兵器装备工程学报

空间武器的发展态势

分类:主编推荐 发布时间:2018-03-07 14:59 访问量:6437

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引用格式:陆震,冯向京.空间武器的发展态势[J].兵器装备工程学报,2017(9):1-7.Citation format:LU Zhen, FENG Xiangjing.The Trend of Space Weapon’s Evolution[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(9):1-7.
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作者简介:陆震(1942—),本刊编委,教授,博士生导师,主要从事机械电子工程、空间机器人研究。

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空间武器的发展态势

陆 震1, 冯向京2

(1.北京航空航天大学 自动化学院, 北京 100191; 2.中国兵器科学研究院, 北京100089)

摘要:空间武器特别是反卫星武器和反弹道导弹武器对于掌握未来战争的制天权具有重要的战略地位,分析比较了美国、俄罗斯和我国在空间武器,特别是反卫星武器和弹道导弹防御武器方面的发展态势。可为今后发展我国空间武器系统提供参考。

 

关键词:空间武器;反卫星武器;激光;微波;动能武器

 

中图分类号:E08 文献标识码:A  文章编号:2096-2304(2017)09-0001-07

 

 

The Trend of Space Weapons Evolution

LU Zhen1, FENG Xiangjing2

(1.School of Avtomation, Behang University, Beijing 100191, China; 2.Chinese Academy of Weapons Sciences, Beijing 100089, China)

Abstract: Space weapons, especially anti-satellite weapons and anti-ballistic missile weapons, have an important strategic position to master the space in the future warfare. This paper analyzes and compares situation of the US, Russia and China in space weapons, mainly in anti-satellite weapons and ballistic missile defense weapons. As a matter of fact, this paper expects to provide some reference for the future development of China’s space weapon system.

Key words: space weapon; anti-satellite weapons; laser; microwave; kinetic energy weapon

 

未来战争将会从陆海空扩展到地外空间,即成为空间战争或太空战争。随着冷战的结束和卫星电子技术的不断发展,美俄等军事大国把注意力集中在将空间作为常规战争的支持性场所。卫星监视和定位功能对信息化战场的重要性无可比拟,从军队调动到精准武器制导都需要空间设施。因此,空间设施(卫星和空间站)成为各大国的重要资产,攻击对方的空间设施和保护自己的空间设施对于保持军事优势是空间战争的重要使命。 冷战时期,美苏两国都在发展核武器和洲际导弹。这些进攻性武器的使用足以使双方同归于尽。所以任何一方都不敢贸然行动,达到双方的核平衡。这就是所谓的相互保证摧毁原则(Mutual Assured Destruction,MAD)。

空间战争包括地球表面(陆地、海洋和大气层)对空间战争,例如攻击轨道上的人造卫星、空间飞行器和弹道导弹。空间战争还包括卫星攻击卫星这样的空间对空间战争和从轨道上的飞行器及卫星直接攻击陆地,海上或大气层中目标的空间对地球战争。因此掌握空间的控制权,即制天权具有重要的战略意义。为此各军事大国都在空间技术和其他高科技发展的基础上研制空间武器。

目前基本没有发生真正的空间军事对持行动。几次空间军事行动仅涉及训练和演习。只有在伊拉克战争期间,美军使用电磁武器,包括大功率微波,破坏和摧毁伊拉克电子系统 [1]。2009年2月,在西伯利亚上空约790 km处。美国铱卫星公司的“铱33”卫星和俄罗斯的“宇宙-2251”军用通信卫星发生碰撞,这是空间轨道中首次发生的在轨卫星相撞的偶然事件[2]

空间武器按攻击手段可分为常规武器、动能武器和定向能武器(微波、激光、高能粒子束和声波)。定向能武器具有高度集中的能量,动能武器具有与核弹相同的TNT当量。此外还有用于电子战的通信和全球定位方面的军事装备。限于篇幅,本文不涉及电子战方面。

