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目前已形成装备或媒体报道过的电磁扫雷器主要有磁模拟扫雷器、微波扫雷器,定向能范畴的扫雷器有激光扫雷器等。
地雷的变化促进了电磁扫雷器
地雷是随着扫雷器材的发展和新技术的大量应用而不断变化的,其变化除装药结构外,主要体现在引信上。传统地雷通常采用基于机械原理的引信,只有目标触碰到地雷时(有压发、拉发、松发等)才会起爆,因此单个地雷形成的障碍宽度较低。例如:炸坦克履带的防坦克地雷,为了确保炸毁坦克履带(履带宽度约占坦克总宽度的2/5)使其失去机动能力,往往在坦克可能通过的地域布设相当数量的地雷,军事上称为增加布雷密度,理论上讲只有布设的地雷间距小于履带宽度时,才能确保坦克压发地雷并被炸毁,这就大大增加了作战成本和后勤保障的负担。
为解决这一问题,人们就设想:能否设计一种不用目标直接触动,就可炸毁坦克装甲最薄弱的底部装甲的反车底地雷,或是既可炸毁坦克车底装甲又可炸毁履带的两用地雷呢?随着电子技术的发展和电子元器件的微型化,这一设想很快变成了现实。
上世纪七八十年代,世界上各军事强国掀起了研发非触发电子引信地雷的高潮。这类地雷一般采用电子引信和聚能装药形式,使得地雷的体积和重量大大降低(车底雷的装药量一般小于1千克,两用雷的装药量在3千克左右,而炸履带地雷的装药量一般在5~10千克),形成的障碍宽度大大增加。它的出现也给地雷战带来一场革命,促进了布雷技术的发展,火箭(炮)布雷、飞机布雷技术等应声而出。而布雷技术的发展更是促进了陆战模式的变化。可以想象,当运动中的装甲车辆突然遭遇到火箭或火炮布设的大量地雷围堵时,将寸步难行,往往会成为地雷的杀伤目标和其它兵器的打击对象。像任何事物的发展规律一样,自诞生了非触发电子引信地雷后,人们又针对如何有效地扫除这类地雷,展开了新一轮扫雷器的研制,在矛盾的不断发展变化中,研制成功了电磁扫雷器,并取得良好的效果。
装甲车辆的替身——磁模拟扫雷器
非触发反坦克地雷大多数采用的是磁感应原理,主要是利用坦克车辆的钢铁材料受地磁场的影响,在车辆周围产生一定强度的磁场,当车辆通过地雷上方时,磁引信接收(感应)到坦克磁场作用信号,通过放大、鉴别等环节,最后起爆地雷。根据这个原理,于是人们便设想,能否设计一种装置,模拟装甲车辆的磁场特征信号,替代坦克装甲车辆,诱使地雷在坦克到达前爆炸,达到保护装甲车辆的目的。
上世纪九十年代初,美国陆军较早地研制了VEMASD磁模拟扫雷器。它能有效地模拟坦克和各种车辆的磁特征信号,在坦克行驶时向坦克前方发出坦克模拟信号,使装有磁引信的地雷在车辆接近它们之前被引爆。VEMASD磁模拟扫雷器主要由线圈和控制盒以及电源等组成,线圈重约110千克,控制盒重38.5千克,电源为24伏车用直流电源,可以安装在各型坦克和装甲车上使用,扫雷距离5-6米。
法军也研制了“得墨特尔”车辆信号模拟系统,可向携载车辆的前方发射虚假的磁场信号,使安装了磁感应引信的地雷在车辆到达之前引爆。该系统安装在主车前方的两个装置内,由装在乘员室内的控制装置控制。该系统可引发车辆前方5米处,两侧2.5米处的磁感应引信地雷。
我军在上世纪九十年代也成功研制出了磁模拟扫雷器。主要由磁性扫雷装置和控制系统等组成,磁性扫雷装置由左右磁棒以及辅助装置等组成。可以说我军的磁模拟扫雷器是一款性能相当不错的扫雷器,与美国VEMASD相比,扫雷距离更远,扫雷品种更多,不足之处是重量偏重,只能用于专用扫雷车上。
