书城童书中华少年科普知识读本军事科学
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第12章 、现代高科技武器(二):

电子武器、隐型武器和化学武器

1.多维战的利器--电子武器

电子战兵器是伴随着信息时代的到来而发展起来的,开辟出了无形的电子战场,被军事家们称为陆、海、空三维战场之外的”第四维战场“.

电子战,又叫”电磁战“、”电子战斗“,是敌对双方争夺电磁频谱使用权和控制权的激烈较量。具体说,就是运用各种先进的电子战兵器,对敌方军用雷达、通信系统、导航系统、制导系统、指挥控制系统和光电探测系统所使用的辐射电磁波进行的侦察、干扰、破坏、摧毁乃至反利用。

和平时期,地面电子情报站、电子侦察飞机、电子侦察舰船、电子侦察卫星,以及形形色色的雷达和交电设备筑起了一道无形的电磁信息”屏障“,一道看不见的电子万里长城。

战争时期,电子战则是攻防兼备的双刃利剑,它与精确制导武器、C3I系统一起构成高技术战争的三大支柱。进攻时,势如破竹的电子战会使敌人的C3I系统失灵,防空系统瘫痪,为攻击力量扫清道路;防御时,它是对付敌人精确制导武器的杀手锏,破敌突防,所以有战场”魔术师“之称。

2.新兴的电子信息技术

·通信技术。随着微电子技术和数字技术的发展,通信技术已进入高频段、大容量、远距离、高可靠性的直接传递技术阶段,传输频段已从长波、中波、短波、超短波、微波和毫米波发展到光波波段,在高技术战争中,目标的探测、跟踪识别、各种信息的加工处理、辅助决策、作战命令的下达、武器的发射以及各种作战平台的控制,都要通过通信传输、处理和控制来完成。通信技术及装备是现代高科技的结晶,处于高技术发展大潮的前沿。本世纪60年代,卫星通信得到迅速发展。

卫星通信是利用卫星作为中继站转发或若干地面站之间进行的通信。其特点:不受地理条件的限制;组网灵活,迅速;通信容量大、费用低。光纤通信和卫星通信是通信领域中最活跃的两种通信方式,它们将相互配合,各展所长。

光纤通信是利用激光器产生的光脉冲,通过极纯净的很细的玻璃纤维来传递信息。在实际使用中,将成千上万根光纤捆绑在一起并加以处理,制成像电缆一样的光缆。与电缆相比,其特点:容量大(大3~4个数量级)、速率高(高2个数量级)、重量轻、体积小、保密性强、抗干扰能力强、成本低、适用范围广等。现在全世界已铺设光纤通信线路2000万公里。

移动通信是移动体之间或移动体与固定体之间的无线电信息传输与交换。自1978年以来,美国、日本和瑞典等国先后开发出一种同频复用、大容量小区制的移动电话系统,它的工作频段是900兆赫,能在全球范围内自动接入公用电话交换网。80年代又研制出数字式蜂窝移动通信系统,它具有更大容量、通信质量优良、保密性强及具有国际漫游的功能。

(1)电子计算机技术。电子计算机是20世纪最重大的发明之一,广泛运用于军事方面的各个领域,堪称现代武器装备的”大脑“,其功能决定着电子信息技术的发展水平,对于改善军事系统功能、提高武器命中精度与威力、缩短产品设计周期和降低成本,都有明显的效果。自从1946年第一台电子计算机在美国问世以来,计算机随着电子信息基础技术的发展,已经历了四代变化,特别是微电子技术的发展,使计算机改变了根本面貌。前四代,美国长期独占鳌头,无论是数量和质量,还是各种军事系统中的应用,美国都处于绝对领先的地位。

·微电子技术。微电子技术是在半导体材料(当前主要指硅)芯片上采用微米级加工工艺制造微小型电子元器件和微型化电路的技术。主要包括超精细加工技术、薄膜生长和控制技术、过程检测和过程控制技术、高密度技术、可靠性技术及其他有关技术。其特点:产品微型化,质量优良;省资源、节能;低成本;通用性强。微电子产品已广泛运用于军事领域的各种自动化指挥管理系统,如作战指挥、武器控制、作战保障、后勤保障、军事训练、人员培训、行政管理、军事科研等领域。据估计,如果把特征尺寸0.5微米减少到0.03微米,就可能使普通芯片的集成度达到每片10亿个元器件,一旦投入到军事方面,将使现代武器装备的战术技术水平发生质的飞跃。

(2)雷达技术。雷达是利用电磁波探测目标,它是现代战争不可缺少的电子战装备。雷达最初形成于1922年,意大利青年马可尼提出利用无线电波可以探测物体。随后,美国海军开始研制能测距的脉冲雷达。第二次世界大战期间,由于作战的需要,雷达技术迅速发展。雷达种类繁多,如短波超视距雷达、超短波雷达、微波雷达、激光雷达、无源雷达等。将这些雷达用于不同的军事目的,便出现了各式各样的军用雷达;如对空情报雷达、对海警戒雷达、机载预警雷达、超视距防空雷达、弹道导弹预警雷达;炮瞄雷达、弹道导弹跟踪雷达;战场侦察雷达、炮位侦察校射雷达、活动目标侦察校射雷达、侦察与地形测绘雷达;航空雷达、航海雷达、地形跟踪与地物回避雷达、着陆(航)雷达;敌我识别雷达;测雨、测风、测云雷达等。随着电子信息技术的不断发展,雷达技术也必将继续向更高更新技术方向拓展。如美国现研制出来的可对雷达数据实施成像的天基合成孔径雷达SIR-C,是合成孔径雷达技术的重大突破。