1 空间对空间武器

早期进行空间战争的研究是针对空间对空间战争,那时认为由于地球大气和重力的影响,地球对空间的系统太慢。这方面的历史可以追溯到20世纪60年代苏联开始实施的钻石(Алмаз)计划 [3]。钻石(Алмаз)计划发射了一个秘密的军事空间站,装备了23 mm的自动加农炮,发射达到 219~270 km的高度,NASA报告其最终轨道高度为268~272 km。该项目旨在使苏军有能力对卫星进行在轨检查和在必要时摧毁它们,防止敌方攻击或劫持己方卫星。这是一个高度秘密军事空间站计划,始于20世纪60年代初。1973年至1976年期间发射了3个军用礼炮空间站:Салют 2,Салют 3和Салют 5。为了掩盖方案的军事性质,三个发射的Алма з空间站改称为民用的礼炮(Салют)空间站。除了自动加农炮,还安装了一个兆瓦级的二氧化碳激光武器。 Салют 2在进入轨道后不久就失败了,但Салют3和Салют 5都进行了成功的载人测试。在Салют 5之后。三名搭载的乘员中只有一人成功登上载人联盟 (союз) 14号; 第二名宇航员试图进入联盟15号,但未能成功。

图1 钻石空间站

类似地,美国进行了蓝色双子座(Blue Gemini)项目的试验 [4],其中包括改进的Gemini胶囊小舱,实现能够在空间轨道部署武器和执行监视的任务。蓝色双子座是美国空军(USAF)项目,首先在1962年8月提出了七次双子座航天飞行,使空军能够在载人轨道发展系统MODS推出之前获得载人航天经验,这是一个使用双子座航天器作为摆渡车的军事空间站。美国在1962年还进行了“海星首领”(Starfish Prime)试验 [5],当时美国在空间轨道引爆了地面发射的核武器,以测试电磁脉冲(Electro Magnetic Pulse.)的影响。结果造成美国和苏联的许多在轨卫星失效和核辐射扩散的严重后果。 苏联也进行过类似的试验。电磁脉冲试验(EMP)的有害影响导致1967年美苏英制订了禁止在太空中使用核武器的“外层空间条约”(Outer Space Treaty)。

图2 蓝色双子座示意图

2 地球对空间武器

这主要是反卫星武器和反导系统,包括陆基、海基和空基武器。反卫星武器包括反卫星导弹和反卫星卫星,后者属于天基反卫星武器,即空间对空间的武器。

在冷战后期,苏联拥有比美国更强大的核打击力量。1979年苏联入侵阿富汗,国际形势处于苏攻美守态势。美国害怕核平衡被打破,需要建立有效的导弹防御系统,以保证其战略核力量的生存和可靠的威慑能力,1983年3月23日的美国总统里根提出一个放弃“相互保证摧毁原则” (MAD)的战略防御倡议(The Strategic Defense Initiative , SDI),旨在保护美国不受弹道战略核武器(洲际弹道导弹、战略轰炸机和潜艇弹道导弹)的攻击,这就是被戏称的“星球大战计划”。该倡议将陆基单元和轨道部署平台结合起来 [6]。1984年美国国防部成立了战略防御计划署(Strategic Defense Initiative Organization, SDIO),负责监督战略防御计划的执行。1985年美国军方成立了美国空间司令部(United States Space Command),2002年与美国战略司令部(United States Strategic Command.)合并。由于过于庞大和技术上的困难,战略防御计划(SDI)受到了国内广泛的批评,预算被多次裁减。到20世纪90年代初,随着冷战结束和核武库迅速减少,美国国会不再支持SDI,这个耗资1000亿美元的计划于1993年正式结束,克林顿的行政部门调整了对战区弹道导弹的工作,将战略防御计划署(SDIO)改名为弹道导弹防御署(Ballistic Missile Defense Organization, BMDO)。2002年小布什的行政部门更名BMDO为导弹防御局(Missile Defense Agency, MDA)。美国大力发展地面(陆基、海基和空基)对空间的武器,先后建立了弹道导弹防御系统(Ballistic Missile Defense,BMD)、战区导弹防御系统(Theater Missile Defense,TMD)、国家导弹防御系统(National Missile Defense,NMD)。国家导弹防御系统是美国用于在整个国家范围抵挡外来洲际弹道导弹的反弹道导弹系统。这些入侵的导弹可以被其他的导弹,或者激光所拦截。它们可以被拦截于发射点附近(爬升阶段)、飞行过程之中、或者是再入大气层阶段。多重杀伤车(MKV)是美国导弹防御计划的一部分 [7],其目标是设计,开发和部署多个可以拦截和摧毁多种弹道导弹的小型动能弹头,包括可能的诱饵目标[8、9]。美国战区导弹防御系统分三个层次:一是低层防御系统,这些系统能够拦截大气层内相对低的飞行目标;二是高层防御系统,主要对付大气层外的导弹目标;三是助推段防御系统,即对处在助推段的弹道导弹实施拦截。具体的分系统如下:

1) 陆军PAC-3型“爱国者”导弹系统。这是美军在海湾战争后重点改进的武器系统之一。经过改进,“爱国者”导弹系统在雷达、通信、遥控发射等方面有了明显的改善。目前PAC-3型“爱国者”导弹技术已经成熟,在1991年的海湾战争中,美军首次以“爱国者”导弹成功地拦截了伊拉克的“飞毛腿”导弹。

2)中距增程防空系统(MEADS)。它用于陆军和海军陆战队战役级或战术级行动,属低层防御系统,由美、德、意联合研制。

3) 海军区域防御(NAD)系统。它亦属低层防御系统,主要由海军现有的“宙斯盾”系统和“标准”导弹两部分改进而成。主要改进了“宙斯盾”系统和“标准”导弹发现和跟踪来袭战术弹道导弹的能力。由于舰艇机动性强,战时该系统将与陆基的反导弹系统合用,除保护军队外,还可保护港口基地和机场。

4) 陆军战区高空区域防御(THAAD)系统。这是高层防御系统的关键性部分。该系统由具有矢量推力的单级固体推进剂火箭发动机驱动。固体推进剂燃尽后,助推器与杀伤车(KV)分离, 后者拦截目标。在大气层外机动,KV配备了波音开发的液体DACS(Divert and Attitude Control System, 转向和姿态控制系统)。KV直接撞击目标。THAAD可以拦截高达150 km的弹道导弹目标。

5) 海军全战区防御”(NTWD)系统。属于战区导弹防御计划的高层防御系统,可拦截位于外层空间的飞行目标,最低拦截高度为80 km,最高可达500 km,其基础仍为海军的“宙斯盾”系统和“标准”导弹。

6) 空军助推段拦截系统。该系统设想在来袭导弹点火发射不久、尚未和助推器分离之前,由10 km上空的机载激光系统将直径140cm的激光束射向敌方导弹,并将其摧毁于助推段,坠落于发射方的地面上。首架装有激光武器的“波音747”飞机正在生产,预计3年内投入使用。

图3 美国空军F-15鹰于1985年发射了 ASM-135 ASAT(反卫星)导弹

图4 THAAD发射装置

7) 作战管理与指挥、控制、通信和情报系统(BM/C3I)。这是战区导弹防御系统的神经中枢。美军正在研制和建立一种灵活、轻便、可靠的,包括卫星、传感器和计算机在内的战区联合导弹防御框架。

20世纪80年代中期,美国空军一架F-15鹰式战机击落了一个555 km轨道上的通信卫星P78-1 [9]。2008年2月21日在格林威治时间上午3:26美国摧毁了其失效的卫星USA-193 [10]

苏联早在1961年3月开始一项名为Istrebitel Sputnik(IS)的反卫星武器计划,IS系统是一种“共轨”系统,逐渐接近目标,在足够靠近目标时引爆一枚弹头将其猎杀。当目标卫星的地面轨迹移到发射场上空时,导弹发射。 一旦探测到卫星,导弹就会发射到靠近目标卫星的轨道上。 起初使用UR-200火箭,后来改用旋风-2(Tsyklon-2)。期间共进行了23次试验,在1970年2月完成世界上第一次成功拦截[11],达到了32次命中(每次可以穿透100 mm的装甲)[12]。该系统于1973年2月宣布运行。

