第二節 新概念武器彈藥研究進展與應用前景
一、電磁發射技術的發展態勢
(一)電磁軌道炮技術
大力開展艦載電磁發射技術的研究是電磁發射武器的主要發展方向之一。艦載電磁發射技術主要是指在提高艦載電子系統功率的基礎上,將采用電磁發射技術的武器裝載在艦船上,以增強現有艦船的防護和攻擊能力,艦載電磁發射武器可用于發射誘餌、對付反艦導彈、攻擊敵方飛機和超遠程火力支援等。目前艦載電磁發射武器的主要種類有軌道炮、線圈炮、電熱化學炮等,而且艦載電磁發射技術已取得突破性進展,有的已經進行了樣機演示試驗。
澳大利亞國立大學的Richard A.Marshall博士在1978年發表文章,他們團隊利用儲能550MJ的單極發電機及儲能電感器作電源,采用等離子體電弧電樞,在5m長的電磁軌道炮上,將3.3g聚碳酸酯彈丸加速到了5.9km/s,證明了電磁力加速宏觀彈丸到超高速是可行的,其潛在軍事意義不言而喻,立即引起世界范圍內的轟動。經過30多年的努力,電磁炮技術有了長足的發展。
美國陸軍為滿足當時未來戰斗系統(FCS)的需要,于2004財年啟動了車載輕型電磁軌道炮演示項目,要求全車重不超過20t。該項目分為分系統演示和系統集成演示驗證兩個階段,原計劃在2008財年以前完成發射器、一體化彈丸和脈沖電源三個分系統演示驗證試驗,2015財年完成全系統集成的先期技術演示驗證。其中2009財年完成了炮口動能大于5MJ發射器工程樣機的研制和新型大威力穿甲彈及多用途彈藥的性能測試,但超高速(≥2.5km/s)條件下軌道的重復發射性能和脈沖功率電源小型化依然是制約其軍事實用化的主要瓶頸技術。其脈沖交流發電機的體積和質量大大超過了設計指標要求,其軌道的重復發射性能也達不到預期要求。經過綜合分析判斷,脈沖交流發電機難以在近期滿足20 t輕型電磁軌道炮武器系統的要求,因此美陸軍暫緩了演示驗證計劃。
除了以反裝甲為目的的陸軍直瞄火力,美國在2006—2008年還開展了電磁迫擊炮研究,以推動電磁炮技術的軍事應用。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)根據陸軍未來戰斗系統(FCS)間瞄武器的需要主導了電磁迫擊炮的研究,并將電磁迫擊炮看作是電磁武器走向廣泛應用的初級階段。項目分三個階段。第一階段為小尺寸裝置試驗。第二階段為全尺寸裝置試驗,于2006年秋天開始。2007年3月進行了120mm口徑的全質量模擬彈發射,初速達到430m/s。第三階段以更接近戰術作戰需要的配置來驗證發射裝置的性能,2008年4月至6月進行了改裝后M934迫擊炮彈發射試驗。根據一體化平臺設想,電磁迫擊炮將與混合電驅動平臺結合,并將初速提升到460m/s,使射程達到10km。
美國海軍在2003年4月,于蘇格蘭柯爾庫布里郡(Kirkcudbright)成功進行了90mm口徑電磁軌道炮超高速發射演示驗證試驗,以2.5km/s以上初速發射了射彈。此次試驗由美國海軍海上系統司令部與英國奎奈蒂克(Qinetiq)公司共同完成。
2004年,美國得克薩斯大學的高技術研究所宣稱,已經在2~3km/s的范圍內解決了電磁軌道炮的軌道刨削和電樞轉捩問題。為美國海軍的超遠程電磁軌道炮提供了關鍵技術支撐,推動了美國海軍超遠程電磁炮項目立項申請。
2004年2月,美國海軍在2003年的1/8縮比模型發射器試驗成功的基礎上,進行了等比例電磁軌道炮發射系統對接的功能演示,并確認發射組件可承受的發射過載。3月,美國海軍進行了一體化發射組件的自由飛行演示,確認其彈托與彈丸可在膛口處分離,以及出膛后彈丸可穩定飛行。7月,美國海軍成功進行了電磁炮的海上發射試驗。這一系列的試驗為發展艦載軌道炮邁出了關鍵一步。