(3)精确制导技术。精确制导是按照特定基准选择飞行路线,控制和引导武器对目标进行攻击的综合性技术。它是利用探测器和敏感装置获取的被攻击目标的信息和特征,如目标反射的自然光或夜光、目标反射、散射或辐射的红外线、无线电波或声波等物理现象,对目标进行判断识别,并精确定位和跟踪。随着无线电、电视、红外、激光、微波、惯性制导、光电、声电、传感器以及精密的测量、自动控制等技术的发展,制导武器日新月异、种类繁多。制导方式很多,分别有自主式制导、寻的式制导、指令式制导、波束式制导、图像匹配式制导和复合式制导等。

·电子对抗技术。电子对抗技术是指敌对双方为了削弱、破坏对方电子设备的使用效能,保障己方电子设备正常工作而采取的各种措施和行动。随着科学技术的发展,电子技术几乎渗透到军事斗争的各个领域,各种现代武器系统尤其是精确制导武器的威力发挥,在很大程度上依赖于电子系统。目前电子对抗技术发展的重点是如何对付C3I系统和精确制导武器。

3.知己知彼,百战不殆

在现代战争中,战场的情报侦察、战场的监视和警戒、作战目标的探测和识别、武器系统的控制与瞄准射击、陆海空多军兵种协同作战的通信联络和作战指挥都离不开电子设备,因此作战各方为了克敌制胜,千方百计地进行电子对抗,干扰和破坏各种军事电子装备,使其不能发挥作用。

在现代战争中首先采取各种电子侦察手段,如利用地面电子侦察站、电子侦察飞机、电子侦察船、电子侦察卫星以及各种投掷式的电子侦察装置,查明敌方电子设备与武器系统的部署、位置、类别、数量及其战术技术性能和参数,以及通过对无线电通信电台的监听,查明敌方电台的位置,掌握其军事部署与调动和军事行动企图等重要的军事情报,为己方采取正确的作战与军事行动创造有利条件,达到”知彼知己、百战不殆“之目的。

4.攻防兼备的战争

①电子战能力是攻防兼备的,既是矛又是盾

电子对抗措施是矛,主要用来干扰、欺骗、摧毁敌方电子装备。但它也是盾,如机载、舰载自卫干扰机和”隐身“措施,既针对敌方探测器又是自我防卫和反探测手段。同样,电子反对抗措施是盾,也是矛。并非攻击一方只采用电子干扰措施,防御一方只采用反干扰措施。而是任何一方,都必须具备电子战的全部能力(电子侦察、电子对抗与电子反对抗能力)。只有综合运用这些电子战能力才能夺取电磁优势。

②电子战是敌我双方严格保密,技术、战术发展变化迅速的动态领域,不存在绝对的、一劳永逸的侦察、干扰或抗干扰的技术或系统。

从本质上讲,电子战是一种在电磁频谱中相互对抗的科学。自从电子信息技术应用于战场装备之后,就极大地改变了战争的面貌。例如,无线电报的发明和军事应用,使军事通信联络发生变革;雷达能远距离、全天候地发现、跟踪目标,引导高炮和导弹,极大地提高了部队的战斗力。考察现代战争史,不难发现,任何一种电子装备还处在研制过程中或一投入使用,探测与反探测,干扰与反干扰措施就会随之诞生。因此,电子装备研制过程和关键指标,敌我双方都严格保密。从电子战的内容来看,从一开始就包括对敌人采取的电子措施(电子装备)进行侦察与干扰,而这些侦察与干扰措施就成为反侦察、反干扰的对象;而反侦察与反干扰措施又可能因为对方的侦察、干扰措施改进而失效。因此,这场斗争总是处于反复较量、不断升级的动态过程中,此消彼长、相生相克。

5.”草原烈火“百人丧生

自从进入20世纪80年代以来,在世界各地连续发生了针对美国的恐怖活动。里根政府认为这些恐怖活动是由利比亚的卡扎菲政权所策划的。1986年3月14日,里根主持的国家安全委员会拟定了对利比亚采取军事行动的”草原烈火“计划。

3月21日,美国的”美国“号、”珊瑚海“号、”萨拉托加“号航空母舰及其编队集结在地中海锡尔特湾以北海域。利比亚曾经宣布横穿锡尔特湾的北纬32度30分线是”死亡线“,这以南的海域是利比亚的”领海“.对此,美国历来不予承认。美国的大批军舰和舰上的200多架飞机逼近”死亡线“,意欲引诱利比亚出击。然后以此为借口打击利比亚。

