书城童书中华少年科普知识读本军事科学
3862900000013

第13章 、现代高科技武器(三):层出不穷的新概念武器

一般来说,新概念武器是指工作原理与杀伤机制不同于传统武器的一类新型武器,主要包括定向能武器和动能武器两大类。

我们知道,武器的速度越快越好,如果能具有光速,当然最好。光速可达每秒30万千米,即一秒钟可绕地球转7圈半,如果武器能以这一速度攻击目标,那真是再好不过的了。定向能武器就是接近或等于光速的武器,它能以直线行进输送高能束来攻击目标,它又包括激光武器、高功率微波武器和粒子束武器等,不过,它们只是在武器能量的传播方向上、在一定距离内有杀伤作用,而在其他方向则没有杀伤破坏作用。

动能武器中属于新概念武器的有反导弹和反卫星动能弹、电磁炮、群射火箭等,能够发射超高速(5倍音速以上)弹头,利用弹头的动能直接撞击目标。

正在秘密研制中的新概念武器则还有很多,如基因武器、气象武器、深海武器等等。

新概念武器是美苏军备竞赛的一个重要组成部分。

1.激光武器

激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束来攻击目标的定向能武器,具备远程、方向性好、能量集中、光速攻击目标、机动灵活、反应时间短、命中精度高、抗电子干扰能力强等特点,可用来攻击空间卫星平台,弹道导弹、战术导弹及飞机等目标,也可用来使武器系统及作战人员致盲。激光武器可分为破坏目标壳体为主的硬杀伤高能激光武器,以及以反传感器和反人员为主的软杀伤低能激光武器。

其中,硬杀伤激光武器主要包括天基化学激光武器、机载激光武器、舰载激光武器以及地基车载激光武器。如美国空军在波音747飞机上改装的机载化学氧碘激光武器(ABL),能用助推段拦截战区弹道导弹,并能拦截巡航导弹,压制敌防空系统,预计到2008年将有7架机载激光武器系统投入使用。

激光武器以摧毁为目的,可选用氟化氘或氧碘激光器等。其中二氧化碳、氟化氘、氧碘称作工作介质。随着工作介质不同,发出的激光波长也不同。按工作介质物理状态,可分为固体激光器和气体激光器,如发出波长为10.6μm的二氧化碳激光器就是气体激光器,YAG激光器则是固体激光器;从提供能源方式命名,称氟化氘激光器和氧碘激光器为化学激光器,因为它们是通过化学反应而获得需要的激光能量。

2.粒子武器

粒子束武器系统一般由能源、粒子加速器、聚焦控制器、瞄准跟踪系统等组成,其核心装置是粒子加速器。要用很小的微观粒子去摧毁像洲际导弹这样的大目标,就必须使粒子具有足够大的能量,粒子质量很小,正常情况下能量很小,要想把它们做成武器,只有大幅度提高它的运动速度。粒子加速器将微观粒子加速到接近光速的速度,并且将其聚集成一个非常细的射束,然后发射出去杀伤破坏目标。它的工作原理是:带电粒子在电磁场中都会受到电磁场力的作用,为此专门设计一个多级有规律变化的电磁场,通过带电粒子源和这些粒子经过电磁场的加速,使带电粒子的速度连续不断地增加到接近于光速,尔后通过聚焦磁场把带电粒子束聚集成束流射向目标。

粒子束武器的杀伤破坏机理与激光武器、微波武器很相似,分为烧蚀效应、引爆药早爆和破坏目标电子设备与器件三种方式。

烧蚀效应。高能粒子束射到目标的瞬间可产生8000℃的高温,会使目标表层迅速气化、破碎。粒子束还穿透目标外壳进入目标内部引起热应力发生变化,使目标材料升温、熔化或产生热破裂,造成目标结构和内部设备的破坏。

引起引爆药早爆。高能粒子束会使引爆药的离子移动,使其内部的电荷及相应的电场分布不均匀,降低起爆度。大量能量沉积和粒子束强烈冲击,都能引起武器中的起爆药提前起爆。据报道,粒子束拦截巡航导弹时,在1公里处能量为70~1000万焦耳时,就可使引爆药引爆。在2公里处,能量可达到10万焦耳,可以用静电起爆引爆系统。

破坏目标的电子设备和器件。高强度的粒子束可直接烧毁电子设备或形成脉冲电流,使电子设备受到破坏,据国外试验记载,只要粒子束在每毫秒每立方厘米的材料中能深沉淀1000焦耳的能量,就会彻底破坏武器装备中的电子线路。低强度的粒子束也可使武器装备中的电子设备改变工作状态而失效。