根據對岸火力支援的需求,2005年,美國海軍研究辦公室(ONR)發布了05-003號通告,計劃開展“中、大口徑高速直瞄和間瞄火炮系統研究”(注:包括電磁軌道炮)項目。2005年8月,美國海軍研究辦公室啟動了“創新海軍樣機”的電磁軌道炮研究項目。該項目計劃投資2.7億美元,研發的電磁軌道炮將以2500m/s的速度發射20kg的彈丸,炮口動能達64MJ,彈丸在6min內到達目標并以馬赫數5的速度對目標實施動能碰撞毀傷。該項目主要解決四個方面的技術難題:發射裝置、彈丸、脈沖成形網絡、艦船平臺集成技術。項目第一階段的主要研究工作集中在發射裝置和彈丸,研究重點是發射裝置的先進密封技術以及電磁軌道炮系統的艦船平臺結合技術。第二階段的研究工作將發射裝置與彈丸的結合,形成一整套系統。另外,根據美國海軍研究辦公室(ONR)、美國陸軍研究開發工程化中心(ARDEC)及美國國防部高級研究計劃局(DARPA)達成的共識,電磁軌道炮技術研究將集中在以下三個方面,即發射軌道、脈沖成形網絡、一體化發射組件。其中儲能100MJ的電容器組電源由美國通用原子公司負責,原有的32MJ電源和12m長的90mm口徑的層壓鋼板密封炮管由英國航天航空公司整修。
其后,2007年1月16日,美國海軍研究辦公室在弗吉尼亞州海軍水面作戰中心達爾格倫分部舉行了新型電磁軌道炮交付儀式。剪彩環節相當特別,用一門試驗性電磁軌道炮發射高速彈丸穿透了彩帶。這門軌道炮口徑為90mm,炮口初速達2146m/s,炮口動能為7.4MJ。2007年6月底,該新型軌道炮試驗系統安裝調試完畢。
2008年1月31日,美國海軍水面作戰中心利用該新型軌道炮系統成功進行了創紀錄的電磁軌道炮發射試驗。試驗采用90mm圓膛炮,炮管長12m,彈丸重約3.4kg,炮口初速為2.5km/s,炮口動能達到了10.6MJ。據估計,這次發射效率也超過了30%,獲得了當時的圓膛軌道炮的炮口動能和發射效率最高紀錄。
2010年12月10日,美國海軍進行了一次接近實戰要求的電磁軌道炮發射試驗。據推測,一體化鋁制彈丸重約11kg,炮口速度為2.5km/s,炮口動能達33MJ。
2012年3月,美國海軍進行了全威力電磁軌道炮發射試驗。雖然一體化電樞質量、炮口速度、炮口動能與2010年試驗參數相當,但是該軌道炮具備了調節射角和反后坐力裝置,具備了初步的實戰功能。
(二)電磁線圈發射技術
電磁線圈發射技術主要有多級同步感應線圈炮、電磁彈射器、磁阻電磁槍等。
美國在2006—2008年還開展了電磁迫擊炮研究,以便推動電磁炮技術的軍事應用。在2007財年,美國陸軍裝備研究開發與工程化中心(ARDEC)主導的美國電磁迫擊炮項目分兩種類型,由得克薩斯大學的高技術研究所負責電磁軌道發射方式的迫擊炮,桑迪亞(Sandia)國家實驗室、美國國防部先進防御技術研究項目局、美國陸軍裝備研究開發與工程化中心、BAE系統公司研制多級同步感應線圈炮。桑迪亞國家實驗室負責研制120mm多級同步感應線圈發射迫擊炮的任務。彈丸外徑為120mm,質量為17.5kg,炮口速度為424m/s,炮口動能達1.6MJ。電磁線圈迫擊炮45級發射線圈,120mm口徑,2.1m加速長度,單級儲能160kJ,共7.2MJ儲能;發射效率達22%,發射時間為14.4ms。
美國海軍下一代航母艦載機起飛肯定采用電磁彈射方式,代替現有蒸汽彈射方式。電磁彈射比蒸汽彈射需要的維護人員少、彈射效率高、可控性好。
