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在未來空間攻防戰中的天基武器技術
來源：互聯網 責編：大嘴 作者：肖福根 時間：2004-09-11 　　

隨著軍事航天技術的發展，太空戰已開始登上戰爭的舞台，外層空間成為關係國家安全和奪取戰爭勝負的重要戰場空間。2001年6月1日，俄羅斯已經成立了天軍，美國也早就有建設天軍的藍圖。那麽，在未來的太空戰中，用什麽武器來決定戰爭的勝負呢？這就是天基武器，而天基激光武器在天基武器中，又擁有無可比擬的一些優勢。本文概述性地介紹進攻天基武器的主要種類及空間武器的一些防禦技術。

一、 進攻天基武器

⒈天基微波武器
　　天基微波武器是利用強微波波束的輻射，幹擾或燒毀敵方電子設備以及殺傷作戰人員的一種天基武器，又稱射頻（RF）武器。

天基微波武器由能量係統、高功率微波發生器、大型發射天線和其他配套裝置組成。微波發生器所產生的強微波，以很窄的脈衝通過天線集聚在一個窄波束內，很高的微波能量定向投射到空間目標上，以破壞敵方的電子係統傳感器和接收機部分，燒毀電子元器件，擾亂數字電路，甚至直接摧毀敵方設備。

　　目前，世界發達國家，如美國、俄羅斯、法國、英國、德國和日本等，都很重視發展高功率微波武器，其中，美國和俄羅斯已取得了重大進展。

⒉天基粒子束武器
　　天基粒子束武器是利用高能強流粒子加速器，將電子、質子和各種重離子等帶電粒子加速到接近光速，使這些粒子具有極高的動能，然後用強磁場將它們聚集成高密度的高能束流，經中性化處理後，直接射向目標，與目標物質相互作用，達到殺傷、摧毀敵方目標。粒子束穿入目標後立即電離，產生帶電電核並與目標結構材料的外殼層電子發生相互作用，與目標結構材料的原子核發生碰撞，使結構材料汽化或熔化。
天基粒子束武器係統主要由粒子束生成裝置、能量係統、預警係統、目標跟蹤和瞄準係統、指揮和控製係統五大部分組成。

　　如果解決了設備體積過大問題，粒子束武器在未來有可能成為一種重要的天基武器。

⒊天基動能武器
　　彈丸（或小型殺傷導彈）通過超高速發射設備的加速，以獲得巨大的動能，借助瞄準係統鎖住空間目標，把彈丸發射出去，與目標撞擊產生動能穿透而摧毀空間目標。

　　天基動能武器主要由超高速發射裝置、探測係統（或稱瞄準係統）、製導係統和彈丸等組成。包括：天基動能攔截彈、太空電磁軌道炮和“智能卵石”等。太空電磁軌道炮原是“星球大戰計劃”設想的一種武器，它是用炮管內兩條平行軌道以高達（100～200）×104A的強大電流將炮彈加速到25km/s的速度。

⒋太陽能光學武器
　　太陽能光學武器是一種天基鏡子群，這些鏡子把太陽光聚焦到空間目標，對目標形成毀傷。由於光的散射，該武器的殺傷是有限的，但是該係統可以用來破壞或控製天氣，形成對自己有利的作戰條件。

⒌全球區域打擊係統
　　全球區域打擊係統是集激光與動能武器於一體的天地綜合係統。其打擊目標的分辨和順序的排定工作可由全球信息管理係統完成。

⒍天基激光武器
　　天基激光武器是利用激光的高熱效應，把強激光產生的數十萬、數百萬焦耳的激光能量，射向數千米、數百千米的空間目標，與目標材料相互作用，產生不同的殺傷破壞效應，如燒蝕效應、激波效應和輻射效應等。激光武器將成為理想的太空武器。


二、 空間武器防禦技術

　　光電對抗主要包括激光對抗與紅外對抗兩類。在防空領域，由於激光和紅外製導的導彈已占精密製導武器的70%以上，所以研究激光對抗與紅外對抗具有重大的軍事意義。在太空，主導太空武器被認為是激光和微型衛星，因此研究激光對抗和衛星的激光防護，在未來太空戰爭中也具有重要作用。

⒈反紅外技術
　　紅外技術已廣泛用於瞄準、製導等方麵，常用的紅外偵察器材有熱像儀、行掃描儀及前視紅外係統。隨著低溫紅外探測技術的發展，探測器分辨力的提高，工作航天器由於都是紅外熱源而很容易被探測和識別。因此，研究熱紅外對抗技術，對於提高航天器防禦能力是至關重要的。下麵是一些防禦導彈襲擊的反紅外技術，這些技術對於研究空間武器的防禦有重要的借鑒意義。

⑴紅外幹擾機
　　它一般由高功率紅外輻射源和調製器組成。在導彈的來襲方向發射寬頻帶、寬視場並經過調製的幹擾能量，來誘導導彈偏離目標。如強光燈型幹擾機、電熱式幹擾機等。

⑵紅外幹擾彈
　　它是一種點式紅外源，必須滿足以下條件才能發揮作用：其紅外光譜必須與被保護目標的紅外光譜相同或相近；其輻射能量必須比被保護目標的輻射能量強；一定要投放在敵方導彈的尋的器視場之內並要掌握好正確的投放時機。投放紅外幹擾彈的目的是誘發敵方導彈偏向幹擾彈。