3.纳米武器

纳米武器是运用纳米制造技术制造的微型智能攻击武器。它包括微机器人电子失能系统(微型机器人)、昆虫平台、”蚂蚁雄兵“、”机器虫“和”蜇人黄蜂“等。

微机器人电子失能系统。由传感系统、处理和自主导航系统、杀伤装置、通信系统和电源系统等5个分系统组成,当微机器人电子失能系统接近目标时,能”感觉“敌方电子系统的位置,并进而渗入系统实施攻击,使之丧失功能。

昆虫平台。是用昆虫作为微机器人电子失能系统的载体,将微机器人电子失能系统预先植入昆虫的神经系统,既可操纵它们飞向敌方目标搜索情报,也可利用它们使目标丧失功能或杀伤士兵。

”蚂蚁雄兵“.这是一种机械蚂蚁,体型只有一般蚂蚁大小,但具有可怕的破坏力,技术性能非常高。这种小精灵背部装有微型太阳能电池作动力,根据需要身上可装上搜集情报的微型传感器,也可装上微型高能炸药,偷偷潜入敌军总部,专找电脑网络或电线下手,其威力足以炸毁各种重要的通信线路,用它攻击指挥自动化网络是再合适不过了。

”机器虫“.实际上它是一种微型战地机器人,由传感系统、处理和自主导航、杀伤机制、通信系统和电源系统等组成,其体积大的只有鞋盒子那么大,小的仅有硬币那么小。这种”机器虫“能爬行、跳跃甚至能飞行,它可担负搜集情报信息的任务,也可到千里之外执行排除地雷等危险工作,还可执行攻击电子系统的任务,当”机器虫“接近目标时,能”感觉“出敌方电子系统的位置,并渗入该系统实施攻击,使其丧失功能。

”蜇人黄蜂“.是一种黄蜂大小的武器装备,具有信息处理、导航、通信和攻击能力,能在一定范围内飞行、爬行和跳跃,它带有某种极小的弹头,能非常便利地攻击敌人的武器系统和信息系统。它们的攻击目标是敌人的装备系统而非人员,有些”蜇人黄蜂“可以通过插口钻进敌人的计算机内部,破坏其电子线路等硬件,使整个计算机瘫痪。可以预见,许多大型武器系统将面临着严重威胁,”以小胜大“的事例将会层出不穷。

4.借声音杀人

现代武器层出不穷,听说声音竟能成为一种杀人武器,好可怕呀!真有声音武器吗?

关于声音武器,国外有许多报导,比如有一次某国采用噪声,使劫机犯失去知觉,从而制服了劫机者。

美国为了试验超音速飞机产生的噪声对人体的危害,竟然让10个人在飞机下经受试验。结果飞机以超音速飞过他们的头顶时,10个试验者全被噪声击毙。

由这些例子可以看到,声音作为武器是完全可能的。这种武器主要是利用强大的噪声来破坏人的听觉,进而损害人的神经,来致人死地。据报导,国外已经出现了一种声光手榴弹,里面装有8个能飞的爆炸筒。爆炸时,不仅声音能使人暂时失去听觉,而且强烈的闪光能刺伤人的视觉。

声音武器中最厉害的是次声武器。次声是一种振动频率很低的波,每秒振动次数低于20次。而人耳能听到的声波频率在每秒20次至20000次之间。

次声武器可以利用低频声波与人体器官共振,而损害人体内脏。因为人的内脏自然振动频率约每秒几次,正好在次声波振动范围内。

1968年4月,法国马赛附近一家人突然死亡,经检查是因为10多千米远的一个试验室失误所致。原来试验室里正在试验次声弹,由于工作人员疏忽,致使次声弹走火,误伤了那家居民。

后来,又有消息说这是误传。专家认为,次声武器确实可以伤人,也有人在研制,但要致人死地,还得有足够的强度,而马赛那个试验室试验的次声弹,还未达到这个强度。目前,要提高强度,得采用集束的办法。但要集束,必须得有庞大的设备,造起来既费事、也太笨。看来,次声武器离实用还有一定的距离。

5.计算机病毒武器

计算机病毒,实质上是一种计算机程序,它能够通过修改计算机程序或者以自身的复制品,去感染与已受侵害的计算机系统相联系的其他计算机系统。由于它同生物病毒的发病机理相类似,因而称之为计算机病毒。利用计算机病毒干扰、破坏军事行动的手段称为计算机病毒武器。

计算机病毒武器具有破坏性、传染性、潜伏性和持续性等特点。

破坏性。使用计算机病毒的目的就在于破坏敌方计算机网络系统,它可使计算机网络系统瘫痪,使武器系统失灵,并可制造虚假信息欺骗对方。它的破坏机理是:①侵占资源。由于计算机病毒进行大量的自我复制活动,挤占了大块存贮空间资源;严重者可使计算机负荷过载,导致死机。侵占大量的计算机工作时间资源,导致计算机处理速度降低。②篡改文件数据。病毒可随意篡改计算机原有文件、数据和程序,从而使有效信息失效。③清除程序。病毒能执行清除任务,摧毁计算机原有文件、数据和程序,甚至破坏系统软件,制造混乱;④窃取信息。秘密窃取数据资料,或将信息资料转移。⑤强制隔离。使计算机系统与计算机控制中心脱离,破坏计算机网络的完整性。

