
摘要:簡述常規武器和核武器及其對防護工程的破壞效應。為了更好的設計、研究防護工程,必須對可能破壞防護工程的各種常規、核武器做必要的了解。
關鍵詞:防護工程 常規武器 核武器 破壞效應
1 概述
凡以抵抗一定殺傷兵器的破壞作用(或其他偶然爆炸事故)為目的,并滿足一定抗力要求的工程建筑物,均稱為防護結構。防護結構、防護設備和保證完成工程所擔負的職能的其他系統(風、水、電等)的總體,稱為防護工程。在軍事工程中,防護工程也常狹義地指防護結構和防護設備。
軍事上用以抵抗常規武器和核武器破壞作用的防護工程。
防護工程可按施工開挖方式的不同,分為掘開式、暗挖式(如坑道、地道)等類。
敵人用來破壞防護結構的殺傷兵器,主要是常規武器和核武器。至于生物和化學武器,雖然也能造成防護工程內部有生力量的傷害,但這主要是靠完善的通風系統和防毒密閉措施來防護的,對防護結構的強度設計影響不大。
破壞防護結構的常規武器主要有:炮彈、迫擊炮等。
普通裝藥的火箭、導彈。其中包括地對地導彈、空對地導彈、炮射導彈等。通常的對地戰術導彈的戰斗部,既可裝核彈頭,也可裝普通裝藥。空對地導彈的戰斗部則一般是普通炸藥或高能炸藥。
航彈。航彈對防護結構的破壞作用和炮彈基本相同,也是利用沖擊和爆炸的破壞效應。對不同性質的目標,敵人可能使用不同類型的航彈。
破壞防護結構或殺傷其內部人員的核武器有:
原子彈,氫彈和中子彈。中子彈實質上是一種強輻射的小型氫彈。
根據運載和投擲手段的不同,戰略核武器有陸地發射的洲際遠程導彈核武器,有空中飛機上發射的遠程導彈和巡航導彈,有潛艇水下發射。飛機發射的導彈核武器或巡航導彈,有潛艇水下發射的洲際導彈核武器,及遠程轟炸機攜帶的核航彈。戰術核武器有陸地機動發射。水上艦艇發射。飛機發射的導彈核武器或巡航導彈,機載的核航彈,火炮發射的核炮彈等。
2 常規武器、核武器及其對工程的破壞效應
2.1 常規武器及其對工程的破壞效應
除核武器外,對防護工程及各種目標具有沖擊、爆炸或其他直接破壞效應的武器,統稱為常規武器。
一般可分為以下幾類:
2.1.1 步兵輕武器
凡重量較輕,可由單兵或戰斗小組攜帶、炒作使用的武器屬于輕武器。為使防護人員不被殺傷,工事的最低防護厚度,應能抵抗步機槍火力的設計。
2.1.2 火炮及其彈丸
①火炮是發射彈丸的工具,對彈丸破壞防護工程的效應有直接影響。
加農炮——是指發射仰角較小,彈道低平,可直瞄射擊,炮彈膛口速度高的火炮。
榴彈炮——是一種身管較短,彈道比較彎曲,適合于打擊隱蔽目標和地面目標的野戰炮。
迫擊炮——是一種炮身短、射角大、彈道弧線高、以座鈑承受后座力、采用炮口裝填、發射帶尾翼彈的曲射滑膛火炮。
無坐力炮——是一種輕便的近距離直射火炮。
火箭炮——是炮兵裝備的火箭發射裝置,發射管賦于火箭彈射向,由于通常為多發聯裝,又稱為多管火箭炮。
②炮彈,這里所指“炮彈”僅是炮彈的飛行部分,即一般所說的彈丸。炮彈種類很多。按其對目標破壞房事不同可分為:榴彈、砼破壞彈,穿甲彈等。
榴彈——以炸藥爆炸作為破壞工事的主要方事,是火炮的基本彈種之一。它的特點是,蛋殼薄,裝藥多,多數裝有瞬發引信。一般情況榴彈不用來侵入堅固目標內爆炸,而僅利用其裝藥爆炸和產生的碎片摧毀目標和殺傷有生力量。
砼破壞彈——專門為破壞鋼筋混凝土堅固工事而設計的彈種。它的特點是蛋殼厚度較榴彈大,采用延期引信。
穿甲彈——主要為摧毀裝甲、鋼筋砼工事等堅固目標而設計的。
破甲彈——它是靠炮彈中特殊形狀的裝藥產生的聚能效應來破甲的。
碎甲彈——它是將炸藥的能量直接以沖量形式作用于目標上,使目標反面產生多位“震塌”效應,震塌下來的高速飛行的碎片,可殺傷人員破壞設備的一種。
③制導炮彈是一種高新技術炮彈,它使火炮這類間接瞄準殺傷武器具備遠距離精確打擊點目標(裝甲目標)的能力。目前研制的制導炮彈主要有三種類型:半主動式激光末端制導炮彈。主動式紅外末端制導炮彈。光波束導引的反坦克炮彈。
由于制導炮彈的發展,對防護工程放炮但的要求更高了,但是不能只靠提高工程結構強度來解決,必須采取綜合防護措施。
2.1.3 航彈
航彈是從航空器上投擲的一種爆炸性武器,是轟炸機和戰斗轟炸機,攻擊機攜帶的主要武器之一。