在反恐維穩的當今,非致命武器由于具有“尊重生命”的優勢而即將被廣泛使用。磁阻型電磁槍具有初速精確可控優勢,可以針對不同目標、針對目標的不同防護狀態進行威力可控打擊,還可以與標記、催淚等技術結合,勢必將引起新一代反恐裝備的變革。
二、高功率微波武器的發展態勢
(一)近期微波武器發展的重點
按運行方式來劃分,微波武器可大致分為兩類,一類是一次性使用的微波彈,另一類是能夠以一定重復頻率運行的微波武器系統(或稱微波炮)。無論是從技術上還是從結構上講,微波彈都比較簡單,又易實現,是發展的重點。根據脈沖能源的不同,微波彈可分為核爆激勵型和高能炸藥激勵型兩種。從目前研究趨勢來看,炸藥驅動的微波彈更可取,部署的可能性也最大。
微波彈最早是在1993年披露的。實際上,早在20世紀80年代中后期美國就已經開展微波彈的研制工作了。美國空軍采用炸藥爆炸磁壓縮脈沖功率源以激勵高功率微波源,以期產生具有高功率水平的微波輻射,以實施其高功率微波壓制敵防空計劃。根據近年來的發展情況,美國在脈沖功率源的選擇上采用螺旋式爆炸磁壓縮發生器的情況較多,這主要是繼承了20世紀六七十年代脈沖強磁場研究的成果。在高功率微波器件上,由于虛陰極振蕩器具有體積小、結構簡單、頻率可調、可得到很大的功率輸出而且不需要外加磁場等優點,因此它很有可能被選中作為微波彈的微波源。它的缺點是效率低,因此,限制了它在微波彈方面的應用,目前科研人員還在開展其他微波源的研究。
微波彈基本上是自毀型的一次性武器,具有發射后不用管的特點。
由于微波彈的高功率、窄帶寬定向天線的設計相對簡單,武器系統的體積和質量又比較小,因此,比較容易滿足實戰要求。只要對戰術導彈的戰斗部稍加改動即可裝載。目前微波彈的技術條件已趨于成熟。
在未來戰爭中,以微波彈破壞敵方防御系統中的電子元器件,增強電子戰的攻擊性,可收到明顯的作戰效果。微波彈今后技術發展的方向和要求是,能實現多個脈沖運行且有較長的脈沖寬度。
(二)高功率微波武器
美國有許多部門曾參與了微波武器的研制工作,盡管各自目的有所不同,但這種局面對推動高功率微波技術的進步非常有利。近年來,新墨西哥州阿爾伯克基的美空軍菲利浦實驗室是美國國防部進行定向能武器研究與發展工作的牽頭單位,并負責管理和實施美國最大的高功率微波技術計劃。菲利浦實驗室擬訂的美空軍高功率微波技術計劃指出,由于信息技術的進步、固體電子設備廣泛應用于戰場,因此,目標的易損性大為增加。美空軍研究的微波源技術取得了重大進展,微波武器的應用潛力也有了很大提高。
美國專家對獲取空中優勢、實施空間控制等方面的寬帶和窄帶高功率微波源進行進一步的研究與開發外,同時也加強了對脈沖功率產生、微波提取、天線設計和組件集成等問題的研究。他們計劃利用高功率、窄帶寬的微波射束源攻擊敵人綜合防空系統。這種武器能在敵防區外進行發射,利用有限的目標信息實現有效攻擊,它可以對敵方的射頻威脅系統造成永久性電子損傷,具有發射后不用管的能力,單次發射就能殺傷大量目標,有一定的覆蓋范圍,對發射精度要求不高,天線產生的旁瓣對己方的附帶損傷也很小。
菲利浦實驗室進行的另一項計劃,準備繼續研制用于破壞或干擾任務的小型寬帶源和天線。他們正在積極研制一種能用于燒毀飛機雷達上接收機的高功率微波裝置,同時他們也在著手關于飛機對高功率微波的防護能力的研究。利用試驗來確定具有代表性的硬件設備和軟件對高功率微波效應的敏感性,這是提高指揮控制作戰能力和奪取空中優勢能力的一個重要努力方向。