传染性。计算机病毒具有极强的再生能力,它进入计算机系统后,可自行快速地进行大量复制与繁殖,并迅速蔓延到未被感染的对象中。计算机病毒能够通过磁盘、电子邮件、网络进行传播,有时它们也能在软件包内进行传播。

潜伏性。计算机病毒都是由短小的计算机程序构成,它依附于一定的载体,如合法的文件或程序内,不易被发现,也不会自行消失或失灵,当满足一定的条件时,就会被激活发作。

持续性。计算机病毒可在计算机系统内造成持续破坏、反复发作,不易被清除。

计算机病毒构造简单,研制它主要消耗智力资源而非物质资源,因而费用低廉。受过专门培训的军人能用之攻击敌方,一般的平民老百姓也能利用它”投身“战争,因而它成为一种价廉、物美、器利、大众化的非致命性武器。

6.基因武器

基因武器是运用基因生物遗传技术,按照军事上的需要,用人为的类似工程设计上的方法,进行基因重组,将一种生物细胞中的基因在体外进行分离、剪切、组合,拼接到另一种生物细胞中去,使致病微生物的遗传基因转入宿主细胞内,再经过大量复制,培养出来的一种杀伤性极大的新型生物制剂。人们又叫它遗传武器,也有人称其为”世纪末日武器“.

基因武器可以针对某种人的基因密码特征去杀伤某种人。每个人种都有自身特有的基因密码,遗传学可以凭基因密码判定一个民族特征,并根据这一特征制造灭绝种族的基因武器,去杀伤特定的对象。比如,只杀伤一种肤色的人,或只对高个子人或是矮个子人起作用,等等。基因武器还可以利用基因工程创造某种微生物战剂去破坏人的免疫系统。目前大量研制的基因武器多属于这一类,它们是利用基因工程进行基因转移和重新组合以及细胞融合、细胞培养和生物反应等生物技术手段而创造出的一种微生物战剂。比如近来发现将嗜热细菌编码热稳蛋白的基因序列和降解抗生素基因一并导入细菌中,就能创造也致病、耐药、耐高温的新病菌。

基因武器的杀伤目标具有选择性,其致病菌是根据人种生化特征上的差异研制出来的,它只对某种人具有杀伤作用,设计制造者可以有选择地对某些特定人种进行杀伤,并且能做到同时不伤害同一环境的其他人种,是一种名符其实的”种族武器“.基因武器的杀伤目标具有限定性,它只大规模杀伤人员,而不破坏武器装备和物资等其他目标。基因武器一经使用,难以防护,难以发现和治疗,经过改造的病毒菌,只有研制者才知道它的遗传密码,其他人很难”破译“和控制,这种武器通常都是秘密使用,因而很难提前发现并进行有效地防范。同时,基因武器杀伤力巨大而又成本低廉,如果将一种超级斑疹伤寒细菌的基因武器投放在敌国的某一大水系,就足以让整个流域的人民彻底丧失战斗力。国外生物学家作过统计,花费5000万美元建立一个基因库,其杀伤力远远超过花费50亿美元建造的核武库。基因武器堪称现代化武库中一种高效费比的新机理武器。

7.气象武器

气象武器,就是在战争中用人工来影响天气,如人工消雾、造雾、降雨、消雹、抑制和诱发闪电等,从而使自然现象成为为战争服务的武器。

越南战争期间,越南军民在密密麻麻的越南南方热带丛林开辟了一条通道,它就是历史上有名的”胡志明小道“.这是一条军事运输线,越南北方军民把弹药、粮食等军用物资驮在自行车、机动车上,沿着它源源不断地流向南方的民族解放阵线。侵越美军想千方设百计破坏这条钢铁运输线,他们出动了多种飞机,甚至派B-52大型轰炸机轮番轰炸,但这条运输线仍然畅通无阻。美军真是伤透了脑筋。后来,他们终于想出一个怪招:在”胡志明小道“上空,每隔一段时间,掠过几架飞机,这些飞机并不扔炸弹,只周游一番,便悠然离去。奇怪的是,每当这些飞机飞过约半小时,就狂风大作,暴雨倾泻,造成洪水泛滥、交通中断。

