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等離子武器走向戰場
送交者: eastn 2003年02月14日21:02:09 於 [軍事天地] 發送悄悄話


等離子體技術會“變臉”。它能為飛行器披上一層神秘的“隱形衣”,使敵方雷達變為“瞎子”;它也能為飛行器設下一個空中“陷阱”,使其在瞬間“粉身碎骨”—“兩面人”向戰場走來


隱形有術,等離子體堪稱飛行器“保護神”


你知道什麼是等離子體嗎?它實際上是一個物理概念。大家都知道,物質有固體、液體、氣體3態。而等離子體是電離的氣體,由大量自由電子和離子以及中性粒子組成,是物質的一種奇特聚集態,因此等離子體又被稱為物質的第4態或稱等離子態。

等離子體為什麼能使物體隱形呢?因為它是一種特殊的濾波器。當雷達頻率高於等離子體頻率時,雷達波就能被等離子體吸收,從而使雷達接收到的攻擊武器的信號大為減弱。如果設法使飛行器周圍的等離子體電子密度由表面向外呈遞減分布,就能夠使各種頻率的雷達波都進入等離子體。而當雷達頻率低於等離子體頻率時,等離子體又能折射雷達波,使雷達回波進一步減弱。同時,等離子體又能以電磁波反射體的形式對雷達進行電子干擾。出現在雷達顯示屏上的將是攻擊武器的虛像,而不是它的真實位置。俄羅斯專家聲稱,他們研製的第三代等離子體隱形裝置就具有這一顯示假目標的功能。此外,等離子體對雷達波造成的頻譜離散和交叉調製,都不利於雷達發現目標。正是以上這些“特異功能”使等離子體成為新型電子干擾和隱形物質。

等離子體“隱形術”的優越性在於,武器裝備幾乎不需要作任何結構和性能上的改變,僅憑等離子體對雷達波特殊的吸收和折射功能,就能使敵方的探測系統“失靈”。可以說等離子體是武器裝備實用的“隱形衣”。實驗表明,等離子體塗料可使武器裝備表面的空氣形成等離子層,用等離子層包圍諸如飛機、坦克、艦船、衛星等,可使反射回雷達接收機的雷達波下降到原來的1%。比如,俄羅斯研製出的人造等離子云,就能使飛機被敵雷達發現概率下降為零。而飛行器披上等離子體“隱形衣”不但不會影響飛行性能,還可以減少30%以上的飛行阻力。

既然等離子體有如此妙用,怎樣才能“製造”出等離子體呢?方法主要有兩種:一種是利用等離子體發生器,即在低溫下,通過電源以高頻和高壓的形式將氣體介質激活,使之電離成等離子體;另一種是在兵器的特定部位(如強散射區)塗一層放射性同位素,不過輻射劑量必須嚴格控制,以確保其射線電離空氣時所產生的等離子體層對雷達輻射波具有極強的散射和吸收能力。與前者相比,後者價格昂貴且維護困難。

大力開發,軍事強國盯緊等離子體技術


實際上,除了“人造”等離子體,天空中還有一個“天然”的等離子體層。大家知道,在距地面約60~1000公里處的高空有一個電離層,它其實主要就是由等離子體組成的。不過,通常情況下,電離層中等離子體的電離度和密度都很低,不會影響飛行器的正常飛行和無線電設備的正常工作。但是,如果使用某些特殊的方法和設備將空氣中等離子體的電離度和密度進行“強化”,它就不僅能有效地反雷達偵察,而且還能把進入等離子體層的各種飛行器置於死地。

等離子體的神奇功能,尤其是它顯而易見的軍事應用潛力實際上很早就受到了世界軍事強國的關注。

早在20世紀60年代,蘇聯就開始了秘密研究等離子體吸收電磁波的性能。20世紀80年代初,蘇聯首先開始等離子體實驗,重點是研究等離子體在高空超音速飛行器上的潛在應用。20世紀90年代初,美國投資65萬美元在休斯頓實驗室進行了為期兩年的等離子體實驗,使雷達獲取回波的信號強度減小到原來的1%。

l997年,美國海軍委託田納西大學等單位發展等離子體隱形天線,即把等離子體放電管作為天線元件。當放電管通電時就成為導體,可正常發射和接收無線電信號;當斷電時就成為絕緣體,基本上不反射敵方雷達輻射的電磁探測信號。初步的演示結果顯示,這種天線具有正常的發射、接收功能和良好的隱形性能。

近年來,等離子體隱形技術在俄羅斯取得了突破性的進展,其研究成果明顯領先於美國,據報道,俄羅斯克爾德什研究中心已經開發出第一代和第二代等離子體發生器。該研究所在地面模擬設備和自然條件下以及飛機上的試驗已經充分證明了這種隱形技術的實用性。目前,克爾德什研究中心正在研究效果更好的第三代產品。據推測,第三代產品可能是利用飛行器周圍的靜電能量來減少飛行器的雷達反射面積。

天生“兩面派”,“保護神”轉眼成狠“殺手”


等離子體其實有“兩張面孔”,既能製成性能不錯的“隱形衣”,充當飛行器的“保護神”,也能製成等離子體武器,搖身一變成為各種空中目標的“剋星”。

大家知道,鐵軌上的小石子會讓高速行駛的火車脫軌;小鳥能撞毀高空飛行的飛機;不起眼的太空垃圾能洞穿運行的衛星。可見,物體速度越大,對運動環境的要求越高。等離子體武器的原理是將超高頻電磁波在高空聚焦,焦點處的空氣便會發生高強度的電離反應,形成等離子體雲團———密度和電離度比大氣層高出1萬~10萬倍。飛行的飛機或導彈進入等離子體雲團後,由於飛行環境發生了巨大的變化,往往偏離正常軌道,飛行狀態發生巨變。根據慣性定理,它將承受巨大的慣性力,最終遭到破壞而墜毀。可見,等離子體雲團實際上為飛行器設下了一個布滿殺機的空中“陷阱”。導彈、飛機等各種飛行器一旦進入等離子體雲團,就會偏離飛行軌道,而由此產生的強大向心力能在l00毫秒內令它“粉身碎骨”。

現代戰爭中,如何有效地抗擊導彈襲擊是世界各國軍事專家們共同關注的難題。現有的主要方式是“以導反導”,即用反導彈導彈攔截攻擊的導彈。但是,由於導彈目標小、飛行速度快,“以導反導”效果並不好。俄羅斯的科學家們另闢蹊徑,設計出了用等離子體武器消滅空中導彈的新方法。從1993年4月起,俄軍方及科研機構的發言人就開始宣揚等離子體武器的存在。他們宣稱這種武器“可以擊中地球大氣層中運動的任何目標”,而利用現有的技術基礎就可以製造出這種武器。而美國也已為研製全新概念的等離子體武器投資了數十億美元。

除了用於反導防禦外,等離子體武器還具有軍民雙重用途。利用等離子體武器技術控制某個地區的氣候也已不再是幻想。如果預先向空中拋撒含碘製劑或乾冰,可以驅雲造雨,但這會產生不良的生態後果;如果採用等離子體武器的超高頻發生器,則又乾淨又省錢。可見,等離子體武器的開發也是把雙刃劍,它可能給地球氣候及人類的正常生活帶來災難。

人們有理由相信,21世紀等離子體武器將作為空中目標的新殺手和反雷達偵察的新星登上未來戰爭舞台,並發揮重要作用。

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