在展望21世紀的空中作戰力量時,美空軍對高功率微波武器給予高度重視,提出要對地面、空中和空間應用的高功率微波武器加以廣泛研究,并提出利用巡航導彈攜帶的微波武器攻擊車輛和電子設備,利用艦載或車載微波武器對付戰術目標,利用地基高功率微波武器攻擊衛星等多種方案和設想。今后的技術重點將放在小型化的高功率微波源,高性能的重復頻率開關,重復運行的脈沖功率源,高增益、低旁瓣、輕質結構的定向發射天線,以及寬帶微波源和寬帶天線等方面。
(三)核電磁脈沖武器系統
核電磁脈沖武器是一種利用核彈爆炸產生的射頻輻射來干擾和破壞敵方電子系統的武器,盡管人們對這類武器已進行了深入的研究,但如何能使核電磁脈沖武器系統更加優化則是一個尚待深入研究的問題。在這種武器方案中,射頻能量由在高空爆炸的核彈頭提供,這種能量可對敵方的電子系統進行干擾和破壞。盡管目前技術尚不夠成熟,因為核爆激勵的射頻能量不僅會對敵方的人員和電子設備造成殺傷和破壞,也會對友方造成不必要的傷害,今后該領域的主要研究工作,將是系統的進一步優化和加強對干擾破壞效應的研究,當然更主要的是如何改善它的定向特性以實現僅僅破壞摧毀所要破壞摧毀的目標。
三、激光武器及發展態勢
(一)低功率激光干擾與致盲武器
在武器裝備光電對抗中主要采用低功率激光器。這類裝置的主要特點如下。
(1)用重復頻率,平均功率在萬瓦級以下。
(2)可有限地調諧頻率,實施一些簡單的對抗措施。在戰場上,用它來進行迷惑、欺擊,并給敵方造成強烈的心理威懾。這類裝置在技術上已基本成熟并有樣機裝備部隊,已成為一種有效的光電對抗手段,目前世界上有能力制造這類武器的國家有近10個。其技術發展的主要動向是裝置小型化、便攜化,并能有限地改變頻率。
激光干擾與致盲武器的主要用途是提高士兵的戰斗力,增強小股力量的戰場突襲能力和心理優勢。在這些應用中,技術要求相對較低,也易推廣。戰場上敵方士兵的眼睛、具有增視能力的設備及其他光電部件都是其主要攻擊對象。為進一步提高其作戰實用性,近年來這類裝置已經實現小型化,甚至可以單兵攜帶,目前已用于戰場,成為增強戰斗力、提高戰場生存能力的重要手段。
(二)定向紅外干擾系統
紅外制導導彈是實施“地-空”和“空-空”攻擊的主要手段之一,其攻擊目標一般為高價值的武器系統或重要目標。近年來為對抗這類導彈的攻擊,保護軍用飛機、艦船或軍事要地的安全,一些國家正在大力開展定向紅外干擾系統的研究,這些系統有的最初采用了非相干光源,但目前大多采用紅外激光。通過對相應波段的紅外導引頭實施干擾,使導彈偏離目標方向,從而起到自衛或保護作用。
目前,正在研究并試驗的定向能紅外干擾系統,主要有以二氧化碳激光器和固體激光器為紅外干擾源的定向紅外干擾系統(DIRCM),它包含一臺威脅告警接收機和一臺捕獲跟蹤器,可裝備在飛機、艦艇及軍車上,對來襲導彈進行干擾。
由于定向紅外干擾系統的部分組件具有陸、海、空三軍都可使用的共性,因此,它的運載工具不僅可以是一些高價值的飛機,如E3預警飛機或E8“聯合監視目標與攻擊雷達系統”飛機,也可以裝備在艦艇或車輛上,實施“地-空”“地-地”攻擊。
(三)高能激光武器
高能激光武器一直是激光武器技術發展的重點。目前,研制中的高能激光武器主要采用化學激光器,而且波長大部分處于紅外波段。
戰術高能激光武器是一類較為簡單、技術風險較低和發展較成熟的高能激光武器。它主要用于攻擊戰術目標,攔截入侵的精確制導武器或非制導武器。其射程一般不超過10km,可完成對空中來襲目標的軟、硬破壞。近年來,戰術高能激光武器的研制已引起美國等主要發達國家尤其是以色列的高度重視,并有可能在近期內予以部署。
1.戰術高能激光武器