起初,越南军队对这种突如其来的暴雨一无所知,后来才弄清这是美军研制的一种新型武器--碘化银气象武器在作怪。

这种武器是根据台风的原理研制成的。自然界的台风是一个巨大的能量库,破坏力极大。为此,军事科学家们就设想研制一种台风弹,它能产生台风,能够引导台风运动方向。尽管能够产生台风的武器还没有诞生,但能够引导台风运动方向的试验已获得成功。这就是在台风经过的地方,播撒碘酸银等化学物,使原来的台风眼附近生出一个新的台风眼,与原来的台风眼合并,进而改变台风的移动方向。1969年8月,美国先后动用了13架运输机,在一个代号为”黛比“的台风区附近,投下了用碘酸银制成的台风弹,结果使台风的最大风速由每小时185千米减少到每小时158千米,并使台风按预定方向转向。

8.网络黑客

与计算机病毒同样厉害的另一种隐形杀手,是所谓网络”黑客“.

”黑客“是当今电脑时代孕育出的又一个新名词,特指那些擅自闯入别的电脑系统,进行暴力和犯罪活动的不速之客。通俗地说,网络”黑客“就是计算机网络系统中没有取得登记的”黑人黑户“.

严格地说,网络”黑客“是指那些为了某种特定目的而采取特殊手段,非法侵入互联网络系统的计算机操作者。这些”黑客“往往都具有超人的计算机操作本领,所以他们可以很方便地插入以计算机为核心的、以各种通信手段和数据库为主组成的网络系统中,并方便地”光顾“那些本属禁区的军事要害部门,从事非法活动,从而给一个国家的安全造成巨大威胁。因而成为战争和和平时期军事斗争的重要威胁手段。

9.一根电话线的威力

1995年9月的一天,在美国马萨诸塞州汉斯科姆空军基地电子系统中心,美国军方进行了一场旨在”篡夺美国大西洋舰队指挥权“的特殊演习。这场演习的代号为”联合勇士“,其目的是检验美国国防系统的安全性。参加这次演习的人员除五角大楼内的要人外,”主角“只有一个人--个名叫杰克的年轻空军上尉。这个年轻的军官试图做前苏联早就想做但却未能如愿的事情--夺取美国大西洋舰队指挥权。对于他是否真的能”篡夺“美国大西洋舰队指挥权,当时所有在场参观的政府要人们都持怀疑态度。

演习之前,杰克从商店里买来了一台普通的电脑和调制解调器,这就是他要夺取美国大西洋舰队指挥权的惟一武器。他既没有特别的内线情报,也没有出入五角大楼的特别通行证,惟一参战资本就是他拥有的”计算机神童“的天资。

演习开始,杰克首先把自己的计算机并入互联网络,键入了几个判断正误的字符后,便与当地互联网络提供者中心接上了头。紧接着,一阵”咯嚓、咯嚓“声和”嗡嗡“声之后,一段看似简单的电子邮件信息便进入一目标军舰的计算机系统内。军舰计算机系统接到命令后,立即将接收到的指令送往舰载指挥控制中心。

此刻,聚集在演习现场的人们屏住了呼吸,紧张的心情犹如一颗即将引爆的定时炸弹。几秒钟后,马萨诸塞州汉斯科姆空军基地电子系统中心控制室的计算机屏幕上便打出了一行”控制完成“的字样。人们明白,杰克已经顺利打开所有关口,顺利进入军事目标区,在座的所有人不禁由最初的疑惑一下子跌入了恐惧之中。

对于这一切,美国海军大西洋舰队的指挥官们却毫无所知,仍像往常一样,照例接受着计算机系统所发出的指令。他们万万没有想到自己的舰艇指挥权正悄悄地落入他人之手。他们想不到,此时此刻,随着隐藏在电子邮件信息中的密码在各军舰计算机中的不断复制,目标军舰一艘接一艘地拱手交出了指挥权。

就这样,在极短的时间内,整个大西洋舰队指挥权就被一根电话线完全控制了。好在这个篡夺海军舰队指挥权的入侵者并无任何敌意,他不过是在奉命试验国防系统的安全性。

10.高功率微波武器

高功率微波武器也将成为21世纪战场上主要的软杀伤武器,被誉为未来战场上的”超级明星“.它既不使用子弹,也不用炮弹,而是利用大功率高强度微波辐射电磁场,以每秒30万千米的速度包围目标,使其敏感的电气设备和电子线路产生致命的电压和电流,从而导致整个目标系统瘫痪。它对人员也具有奇特的杀伤功能:当微波能量密度达到每厘米3-13毫瓦时,会使士兵产生神经混乱、行为错误,甚至致盲或心肺功能衰竭等,从而丧失战斗能力。当能量密度达到每厘米0.5瓦时,就可造成皮肤轻度烧伤;当它辐射的微波能量密度达到每厘米20-80瓦时,人体只要受1秒钟的照射,就会死亡。

可见这种”软杀伤“是多么残忍。

更可怕的是,高功率微波武器还可使依赖电子设备的大多数军事系统瘫痪,使其中的电子设备失去正常的功能。从军用卫星、洲际导弹、巡航导弹、飞机、坦克、军舰到雷达、计算机、通信系统,只要处于强微波段的覆盖,都可能因遭到强大的无形软攻击而丧失作战能力,变成一堆”废铜烂铁“.