3月23日,美国舰队宣布进行”军事演习“.下午,美舰载飞机闯过”死亡线“,接着美国3艘军舰也越过”死亡线“进行挑衅。3月24日下午,美国电子侦察飞机越过”死亡线“进行侦察。利比亚发射了2枚苏制SA-5型地对空导弹,但受到飞机上电子干扰设备的干扰未能击中目标。后来利比亚又发射了3枚SA-5和1枚SA-2型地空导弹都因为美军的强烈电子干扰,未能命中。这同时,美国还窃听破译了利比亚空军司令的1份电报,电报中说”只要对利比亚的侵略行径不停止,我们就将摧毁美国的航空母舰“.于是美国开始动手了,24日晚9点,美国舰载A-6攻击机用”鱼叉“式反舰导弹击沉了1艘利比亚的导弹快艇。由于在利比亚发射地空导弹时,美国的电子侦察机已经侦察到了利比亚导弹阵地雷达的频率,2架A-6攻击机向利比亚的SA-5型导弹阵地发射了”哈姆“型反辐射导弹,利比亚导弹阵地的制导雷达和天线当即被摧毁。25日,美军又用导弹击沉了2艘利比亚导弹巡逻艇。

”草原烈火“的第一次行动,利比亚受到了美国的恐怖事件,扬言要报复。在这之后,国际上又发生了两起针对美国的打击,美国民航班机和西柏林美军官兵被炸。而且自称是事件肇事者的组织都宣称这是为美军袭击利比亚”报仇“.美国中央情报局窃听并破译了在西柏林美军被炸前后利比亚与它驻东柏林人民办事处(相当于大使馆)之间的密码电报,表明利比亚策划了这次恐怖活动。

6.看不见的杀手--隐形武器

迄今为止,科学家和工程技术专家们已经发明出五大类隐形技术。

--一是能缩小影子的反雷达探测技术。我们知道,雷达之所以能”看见“飞机等飞行物体,实际上是通过飞机等物体反射回来的电磁波而看到飞行物体的”影子“,所以反雷达又叫”缩小影子“,它通过改善外形设计,给兵器穿上用特殊涂料制成的”隐形衣“,外加其他技术,降低目标的被探测概率,从而达到”隐形“的目的。

--二是能欺骗”火眼金睛“的反红外探测隐形技术。红外探测被看成是现代的”火眼金睛“.现代高科技兵器容易被发现的另一个原因,便是自身发出的红外辐射。因此,要防止目标被发现,就必须实施反红外探测技术。比如,采用散发热量较小的发动机,改进发动机结构,研制新的燃料,采用吸热、隔热材料和涂料,利用气溶屏蔽发动机尾焰的红外辐射等,如果同时采用这些技术,就可抑制90%以上的红外辐射。

--三是”藏匿“硅片的反电子探测隐形技术。可以说,现代高科技兵器是硅片的世界,随着高科技的发展,电子侦察系统也越来越先进,现代兵器必须采用反电子探测技术,如减少无线电设备,采用低截获概率技术改进电子设备,减少电缆的电磁辐射,避免电子设备天线的被动反射,屏蔽电子设备等。

--四是能够”制造“黑暗的反可见光探测隐形技术。反雷达、反红外、反电子等设备,都阻挡不住可见光探测系统,这一系统的效果取决于目标与背景的亮度、色度、运动这三个视觉信号参数的对比特征,其中,亮度是最为要紧的。为此必须尽可能地控制目标运动构件的闪光信号,控制目标的亮度和色度,控制目标发动机喷口的火焰和烟迹信号等。

--五是制造无声世界的反声波探测隐形技术。目标被发现的另一个重要原因就是声音的存在,采用反声波探测技术,降低目标的声音,等于给目标装上一个分散的”消音器“它的办法很多,如采用减振和隔声装置,采用吸声和阻声材料,改进发动机和辅助机的设计等。

上面这些高科技手段个个身怀绝技,如果把它们综合起来,便会产生奇效,制成隐形兵器。

7.”发射后不用管“的隐形导弹

用于隐形飞机的隐形技术原则上都可以用于研制隐身导弹。受隐形飞机的启发,美国著名的通用动力公司正在研制ACM-129隐形战略巡航导弹。这种导弹将采用隐形外形及结构设计,并用大量的碳纤维复合材料和其他复合材料制造弹体;同时它还将采用主动有源冷却装置、红外抑制器、排气混合器和二元喷管等红外隐形技术,以降低它的红外特征;并将采用激光雷达,减少电子辐射源。这样,即使在寻的飞行时,也不易被对方雷达发现,能够有效突破敌防空系统。

专家们预测,随着隐形技术的发展,为降低雷达截面积,未来隐形巡航导弹有可能采用无翼升力体结构设计和冲压喷气发动机动力装置,使导弹以超高音速飞行;或者将巡航导弹设计成隐身子弹药运载器,以小尺寸的子弹药攻击目标。

还有一些国家正在研制隐形洲际弹道导弹头。导弹专家们发现,如果将雷达吸波材料用于弹道导弹核弹头,当它重返大气层时,将会大大降低反导弹防御系统对它的发现和拦截概率。

8.出没陆地的隐形坦克

同隐形飞机相比,隐形坦克的研制较晚,真正的隐形坦克估计要到21世纪初才能部署部队,但现在研究人员已进行多次成功尝试,并正在加紧研制来去无踪影的隐形坦克。

在陆战战场上,坦克一旦被发现,就很容易被击毁,所以担克制造专家也在努力为坦克制造”隐身衣“,有关坦克的隐形技术也取得了重大突破,许多技术已经在一些坦克上显示本领。

坦克隐身首先也是外壳隐身,有的坦克已经采用了玻璃纤维热固性聚酯树脂模压制而成的复合材料。这种材料比重小,强度高,可塑性好,可制成最佳隐身结构外形。同时,它对雷达波和光波的反射比金属弱,还能吸收部分雷达波,可减少坦克的热辐射。此外,它还有吸音消声作用,有的可使车内噪声降低70-90%.

