一、五颜六色的子弹头
子弹的种类很多, 用途各不相同, 为了在战斗中便于区别辨认, 在弹头的尖端涂有各种不同的颜色。
普通弹。弹头不涂色或涂银色 (钢心弹) 。它是由铜套包着一个用钢或铅制成的芯。它主要用来杀伤敌人的有生目标。
曳光弹。弹头涂有绿色, 弹头内前端是铅心, 中间有曳光管, 管内装有曳光剂, 尾部有固定环, 可防止曳光剂流出。曳光剂的成分有可燃物 (镁粉、镁铝合金粉) 、氧化物 (硝酸锶、硝酸钡、过氧化钡) 及粘合剂 (酚醛树脂) , 所以它在夜间飞行时, 后面总是拖着一道亮光。曳光弹主要用以显示弹道, 指示目标, 修正射击等, 用它对易穿透的物体射击, 可引起燃烧。
燃烧弹。弹头涂有红色, 弹头内部前端装有燃烧剂。它由铝热剂、硝酸钡、铝粉和镁粉组成。弹头中间有一钢芯, 后部装有曳光剂 (14.5毫米机枪弹头内还有击针和火帽等) 。它内藏“火种”, 主要用来点燃易燃物质, 诸如敌人的草、木伪装设施以及弹药库、燃料库、集结的车辆等。用它对一些薄铁制成的油箱等目标射击, 也能收到良好效果。
穿甲燃烧弹。弹头涂有黑色 (有的涂黑色加红圈) 。它的钢芯是由经过淬火的高碳钢制成的。弹芯外包着铅套。燃烧剂装在弹头内部的前端, 现在生产的多装在弹头的后端。它主要用来射击敌人的轻型装甲目标和油箱。
穿甲燃烧曳光弹。弹头涂红色, 顶端涂紫色, 主要供一些大口径机枪使用。它与燃烧弹的构造基本相同, 只是在弹头内的后端装有曳光剂。它聚集了各种弹的特长, 既能指示弹道, 又能穿甲, 同时也能纵火, 主要用来对空和对远距离的目标射击。
瞬爆弹。弹头涂白色, 它除了外部有被甲外, 弹头中部装有炸药, 炸药前部装有弹帽、侵彻管、雷管, 在炸药后边装有曳光管。它是大口径机枪弹, 用于对空射击。弹头命中目标时, 由于侵彻管和雷管的作用而引爆炸药。弹头在枪管内因为没遇到障碍物, 所以不会爆炸。但当弹头脱离枪口后, 未命中目标或障碍物时, 曳光剂的火焰也会点燃里边的黑色药, 使炸药爆炸。
二、不要命的非杀伤性子弹
反恐新武器──声波子弹。美国不久前研制成功一种新型手枪, 它可以发射“声波子弹”来制服尝试骑劫客机的恐怖分子。这个构思是为空中便衣警员装备一个小配件, 让他们可以发射一响强力的声波脉冲, 暂时制服劫机者, 但不会像传统手枪那样会损坏航机, 这种新式武器已由圣迭戈的美国高科技企业“美国技术公司”造出原型, 美国军火合约企业“通用动力公司”出资研制和送交国防部。在实验原型中, 这项新发明有著约一米长﹑四厘米口径的聚合材料枪管, 内藏多个类似扩音装置的电子盘, 扳动扳机后, 第一个电子盘便会发出声响, 传到第二个电子盘时, 声音会被扩大, 继而第三个电子盘又把声音再扩大, 如此类推, 最后会发出一声巨响, 能令人耳膜发痛和短暂晕眩。
救死扶伤的医用弹药。弹药本是军人用来杀伤与防身的武器, 殊不知弹药有时也用于救命。就是根据不同的救治对象, 发射出不同的药弹。当药弹进入人体后, 能迅速发挥药用作用, 进而起到减轻病人痛苦, 挽救危重病人, 达到“救命”的特殊作用。
据世界卫生组织对以往战争的统计:战场死亡人员有75%是由于抢救不及时造成的“二次死亡”, 只有10%是直接死亡。也就是说, 如果战场上抢救及时, 将会有大量人员“死而复生”。
美军最新开发的“救命子弹”, 是进行远距离战场救护的特殊“功能弹”。该弹弹头与普通子弹大小一样, 只是内部不是金属铅, 而是特制药品。这种子弹的弹体用一种可溶性高营养物质压缩而成, 能被人体迅速吸收, 其内部装有一定剂量的急救药品, 有快速止血药、高效抗感染药、兴奋中枢药、解毒药和营养药等。“救命子弹”用一种特制的枪发射, 有效射程为1500米。由于采用激光定位瞄准和激光夜视技术, 所以击中目标部位的准确率在98%以上。作战时, “救命子弹”由随队医生指挥使用, 通常配置在一线冲锋部队后方1500米的隐蔽处。当伤员一时无法被抢救下来时, 随队医生通过计算机确定命中的最佳部位, 立即配备药品的种类和剂量, 然后指挥操作手发射, “子弹”会准确地击中伤员的伤口, 并紧紧地贴在皮肤上。只需几秒钟, 伤口处流血就会被止住。