從目前的發展情況來看,戰術高能激光武器的主要攻擊目標為戰術導彈,這類目標通常具有精確制導能力,能快速低空飛行,對戰場上的重要裝備、設施及人員構成較大威脅。在現有的防空作戰中,防空導彈和高炮是比較常見的防御手段。但是它們構成的火力網難以做到緊湊而嚴密,各自的防區之間也有間隙。戰術高能激光武器的部署將使這一火力網更加嚴密,組成多層次的綜合防御系統,并使攔截來襲目標的能力大大提高,真正起到防空、反導的作用。
這種戰術高能激光武器采用的也是化學激光器,它的研制進展表明它有可能成為較早部署的高能激光武器,并將為戰術高能激光武器真正走向戰場邁出關鍵的第一步。
戰術高能激光武器實現武器化的關鍵是系統的小型化,使之適合在作戰平臺上使用,并保持有足夠的和有效的功率來殺傷目標,這些都是制約激光武器走向戰場的技術難關。進入20世紀90年代后,在研的幾種武器系統已經基本解決了上述問題,如正在研制的高能激光武器系統有的可安裝在Mk45型127mm艦炮所占的空間里。其質量比艦炮要減少15%。有的可安裝在輪式或履帶式裝甲車輛上,有效質量只有幾噸。這些系統一般都具有軟、硬殺傷能力,它們的激光輸出功率在兆瓦或幾十萬瓦的量級,而對于10km左右的作戰距離,針對導彈導引頭、整流罩等部件破壞所需的激光功率為兆瓦級。因此,它們完全有可能在幾千米的距離內對目標實施硬殺傷,在更遠的距離實施軟殺傷。
2.機載激光武器發展態勢
海灣戰爭之后,戰區彈道導彈的威脅引起了世界各國的不安。美國一方面大力宣揚其“愛國者”防空導彈的卓越性能,另一方面也深知戰區彈道導彈防御的必要性和緊迫性。以戰區導彈防御為主要目標的美國空軍機載激光武器(ABL)計劃就是在這一背景下提出來的。
正在研制中的ABL系統擬采用14個激光器模塊,每個模塊的輸出功率達數十萬瓦,從而滿足200萬~300萬瓦的作戰要求。按照美空軍提出的目標,ABL系統將主要用于戰略彈道導彈防御,以求在導彈的助推上升段將其摧毀。同時它還具有攻擊低軌道衛星、敵方戰斗機、巡航導彈等目標的能力。整套武器系統將安裝在波音747飛機上,飛機將在戰區友鄰部隊的上空飛行,飛行高度為12km。
從能對單個戰區提供彈道導彈防御能力的要求考慮,預計使用7架裝載ABL飛機才能組成一個完整的機群,從而實施戰區彈道導彈的有效防御。
四、粒子束武器的發展態勢
在粒子束武器研制方面,美國海軍研究實驗室通過與美國洛斯·阿拉莫斯國家實驗室的積極研究與合作,目前已經基本解決了限制帶電粒子束武器技術發展的兩個難點。采用串脈沖形式的射束,有可能保證大氣通道傳輸的穩定性,即在由第一個脈沖建立的大氣通道被湍流破壞前,脈沖串的第二個脈沖能穩定地在第一個通道中傳輸,從而使得我們有可能通過采用控制脈沖參數的方法使粒子束的發射保持相對穩定,進而使粒子束能在大氣通道中傳輸。由于空氣電離等離子體所具有的宏觀電中性,從而使被電離的空氣所能引起的射束發散效應降至最低。
在目標破壞效應方面,美海軍研究實驗室和洛斯·阿拉莫斯國家實驗室利用電子能量為26MeV、束流強度分別為8kA的高強度束流和5A的低強度束流進行了試驗。試驗表明,高強度粒子束的絕大部分能量沉積在了目標表面,其比例比預計的要高得多。這一試驗結果是很有意義的,因為粒子束在目標表面沉積較多的能量,而在目標內部沉積的能量較少,這將導致其在目標內部產生強烈的感應電磁場,從而造成目標內電子設備的短路??梢娏W邮挠矚Ч雀吖β饰⒉ê透吣芗す飧茫虼嗣儡姏Q定大力發展這類武器。
五、特效毀傷武器發展態勢
特效毀傷武器是指在盡量減少人員傷亡和設備損傷的同時,能夠通過作用于人員弱點處或物質的方法來強迫或阻止敵方行動的武器。非致命武器是特效毀傷武器的一類典型代表。