毫不讳言,扫雷与地雷始终是矛与盾的关系,扫雷方式的变化必然促进地雷的发展。如前所述,磁模拟扫雷器只能扫除磁感应引信地雷,地雷设计师们针对这一特点,又设计出了其它技术原理的非触发引信,如红外引信、磁触杆复合引信(触碰感应杆后,磁引信再起作用)等。对这一类地雷,磁模拟扫雷器就无能为力了。在新的非触发电子引信地雷出现后,扫雷专家针对非触发地雷基本都有电路或含有电子元器件的特点,又研发出了全新概念的扫雷器。
电子地雷的克星——微波扫雷器
微波的频率一般在300MHz-300GHz范围内,根据谱宽和脉冲的长短,可以衍生出不同特性的产品。像微波炉产生的微波一般属于窄谱,但脉冲较长;而高功率微波武器辐射的微波一般属于宽谱或超宽谱,但脉冲较短,辐射频率一般在1GHZ(1吉赫=109赫)以上,功率在1GW(1吉瓦=19瓦)以上。美国、苏联等国在微波武器的研究方面起步较早并保持领先地位,到上世纪90年代,其个别系统就已接近武器化,而将微波用于扫雷方面,只有美国开展了一种短程高功率微波扫雷器的试验,但到目前为止没有见到微波扫雷器正式装备的报道。我军紧跟世界新军事技术的发展趋势,也展开了高功率微波扫雷的研究,并研制成功了微波扫雷器,可以安装在装甲车上,其扫雷速度、扫雷距离、扫雷宽度、扫雷品种等性能,与磁模拟扫雷器相比都有较大提高。
微波扫雷器主要由产生微波的微波源、微波辐射天线、供电系统等组成。其工作原理是微波源产生的高功率电磁脉冲经定向辐射天线变成高功率微波束发射到目标表面,经“前门”(如天线、传感器等)或“后门”(如小孔、缝隙等)耦合入目标的内部,干扰其控制线路,亦可能毁坏电子器件。
如上所述,微波扫雷器与磁模拟扫雷器相比,性能大大提高了一步,但其能扫除地雷的品种受到限制,如金属壳的地雷它就无能为力。也许有的朋友会说,将微波源的功率进一步提高,就可以解决扫雷距离近的问题。事实不是那么简单,提高功率势必带来微波源、辅助系统等装置复杂化和大型化,最终导致在武器承载平台上无法实现。随着科技的进步和发展,对各种裸露的地雷和装药都可以有效扫除,且扫雷距离更远的扫雷器,目前看只有激光扫雷器可以担当了。
远距离地雷杀手——激光扫雷器
激光是上世纪六十年代出现的重大科学技术成就之一,它是通过原子或分子的受激辐射而获得的单色相干电磁波,其单色性好、相干性好、方向性强,具有能量集中、传输速度快、作用距离远等特点。激光武器正是基于上述特性特点而出现的新型武器,看起来很神秘,但工作原理确比较简单。在艳阳高照时用放大镜点燃易燃品,其实就是激光武器的雏形。只不过激光武器的光源和工作系统更加复杂,主要由激光器、光束定向器和辅助设备等组成。
世界上各军事强国相继开展了激光扫雷的可行性研究,证明了强激光用于扫除地雷等弹药的可行性。在较远的距离上,激光束对地雷连续照射一定时间,可击穿铁壳和塑料壳地雷,并引起地雷的装药燃烧。如果地雷内装有引信,也会因大部分炸药已被燃烧,使得地雷爆炸威力降低,失去破坏能力。
上世纪九十年代,美军开展了专门用于扫除地雷和使弹药失效的机动爆炸处理系统的研究,并于1994年进行了演示验证,证明该系统装到军用车辆上可以在野外条件下执行扫雷任务。随后,美军又开发了第二代被称为“宙斯”(ZEUS)的激光扫雷系统,该系统的激光束能加热目标弹药(包括地雷)的壳体,炸药被点燃并开始燃烧,直至引信或雷管爆炸。迄今为止,已对防坦克地雷、防步兵地雷、枪榴弹等弹药进行了扫除试验,证明效果良好。该系统对弹药的攻击距离可达到250米。
激光扫雷器除可以进行扫雷外,还可以扫除地面上任意位置的未爆弹药,切断拌发地雷的拌线,以及对路旁炸弹进行扫除,是一种非常有发展潜力的扫雷器,必将在未来的战场上和反恐战争中发挥重要的作用。
