钨金大棒从天而降电影里一发摧毁伦敦中国很实诚的做了实验
电影和游戏里,有一款毁天灭地的太空武器武器,威力经常描绘的如同核武器,甚至一发就能摧毁一个城市,不但威力巨大,还没有核辐射。
按照电影和游戏的说法,国外一般将这种武器,称为“上帝权杖”,系统一般是多颗巨型卫星组成的星座,每颗卫星装备有大质量钨棒。攻击指令下达之后,卫星能够迅速调整姿态,在合适角度和轨道上施放钨棒,钨棒在地球重力作用之下加速,仅靠动能打击地面目标,产生巨大的破坏力。
在好莱坞大片《特种部队:全面反击》中,反派使用天基部署的“宙斯”系统,发射一枚钨棒,直接摧毁了伦敦市区。
那么这种太空装备真的有这么强悍吗?单靠卫星和钨棒的组合就能简单代替核武器?对此,我国专家通过科学严谨的数据模拟和试验给出了答案。
实际上“上帝权杖”这种武器的确存在,美军将其称之为天基对地动能武器系统(the space to ground kinetic weapon SGKW),这个概念比电影和游戏要早得多。
天基动能武器原理格外的简单,是利用卫星巨大的高度,施放高密度战斗部,实现势能转化,利用武器撞击目标产生的巨大的动能摧毁目标。天基动能武器优点是打击范围大,具备全球打击能力,突防能力强,武器从天而降,速度极快,对方难以探测和拦截,反应速度快,武器接到指令之后,机动到相应的位置就可以打击目标
电影借用了天基动能武器的概念,但要说明的是,武器效果被大幅夸大了。从天基动能系统原理我们大家可以知道,它的能量来源于地球重力加速度,因此系统的威力实际上是可以计算出来的,即便假设钨棒重量为1000公斤,从500公里轨道施放,根据物理公式我们不难得知它产量的能量大约是50亿焦耳,这还不算大气阻力产生的损耗。
这个数字看起来挺吓人,但是这个威力并不大,因为1公斤TNT产生的能量就有420万焦耳,因此这个威力大约相当于1100公斤。这个威力打击一般点状目标应该够了,但是想毁灭伦敦这样的特大城市纯粹就是幻想了。
(1000公斤级炸弹是很平常的航弹,GBU-28这种不算很大的钻地航弹都重达2吨)
我国曾经对天基对地动能武器进行过研究,并且进行过相关的试验。试验之中我们用质量为140公斤的钨棒以4公里/秒(大约相当于12马赫)的速度撞击假想目标地面,这也是武器穿越大气后实际着陆的速度。地面主要由砂石和砾石组成,结果钨棒只在地面留下了一个深约3.0米,直径为4.6米的浅坑,这种打击效果和203毫米重炮轰击的差异并不大。
这个试验结果表明,天基对地动能武器可以用来打击一些有防护能力的点状关键目标,例如导弹发射阵地、大型军火库、水坝等固定目标,用来对付城市这样的大面积目标还是需要战略导弹来完成。
天基武器穿透性强,响应速度快,从天而降的打击也较难拦截,看上去比较理想,但实际却存在许多技术难题需要解决。
首先它的威力来源于武器质量,质量越大,武器威力越大。如果想达到一定的威力,武器质量就需要非常大。这些重力武器都需要火箭这类运载工具送上轨道,再加上轨道机动也需要一定的燃料,搭载武器的卫星或者航天器的质量和体积也会非常大,对于运载火箭要求较高,成本和价格也会非常惊人。
(发射数吨重的弹头上天,仅费用就是天文数字了,这个钱都能买一批隐身战机了)
另外武器攻击精度受到再入点影响较大,一旦目标不在预定轨道攻击范围之内,势必需要进行轨道机动,对于轨道调整精度的要求较高。还有武器在下落过程之中,受到各种因素影响,包括空气阻力、气流等等,如果没有制导系统,自身修正能力有限,精度控制难度非常大。由于重力武器下降速度极快,受到气动加热影响,表面空气会电离化,从而形成黑障,无线电信号难以穿透,因此无法加装末制导系统,进一步提高精度控制难度。
已经非常成熟的核弹头为了提升再入时的精度不惜成本,但误差也常常达到100米以上,不过以核武器的威力,这点误差不算什么,打击面目标已经足够。不过换成没有装药的钨棒,这么大的误差根本无法打击点目标,更不用说移动目标了。
从这里我们大家可以看到天基对地动能武器是一种看起来有一定潜力,实现起来很难,打击效果一般的武器。从效费比角度来看,它并不突出,因此天基对地动能武器概念提出来很早,但是迟迟没有正真获得落实。
天基对地打击系统确实很有价值,当然打击手段并非用在扔钨棒这种低效的方式上,还会采用定向能技术,包括用激光、粒子束、高功能微波、等离子体等作为攻击手段。有人甚至认为未来战争将会从“天袭”开始,从太空突然向地面目标发起攻击,让对方防不胜防。
不过考虑到人类发展,我们坚决反对太空军事化,我们奉行和平利用太空的原则,强调太空是人类共同的财富,反对太空霸权主义,坚决反对在太空部署军事武器,希望“上帝权杖”这样的武器永远只存在在电影之中。但如果其他几个国家单方面谋求太空军事化,那我们也不能坐视不管。
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