動能武器為何躋身未來最具發展前途的高技術武器?

        科普中國-軍事科技前沿 2021-10-20 16:45:07

        出品:科普中國軍事科技前沿

        作者:翁宗波

        策劃:金赫

        監制:光明網科普事業部

        網友提問:動能武器為何躋身未來最具發展前途的高技術武器?

        想要知道動能武器的發展前景,首先我們要知道動能武器的定義。動能武器是指發射出超高速運動的彈頭(彈丸),利用彈頭的巨大動能,通過直接碰撞的方式摧毀目標的武器。由定義可以看出,動能武器與其他武器的本質區別就是武器傳遞能量的方式。

        眾所周知,武器摧毀目標,其本質就是武器將能量施加到目標上,而動能武器傳遞能量的方式就是利用彈頭的動能。其實古代人類的武器,比如刀、箭、火藥槍,他們都可以算做廣義的動能武器,因為他們殺傷目標也是依靠動能。

        了解了動能武器的定義,我們就來說一說動能武器的發展前途。當前,已經技術成熟且投入戰場使用的武器主要有常規武器、核武器、生化武器等。生化武器和核武器因為屬于大規模殺傷性武器,破壞范圍和對象無法控制,且對生態環境有巨大的副作用,所以遭到全人類的抵制。現在就連研究都是犯罪,也就不談什么發展前途。至于常規武器,由于炸藥爆炸威力有限且同樣也是無法控制范圍和對象,所以發展前途也不大。而現在正在研究的武器包括動能武器、激光武器等等。

        按照動能公式E=1/2MV2,只要動能武器彈頭的速度能夠達到光速,那么不管M再小(當然也是有一定的限度),它所攜帶的動能一樣可以很大。不要覺得不現實,現在科研使用的粒子對撞機以及醫療使用的質子刀都是這個原理。他們都可以把包括質子、電子這樣的粒子加速到或者接近光速。尤其是粒子對撞機,他在粒子對撞時產生的驚人能量是極端科研環境的基礎。所以目前最有可能實現的動能武器就是粒子炮。將大量的粒子加速到光速而后發射向目標,對目標施加巨大的動能,從而摧毀目標。這種方式的優勢除了殺傷范圍可控,對生態環境副作用小以外,就是粒子是光速運動,可以大大縮短彈道,達到發現即摧毀的效果。比起核武器、常規武器、生化武器,它更加難以攔截。而比起激光武器,粒子炮的優點也很明顯。其實激光武器本質上也可以說是一種動能武器,只不過它加速到光速的是光子,而不是完全意義上的粒子。但是光子在空氣中的衰減極為嚴重,所以其發展前景肯定不如動能武器。

        但是動能武器現在也有瓶頸。比如將粒子加速到光速,目前還需要很長的加速距離。以質子為例,大約需要三公里。這就意味著,動能武器的設計體積將要很大,所以目前還難以解決這個問題。不過,雖然無法將粒子加速到光速,但是人類現在研發動能彈卻已經投入使用。武器研發人員縮短了加速距離、調整了加速方式但是增加了“彈頭”的質量,目前也是達到了比較好的效果。

        專家簡介:翁宗波,軍事裝備科普專家,主要從事國內外高科技裝備、各兵種主戰裝備、聯合作戰戰略戰術等方面的研究,先后在《解放軍報》《中國國防報》《兵器》雜志等軍事類報刊雜志發表文章200余篇,個人榮立三等功1次。

        關鍵詞: 武器 動能 為何 躋身

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