5、粒子束武器 所谓粒子束武器就是利用微观粒子构成的定向能量束来摧毁目标的武器。这主要由高能电源、粒子产生装置、加速器和电磁透镜组成。它具有快速、高能、灵活、干净和全天候的特点,可在极短时间内命中目标,适合于对付远距离调整飞行的洲际弹道导弹。但到目前为止,粒子武器的研制不论是技术成熟程度,还是研制规模都不如激光武器,但到下世纪这种武器很有可能研制成功,并成为理想的战略防御性武器。
粒子武器攻击假想图

武器种类 俄美正在研究的粒子束武器有两种,一种是地基带电粒子束武器,一种是天基中性粒子束武器
美国预想中的卫星激光武器(资料图片)

另有资料显示,粒子束武器按武器系统所在的位置不同,可分为陆基、舰载和空间粒子束武器。陆基粒子束武器主要设置在地面,用于拦截进入大气层的洲际弹道导弹等目标,担负保护战略导弹基地等重要目标的任务。舰载粒子束武器设置在大型舰艇上,主要用于保卫舰船免受反舰导弹的袭击。空间粒子束武器设置在空间飞行器上,主要用来拦截在大气层外飞行的导弹和其他空间飞行器
武器系统 无论是带电粒子束武器还是中性粒子束武器,作为一种武器系统,它们主要由五大部分组成:粒子束生成装置,能源系统,预警系统,目标跟踪与瞄准系统,指挥与控制系统。其中,最能说明该武器特征的部分是粒子加速器和能源系统,现简要介绍如下: 1、粒子束生成装置 高能粒子束生成装置是整个粒子束武器系统的核心部分。它用来产生高能粒子束,并聚集成狭窄的束流,使其具有足够的能量和足够的强度。 粒子束生成装置,主要包括粒子源、粒子注人器、加速器等设备。目前,这些设备还存在着不少技术难点有待攻克。其中最主要的是研究适合武器使用的高能粒子加速器。感应直线加速器、电子感应加速器、射频直线加速器都有可能作为高能粒子加速器。现有民用粒子加速器的技术虽可借鉴,但由于它过分笨重,根本无法作为武器系统使用。美国费米国家实验室使用的5000亿电子伏特质子加速器,仅其中主加速器的直径就达2千米左右,它的两极转弯磁铁,每块长6米,重13吨;4级聚焦磁铁长2米,重约4吨;两种磁铁加起来有1000多块,共同构成一个周长达6千米之多的大环,安放在地下6?米深的隧道中。可想而知,这样的庞然大物,怎么能做武器系统使用呢?因此,研制适用的高能粒子加速器是粒子束武器发展的关键。
苏联陆基激光反导武器(资料图片)

2、能源系统 能源系统是粒子束武器各组成部分的动力源,它为武器系统提供动力,可以认为是粒子束武器的“弹药库”。对以脉冲形式工作的粒子束武器,一般的发电机,一般的供电方法,是不能满足需要的。要把大量的带电粒子加速到接近光速,并聚集成密集的束流,需有强大脉冲电源。有的资料介绍,要用粒子束流在导弹体上烧熔一个小孔,需要粒子束到达目标时的脉冲功率为10^13瓦,脉冲能量为10^7焦耳。按照这种需要计算,假如加速器的效率能达到30%的话,即使不考虑传输中的损失,也要求脉冲电源的功率至少为3×10^13瓦。这个功率相当于3万个100万千瓦的电站的总功率。也就是说,在同一瞬间(假设为10^(-5)秒),要求这3万个电站同时向该武器系统提供电力。当然,这是不本可能的。而目前研究的特种发电机的脉冲功率仅能达到10^7瓦,离要求相差甚远。看来,就目前的电源水平,根本无法达到那样高的功率要求。因此,必须另辟蹊径,图谋良策,采用新的供电方法。新的供电方法是,在武器工作之前将能量先储存起来,一旦使用,便能在极短时间内释放出巨大的能量,毁伤破坏目标。现在,美国、俄罗斯正在加紧研制新的储能设备和新的脉冲电源。
破坏机理 粒子束武器的破坏机理是动能杀伤和γ、X射线破坏。粒子束不受云、雾、烟等自然环境和目标反射的影响,也不会因目标被遮蔽或受到干扰而失效,其全天候和抗干扰性能较好。粒子束直接穿入目标深处,不需要维持一定时间,有利于攻击多目标。如果粒子束没有直接命中目标,则会在目标周围产生γ、X射线,造成第二种伤害和破坏。
作用表现 粒子束的毁伤作用表现在: (1)使目标结构汽化或熔化; (2) 提前引爆弹头中的引信或破坏弹头的热核材料;(3)使目标中的电子设备失效或被破坏,

粒子束既可实施直接穿透目标的“硬杀伤”,也能实施局部失效的“软杀伤”。带电粒子束对目标的穿透能力极强,能量集中,脉冲发射率高,能快速改变发射方向。中性粒子束还可对目标周围产生的中子、γ、X射线进行遥测,实现对目标的识别
主要优点 粒子束武器的速度接近光速,所以具有激光武器的优点,可以随时射击目标,也能灵活调整射击方向,又可同时拦截多批多个目标。只要能源供应充足,能连续战斗。此外,粒子束武器不受气象条件的限制,未来战争中,它即是称职的卫士,又是超级杀手。 粒子束武器的研制难度比激光武器大,但作为天基武器比激光武器更有前途。其主要优点是:(1)不用光学器件(如反射镜);(2)产生粒子束的加速器非常坚固,而且加速器和磁铁不受强辐射的影响;(3)粒子束在单位立体角内向目标传输的能量比激光大,而且能贯穿目标深处。主要缺点 粒子束武器的缺点主要有:(1)带电粒子在大气层中传输时,由于带电粒子与空气分子的不断碰撞,能量衰减非常快,而中性粒子不能在大气中传播;(2)带电粒子在大气中传输时散焦,因此在空气中使用的粒子束,只能打击近距离目标,而中性粒子束在外层空间传输时也有扩散;(3)受地球磁场的影响,会使光束弯曲,从而偏离原来的方向。
高技术战争中的应用 根据美国80年代以来的研究结果,粒子束武器在高技术战争中的应用主要在于,利用中性粒子束武器进行洲际弹道导弹的拦截和弹头飞行中段的识别。由于粒子束生成装置、能源系统及高能粒子束传输等问题的解决技术难度太大,在可预见的将来把中性粒子束用于洲际弹道导弹弹头中段的识别,也许是唯一可行的应用。
装备了粒子武器的远战型机甲
洲际弹道导弹的中段防御既很重要又十分复杂,因为现代洲际导弹在飞行中段除了释放弹头之外,还释放出大量的诱饵假弹头,要进行中段防御,首先必须将真弹头从大量的假弹头中鉴别出来,而这是一项难度很大的技术。采用常用的成像技术和辐射测量技术以及低功率激光或微波检测技术等难以识别真假弹头,而中性粒子束能有效地进行这种识别。