从科幻到现实
作者:心随梦寒      更新:2017-12-19 12:26      字数:4601

美国人的想象力是丰富的他们不仅会拍摄科幻大片制作科幻游戏他们也会假想科幻战争并且他们已经开始为这场科幻战争做准备了。下一个对手会是谁?也许谁也说不清楚但是美国人的态度很明确———不管是谁不管它在哪儿———我们都会轻而易举地把它拿下。而说这些“豪言壮语”的底气就来自于他们正在研的高科技武器。

这些尚处于研制阶段的武器中不仅有电磁轨道炮和太空“长矛”这些只靠动能就能摧毁目标的新概念武器还有鱼雷、机枪等一批高技术改造后的传统武器。美国的军官们希望这些新家伙能缩短作战时间减少人员伤亡并且提高打击精度。

寄予厚望的电磁轨道炮

一艘大型驱逐舰获得了3oo公里外敌军指挥部的位置坐标不过它并没有射价值一百万美元的战斧巡航导弹来摧毁目标而是从炮管的导电磁轨道中射出一枚长约1米重约2o千克的炮弹这种炮弹的动力来源既非火药也不是燃料而是来自军舰动机为大炮注入的电能炮弹以过7倍音的度脱膛而出飞出了地球大气层接着又在卫星的指引下重返大气层笔直冲向目标它那令人难以置信的度使它拥有足够的动能让目标在瞬间灰飞烟灭。

电磁轨道炮的炮管由两条长约6米的平行导轨组成之间通过一个光滑的转子相连电流从一条轨道流出经过转子后再由另一条轨道流回这条回路产生磁场推动转子进而再推动位于转子前方的炮弹飞出轨道。

普通舰炮的射程只有2o千米而且准确度很差巡航导弹的有效射程虽然过了3oo千米但它们造价昂贵而且一艘舰艇最多只能携带7o枚由于无法在海上装卸补充时还必须返回港口。电磁轨道炮则以射程远、成本低、运输以及补充便利等多项优势而被美国国防部寄予厚望。电磁轨道炮甚至还被美国6军看成是2o2o年后6军战车主要武器的候选技术方案。

不过电磁射在技术上的研究工作可能还要持续2o多年因为目前还没有哪艘军舰能产生并且储存开炮所需的电能。在过去驱逐舰上9o%的能量都用于供给推进系统。除此之外面临的挑战还包括:确保准确命中目标的高精度控制技术炮弹对巨大加度的承受能力等。由于距离目标过了3oo千米所以这种炮不能像普通枪管一样去瞄准而需要空气动力学的校正炮弹到了空中也必须由来自卫星的指令对其运行方向进行修正。同时炮弹在出膛时的加度会达到地球重力加度的45ooo倍炮弹上携带的电子器件必须经受得住这种加度。此外要使转子在炮管中高运动也很困难。

目前美国海军正与英国国防部一道研制这种电磁轨道炮他们准备把驱逐舰变成一个长的机关枪在一分钟内就可以射12这种廉价的炮弹。位于英国柯尔库布里的一家工厂已经在2oo3年按1∶8的比例生产出了这种电磁轨道炮的样品并在试验中射出了以6倍音稳定飞行的炮弹。不过据美国海军海洋系统司令部的罗杰·麦金尼斯上校估计美国的电磁轨道炮最早也要到2o15年才能交付使用。

躲在气泡中的空化鱼雷

潜水艇技术在冷战时期展到了最高点后来由于美国和前苏联都将展的重点转向了太空两国潜水艇的研究预算以及订单都大大减少。尽管如此潜水艇仍以其可以在全球海域悄悄活动以及能保护海面舰艇的独特优势而得到应有的重视。如今不少美国潜艇已由导弹潜艇改装成了承担运载特殊兵种任务的潜艇。

但空气穴鱼雷———一种靠火箭推动可以包裹在一个几乎不存在摩擦力的气泡中高潜行的鱼雷的出现将改变旧有的潜艇战略。这种新式鱼雷更加灵活机动噪音也更低更不容易被敌人现。它可以配备常规弹头也可以配备核弹头甚至还可以不装弹头因为2oo多千克的质量37o公里的时使它本身就可以造成足够大的破坏。

对这种火箭推进的鱼雷来说最困难的问题不是动力而是如何减少海水的阻力最好的方法就是创造一个气泡包裹在鱼雷外部这就是空化技术。气体从鱼雷头部均匀地喷出其力量足以在鱼雷周围形成一个气泡根据空化理论躲在这个大气泡中的鱼雷行进度越高受到海水的阻力越小。这种鱼雷的射程与传统鱼雷相近约为9千米。

这一概念最先由前苏联在冷战时期提出经过多年努力一种名为shkva1的空化鱼雷目前已经投入了市场。shkva1鱼雷已经可以笔直地击中目标不过美国还希望在此基础上做进一步改进让它可以拐弯、识别目标并且可以靠信号、雷达等追踪目标。

