技术、强电磁脉冲技术、强闪光致盲技术、软杀伤技术等研究比较活跃,毁伤效果较好,如为电力设施使用的碳纤维弹、对付雷达等电子设备使用的电磁脉冲弹、用于使人员眩晕和致盲的强光致盲弹、使人丧失行为能力的次声武器等。在特定条件下,软杀伤战斗部对敌方人员心理和精神上的威慑力,远远大于其他类型弹药。
(六)信息化弹药技术极大增强目标毁伤能力
为了适应21世纪信息化战争需要,弹药的传统意义发生了质的变化。世界军事大国的新型弹药争相采用新概念和信息化技术,从而出现了许多基于新原理、具有新功能的新概念信息化弹药。这些弹药有的具有自动侦察、毁伤评估、精确打击等自主攻击作战功能,有的可以干扰或摧毁敌方武器系统的电子设备,有的可在复杂的电子环境中探测、识别并攻击目标,有的可以根据检测数据确定钻地深度并攻击地下的指挥中心和工事等目标。
新概念信息化弹药已经成为弹药领域的一个重要发展趋势,此类弹药已引起广泛关注,以美国为代表的许多国家都在研究并逐步试用新概念信息化弹药,有些国家对新概念信息化弹药的研制已取得了令人瞩目的成果。除此之外,纳米炸弹、基因武器、光炸弹等其他新概念信息化弹药的研究也在加紧进行,在不久的将来,它们也将加入21世纪信息化战争的行列。