综上所述,电磁扫雷器作为一类新型和可重复使用的扫雷器材,随着技术的不断进步,在高功率、小型化、高可靠性等方面取得重大突破后,其应用前景必将更加光明、广阔。
(待续)
[编辑/何懿]
地雷的变化促进了电磁扫雷器
地雷是随着扫雷器材的发展和新技术的大量应用而不断变化的,其变化除装药结构外,主要体现在引信上。传统地雷通常采用基于机械原理的引信,只有目标触碰到地雷时(有压发、拉发、松发等)才会起爆,因此单个地雷形成的障碍宽度较低。例如:炸坦克履带的防坦克地雷,为了确保炸毁坦克履带(履带宽度约占坦克总宽度的2/5)使其失去机动能力,往往在坦克可能通过的地域布设相当数量的地雷,军事上称为增加布雷密度,理论上讲只有布设的地雷间距小于履带宽度时,才能确保坦克压发地雷并被炸毁,这就大大增加了作战成本和后勤保障的负担。
为解决这一问题,人们就设想:能否设计一种不用目标直接触动,就可炸毁坦克装甲最薄弱的底部装甲的反车底地雷,或是既可炸毁坦克车底装甲又可炸毁履带的两用地雷呢?随着电子技术的发展和电子元器件的微型化,这一设想很快变成了现实。
上世纪七八十年代,世界上各军事强国掀起了研发非触发电子引信地雷的高潮。这类地雷一般采用电子引信和聚能装药形式,使得地雷的体积和重量大大降低(车底雷的装药量一般小于1千克,两用雷的装药量在3千克左右,而炸履带地雷的装药量一般在5~10千克),形成的障碍宽度大大增加。它的出现也给地雷战带来一场革命,促进了布雷技术的发展,火箭(炮)布雷、飞机布雷技术等应声而出。而布雷技术的发展更是促进了陆战模式的变化。可以想象,当运动中的装甲车辆突然遭遇到火箭或火炮布设的大量地雷围堵时,将寸步难行,往往会成为地雷的杀伤目标和其它兵器的打击对象。像任何事物的发展规律一样,自诞生了非触发电子引信地雷后,人们又针对如何有效地扫除这类地雷,展开了新一轮扫雷器的研制,在矛盾的不断发展变化中,研制成功了电磁扫雷器,并取得良好的效果。
装甲车辆的替身——磁模拟扫雷器
非触发反坦克地雷大多数采用的是磁感应原理,主要是利用坦克车辆的钢铁材料受地磁场的影响,在车辆周围产生一定强度的磁场,当车辆通过地雷上方时,磁引信接收(感应)到坦克磁场作用信号,通过放大、鉴别等环节,最后起爆地雷。根据这个原理,于是人们便设想,能否设计一种装置,模拟装甲车辆的磁场特征信号,替代坦克装甲车辆,诱使地雷在坦克到达前爆炸,达到保护装甲车辆的目的。
上世纪九十年代初,美国陆军较早地研制了VEMASD磁模拟扫雷器。它能有效地模拟坦克和各种车辆的磁特征信号,在坦克行驶时向坦克前方发出坦克模拟信号,使装有磁引信的地雷在车辆接近它们之前被引爆。VEMASD磁模拟扫雷器主要由线圈和控制盒以及电源等组成,线圈重约110千克,控制盒重38.5千克,电源为24伏车用直流电源,可以安装在各型坦克和装甲车上使用,扫雷距离5-6米。
法军也研制了“得墨特尔”车辆信号模拟系统,可向携载车辆的前方发射虚假的磁场信号,使安装了磁感应引信的地雷在车辆到达之前引爆。该系统安装在主车前方的两个装置内,由装在乘员室内的控制装置控制。该系统可引发车辆前方5米处,两侧2.5米处的磁感应引信地雷。
我军在上世纪九十年代也成功研制出了磁模拟扫雷器。主要由磁性扫雷装置和控制系统等组成,磁性扫雷装置由左右磁棒以及辅助装置等组成。可以说我军的磁模拟扫雷器是一款性能相当不错的扫雷器,与美国VEMASD相比,扫雷距离更远,扫雷品种更多,不足之处是重量偏重,只能用于专用扫雷车上。
毫不讳言,扫雷与地雷始终是矛与盾的关系,扫雷方式的变化必然促进地雷的发展。如前所述,磁模拟扫雷器只能扫除磁感应引信地雷,地雷设计师们针对这一特点,又设计出了其它技术原理的非触发引信,如红外引信、磁触杆复合引信(触碰感应杆后,磁引信再起作用)等。对这一类地雷,磁模拟扫雷器就无能为力了。在新的非触发电子引信地雷出现后,扫雷专家针对非触发地雷基本都有电路或含有电子元器件的特点,又研发出了全新概念的扫雷器。