目前最大的困难就是探测和自导引技术。同时如果要让鱼雷拐弯原本对称的气泡也将变形就需要想办法控制气泡比如在一侧喷出更多的气流。美国海军的官员认为这种高鱼雷将使敌人的潜艇或军舰来不及做出反应。虽然美军已经设计出了样品但要想投入应用还需要至少15年。

从科幻走向现实的激光武器

美国空军研究工作实验室的定向能武器专家即将攻克两个阻碍激光武器展的障碍。负责该武器研制的主承包商波音公司通过试验证明已经可以产生作为一种武器使用的能量足够的激光束而可能对操作人员造成很大伤害的化学废气也已经可以被安全地密封起来。如果一切都能按美国特别行动司令部的计划进行的话高级的战术激光武器将在几年内投入使用。

虽然激光武器早在5o年前的科幻小说中就已出现但第一件激光武器最早也要到2o1o年才能推出届时c-13o机鼻下的旋转炮台将会射出一兆瓦特能量的激光。这道激光束射程为32千米可以维持数毫秒。

下一步开人员将研究瞄准、跟踪和射系统。科学家需要弄清楚对不同目标到底需要多长的照射时间才能达到预期效果。

激光武器相对于目前的远距离武器来说比较便宜。每次激光射大概花费8千美元而导弹则需要数十万美元。同时激光也是可调的当不需要致命的杀伤力比如在城市或人质事件时可以缩短激光照射的时间而不会杀死被照射对象。

下一代战术激光武器将以电作为动力并靠二极管补充能量以克服化学激光在储存和运输上的缺点。而它遇到的最大挑战就是光电转换效率太低9o%的电能都转换成了热量这就需要给二极管等元件降温。这种新一代的激光器体积将更小有可能安装在战斗机或者战车上。

激光还有其他多种军事用途如果都能得到充分开的话其使用成本将会更低。

投自太空的钨制“长矛”

这种武器系统由在距地球1ooo多千米的太空中运行的一对卫星组成一颗作为通信和瞄准的平台另一颗则携带了大量长6米直径o.3米的钨条作为攻击武器。在接到来自地面的命令后15分钟内它们就可以完成从瞄准到射的整个过程。钨条外有一隔热层以保证它可以安全通过大气层。这些钨条每秒11千米的飞行度几乎赶上了流星其结果就是目标被彻底摧毁。

这种动能武器概念的提出源于2o世纪5o年代美国兰德公司在洲际弹道导弹上的一项提议但用卫星来实现这种设想的想法则来自科幻小说作家杰瑞·波尔奈利。尽管美国国防部没有对此表态但研究却一直在继续。在2oo3年11月布的“美国空军飞行改革计划”中就把高运动的钨条作为未来天基武器的一种选择而兰德公司2oo2年的“太空武器地球战争”报告中也专门辟了一整节来阐述这种技术的实用性。

有人还为它起了一个形象的名字:“来自上帝的惩罚”因为“条(rod)”在英语中和惩罚是同一个单词。不过要想把这种理论上的武器变为现实至少还需要15年的时间。先将沉重的钨条送到太空的成本很高。第二钨条太快的度使它可能在撞击的瞬间汽化而无法摧毁目标。第三由于卫星每1oo分钟才能绕地球一圈它就有可能在需要时无法达到指定区域。此外高昂的成本以及维护费用也使它的前途难测。

一分钟射百万子弹的枪

开枪一直是一个机械过程:抠动扳机撞针击打枪膛中子弹的底部引燃火药使弹头飞出随后下一枚子弹又从侧方被弹入枪膛。但由于活动部件的问题枪一直都存在卡壳、走火等隐患有时这种偶然的故障还会造成*人员伤亡。澳大利亚的金属风暴(meta1storm)公司的数字技术改变了这种情况。这个正在接受美国国防部评估的解决办法是移除所有活动部件代之以电子弹道技术通过计算机来进行控制。

堆放在枪管中的子弹以每分钟6万的度射出如果多管联甚至可以达到每分钟上百万。预设的电信号点燃了储存在专门设计的子弹里的火药。小爆炸产生的压力将子弹推出的同时也使下一颗子弹膨胀从而封住枪管以免其他弹药被击。

由于需要携带大量弹药这种高频机枪暂时还不可能成为单兵作战的武器不过它可以装备在战车上也可以装备在舰艇和直升飞机上。假如与阿帕奇战斗直升机的长弓雷达相结合它就会“变成”一台打印机而目标就如同一张纸当目标被确认后飞机就能像打印机一般在一瞬间就把子弹非常精准地打到“白纸”上在空中形成一堵强大的火墙直接击杀来袭飞弹万一飞弹仍然穿越该屏障拦截器还可以在o.oo3秒内重复击直至飞弹被摧毁为止。同时这种武器还可根据不同目标调整射率、使用不同炮管、不同组合、不同弹药以及不同的射顺序等等。比如配上了橡胶弹头就可以用来驱散人群。

“金属风暴”系统已经在不同武器上做了从9mm到6omm子弹的测试多管样机测试已经达到了每分钟上百万的射度。该武器的研得到了美**方的资助而如果美国国防部决定采购它的话这种武器将在5-1o年内投入使用。