特效毀傷武器能夠在戰場上為作戰人員提供巨大的靈活性,使其對現在和將來有可能面臨的威脅作出更適當、更靈活的反應,盡量避免過多的人員傷亡和設備損傷。如在1995年掩護索馬里聯合國維和部隊撤離的行動中,美海軍陸戰隊曾部署了黏性泡沫、豆袋、泡沫橡膠頭木制子彈和激光致盲武器等非致命性武器,其中激光致盲武器曾被用來驅散索馬里人群。目前美陸軍已將非致命性武器技術的發展當作重點方向,確定感興趣的非致命性武器有四類:①影響人員的非致命性武器;②挫敗物理器件系統的武器;③提供安全和監視能力的武器;④攻擊和擾亂敵方物質保障系統和基礎設施的武器。并要求非致命性武器必須具備如下能力。
(1)影響人員能力:暫時迷茫,人群控制或驅散,使人員鎮靜或眩暈,使人員喪失移動能力,削弱感官能力等。
(2)使物理器件系統失能,致盲光學傳感器和尋的裝置,使裝備中的光學或電子系統失能,阻止運載工具(包括飛機)的移動,造成計算機控制系統失靈或引起動作故障等。
(3)提供安全和監視,增強戰區安全,孤立隔離對手等。
(4)攻擊物質保障系統基礎設施,弱化或改變燃料和金屬的性能,破壞公共事業設備,使現代材料(復合材料、聚合物、合金)失去作用等。目前已選出50余種有發展潛力的非致命性武器,包括噪聲武器、光學彈藥、失能物質、黏結涂料、材料脆化劑、計算機病毒等。
由于特效毀傷武器技術在戰爭中和在維穩處突中具有特殊作用,因此它將獲得迅速的發展,并在局部地區沖突中得以部署和驗證。
六、新概念彈藥發展趨勢
(一)智能彈藥
智能彈藥是當前彈藥發展的主要方向,也是今后發展的主要方向之一。一方面是因為光電子技術、計算機技術、信息處理技術、原材料元器件技術、精密制造技術等的巨大進步給智能彈藥的發展提供了強有力的支撐和推動,另一方面則是因為世界軍事變革和戰爭形態的改變對智能彈藥提出了強烈的需求。目前,我國攻克了末敏彈的關鍵技術,成功地開辟了末敏彈技術領域,不僅自主研制出具有世界一流水平的我國第一個末敏彈武器系統,而且形成了我國自己的末敏彈設計、分析、仿真、試驗、制造與驗收的方法和理論體系,躋身于少數掌握這一技術并能自主研發該類裝備的國家之列。
智能彈藥具有信息感知與處理、推理判斷與決策、執行某種動作與任務等功能,諸如搜索、探測和識別目標;控制和改變自身狀態;選擇所要攻擊的目標甚至攻擊部位和方式;偵察、監視、評估作戰效果和戰場態勢等。一般來說,末敏彈藥、制導彈藥、彈道修正彈藥、巡飛偵察彈藥等應屬于此類彈藥。就末敏彈而言,其光電探測裝置能自主地獲取目標和背景的有用信息,彈上計算機按某種規則、邏輯和算法并應用其目標背景特性數據庫對信息進行處理、運算、分析、推理、判斷并最終做出決策。末敏彈多為子母式結構,即一發母彈裝載若干枚末敏子彈。末敏子彈主要由穩定平臺(如降落傘/翼)系統、彈上計算機、光電探測裝置、戰斗毀傷單元(如爆炸成形彈丸戰斗部)、安全起爆裝置等組成。作戰時母彈在目標區上空拋出末敏子彈,在一定高度上末敏子彈達到穩態掃描狀態,開始對區域內的目標進行搜索、探測、識別、瞄準直至起爆戰斗部從頂部攻擊目標。目前末敏彈主要用于攻擊裝甲目標,如坦克、裝甲運兵車、步兵戰車、火箭/導彈發射車、自行火炮、雷達車等,而且在對付集群裝甲或具有一定規模的編隊裝甲方面效能尤為卓越。
(二)采用增程技術提高射程