高功率微波武器还是隐形兵器的克星,隐形兵器虽然可以躲避雷达强度很低的微波,但遇到强度比雷达的微波高出几个数量级的微波武器,轻者瞬间被加热,导致机毁人亡;重者甚至当即被溶化,变为一缕白烟。

最先研制出高功率微波武器的是前苏联。早在70年代,美国就曾多次抗议苏联用微波照射美国驻莫斯科大使馆,使其工作人员的健康受到损害。苏联解体后,作为前苏联主要继承国的俄罗斯仍在秘密实施高微波武器研制计划,并已研制出用于防空的高功率微波武器样机,杀伤距离为1-10千米。

美国当然也不甘落后,用于研制这种武器的经费已达3亿美元。海湾战争中,美国已第一次将高功率微波弹头用于实战。

11.网络黑客故事多

随着计算机的日新月异,一些国家的安全系统真的遭受”黑客“袭击的例子也屡见不鲜。

1988年,一位”黑客“袭击了美国芝加哥银行的网络系统,通过电脑网络,涂改了银行帐目,把7000万美元巨款转往国外,给这家银行造成了巨大损失。

1996年春,英国发生了一起轰动整个大不列颠岛的重大泄密事件。一位电信公司的电脑操作员,通过本公司内部的数据库,窃走了英国情报机构、核武器地下掩体、军事指挥部及控制中心的电话号码,使英国政府和军界惊慌失措。

1995年,一位21岁的阿根廷男青年,利用家里的电脑,通过国际互联网络线路,不知怎么就进入了美军在本土及其他国家部署的电脑系统,漫游了长达9个月的时间。据这位青年说,他可以进入美国军方电脑网,可以到任何一个地方去漫游,也可以删除任何属性的信息。直到1996年3月,这位电脑”黑客“才被美国军方查获。

在众多引起轰动的网络”黑客“案中,还有一起至今仍令美国人心有人悸的事件。那是在东、西德合并之前,前西德的几名学生利用电脑网络,破译了美军密码,并将窃取的美国军事机密情报卖给了前苏联情报机构克格勃。此事令美国军方震惊不已!

1997年初,又出现了一个令美国五角大楼官员挠头的”小黑客“.一个家住英国伦敦的16岁男孩理查德像玩电脑游戏似的,无意中成了贸然”闯入“美国空军基地计算机网的”小黑客“.于是,一场游戏开始了。

这场游戏的双方实力竟如此悬殊:一边是美国五角大楼用最先进的电脑武装起来的侦缉专家;另一边是只有一台落伍的、配有270兆硬盘和解调器的486型电脑的少年。

理查德的故事始于3年前。理查德生活在伦敦郊区的一个小镇,从小酷爱演奏低音提琴,并很快获得了一个音乐学校的奖学金,成为两个国家级青年乐团的成员,还能经常出国演出。3年前,父亲花了700英镑给理查德买了个电脑的调制解调器,引起了他的极大兴趣。他发现,这个控制电脑信息输出输入的玩意儿,是个非常神奇的家伙,通过它,可以进入一个庞大的信息空间,联通上百万个电脑,而每个电脑都是可供自己开发的新世界。况且,自己不必像哥伦布以及开发美国西部的人们那样艰辛,而只需坐在家里浏览电脑网络就行了。

渐渐地,理查德的”胃口“越来越大,后来发展到尝试闯入美国军方的电脑系统,以赢得”黑客“界的最高声誉。没料到,他很快便”成功“了,能够像美国牛仔似地在自己意欲了解的网络空间游荡,并且给自己起了个网络名称-信息公路牛仔。

12.一场计算机病毒模拟战

1995年美国兰德公司模拟了一场世纪之交的计算机病毒战:2000年2月的一天,伊朗要挟沙特阿拉伯减少原油产量,以便使全球石油价格上涨以获取暴利。美国随即决定向沙特派兵,伊朗鉴于萨达姆的”前车之鉴“,知道与美军在沙漠中较量无异于以卵击石,遂决定使用另一种行之有效的办法去挫败美国。伊朗首先雇佣俄国电脑专家和印度电脑程序编制员来威胁”美国和西欧的经济结构’,他们把计算机病毒输入西方程控电话交换站,使华盛顿的所有电话,包括“大哥大”全部失灵。在电话系统软件中插入许多“天窗”,使纽约和伦敦的证券股市狂泄。启动计算机“逻辑炸弹”破坏了美国的空中交通指挥和铁路运输系统,使装有军需物资的火车开错了地方,西方一民航飞机失事造成机上400多人全部丧生。大批电脑“寄生虫”在美军指挥系统中大量繁殖,摧毁了美军指挥机构的电脑网络数据库。作战计划、兵力调动、物资调拨、通信联络等一片混乱。战地指挥员通过无线电接收的命令竟然是假的,而他们浑然不觉……“交战”的结果以美军的地缘战略大溃败而告终。