坦克的红外辐射源很多,发动机和它排出的废气、射击时炮管产生的热、履带与地面摩擦而产生的热,以及受阳光照射产生的热,很容易被红外探测器发现,并成为被红外制导武器摧毁的危险根源。为此,专家们准备采取专门措施,以降低坦克的这些红外辐射。

由于微光夜视仪的出现,坦克在夜战中很容易被发现,于是,专家们建议给坦克涂上迷彩,或者挂伪装网。现代迷彩有的兼有伪装和吸波作用,有的不仅可以降低坦克的目视发现概率,还可以减弱坦克的红外辐射,伪装网既可使敌方看不清坦克的外形,又可遮蔽某些红外辐射。

9.隐形人和隐形军服

在高科技迅速发展的当今信息时代,依靠科学家和工程师们的辛勤劳动,科幻小说和童话故事里的”隐形人“,不久的将来就会出现在我们这个世界上。美国人正在研究能使士兵变成”隐形人“的隐身作战服,机器人士兵虽然还没有走向战场,但是专家们也正在想办法让它具备隐形功能。美国人还在研制一种能使人体隐形的镭射弯曲光线折射器,据说,它可能穿透固体物体,用这种光折射人或物,就能使之变成肉眼看不见的”隐形人“和”隐形物“.

至于隐形军服,现在专家们已经能够研制出用特殊材料制成的”隐形军服“,或叫”隐身衣“.穿上它,在可见光条件下,敌人肉眼难以发现,可以神出鬼没,如入无人之境。这是用什么材料制成的呢?原来,这种”隐身衣“上有4种以上颜色的变形图案。这种图案是由计算机对大量丛林、岩石等背景环境进行统计分析后模拟出来的。其色彩、种类、色调、亮度、对光谱的反射特性,以及各种色彩的面积分布比例,都经过精确的计算,使”隐身衣“的斑点形状、色调、亮度与背景一致。于是,穿上它以后,人的身体轮廓产生变形,从远距离看其细碎的图案与周围环境完全融合,即使在活动时也不会被肉眼发现。

另外,一些国家的军队还装备了防红外追踪的”隐身衣“.这种”隐身衣“上的各种颜色除对可见光的反射与背景一致外,对红外光的反射也与叶绿素、岩石、沙漠等背景相一致。

10.20世纪最后的空战之星

俄罗斯MFI隐形重型多用途歼击机,称为米格1.42项目技术论证样机。俄罗斯自称为第五代战斗机。1999年1月12日,首次在莫斯科近郊的茹科夫斯基展览会公开展示,宣告本世纪最后的空战之星诞生,该机1983年开始研制,1986年研制出首架试验机,1991年完成原形样机设计,1994年完成首次地面高速滑行试验,1999年2月底试飞。

1.42战斗机全长22米,高6米多,翼展17米,翼面积95平方米。装有两台AL-41F涡轮风扇发动机,发动机最大推力为350千牛,最大时速可达2.5马赫,标准起飞重量28~29吨,最大起飞重量达35吨,比F-22重8吨多。同美国的F-22战斗机一样,具有超音速巡航能力和超机动性能。其超音速飞行时的最大飞行距离为2000公里,亚音速飞行时的最大距离为4000公里。

1.42战斗机采用翼身融合体与鸭式前翼三角翼布局,进气方式采用腹部进气。其特点是:能提高飞机的升阻比和机动飞行时的升力系数;降低跨音速与超音速时的波阻;减轻飞机的结构重量,减小飞机的阻力,提高飞机的隐身能力和气动力功率;超音速时可减小配平阻力,延迟机翼失速;提高飞机在大迎角时的升力系数及增加飞机在过失速时的稳定性;能提高飞机的瞬时转变速度,增强机动能力;适合放宽静稳定性技术的采用。

1.42战斗机武器配置方式采用内埋式结构,以优化气动力和提高隐身性能。

装载新的空空导弹,包括:KS-172远程空空导弹、R-77M(AA-12)先进中程空空导弹和近程格斗空空导弹。KS-172远程空空导弹于1991年开始研制,最大射程为400公里,采用主动雷达制导技术,具有先敌发现、先敌攻击的全向超视距攻击能力。R-77M(AA-12)先进中程空空导弹,最大射程为100公里以上,可进行全向攻击,同时攻击多个目标,具有发射后不用管的能力。近程格斗空空导弹,采用了先进的红外探测装置及推力矢量系统,该系统是在R-73近程格斗系统基础上研制的,能迅速机动接近目标,进行全向攻击,低空射程远、精度高、敏捷性好,全天候作战能力与抗干扰能力强。

1.42战斗机的火控系统,包括火控雷达、激光测距跟踪仪和前视红外探测器等。还装备1部后视雷达,以对付侧后方的目标,使火控系统具有”越肩发射“与警戒能力。机载相控阵雷达的探测距离为400公里以上,可同时跟踪、识别空中15~20个目标,并根据威胁程度同时攻击6~8个目标。机载电子设备将以往各种电子设备的功能综合在一起,大大提高了作战效能。

