動能武器

動能武器是依靠“動能”殺傷目標的武器。依據物理學原理，任何一個運動的物體都具有“動能”。動能的大小與該物體的質量和速度的平方成正比。物體的動能可以通過直接碰撞傳遞給另一個物體，並使之遭受損傷。因此，凡是依靠運動物體（利用彈丸、碎片或其他兵器）所具有的動能，通過直接碰撞毀傷目標的武器或直接碰撞殺傷武器都稱為動能武器。不過，20世紀80年代作為新概念武器提出的動能武器，特指的是依靠高速飛行的非爆炸彈頭所具有的巨大動能，通過直接碰撞的方式，攔截並摧毀諸如衛星或導彈彈頭等高速飛行目標的高技術武器。它是以反空間衛星和攔截高速飛行中的巡航導彈、戰術導彈和彈道導彈等為主要軍事需求，利用當代最先進技術發展起來的一種新型武器。與這種高速動能武器不同，在處置公眾事件中，廣泛應用一種低速非致命動能武器，依靠發射低速柔性動能體打擊目標，使其感到疼痛難忍或將其擊倒，暫時喪失活動能力，但不致使其死亡和受到永久傷害，這種現代新概念動能武器也取得了飛速發展。

高速動能武器有兩大特點：一是要具有非常高的速度，以便確保用巨大的動能摧毀目標；二是要具有非常高的精度，實現零脫靶量，確保直接碰撞到目標。它要具有自行探測目標、跟蹤目標和自行控制飛行的能力。低速動能武器則要實現對作用目標的非致命性效應。

動能武器主要由攔截彈頭和高速發射裝置兩大部分組成。從發展來看，攔截彈頭通常為尋的制導式，由紅外或雷達導引頭、計算機、慣性制導和通信系統、殺傷機構、推進系統及控制系統等部分組成。高速發射裝置負責提供發射能量，主要是助推火箭，將來有可能用電磁發射裝置。按照部署方式，動能武器分為天基動能武器、陸基動能武器、機載動能武器、艦載動能武器四大類，主要用於攔截和攻擊導彈、衛星、飛機、艦船、坦克等運動目標。

超高速通常是指5馬赫以上的速度。動能武器必須採用一定的方法將彈頭加速到足夠快的速度。根據所採用的推進系統的不同，動能武器有三個不同結構：火炮系統、火箭系統、電磁系統。一般採取火箭加速和電磁發射技術，主要有動能攔截彈、電磁炮和群射火箭等。

美國率先開始研究電炮技術，如今，研究中的電炮主要分為電磁炮和電熱炮兩種類型。

電磁炮利用電磁能來加速彈丸，屬於動能武器之列。20世紀70年代初，澳大利亞研製成功電磁發射裝置，使3克重的塑料彈丸獲得了6千米/秒的高速度，開創了電磁發射技術的新紀元。20世紀80年代以來，一些國家加緊研製電磁炮技術，開創了一個新的發展階段。

電熱炮又稱電熱化學炮，利用電能轉變為熱能，使推進劑燃燒，產生高溫高壓氣體，發射高速彈丸。一般是用高電壓、大電流的短脈衝電流產生高溫等離子體，使高能、輕質的非爆炸物質燃燒產生高壓電離氣體把彈丸推出炮膛，因此又稱“增燃等離子炮”。根據氣體動力學原理估算，電熱炮發射的彈丸初速最高可達3～4千米/秒。

與定向能武器相比，動能武器優點明顯：

一是毀傷能力強，毀傷效果容易判定，目標難以採取加固對抗措施；

二是作戰使用不像地基定向能武器那樣易受氣象條件限制；

三是火箭式動能武器機動靈活，部署方式多樣，生存能力強；四是技術比較簡單和成熟，價格低廉。

作戰時，動能武器首先根據探測系統、指揮系統提供的目標跟蹤數據，由助推火箭或電磁炮把攔截彈頭高速發射到目標附近空域，彈頭上的導引頭在這裡捕獲並跟蹤目標，計算機根據探測器提供的目標數據和慣性制導系統提供的導航數據，計算出攔截彈道並向推進系統發出控制指令，使彈頭向目標機動飛行，以適當角度撞擊毀傷目標。因此，精確尋的制導是動能武器中最關鍵的技術。