电子地雷的克星——微波扫雷器
微波的频率一般在300MHz-300GHz范围内,根据谱宽和脉冲的长短,可以衍生出不同特性的产品。像微波炉产生的微波一般属于窄谱,但脉冲较长;而高功率微波武器辐射的微波一般属于宽谱或超宽谱,但脉冲较短,辐射频率一般在1GHZ(1吉赫=109赫)以上,功率在1GW(1吉瓦=19瓦)以上。美国、苏联等国在微波武器的研究方面起步较早并保持领先地位,到上世纪90年代,其个别系统就已接近武器化,而将微波用于扫雷方面,只有美国开展了一种短程高功率微波扫雷器的试验,但到目前为止没有见到微波扫雷器正式装备的报道。我军紧跟世界新军事技术的发展趋势,也展开了高功率微波扫雷的研究,并研制成功了微波扫雷器,可以安装在装甲车上,其扫雷速度、扫雷距离、扫雷宽度、扫雷品种等性能,与磁模拟扫雷器相比都有较大提高。
微波扫雷器主要由产生微波的微波源、微波辐射天线、供电系统等组成。其工作原理是微波源产生的高功率电磁脉冲经定向辐射天线变成高功率微波束发射到目标表面,经“前门”(如天线、传感器等)或“后门”(如小孔、缝隙等)耦合入目标的内部,干扰其控制线路,亦可能毁坏电子器件。
如上所述,微波扫雷器与磁模拟扫雷器相比,性能大大提高了一步,但其能扫除地雷的品种受到限制,如金属壳的地雷它就无能为力。也许有的朋友会说,将微波源的功率进一步提高,就可以解决扫雷距离近的问题。事实不是那么简单,提高功率势必带来微波源、辅助系统等装置复杂化和大型化,最终导致在武器承载平台上无法实现。随着科技的进步和发展,对各种裸露的地雷和装药都可以有效扫除,且扫雷距离更远的扫雷器,目前看只有激光扫雷器可以担当了。
远距离地雷杀手——激光扫雷器
激光是上世纪六十年代出现的重大科学技术成就之一,它是通过原子或分子的受激辐射而获得的单色相干电磁波,其单色性好、相干性好、方向性强,具有能量集中、传输速度快、作用距离远等特点。激光武器正是基于上述特性特点而出现的新型武器,看起来很神秘,但工作原理确比较简单。在艳阳高照时用放大镜点燃易燃品,其实就是激光武器的雏形。只不过激光武器的光源和工作系统更加复杂,主要由激光器、光束定向器和辅助设备等组成。
世界上各军事强国相继开展了激光扫雷的可行性研究,证明了强激光用于扫除地雷等弹药的可行性。在较远的距离上,激光束对地雷连续照射一定时间,可击穿铁壳和塑料壳地雷,并引起地雷的装药燃烧。如果地雷内装有引信,也会因大部分炸药已被燃烧,使得地雷爆炸威力降低,失去破坏能力。
上世纪九十年代,美军开展了专门用于扫除地雷和使弹药失效的机动爆炸处理系统的研究,并于1994年进行了演示验证,证明该系统装到军用车辆上可以在野外条件下执行扫雷任务。随后,美军又开发了第二代被称为“宙斯”(ZEUS)的激光扫雷系统,该系统的激光束能加热目标弹药(包括地雷)的壳体,炸药被点燃并开始燃烧,直至引信或雷管爆炸。迄今为止,已对防坦克地雷、防步兵地雷、枪榴弹等弹药进行了扫除试验,证明效果良好。该系统对弹药的攻击距离可达到250米。
激光扫雷器除可以进行扫雷外,还可以扫除地面上任意位置的未爆弹药,切断拌发地雷的拌线,以及对路旁炸弹进行扫除,是一种非常有发展潜力的扫雷器,必将在未来的战场上和反恐战争中发挥重要的作用。
综上所述,电磁扫雷器作为一类新型和可重复使用的扫雷器材,随着技术的不断进步,在高功率、小型化、高可靠性等方面取得重大突破后,其应用前景必将更加光明、广阔。
(待续)
[编辑/何懿]