从20世纪70年代开始试验了大面积陆基的ASAT激光器,1975年10月18日,在莫斯科以南50 km处,苏联连续5次用氟化氢激光器照射了两颗飞临西伯利亚上空用以监视洲际弹道导弹发射井的美国早期预警卫星,使其红外传感器失效达4小时之久。由此推断前苏联可能已经拥有接近实战部属的反卫星激光武器。在20世纪70和80年代间,发生了系列美国间谍卫星事件,苏联在1976年的Fon项目下研究了定向能量武器。20世纪80年代初,苏联开始针对美国,发射改进的米格31(MiG-31)“猎狐犬”的反卫星武器研究。苏联从1968 年到1983 年的15 年间, 在共轨式反卫星武器方面投入大量人力物力, 共约进行了20 多次试验, 拦截最高高度为2 000 km左右, 从地面发射到拦截卫星的时间在1小时之内。苏联从1983年以后停止了共轨式反卫星的空间试验活动,加大了激光反卫星的研究。自1968年进行了一系列的高能氟化氘激光武器试验, 80年代后期研制出了天基激光武器原理样机,在联盟号载人宇宙飞船上试验了氟化氘卫星激光武器。苏联/俄罗斯还研发了安装在伊留辛 II-76MD运输工具[13]上的二氧化碳气体激光器。

苏联解体之后,俄罗斯为保持空间军事优势,1992年8月10日成立了空间部队(Космические войска России),它于2001年6月1日成为俄罗斯军队的一个独立部分, 2011年12月1日由俄罗斯航天国防军(Войска воздушно-космической обороны ВВКО)取代。在20世纪80年代初,苏联已经开发了两架米格-31D(“猎狐者”)作为潜在Vympel反卫星武器系统的发射平台[14]。苏联解体后,由于国防费用减少,这个项目被搁置[15]。2009年8月,俄罗斯空军宣布恢复这一方案[16-17]。俄罗斯空军和空间部队的Eduard Sigalov上校指出,俄罗斯正在“开发一种能够破坏太空潜在目标的新武器”[18]。Sokol Eshelon是一个基于依柳辛A-60飞机的机载激光系统,据报道2012年重新启动[19-20]。此消息为2016年5月俄塔斯社消息进一步证实[22]

图5 Beriev A-60 1A2 flying laboratory

1981年俄罗斯开始研究天基反卫星导弹, 它利用与“礼炮-7” 航天站对接的“ 宇宙-1276”号飞船试验了红外制导的反卫星导弹, 这种小型的动能武器可以部署在航天站或者专用航天平台上, 对敌方天基武器系统发起攻击。2014年8月,美国媒体报道,俄罗斯“宇宙-2504”卫星频繁变轨并与微风上面级交会的消息,“宇宙-2504”具备较强的机动能力,可以使用激光或小型动能武器破坏航天器,无需使用炸药或弹片摧毁目标,完成任务后可再攻击下一个目标。

2015年11月18日,俄罗斯直接升空反卫星导弹PL-19 “努多尔河”(Nudol)试验成功。2016年5月,俄成功进行了A-235反卫星导弹 [21],即新型的“努多尔河”导弹试验,这种导弹可摧毁美国战略通信卫星、间谍卫星与GPS导航卫星[22]。俄罗斯的激光武器可以将数百米轨道上运行的敌方卫星摧毁, 对1000米以上轨道的卫星, 可以破坏其光学传感器和姿态传感器等部件。