11.战场的火眼金睛:雷达

雷达是飞机、导弹等电子战装备的眼睛,被誉为千里眼。它的工作原理,简单地说就是通过电磁波的反射来发挥作用。

·无线电波碰到障碍物,会反射回来,雷达就是根据这个原理制造的。雷达把无线电波向空中发射出去,并且不断改变发射方向,进行搜索。一旦无线电波遇到了目标,雷达就能接收到反射的无线电波,并在荧光屏上显示出来,通过分析,就可以确定目标的方位和距离。

军用雷达,由技术熟练的战士操作,他们能够迅速辨别出哪种回波是从地球表面的物体反射回来的,哪种回波是从敌机或敌舰反射回来的。

雷达的种类很多。装在飞机上的雷达叫机载雷达,机载雷达体积小、重量轻。装在舰船上的雷达叫舰载雷达,一般现代军舰上都装有二三十部雷达,分别担负警戒、导航、制导、跟踪等任务。

最新式的雷达是相控阵雷达。两倍音速的军用飞机,飞行500千米大约需要十几分钟,而洲际导弹飞行500千米只需要1分钟,在这么短的时间里要做好迎战准备是十分紧张的。一般雷达靠天线旋转,向四周发射雷达波,天线转一圈,需要几秒钟,而相控阵雷达,放弃了传统的圆盘天线,改用一块像蜂巢一样的电路板,在这块板上聚集着1000多个各自独立的小天线,每个小天线都可以发出雷达波。雷达在计算机控制下,向四面八方发射电磁波。电磁波照射一周,只需千分之一秒,比普通雷达快100万倍,从而使其能够在极短的时间内,可以高精度、多次数地测量同一目标。

相控阵雷达不但扫描速度极快,而且探测距离可以达到几千千米。这样远的作用距离可以为防空武器提供足够的作战准备时间。

12.超低空预警”千里眼“

超低空突防技术的发展,使飞机与巡航导弹可在海平面上15米、平原上空60米、山丘上空120米实现超低空突防,给雷达探测带来严重困难。为了对付低空突防,各国竞相发展超低空预警”千里眼“雷达。

·超视距雷达。

它又叫超地平线雷达。它是一种工作在短波波段、利用电磁波的电离层折射或地球表面绕射效应,探测地平线以下远距离目标的雷达。主要用于对远程导弹、战略轰炸机的早期预警,以及对低空飞机、巡航导弹、海面舰艇的警戒等。能为防空系统提供更长的预警时间,其探测力远大于机载雷达。在超视距工作频率波段,大气层对电磁波的反射性能最好,被照射的目标会产生较强的谐振型后向散射波,雷达吸波材料、飞机或巡航导弹的隐身外形技术对它影响很小,所以它具有探测大气中各种目标的能力。

该雷达的主要特点是:能在2~28兆赫频率范围内分6个频段工作,有正常、询问和正常与询问二者交叉工作三种方式;具有探测、监视地平线以下目标的能力,能够在远距离发现低空、超低空目标;雷达具有一定的反隐身目标能力。这种雷达收、发天线阵庞大,雷达工作受电离层变化影响较大,易受人为和其他电子对抗设备的干扰,对目标探测精度较差,有较大的近距离探测盲区。由于大片陆地区域会产生雷达地波杂波而难以分辨出目标信号,超视距雷达只适于搜索海域上空的目标。

·脉冲多普勒雷达。

它是一种低空补盲雷达,它是利用多普勒效应和频谱分离技术测定目标的位置和速度的脉冲雷达。具有对目标进行速度分辨和较好的抑制地物杂波的能力。主要用作具有下视能力的机载雷达,也可用于导弹制导、战场侦察、气象观测等。它能从强地物背景中发现目标,是对付低空飞机和巡航导弹的有效兵器。如意大利的”冥天星“低空警戒雷达,主要用于探测低空飞机和海面舰艇。这种雷达因采用了相位编码脉冲压缩技术,在一定距离有很高分辨力和对杂波及无源干扰的抗干扰能力。

13.多发多收的双(多)基地雷达

这是一种以收发异址、多发多收、以离散形式布站命名的雷达系统。一般的雷达是单基地的,即发射机和接收机安装在一起,且通常共用一个天线。双基地或多基地雷达是将发射机和接收机分别安装在相距很远的两个或多个站址上。站址可以选在地面、空中(机载)平台或天基平台(卫星)上。根据不同需要,可以采用不同配置方式。如地发/地收、空发(或天发)/地收、空发(或天发)/空收。隐身飞行器的设计,主要是不让入射的雷达波直接反射回雷达,这对于单基地雷达很有效。但对于双(多)基地雷达来说,由于入射的雷达波会朝各个方向反射,设在不同地址的接收机(特别是多个接收机)就会接收到来自目标不同部位(如侧面、背部、腹部等)的反射回波,从而识别隐身目标。此外,由于双(多)基地雷达系统发与收分系统分开配置,且发射分系统多点配置,接收基地是无源的,不会受到定向干扰,能有效防止反辐射导弹的攻击。美国从70年代就开始研制、试验双(多)基地雷达,如专门为研究双(多)基地雷达而制定的”圣殿“计划,已完成了接收机和发射机安装在地面上、发射机安装在飞机上而接收机安装在地面上、发射机和接收机安装在空中平台上的试验。俄罗斯防空部队已应用双(多)基地雷达探测具有一定隐身能力的飞机。英国已于70年代末80年代初开始研制主要用于预警的双(多)基地雷达。