①航彈的一般構造。在結構上,航彈一般包括彈體、彈翼、引信、裝藥等。
②普通航彈。一般分為普通爆破彈、砼破壞彈、穿甲彈、半穿甲彈等。
③空氣燃燒彈。它的破壞作用僅以爆炸為主,單用的是爆炸氣體而不是固體炸藥。將一定量的液化氣體裝填在單體中,在一定高度的空中引爆彈體,是液化氣體氣化并與空氣混合,然后將此混合氣體引爆。
④燃燒彈。主要是利用彈體內填裝的的燃燒劑來燒毀木制建筑物,汽車,彈藥庫,油庫等易燃目標。
⑤制導航彈。就是把現代知道技術用于航彈,使其具有導彈的部分功能,通過自導貨他控而精確命中目標。
2.1.4 導彈
導彈是由裝有戰斗部、動力裝置和知道系統的飛行器。
導彈按作戰使命可分為戰略導彈、戰術導彈。
導彈對工事的破壞效應。裝有常規戰斗部的導彈其對工事的破壞與同類炮航彈相同。和前述制導航彈一樣,導彈由于其精確制導裝置使命中目標的精確度比一般炮、航彈搞的多。猶豫自身有動力裝置又比制導航、炮彈有更高的機動性。
2.2 核武器及其對工程的破壞效應
核武器具有較大的殺傷破壞作用,是防護工程設計主要考慮的因素之一。核武器從原理上說,是一種利用核裂變或聚變釋放出的能量,起殺傷和破壞作用的武器。核武器又可分為爆炸性的和非爆炸性的(放射性戰劑)。對于防護結構設計而言,主要是考慮爆炸性核武器的工程效應。
2.2.1 核武器的種類:
①原子彈是利用核反應的光熱輻射、沖擊波和感生放射性造成殺傷和破壞作用,阻止對方軍事行動以達到戰略目的的大殺傷力武器。
②氫彈是利用原子彈爆炸的能量點燃氫的同位素氘等輕原子核的聚變反應瞬時釋放出巨大能量的核武器,又稱聚變彈、熱核彈、熱核武器。
③中子彈是一種以高能中子輻射為主要殺傷力的低當量小型氫彈。
2.2.2 核武器爆炸的現象及其效應
①核武器的爆炸方式
核爆炸的直接現象和各種殺傷、破壞作用的特點和強弱,都隨爆炸點相對于地面位置的不同而有所變化。按爆炸點相對于地面位置的不同,核爆炸的方式,主要分為:空中爆炸,地面爆炸,地下爆炸等。核爆炸的火球與地面接觸時稱為地面爆炸,反之稱為空中爆炸。地面爆炸則包括距地面一定高度的地面爆炸和地表面上的爆炸(接地爆炸)。
②核爆炸現象及其效應
核爆炸發生后,先是產生發光火球,繼而產生蘑菇狀煙云。這是核爆炸的典型征象。火球核武器在距地面一定高度的空中爆炸時,高溫高壓彈體迅猛向四周膨脹并以X射線輻射加熱周圍的冷空氣。熱空氣吸收高溫輻射所具有的特點使得加熱、增壓后的熱空氣團是一個溫度大致均勻的球體,并且溫度、壓強具有突變的鋒面,這個熱空氣團稱為等溫火球。火球(見彩圖[核爆炸火球和沖擊波])一面向外發出光輻射,一面迅速膨脹,同時溫度、壓強逐漸下降。溫度下降到3×10開時形成以40~50千米/秒的速度向四周運動的沖擊波,其陣面(也就是火球的鋒面)仍然發光。沖擊波形成后,火球內部的溫度分布是表面低,向內逐漸升高,火球里面有一個溫度均勻的高溫核。沖擊波陣面溫度降低到略高于2000開時,沖擊波脫離火球,并按力學規律向外傳播,而后其陣面不再發光。
核爆炸的殺傷和破壞程度同爆炸當量和爆炸高度有關。百萬噸以上大當量的空中爆炸,起殺傷和破壞作用的主要是光輻射和沖擊波,光輻射的殺傷和破壞范圍尤其大,對于城市還會造成大面積的火災。萬噸以下的小當量空中爆炸,則以早期核輻射的殺傷范圍為最大,沖擊波次之,光輻射最小。空中爆炸一般只能摧毀較脆弱的目標,地面爆炸才能摧毀堅固的目標,如地下工事、導彈發射井等。觸地爆炸形成彈坑,可破壞約兩倍于彈坑范圍內的地下工事,摧毀爆點附近的地面硬目標,但對脆弱目標的破壞范圍則小得多。
3 結語
為了更好的設計、研究防護工程,必須對可能破壞防護工程的各種常規、核武器做必要的了解。通過本文對常規武器和核武器及其對防護工程的破壞效應的講述,為廣大同仁對防護工程的設計上提供參考。
參考文獻:
[1]劉云波.《原子武器防護知識》1979.
[2]《常規武器爆炸產生的破片及其破壞效應》《解放軍理工大學學報:自然科學版》2005年.第1期.
[3]《核武器效應評論》H.L布羅德.1972.
作者簡介:
葛鵬,(1980—)男,遼寧沈陽人,高級工程師,畢業于沈陽建筑工程學院;研究方向:結構專業。