文献[23]介绍,我国第二炮兵于2015年12月31日升格为“火箭军”。火箭军与解放军战略支援部队航天系统部是我国国防的战略支撑,是维护我国国家安全的重要基石,我国在ASAT方面也取得很大进展。据外媒报道,我国开发了三类ASAT系统,第一类直接猎杀系统,是指以陆基或车载的导弹猎杀卫星。这是一种动力杀伤系统,旨在物理性破坏或损坏卫星,而不是电子干扰其轨道或任务。 我国2007年1月11日向老化的风云系列卫星发射SC-19导弹并将其摧毁 [24],展示了将地面动力杀伤车发射到卫星的能力。我国094型核动力潜艇也有能力发射SC-19或类似的导弹 [25]。2015年10月30日在中国西部进行了动能-3 ASAT导弹测试。美方认为,动能-3将用于摧毁一直被认为是相对安全的高轨道卫星,这一轨道距地面约20 000 km。当时美媒体惊呼动能-3反卫星武器将使中国成为全球唯一具备摧毁全球定位系统的国家。第二类是自1995年以来一直在开发的定向能量武器,是一种高功率激光或微波武器,这是我国“新概念武器”计划的一部分[26, 27]。我国的 “沉默猎人”激光武器,可以在1 000 m的距离烧穿5 mm装甲钢板。第三类是微卫星系统,指其质量大于10 kg,小于500 kg人造卫星[28]。由于微卫星与另一颗卫星的相对速度较高,任何碰撞都会使两颗卫星毁伤。微型卫星具有便宜,可操作性强和难跟踪的优点。 2001年,我国正在测试一颗寄生的微型卫星,可以锁定另一颗卫星,并按照命令与锁定的卫星一起销毁。2008年神舟-7释放的BX-1型微型卫星曾以危险的相对速度接近国际空间站,国际空间站及时避开[29-30]。这使国际上对中国使用微型卫星作为动力杀伤ASAT系统的能力刮目相看。

2015年9月20日长征六号运载火箭在太原卫星发射中心成功点火发射,将20颗微型卫星送入太空,创中国一箭多星发射的新纪录。

图6 新亮相的军备

一般来说,由于空间碎片问题,爆炸和动力杀伤系统的使用受限于相对较低的高度,避免在轨道上产生凯斯勒(Kessler)效应。凯斯勒效应是指低地球轨道(LEO)中的物体和碎片的密度足够高,使得相互间的碰撞会产生更多空间碎片,增加进一步碰撞的可能性,导致骨牌效应。碎片在轨道上的分布使空间活动和在特定轨道范围内的卫星的作用受到限制。

反卫星激光将发射物由弹头换成激光束,击中卫星使其烧毁或损坏。该种武器只需布署在地面隐蔽位置,成本效益非常高,技术难点则是激光必须穿越大气层打向太空,能量衰减问题和目标侦测瞄准问题是科技难点。在定向能武器中反卫星激光武器技术较成熟。2008年4月22日,美国的诺斯罗普·格鲁门公司宣布已经成功地建造并测试了一种能够产生100 kW光线的电激光器[31]。根据美国陆军联合大功率固态激光项目官Brian Strickland的说法,电激光器理论上是能够被安装在飞机,船舶或车辆中,因为它的辅助设备比化学激光器要少。1991年,美国陆军导弹指挥部开发并实地测试了一种黄-橙-红部分光谱的强化可调谐激光[32]。除了使用可见光,美军在20世纪80年代进行了x射线激光器作为防御手段的试验,这是一种天基激光器,但是失败了,即所谓的卡布拉事件[33]。美空军助推段拦截系统实为机载激光反导武器,已选定波音747作为载机平台,计划2008年7架反导飞机全部服役。

定向能武器又叫“束能武器”,可用在反卫星武器中。除了利用激光束的能量,还可以利用粒子束、微波束、等离子束、声波束的能量,产生高温、电离、辐射、声波等综合效应。这种综合效应无声无息,因为在可见光谱之外的辐射光谱不可见[34]。光或辐射以及重力对其影响微乎其微,几乎是完全直线轨迹,不受风向和科里奥利力的影响,其作用更加精准,可达整个视线范围。与常规武器相比,它们的速度和射程要大得多,更适用于空间战争。它们仅受光束衍射和扩散的限制(这些会削弱功率和减少效果),以及光束进入大气层为大气层吸收或发生散射。Dazzler通过强烈的定向辐射使目标暂时失明或迷向,其打击目标包括光传感器或人类视觉的激光武器[35]