14.接受金属目标信号的雷达

金属制造物如飞机、导弹、战车等受电磁波照射后,除了直接产生反射回波外,还产生谐波再辐射,即辐射出与入射波频率相同的谐波信号。而自然界的物体如植物、山河等不具备这种特性。谐波雷达就是根据这种物理现象研制的接收金属目标的谐波能力信号作为其回波信号的雷达。隐身飞行器虽然采用了雷达吸波材料,但作为金属目标,当它受到雷达波照射时仍会产生谐振再辐射,谐波雷达就是用接收这种谐波来探测隐身飞行器的。不过需要有高灵敏度的探测装置,还需在雷达接收机中增加若干个谐波通道,且要求天线有足够宽度。多频信号雷达是一种能产生不同频率信号的雷达。当用不同频率的多个连续信号同时照射隐身目标时,每个频率的反射信号由独立的通道接收和处理,隐身飞行器不能对付的那些频率的反射信号相当强,因而就可以探测到在一定频率上具有隐身能力的飞行器。

15.使隐身技术失效的毫米波雷达

工作波长为1~10毫米,相位频率为300~30吉赫的雷达。具有天线波束窄、分辨率高、频带宽、抗干扰能力强等特点。隐身飞行器只能对抗工作在0.2~0.29吉赫频率范围内的雷达,采用毫米波雷达,可跳出隐身飞行器现采用的隐身吸波材料的吸波波段,使隐身技术失效。如美军F-117A隐身飞机在中长波段就会原形毕露。频率为30吉赫、94吉赫、140吉兆赫的毫米波,都在隐身技术所能对抗的波段之外。毫米波雷达无线波束发散角一般仅为0.1~1°,当天线口径一定时,约为微波天线波束的1/2~1/10.它能分辨识别很小的目标,还能同时识别多个目标,跟踪低角度飞行的目标。毫米波雷达波长短,对目标有高的空间分辨力,目标外形图像可在雷达荧屏上直接显示出来。若采用相同的接收机带宽与信号处理带宽,则毫米波雷达较微波雷达具有更高的目标速度分辨力。毫米波在每个”窗口“频率下均可获得容纳大信息量的宽瞬时带宽,抗干扰能力强。在海面杂波干扰下仍可获得较大的信号/杂波比,适用于对海面上空的低角跟踪。雷达的体积小,具有较强的机动性、隐蔽性和战场生存能力。毫米波受大气衰减的影响大,探测距离有限。俄罗斯在毫米波雷达的研究方面处于领先地位,它已拥有频率为33.3吉赫、连续波输出功率达10千瓦的毫米波雷达。美国和德国正为”爱国者“防空导弹安装35吉赫的毫米波雷达导引头。英、法、瑞典的一些战术防空系统也都在逐步采用毫米波雷达。

16.快速扫描的相控阵雷达

控制阵列天线各辐射单元的馈电相位,使天线波束在空间快速扫描的雷达。具有多功能、高数据率、多目标处理、覆盖空域大、作用距离远等特点。主要用于战略预警、武器火控、飞行管制、耙场测量、炮位侦察等方面。相控阵雷达的天线阵面由许多个辐射单元和接收单元(称为”阵元“)组成,利用电磁波相干原理,通过计算机控制输往天线各阵元电流相位的变化来改变波束的方向,从而完成天线在空间的扫描。相控阵雷达将多个发射单元的功率在空间合成,形成高能脉冲,提高了发射功率,可以探测隐身目标。由于相控阵雷达是通过计算机控制移相器的相位来实现波束控制,使敌机无法精确测定发射源子阵方位,反辐射导弹很难对付它,即使命中个别子阵,整个雷达仍能工作。美国”爱国者“导弹系统应用多功能相控阵雷达后,具有了高低空监视、敌我识别等功能,即可引导攻击敌机,又可引导截击来袭导弹,且能同时跟踪和打击多个目标。

17.进行测试、跟踪、定位的无源雷达

·无源雷达。

它又叫被动雷达,分为单站、双站或多站无源雷达。单站无源雷达用于对隐身目标的跟踪,双站或多站无源雷达用于对隐身目标进行定位。无源雷达本身不发射电磁信号,只通过接收空中目标的电磁辐射信号进行探测、跟踪和定位。隐身飞机等飞行器的隐身能力无论有多强,其机载的通信、导航、敌我识别、雷达及电子干扰机等电子设备总会辐射一定的电磁信号,无源雷达接收到这种电磁信号,就可对隐身飞行器进行探测、跟踪和定位。在探测目标时,无源雷达很少受隐身飞行器外形设计及吸波材料等隐身技术的影响,不仅不会暴露自身的位置,而且反辐射导弹不能利用电磁信号对无源雷达进行捕捉、跟踪和攻击。如果无源雷达与有源雷达混合部署,二者取长补短,会具有更强的反侦察和抗干扰能力。