13.“军事星”通信卫星

美国“军事战略与战术中继”卫星简称“军事星”(Milstar),它是目前世界上最先进的军事通信卫星。

“军事星”是在20世纪80年代初提出的一项军事通信卫星计划。当时的目标是要建立一个在核战争中和核战争后都能生存,并具有抗干扰能力的高可靠性的战略和战术通信系统。1990年美国重新修订该计划,一方面为了降低成本,另一方面因冷战结束而所应用重点从应付核战争的战略通信转变为常规战争的战术通信。修改后,卫星总数由10颗减至6颗,地面站与用户终端数量也相应减少。第一代“军事星”,即两颗“军事星1”卫星,仍适用于战略通信,它们已分别于1994年2月和1995年11月发射入轨。第一颗“军事星1”定位于西经120度赤道上空,第二颗“军事星1”定位于东经4度赤道上空。它们采用双星组网工作,可为从海湾地区直到西太平洋的广阔区域提供抗干扰的保密通信。经过改进后的第二代“军事星”(“军事星2”)有4颗,于1999~2002年间发射,用于组建全球军事通信网。

14.“导航星”全球定位系统

“导航星”全球定位系统(GPS)是受美国军方控制的军民两用导航定位卫星系统,在军事上的应用十分广泛,已成为现代战争不可或缺的空间支援力量。GPS可为人员、车辆、军舰、潜艇、飞机以及低地球轨道军用卫星等提供导航定位信息;可为精确制导武器的投掷与发射提供精确制导、定位、计时和测速数据,最大限度地减少攻击目标所需的力量,同时把风险、伤亡和附加破坏降低到最低限度;可提供全球三维坐标参照系统,统一作战部队所在地、行动方向和目的地的定位标准,便于灵活机动地调动部队和准确有效地使用武力,对多军种联合作战具有重要意义;可为搜索救援、布雷扫雷等提供精确的位置信息等。此外,GPS卫星上还装有核爆炸探测装置,用于探测世界各国的地面和空中核爆炸试验。目前,GPS在美三军及其盟军中已得到广泛应用。各种军用车辆、战舰船只、作战飞机、灵巧弹药,甚至一般步兵和特种部队的单兵均越来越普遍地装备和使用GPS接收机。

美国于1978年开始发射GPS卫星,迄今已发射了三代GPS卫星共40颗,这些卫星采用大力神火箭或德尔它火箭从卡纳维拉尔角发射。1978~1985年共发射了第一代试验型GPS卫星“布洛克1”11颗。1989年2月开始发射第二代工作型GPS卫星“布洛克2”和“布洛克2A”,到1994年3月完成了由24颗第二代GPS卫星组成的导航定位星座系统。1997年7月22日成功地发射了第三代GPS卫星“布洛克2R”.

15.反卫星武器

反卫星武器形形色色。按照设置场所的不同,可分为地基、机载与天基反卫星武器三种,分别设置在地球(陆地与舰船)、飞机与空间轨道或航天器上。无论是地基反卫星武器,还是机载反卫星武器或天基反卫星武器,按其杀伤手段,可归纳为核导弹反卫星武器、动能反卫星武器、定向能反卫星武器和反卫星卫星几种类型。

(1)核导弹反卫星武器

利用核弹头在目标航天器附近爆炸产生强烈的热辐射、核辐射和电磁脉冲等效应将其结构部件与电子设备毁坏,或致使其丧失工作能力。它的作用距离远,杀伤半径大,在武器本身的制导精度较差的情况下仍能达到破坏目标的效果,所以被用作早期反卫星武器的杀伤手段。但核导弹反卫星武器的缺点是准确度低,附加破坏效应大,容易给已方卫星造成威胁,而且一旦使用,有引发核大战的危险,所以后来被放弃了。

(2)动能反卫星武器

动能反卫星武器依靠高速运动物体的动量破坏目标,通常利用火箭推进或电磁力驱动的方式把弹头加速到很高的速度,并使它与目标航天器直接碰撞将其击毁,也可以通过弹头携带的高能炸药爆破装置在目标附近爆炸产生密集的金属碎片或散弹击毁目标。采用这种杀伤手段的反卫星武器要求高度精密的制导技术,例如美国曾经研制的F-15飞机发射的反卫星导弹必须直接命中目标,前苏联研制的反卫星卫星偏离目标的允许误差仅几十米。动能杀伤较适用于常规战争,目前美国等国家在大力发展这种技术。