⑶凝固油料紅外輻射源
　　它是一種由凝固油料燃燒產生CO、CO2、H2O等物質並輻射紅外射線的裝置。這類輻射的光譜特性應與發動機燃燒所產生的紅外光譜接近。

⑷紅外偽裝材料
　　紅外偽裝的最基本原理就是降低和消除目標與背景的輻射差別，以達到降低目標被發現和識別的概率。美國空軍已研製出從可見光到5μm波段的吸收塗料和能夠對付紅外偵察的廉價泡沫塑料。國外正在研究的電離氣懸體，是利用飛機發動機噴出含有易電離的金屬粉（如銫、鈉、鉀、鋁等），在高溫氣流下形成等離子區，象雲一樣浮在空中，它不透紅外、能反射雷達波，並在一定程度上降低大氣的能見度。美國空軍還研製了一種新的氣溶膠，是硼、亞氯酸鉀和二氧化鈦等混合物，它的散射能力很強，對激光、紅外和電視製導的導彈幹擾效果較好。

⑸紅外偽裝遮障
　　紅外偽裝遮障采用低發射率表麵的隔熱層，以減少目標的熱輻射；采用不同發射率的熱偽裝網，與隔熱層相結合，使目標與背景的熱特性融合一致。如美國的熱紅外雙麵衰減遮障、軍事目標的多波段和寬波段偽裝遮障；德國的多光譜偽裝遮障、隔熱幕棚、奧古斯絕熱毯；法國的“泡沫層” 偽裝遮障；瑞典“巴拉居達”紅外偽裝遮障等。

⑹紅外輻射屏蔽
　　紅外屏蔽實現方法有：局部屏蔽法(在燃料中加填加劑以降低排氣溫度；運用噴氣濾波技術改變輻射波長；使用隔熱材料對噴管進行遮擋等)和結構再設計法（改變發動機噴管的位置和結構等）。

有效屏蔽必須滿足以下條件：
a. 屏蔽本身內外都保持較低的溫度；
b. 屏蔽的內部必須有低的反射率，低反射率表麵有良好的輻射吸收性能，但這會使屏的溫度升高，因此必須采取某種強迫冷卻措施，散去內部的吸收熱；
c. 由屏蔽引起的空氣動力學性能變化不能過於嚴重。

⒉反激光技術
　　激光武器對航天器的生存能力構成了嚴重威脅。因此，在光電武器係統中，要根據激光的威脅以及該係統對這種威脅的敏感性和易損性，采取相應的防護加固和對抗措施，以提高抗激光武器攻擊的能力。

⑴抗激光的加固技術
　　激光武器和其他定向能武器的最新進展，促進了防護它們的對抗性措施的研究。一般的抗激光加固措施主要有兩種，即采取防熱燒蝕層和抗激光阻擋層。抗激光加固結構如下：

當防熱燒蝕層的溫度升高，引起防熱層材料的汽化或發生化學分解，吸收大量的汽化熱和分解熱，有效地防止了本體溫度升高。抗激光阻擋層采用了鏡麵反射方式或漫反射方式，阻擋激光輻射進入本體。抗激光阻擋層和防熱層之間用耐溫膠合劑粘接在一起，然後再用同樣的方法固聯到需保護的殼體結構上去。

⑵美國的抗激光加固技術
a.抗激光輻射的殼體結構
　　美國在1977年研究出一種抗激光輻射的殼體結構，它是由兩層防熱層夾上一層抗激光的，被碳纖維浸漬過的重金屬材料層構成。防熱層的材料可以是軟木複合材料、軟木酚醛、軟木環氧樹脂或類似的在高溫環境下出現燒蝕性的材料。每層厚度約為1～10mm，最佳範圍約為0.5～5 mm。

b.助推器的加固措施
　　在推進劑中添加適當的“汙染劑”，並在不同時刻從不同的噴管中噴出；給助推器裝上園筒形保護裙等。

c.電子器件的抗輻射加固
　　電子器件抗擊穿輻射效應的加固；由於電離輻射突然使電荷位移的電磁脈衝效應的加固。

d.抗激光的飛行材料
　　針對前蘇聯的脈衝高能激光武器，美國開展了抗激光飛行材料的研究。在航天器上表麵增加一層塗層和屏障層，激光脈衝照射到表麵塗層上時，使塗層材料轉化成等離子體，使激光能量衰減下來。

⒊隱身技術
　　對抗現代戰爭中各種高技術偵察的主要手段是隱身式偽裝技術，隱身技術在今後的戰爭中將占據十分重要的地位。目前，研究中的隱身技術和材料有：
⑴隱身塗層和薄膜材料

　　包括紅、黃、藍三基色及調色形成各種顏色的電變色塗層及薄膜；防中遠紅外偽裝塗層及薄膜；防雷達波偽裝塗層及薄膜；兼有上述二種或三種特性的多功能偽裝塗層和薄膜材料。

⑵吸波材料
　　目前國外“隱身”技術和吸波材料的研究，處於絕對保密狀態。為了提高我國飛行器對抗雷達偵察能力，必須加緊“隱身”技術和吸波材料的研究工作。“隱身”飛行器的研究工作著重於減小飛行器的雷達散射截麵，以對抗雷達的偵察、識別和跟蹤。為此，除了進行飛行器的外觀結構設計外，在它的外表麵采用吸波塗料、吸波複合材料、透波材料及反射材料等。

　　最近倍受關注的耐熱性能好、強度高、具有在高溫下不變形特點的新型陶瓷材料，是很好的製造發動機和燃氣渦輪的材料，若用於飛行器上將大大增強對抗雷達偵察的能力。此外，在飛行器表麵塗敷一層電磁波吸收塗料，也是實現飛行器“隱身”的一種十分有效的方法，從目前的情況來看，鐵氧體吸波材料最為人們所重視。