18.用激光捕捉目标的激光雷达

激光雷达用激光束探测目标,它工作在红外和可见光波段,利用激光的相位变化来捕捉目标信息,并同时对多个目标搜索、跟踪和测量。激光雷达由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成。激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去,光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲,送到显示器,从而获得目标信息。如目标位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)和形状等,以便对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。激光雷达按发射波形或数据处理方式,分为脉冲激光雷达、连续波激光雷达、脉冲压缩激光雷达、动目标显示激光雷达、脉冲多普勒激光雷达和成像激光雷达等。按任务要求,分为火炮控制、指挥引导、靶场测量、导弹制导、飞行障碍物回避激光雷达。激光雷达可采用天基、地基、机载和舰载等方式安装。激光雷达的特点是:测量精度高,比一般雷达高几个量级;角分辨率高。能精密分析目标,并可同时或依次跟踪多个目标;速度和距离分辨率高。采用距离/多普勒成像技术,可获取运动目标的清晰图像;光波不受无线电干扰,可在电子战环境中正常工作;光波能穿透等离子体鞘与核爆区,可跟踪测量再入弹头;激光波束窄、方向性好,低角度工作,对多路径效应不敏感,能跟踪超低空飞行目标,且隐蔽性好;易受大气影响,波束窄,会影响搜索捕获目标。

小资料

激光雷达在军事上得到广泛的应用。如武器鉴定试验、武器火控、跟踪识别、指挥引导和大气测量等。

19.雷达的克星

在现代战争中,由于雷达的威胁性很大,对付雷达就成了首要的任务之一。

一种办法是使用预警飞机。装有雷达和敌我识别器的预警飞机可以在几十千米以外的地方探测到敌方的雷达信号。当敌方雷达开机时,雷达电波源源不断地传到预警飞机的接收机上,并被迅速计算出来,随即向在空中待命的战斗机和装备有反辐射导弹的地面部队发出指令。战斗机得到攻击的命令后,向敌方雷达发射空对地导弹,导弹沿着雷达波,直接命中敌方的雷达。

还有一种办法是使用专门对付雷达的无人驾驶飞机。这种飞机只有一二百千克重,在敌方雷达阵地上空,像一群黄蜂一样飞来飞去,跟雷达捉迷藏。小飞机的肚子里装备有微型探测器和电子计算机。小飞机一旦发现雷达信号,就会对准雷达天线冲去,与雷达同归于尽。碰到这种无人驾驶小飞机,雷达要么关机,等待小飞机燃料耗尽,可是,这样一来,等于让雷达闭上眼睛,真正的轰炸机就会乘虚而入;要么冒险开机,并向无人飞机开火,可是,这种无人驾驶飞机体积小,飞行低,又很难捕捉到。因此,使用专门的无人驾驶飞机是对付雷达的好办法。

20.无情的杀手:化学武器

什么是化学武器?化学武器不仅仅是指毒剂,应该说,凡是装有化学毒剂的武器装备都是化学武器,主要有:

步兵--毒地雷、化学手榴弹、小口径化学迫击炮弹、化学武器布洒车等;

航空兵--飞机布洒器和化学航空炸弹;

炮兵、导弹部队和海军--各种身管火炮、火箭炮的化学弹、化学火箭及化学导弹等。

一般来说,化学武器可按毒理作用区分为神经性毒剂、全身中毒性毒剂、糜烂性毒剂、失能性毒剂、窒息性毒剂、刺激性毒剂这样六大类。这里,主要介绍一下神经性毒剂和全身中毒性毒剂。

神经性毒剂,这是一种毒性非常剧烈的毒剂,被称为”魔鬼的唾沫“,因标号上以”G“字打头,所以它又称G类毒剂。G类毒剂通过人的呼吸道吸入或透过皮肤而引起中毒,破坏受害者的神经系统正常功能。

神经性毒剂中的V类毒剂是迄今为止最为强效的可怕剂种。人一旦吸入这种神经性毒剂后,中枢神经系统受到极大破坏,流泪、瞳孔缩小、肌肉痉挛,浓度大时,几分钟后人即死亡。使用这种毒剂被认为是化学战的最高形式。

全身中毒性毒剂,能破坏人体组织细胞氧化功能,引起全身组织急性缺氧,从而致人死亡。

21.”淋浴室“惊人的一幕

1943年炎热的盛夏,纳粹德国奥斯威辛集中营,在一个偏僻的角落里,盖有一座座简陋的”淋浴室“,门前摆放着一些鲜花,一排排荷枪实弹的德国士兵戒备森严。一群群苏军俘虏和犹太人,不论男女老幼一律被脱光衣服,排着的长长的队伍,在优美的音乐声中缓缓走进被称为浴室的特殊房子。突然间,浴室大门”砰“的一声被死死关上,一种气体从淋浴器中喷出。这时,只听房内大乱,不幸的人们在歇斯底里般的挣扎和喊叫声中慢慢死去,有的眼球凸出,有的紧咬牙关,各种痛苦不堪的奇形怪状,惨不忍睹。

这是第二次世界大战期间纳粹德国使用化学武器滥杀无辜的惨绝人寰的一幕。这就是令人谈虎色变的化学武器。

22.铁面狰狞的杀伤精

生物武器是一种大规模杀伤性武器,由生物战剂及其释放装置组成,它狰狞可怕,你想了解吗?