(3)定向能反卫星武器

定向能反卫星武器通过发射高能激光束、粒子束、微波束直接照射与破坏目标,通常把采用这几种射束的武器分别称为高能激光武器、粒子束武器与微波武器。利用定向能杀伤手段摧毁空间目标具有可重复使用、速度快、攻击空域广等优点,但技术难度较大,易受天气影响,毁伤目标的效果难以评估。

(4)反卫星卫星

反卫星卫星是一种带有爆破装置的卫星,它在与目标卫星相同的轨道上利用自身携带的雷达或红外寻的器探测与跟踪目标,然后依靠星上小型火箭发动机进行变轨从而接近目标,在距目标卫星数十米之内,将载有高能炸药的卫星战斗部引爆,产生大量碎片,将目标击毁。

16.有“太空指南针”之称的导航卫星

以人造地球卫星作为空间导航台的卫星导航系统,是现代空间技术与无线电技术等相结合而产生的重大科技成果。卫星导航综合了传统的天文导航和地面无线电导航的优点,并克服了它们各自的缺点,实现了全球全天候和高精度的导航定位,在军事上有极其重要的意义。

“导航星”全球定位系统(GPS)。是美国国防部为陆、海、空三军研制的导航卫星测时、测距、全球定位系统,可向美军各类军事用户快速实时地连续提供全球性的三维位置、三维速度和时间信息,保障各类指挥机关及各类武器系统的定位、导航与授时的需要。只要按几下电纽,用户就能得到全球定位系统的导航信息,然后用户设备将自动从看到的导航卫星中选择最有利的4颗卫星,对卫星的信息进行捕获,最后计算出用户的位置、速度和所需要的时间。其应用范围是:武器的准确投掷;卫星、飞船、飞机、陆地车辆和海上舰船的途中导航;飞机进场着陆;摄影绘图;大地测量;飞机会合和加油;战术导弹的导航系统修正;空中交通管制以及搜索和营救工作;还可为个人行动提供前进和后退的100个方位路线数据;便携式接收终端还有46幅地图图形可供选用。

该系统的空间部分由24颗卫星组成,其中21颗工作星,3颗备用星。均匀分布在高度约2000公里的6个圆形轨道面上,轨道倾角55°,周期12小时。卫星尺寸1.5米×5.2米,重量900公斤。寿命7.5年,1993年6月全部建成后,在全球各地可同时观测到4颗以上该系统(GPS)卫星。

17.侦察的“神眼”

光电侦察是侦察系统的重要组成部分,被称为侦察的“神眼”.光电侦察器材主要包括夜视仪和激光测距机,是部队进行夜间作战的主要侦察器材,目前已经发展到第三代。20世纪30年代开始研制的主动式红外夜视仪,称为第一代。用于近距离侦察、搜索、短射程武器的夜间瞄准和坦克装甲车辆等的夜间驾驶。由于作用距离近,体积大而重,且容易被敌方探测,从20世纪70年代开始,逐渐被微光夜视仪取代。微光夜视仪为第二代夜视仪,属于半主动式夜视仪,20世纪50年代开始研制,主要包括微光瞄准镜、微光观察仪、微光夜视眼镜等。微光夜视仪适用于前沿阵地的侦察、武器及火炮的夜间瞄准、坦克装甲车辆等的夜间驾驶和海边防监视等。微光夜视仪具有体积小、重量轻、隐蔽性能好、探测距离较远等特点,是目前各国主要装备的夜视器材。第三代夜视仪是热成像夜视仪,属于被动式夜视仪,20世纪60年代开始研制,是世界上先进的夜视器材。它分为光-机扫描热像夜视仪、红外热电视和CCD红外热像仪,热成像夜视仪能全天候工作,穿透烟雾、雨、雪的能力强,能识别伪装的目标,抗干扰性能好,作用距离远,隐蔽性好,是夜视器材的主要发展方向。侦察雷达是对敌实施侦察、获取情报的主要设备。按照功能与用途可分为防空警戒雷达、战场侦察(监视)雷达和炮位校射雷达等。防空警戒雷达包括近程、中程、远程和超视距雷达。主要用于搜索、发现、监视空中目标。战场侦察(监视)雷达,用于探测、识别、精确定位和自动跟踪战场上运动中的坦克、车辆、部队、以及低空飞行的直升机等。炮位侦察校射雷达,主要用于探测敌方炮兵阵地位置和为己方火炮校射。