目前,已知世界上有8個國家在研制超遠程火炮/彈藥武器系統,并在2004—2015年裝備部隊使用。由于受技術基礎和研究條件的限制,在增大射程方面的研究工作至今開展得比較緩慢,與國外差距較大,必須給予足夠的重視。超遠程火炮/彈藥武器系統用于艦炮,可對登陸部隊和海上對抗提供超遠程火力支援,壓制敵方火力,提高艦隊和己方作戰部隊的生存能力;用于陸地,可用來遠距離打擊敵人縱深區域內集群目標。由于超遠程彈藥系統射程遠,在敵后方地面火力范圍外作戰,可顯著提高己方人員的生存能力,具有較高的效費比,所以研制這種系統是很有必要的。增程技術可以大幅度提高彈藥的射程,目前廣泛采用的有彈型減阻增程、底部排氣增程、火箭增程、沖壓發動機增程、滑翔增程、復合增程等技術。沖壓發動機在戰術導彈上的應用具有很大的潛力,但其在炮彈上的應用還處在研究階段。將多種增程方法合理匹配與優化組合后形成的復合增程也是未來增程技術發展的重點。
(三)采用新型材料和新方法提高彈藥威力
為提高彈藥的殺傷威力,通過研制新型高效能火炸藥,選用新型材料,預制最佳破片結構提高彈藥威力。如21世紀初葉的殺傷槍榴彈通過選用新的彈體材料,尤其是通過選用新型高能炸藥,預制最佳破片結構,大大提高破片速度,不僅彈重大幅減輕,而且有效破片數增加,殺傷威力增大。又如活性破片彈藥就是當前開發的一種高能材料復合結構破片彈藥。當這種破片高速碰撞和侵徹目標時,其活性含能材料因受到強沖擊作用而快速發生化學反應,釋放大量能量并產生強烈爆炸效應,對大幅度提高防空反導彈藥殺傷威力有重要的軍事應用前景,可作為地空導彈、大口徑高炮彈藥的戰斗部。
(四)MEMS技術在彈藥發展中將發揮重要作用
微機電系統(MEMS)技術最初的研究主要是以軍事應用為目的的。MEMS技術在彈藥方面的應用范圍隨著其技術的發展而日益擴大。目前主要研究領域為慣性測量應用、彈藥引信安全、彈藥保養、燃料流動控制和彈藥表面流體自適應控制等。MEMS在彈藥中的廣泛應用大大降低了彈藥成本,提高了彈藥系統可靠性,減小了彈藥引信的尺寸,提高了彈藥智能化程度,提高了彈藥殺傷力,增加了彈藥儲存壽命,并廣泛應用于其他軍事領域。
(五)軟殺傷技術提高彈藥對敵方人員的威懾力
開展軟殺傷的研究,可滿足未來作戰需求。戰場目標和作戰需求多種多樣,戰時某些民用目標如橋梁、發電場、交通樞紐等也可成為重要的打擊對象,所以除積極發展傳統的彈藥外,開展軟殺傷彈藥技術研究,成為各國彈藥發展的一個重要方向。近來,出現了攜帶導電復合(碳)纖維、燃料空氣炸藥、溫壓炸藥等裝填物的軟/硬毀傷戰斗部,并且電磁脈沖、高功率微波、強光致盲、復合干擾與誘餌等新概念戰斗部的研發也有一定成果。有些戰斗部的有效性已得到戰爭的驗證,今后軟殺傷戰斗部的發展值得關注和重視。目前,國外碳纖維毀傷技術、強電磁脈沖技術、強閃光致盲技術、軟殺傷技術等研究比較活躍,毀傷效果較好,如為電力設施使用的碳纖維彈、對付雷達等電子設備使用的電磁脈沖彈、用于使人員眩暈和致盲的強光致盲彈、使人喪失行為能力的次聲武器等。在特定條件下,軟殺傷戰斗部對敵方人員心理和精神上的威懾力,遠遠大于其他類型彈藥。
(六)信息化彈藥技術極大增強目標毀傷能力
為了適應21世紀信息化戰爭需要,彈藥的傳統意義發生了質的變化。世界軍事大國的新型彈藥爭相采用新概念和信息化技術,從而出現了許多基于新原理、具有新功能的新概念信息化彈藥。這些彈藥有的具有自動偵察、毀傷評估、精確打擊等自主攻擊作戰功能,有的可以干擾或摧毀敵方武器系統的電子設備,有的可在復雜的電子環境中探測、識別并攻擊目標,有的可以根據檢測數據確定鉆地深度并攻擊地下的指揮中心和工事等目標。
新概念信息化彈藥已經成為彈藥領域的一個重要發展趨勢,此類彈藥已引起廣泛關注,以美國為代表的許多國家都在研究并逐步試用新概念信息化彈藥,有些國家對新概念信息化彈藥的研制已取得了令人矚目的成果。除此之外,納米炸彈、基因武器、光炸彈等其他新概念信息化彈藥的研究也在加緊進行,在不久的將來,它們也將加入21世紀信息化戰爭的行列。