图7 2020年的设想:天基高能量 激光破坏地面目标

激光武器也有其致命弱点。激光束开始以大约 1 MJ/cm3的能量密度在大气中引起等离子体击穿。这种现象称为“开花”现象, 使激光器将能量散焦并分散到周围的空气中。 如果空气中有雾,烟雾或灰尘,开花现象可能会更严重。

激光武器是可以防范的,我国开发了一种可以使美国军用激光束偏折的人工涂层。通过改变涂层材料的物理和化学性质使激光束偏转,反射或吸收。这种涂层可以对抗某些特定类型的激光器。涂层由不同的物质制成,包括金属,稀土,碳纤维,银和钻石,这些材料被加工成精细的光泽表面,针对特定的激光武器系统量身定做。开发激光防护比制造激光武器便宜得多[36]

微波武器系统是一种采用强微波发射机、高增益天线以及其他配套设备的定向能武器系统,所发射出来的微波波束会聚在窄波束内,以强大的能量杀伤、击毁目标。其辐射的微波波束能量,要比雷达大几个数量级。微波武器可杀伤人员。就其杀伤机理而言,有“非热效应”与“热效应”两种”。“非热效应”是利用3~13 mW/cm2的弱波照射人体,引起各种武器系统的操作人员烦躁、头痛、神经紊乱、记忆力衰退等心理变态,导致武器系统的操作失灵。“热效应”则是利用强微波辐射人体,能量密度为20 W/cm2,照射时间为1~2 s,通过瞬时产生的高温高热,造成人员的死亡。微波束另一个特点是,它可以穿过缝隙、玻璃或纤维进入坦克装甲车辆内部,烧伤车辆内的乘员。微波武器还可以使现代化武器系统中的电子设备及元器件损坏或失效。例如,EL / M-2080绿松雷达的有效辐射功率(ERP)使其能够成为定向能武器,将雷达能量脉冲聚焦在目标导弹上。能量峰值通过天线或传感器孔进入导弹,在那里微波束可以迷惑制导系统,扰乱计算机存储器甚至烧毁敏感的电子部件[37]。用0.01~1 μW/cm2的弱微波能量,就可以干扰相应频段的雷达和通信设备正常工作。

目前美国已研制能在微波波段产生千兆瓦脉冲功率的实验型微波发射管,企望最终脉冲功率达到100 kMW。达到1 000~10 000 W/cm2的超强微波能量,在很短时间内使目标受高热而破坏,甚至能够引爆武器中的炸药等,使武器被毁坏。微波武器与激光束、粒子束武器相比作用距离更远,受天气影响更小,从而使对方相应对抗措施更加困难,可用于攻击卫星、弹道导弹,巡航导弹、飞机、舰艇、坦克、通信系统以及雷达、计算机设备,尤其是指挥通信枢钮、作战联络网等重要的信息战节点和部位,或使目标遭受物理性破坏,丧失作战效能,其破坏的程度达到不能修复。

微波武器目前存在的问题,一是对有核防护设施的目标无效。许多国家的军用电子系统装有对微波武器具有防范作用的防原子破坏设备;二是为了发挥微波武器的作用,其功率必须足够大,这样就可能对在一定范围内的友邻部队的电子系统构成巨大威胁。为防止这一点,就必须采用高度定向的天线或利用地面屏蔽物;三是微波武器可能遭受反辐射导弹(ARM)的攻击。ARM是一种寻的无线电和雷达信号的导弹。不言而喻,ARM是微波武器的天敌,但也有人持不同看法,认为微波武器功率很高,可事先引爆来犯导弹;并且微波武器也可影响ARM制导系统,破坏ARM对其的跟踪而使其偏离航向。