18.刀枪不入的神奇战士

从构成看,机器人与自然人有很大区别。自然人有十大组成部分,即包括基本组织、运动系统、循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、内分泌系统、神经系统和感觉器官。而智能战士只有感觉器官、神经系统、循环系统、运动系统和基本组织。

智能战士的基本组织--皮肉,全由钢铁组成,可以说刀枪不入;内脏是电子线路和芯片;大脑是超级计算机。这种计算机比我们常说的电脑更先进,它能模拟人类的智力活动,具有人脑的某些功能,如能学习、记忆、计算、判断、决策等。

机器人的长相可谓“怪里怪气”.它们个头不高,仅在0.8-1米之间,体重在50千克以内。它们有的是“独眼龙”,在瞄准、侦察照相时比人的双眼更便利;有的是双眼,可以像猫头鹰那样,一张一闭,一只眼用于白天观察,一只眼安装有红外线夜视仪,用于夜间观察。

军用机器人的耳朵安装有声波传感器,有的是单耳,有的是双耳,有的则是四耳。它们的肢体更是形式多种多样,有的双臂双腿,有的单臂双腿,有直立行走的,也有多肢爬行的。它们的行走方式有车轮式行进的,也有履带式行进的,也有与自然人一样足弓形步行的。

19.21世纪的机器人“士兵”

随着人工智能技术的发展,机器人在军事舞台上崭露头角,一些发达国家已开始“征召”机器人服役。

现代科学意义上的机器人,是指具有模仿人功能的自动机的总称。它是机器和人工智能相结合的产物。机器人发展到现在,已历经三代:第一代是示教再现工业机器人,具有记忆功能;第二代是装有小型计算机和传感器的离散编程的工业机器人,能感知外界信息;第三代是智能机器人,具有人类大脑的部分功能,装有多种传感器,能识别作业环境,接受指令后,能自主决策,灵活动作。世界上第一个实用型机器人1961年诞生于美国,经过近四十年的发展,机器人技术发展迅速,据国际机器人联合会统计,1992年全球机器人已达57.2万个,目前各种用途、各种类型的机器人队伍已达百万之众。

机器人以其超常的作战效能、巨大的军事潜力,吸引着众多军事决策者的目光,各国军队对它十分重视,美国、俄罗斯、日本、英国、德国、法国、意大利、西班牙、以色列、澳大利亚等国都制定了发展军用机器人的计划。美国国防部1985年将20项对战争具有重要影响的高技术作为发展重点,其中人工智能和机器人位居第16位,列入研制计划的军用机器人就达100多种。1989年美国国会为开发非保密军用机器人和无人系统同意拨款21亿美元,1990财年和1991财年又将机器智能/机器人列入“国防部关键技术计划”,1990年拨款增至25亿美元,1991年再增至34亿美元,1992财年预算额为53亿美元,1993年预算额为57亿美元。西欧“尤里卡”计划也将发展机器人作为重点之一。法国国防部曾召开“未来战场上的机器人”研讨会,提出了发展军用机器人的初步计划。俄罗斯将30多种机器人列入研究计划。目前,上述国家(或组织)都在优先考虑用机器人来取代士兵侦察、作战和后勤支援等危险任务,以减少作战伤亡。

20.神通广大的智能战士

虽然军用机器人外形特别,奇形怪状,其貌不扬,可是它武艺高超,神通广大,身手不凡,是一位十分理想的智能战士。

军用运输机器人全副武器后,携带68千克的弹药,能以每小时16千米的速度,长时间行进在山地里。自然人一般只能背超过自身重复0.75-1.5倍的重物,而军用运输机器人一次能背的重量,可超过自身重量5倍以上。军用机器人能够代替人进行危险作业。

1965年1月15日上午,美国空军驻西班牙的B-52战略轰炸机进行编队飞行训练。10时22分左右,由于油料告急,B-52开始与一架KC-135型加油机进行空中加油,飞行高度约在13000米。不料,两架飞机接近时突然相撞,KC-135加油机当场机毁人亡,B-52轰炸机除四人紧急逃生外,其他3人当场殉难。

更为可怕的是,这架B-52轰炸机上载有四枚氢弹,两机相撞时,不慎将这四枚氢弹也丢失了。此事非同小可,立即引起美国政府和军方首脑、西班牙政府的密切关注,派出大批精干部队搜寻氢弹的下落。不久在陆地上先后找到3枚氢弹,由于没有找到第4枚,便转向附近的海域搜寻,两个月后,终于在海底发现了这枚失落的氢弹,可是海水太深,人工作业无法打捞上来,美国海军遂请一个名叫“科沃”的机器人水兵出马。4月8日,在水兵们的操纵下,“科沃”机器人水兵成功地潜入750多米的深海,将那枚失控近90天的氢弹打捞了上来。