如今，火箭推進式動能攔截彈是最接近成熟並可能在近期實現部署的動能武器。這種動能武器的核心是“動能殺傷攔截彈”（KKV），它是在火箭技術的基礎上發展起來的。

20世紀80年代初，美國和蘇聯開始大力進行動能武器的研究。美國在探測、制導等關鍵技術方面已經取得了一些重大進展，多次演示過用火箭推進式動能武器反導彈和反衛星的能力。

1985年9月，美國空軍從F-15戰鬥機發射一枚空基動能反衛星導彈，全長5.4米，直徑0.5米，發射全重1.2噸，彈體為j級結構，第一、二級為火箭，第三級為彈頭，最終速度達13.7千米/秒，靠碰撞成功地擊毀了一顆報廢的衛星。這種動能武器可以攻擊500千米以下的低軌道衛星。對於攻擊中、高軌道衛星，美國曾考慮用“民兵”或“三叉戳”戰略彈道導彈的火箭發射。蘇聯曾宣布研製、試驗了地基非核彈頭攔截彈。俄羅斯在反衛星衛星技術上已經具備了實戰能力。英國、以色列等也在進行攔截彈道導彈的動能武器的研究。

發展動能武器的關鍵，就是研究、發展、試驗與鑒定動能殺傷攔截彈及其關鍵技術。動能攔截彈是一種自主尋的攔截器，主要由探測設備、制導設備和動力控制設備等三大部分組成。20世紀80年代末到90年代初，美國進行了數十次反導彈動能攔截彈試驗，在助推、分離、懸浮、探測、跟蹤和攔截等關鍵技術方面已取得了重要的進展，但也遇到不少挫折自1987年以來，美國在實現動能攔截彈關鍵技術設備的微小型化方面取得了突破性進展，2000年美軍部署的PAC3“愛國者”導彈已經配備了動能攔截彈頭。

美國的電磁炮技術居世界領先地位，電磁軌道炮發展較快，開始從實驗室走向試驗靶場。美國電熱炮的研究以陸軍為主，得到海軍和國防核武器局的支持。海軍主要研製中口徑電熱炮，以作為艦艇的近程防禦武器。1991年5月已製造出60毫米口徑的電熱炮並進行了試驗，發射3.5千克彈丸的初速為1千米/秒。陸軍則重點研製戰區導彈防禦用的電熱炮，一種是120毫米“實驗室”電熱炮，能將2.9千克炮彈以2.5千米/秒的初速發射；另一種是可搬運的120毫米“坐架式”電熱炮，既可以2.2千米/秒的初速發射3.7千克炮彈，也可以1.7千粑秒的初速發射11.8千克炮彈。美陸軍還計劃研製出炮口動能達20兆焦耳或相當於140毫米常規火炮的炮口動能，但口徑較小的坦克電熱炮，準備將來安裝在M1A1主戰坦克上。

儘管美軍的電炮研製已經進入一個新階段，但其武器化尚面l臨一些難題。其他國家如以色列、英國等也都在研究電炮技術。隨著加速器、能量儲存設備及脈衝成形網路等設備的發展，預計21世紀的新一代武器系統將會配備電磁炮。雖然電熱炮起步晚，進展卻非常快。

現已進入靶場試驗階段，可望在2l世紀初生產和裝備部隊。伴隨著軍事高技術的發展，動能攔截彈實現了與常規武器的結合，而高速電磁炮南於涉及等離子體電樞、能源、材料等問題，尚處於技術可行性的實驗驗證階段。但是，一旦動能武器獲得全面突破，必將導致未來戰場上各種武器的打擊精度、速度和威力得到極大提高，戰場對抗也將會更趨複雜、激烈和殘酷。