生物武器是一种大规模杀伤性武器,由生物战剂及其释放装置组成。生物战剂是一种用来杀伤人员、牲畜和毁坏农作物的致病微生物细菌毒素,它具有传染性,还具有污染范围广、危害时间长、不利侦察等特点。

生物战剂的致病微生物有细菌、毒素、病毒、衣原体和真菌等几大类,大多是能够致命的微生物。它主要通过释放生物战剂气溶胶、撒布染菌昆虫或其他媒介物来传布。

生物战剂侵入后,能破坏人体的生理功能而使人发病,大多数生物战剂能使人出现发热、头痛、恶心、呼吸困难、局部或全身疼痛等症状。生物战剂侵入人体的途径有:呼吸道吸入或由染菌昆虫叮咬皮肤而进入体内。

在未来战争中,任何国家使用生物武器都会受到国际舆论的谴责。

23.化学武器的毒害与杀伤

化学武器与常规武器和核武器相比,具有独特的杀伤性能。主要表现在:

·毒害作用多,杀伤途径广。由于化学毒剂的种类繁多,其理化特性和战斗状态又不同,决定着其毒害作用多种多样,杀伤途径也各不相同。例如,有的作用于神经系统,有的作用于呼吸系统;有的使人、畜致死,有的使人、畜失能;染毒空气可经眼睛接触、呼吸道吸入和皮肤吸收使人、畜中毒,毒剂液滴可直接伤害皮肤或经皮肤渗透中毒,染毒的食物和水可经消化道吸收中毒。多数爆炸分散型化学弹药还有破片杀伤作用。

·杀伤范围大,作用时间长。化学炮弹比普通炮弹的杀伤面积一般要大几倍至几十倍,其毒剂云团具有流动性,随风传播扩散,能渗透到工事、战斗车辆、建筑物内,沉积、滞留于堑壕和低洼处,伤害隐蔽于其中的有生力量,产生大面积的杀伤效应;化学毒剂对空气、地面、物体还具有污染效应,其杀伤作用一般可持续几分钟、几小时、有时可达几天、几十天。

·杀伤效应的可选择性较大。化学武器毒害作用及杀伤途径的多样性,为使用者能根据不同的战术企图灵活地选用毒剂提供了可能性。例如,为突然杀伤对方有生力量,可选用速杀性毒剂;对方已戴有面具,可使用对服装、皮肤穿透能力强的毒剂;为在短时间内夺取某目标,可使用速杀性暂时性毒剂,等等。

·受气象、地形条件的影响较大。大风、大雨、大雪或空气对流等情况,都会严重消弱毒剂的伤害作用,甚至限制某些化学武器的使用。地形对毒剂云团的传播、扩散和毒剂蒸发有较大影响,可使毒剂的使用效果产生很大的差别。

由于化学武器的种类繁多,杀伤效果的可选择性较大,使用时易受气象、地形等自然条件的影响,加之战场上情况错综复杂,因此,在实战中要根据作战企图、目标性质、气象、地形及战场情况灵活恰当地决定毒剂的种类、投射方式、袭击时机和袭击规模。例如,为立即杀伤在已方准备通过或占领的地区内的对方有生力量,通常集中一定数量的速射兵器,选用暂时性的速效性毒剂实施袭击。

24.”穷国的原子弹“

化学武器”物美价廉“,却又威力无穷。它虽不是核武器,却具有巨大的无形和有形的杀伤力,远非一般常规武器所能比。例如,30~40微克的维埃克斯(VX)毒剂就能致敌人于死地,而1吨VX毒剂可使100平方千米地面10%以上的地域在数天乃至数周内造成人员严重伤亡。染毒的空气能够随风飘移,不仅能渗入不密闭、无过滤通风装置的坦克、装甲车、舰船,以及防御工事和建筑物的内部,还可以使用穿甲爆破式化学弹钻入装甲车、坦克、舰船及地下工事内爆炸。

这种”穷国的原子弹“是许多国家可望不可求的可怕武器,但拥有化学武器的国家远比拥有原子弹的国家要多得多。当今世界上除美国和俄罗斯外,至少还有34个国家被指控拥有化学武器,像法国、埃及、伊拉克、埃塞俄比亚、叙利亚、利比亚、日本、越南、印度、韩国、以色列等。那么,目前世界上究竟有多少化学武器,谁也说不清楚,但有一个数字一定让大家吃惊不小。据1990年美国化学协会公布的数字说,仅美国就拥有足以杀伤5000倍全球人口的神经性毒剂。

25.化学武器的霸主

世界上拥有化学武器最多的当推美国和前苏联。这是世界上两个最大的”化学武器库“.其中,前苏联曾是最大的化学武器国,它拥有14个生产化学弹药的秘密工厂,约有300万吨化学弹头。苏联解体后,俄罗斯作为前苏联的主要继承国,其化学战能力仍然十分强大。按照美国人的说法,俄罗斯仍然是头号化学武器大国。美国排在俄罗斯之后,是化学武器第二大国,仅毒剂就有4.2万吨。

第三位是法国,排在法国之后的是伊拉克。据1991年来自联合国的权威报告说,伊拉克拥有4.6万件化学武器,包括化学炮弹、枪榴弹和”飞毛腿“导弹化学弹头,并拥有3000吨毒剂。

使用化学武器历来就被正义的人们认为是一种极不人道的恶劣行为,为禁止使用化学武器,爱好和平的人们不知发出过多少次呼吁,许多国家的军政首脑也不知签署过多少个禁止使用化学武器的协定。但是,具有讽剌意味的是,化学武器的杀伤性能仍在不断提高,新一代化学武器不断问世,拥有化学武器或具有化学武器生产能力的国家和地区为断增多。看来,有心人有必要担心将来会不会出现”化学武器的冬天“,而彻底消除化学武器的隐患的历史重任便落在了新一代青少年肩上。