粒子束武器使用原子或亚原子粒子的高能束,通过破坏目标的原子和/或分子结构击毁目标。 粒子束武器是一种定向能量武器,它使用质量很小,可忽略不计的粒子在特定方向上聚焦引导能量。这理论上是可行的,但实际的武器尚未发现。大气层中喷雾效应也是粒子束武器要克服的一个难题。喷雾效应导致瞄准目标的能量发散,使粒子束的使用精度降低。在带电和中性粒子束中,当颗粒在热振动或与空气分子的作用相互碰撞发生热性喷雾效应。 电喷雾效应仅在带电粒子束中发生,因为类似电荷的离子彼此排斥。这种武器发射的脉冲粒子束含有1 kMJ的动能或更多,由于其接近光速(真空中的光速299,792,458 m/s)的速度与由武器产生的能量相结合,将使任何防御目标的现实防御手段无效[38]

粒子束武器对目标的破坏能力比激光武器更强。其主要特点是穿透力强、能量集中,脉冲发射率高,能快速改变发射方向。粒子束武器分为两大类:一类是在大气中使用的带电粒子束武器,它可以实施硬杀伤直接击穿目标,也可以实施软杀伤使装备局部失效;另一类是在外层空间使用的中性粒子束武器,主要用于拦截助推段导弹,也可以拦截中段或再入段导弹,也可击毁卫星的关键部位。进入ASAT的实战应用,能够实现远程击毁卫星和拦截弹道导弹,预计要到21世纪二、三十年代。

超声波武器通过气蚀和加热影响人体组织。暴露在700 kHz至3.6 MHz频率的高强度超声可能会导致人体内肺和肠损伤,导致严重的动脉颤动和心动过缓。高强度声音使人的听觉系统产生疼痛可能会造成永久性失聪;暴露在低频声波可能导致明显的空洞,低体温和组织切剪。随着强度的增加,伤害迅速增加。

3 空间对地球的武器

轨道武器是在环绕诸如行星或月亮之类的天体轨道上的任何武器。 截至2017年4月,还未见到运行的轨道武器系统,但几个国家已经部署轨道监视网络观察其他国家或武装部队。如前所述,美国和苏联在冷战期间设计和发射了几个轨道武器系统,他们要把核武器置于地球轨道上。在“外层空间条约”和“第二类条约”生效后,大规模杀伤性武器放置在空间轨道被禁止,大部分轨道武器的发展停止,但某些武器系统,如动力轰击武器,不在限制之列,成为各军事大国发展的内容。

动力轰击或动力轨道攻击是用惯性弹头攻击行星,其破坏力来自具有非常高速度的弹头撞击的动能。这种战术是在卫星上放置带有钨或其他高硬度的金属棒和定向推力系统的弹头库。当发出攻击命令时,卫星把其中一根棒从其轨道中抛出,使其进入与目标相交的亚轨道。金属棒由于重力而接近椭圆轨道的近地点和目标时,获得极大的速度,直到它在大气中开始减速,在碰撞之前达到终点速度。金属棒通常做成使空气阻力最小和终端速度最大的形状,同时其雷达截面最小。

动力轰击的优点是能够以非常高的速度从非常高的位置投射弹头,从而使被攻击目标非常难以防御。此外,弹头是非爆炸性的,最简单的设计完全由实心的金属棒构成,昵称“上帝之杖”[39]。早在上世纪90年代,美国就开展明亮卵石(Brilliant Pebbles)项目[40] 和后来的Thor计划等动能武器的研究。动力杀伤技术的武器系统,由地球轨道发射如电话杆大小钨材质弹体,以击毁地面目标[41]。这个系统一般描述为“轨道上具有小翅片及后部制导计算机的钨电话杆”。2003年美国空军报告描述该系统是6.1 m长,0.3 m直径的钨棒,由卫星控制,具有全局打击能力,冲击速度达10马赫[42-43]。根据轨道和在轨道中的位置,系统在全球范围从离轨和击中目标只需几分钟, 无需部署导弹、战机或其他运载器。

4 结语

本文分析比较了美国、俄罗斯和我国在空间武器,特别是反卫星武器和弹道导弹防御武器方面的发展态势,美俄都建立了从低空到高轨道的反卫星武器和反弹道导弹防御系统。在空间武器发展,特别是反卫星武器整体方面,我国与美俄还有一些差距,但在某些方面,我国已经走在前面。

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