另外, 美军还造出了“救命炮弹”, 它的救护原理与“救命子弹”大体相同, 只是它的头部安装有一个微电脑控制的声源寻找探测器, 尾部有一个引力自控式降落伞, 弹体由新型耐火、耐高温的合成陶瓷材料制成。该炮弹可用105、122或152毫米口径的火炮发射, 最大射程为32公里。发射后, 弹头的微电脑声源寻找探测器开始工作, 并随时根据被救目标发出的“求救声音信号”自动修正弹道, 弹头落地后不爆炸, 弹壳自动分解为两半, 露出所需药品, 供抢救使用。
目前医学上使用的医学弹药主要有以下几种:
⑴止血弹:无论经是物理或化学的机械性损伤都会引起人体局部出血, 传统方法是涂上止血药进行包扎。而使用止血弹, 只要将药弹射入人体内后, 弹壳与弹头会迅速溶解, 药液被毛细血管所吸收, 达到暂时止血的目的。这种止血弹特别适合战场救急使用。前方出现伤员, 医生和卫生员勿需冒着生命危险前去营救, 只要在一定距离上发射止血弹就可达到急救的目的。
⑵电弹:被毒蛇、野兽等咬伤或某些内伤会引起人体剧烈疼痛, 厄瓜多尔的医务人员采用电弹向上述人员射击, 使其在3分钟内发挥止痛效果, 15分钟内巨痛完全消失。
⑶镇静弹:有些人员处绝境后会惊恐万分, 精神崩溃, 甚至狂呼乱叫, 躁动不安。这时只要在远处射出一颗镇静弹, 饮弹者会立即镇定下来, 酣然入睡。
⑷营养弹:地震后被埋在废墟中或登山被围困在山中的人, 都会因长时间无食物与水而严重缺乏营养。这时, 定期向他们发射富有营养的子弹, 也可挽救他们的生命。
⑸强心弹:对于冠心病、心绞痛等患者, 由于疾病会造成心搏微弱或心搏暂停。这时, 可向病人发射强心弹, 这种强心弹进入人体后可迅速溶化而发挥强心效果, 从而可随时抢救这些特殊病人。
三、种类多多的信息化新概念弹药
信息化战争是海、陆、空、天、电“五维”一体的战争, 具有作战范围大, 大纵深精确打击, 时间和空间转换快, 作战样式多等的特点, 对弹药的杀伤威力或毁伤效率提出了更高的要求。为了适应现代化战争的需要, 一些适应未来战争需求的新概念弹药应运而生。目前, 世界各国陆军都在积极研制与发展采用各种毁伤机理的新型弹药, 使陆地作战的弹药向远程压制、精确打击、高效毁伤及多用途等方向发展。下面就介绍几种未来信息化战争陆军新概念弹药。
弹道修正弹
随着以微电子技术为代表的高新技术逐渐应用于军事领域, 使各种武器弹药的高科技含量越来越高。目前, 渗有大量高技术的弹道修正弹已经成为低成本、高精度的炮兵常规弹药之一。
(一) 弹道修正弹的应用
海湾战争后, 特别是伊拉克战争使人们清楚地看到, 要确保在战场上的毁伤优势, 其弹药是一大关键。首先, 为在敌防区外攻击敌纵深目标, 必须提高弹药射程。提高射程将为战场指挥官完成所希望的任务提供更多的选择, 并可以提高完成任务的效果。第二, 为避免被反击火力命中, 必须确保弹药具有精确命中和高效毁伤能力, 使部队能够“发射后不管”和“发射后转移”, 提高己方的战场生存力。同时, 在现代世界和政治环境中, 至关重要的是在打击目标的同时, 尽可能地减少对友军和平民所造成的间接损伤。第三, 减少使指定目标失效所需的弹药用量, 这是减少后勤负担的最有效途径;战时弹药消耗量十分惊人, 而部队携运量十分有限, 如果不能有效地减少弹药消耗量, 战时再补给将成为影响战役或战斗进程的软肋。因此, 在利用底部排气、火箭助推、低阻、滑翔等增程技术, 使火炮弹药射程达到40—80公里时, 如何提高弹药的射击精度就成为技术瓶颈, 而伴随着GPS技术和微机电技术的发展, 弹道修正弹药的概念应运而生。
在伊拉克战争中, 在美军清剿反美武装的费卢杰战斗中, 使用了一种新型制导弹药。这就是美军为陆军和海军陆战队炮兵刚刚研制的155mm“神剑”XM982制导炮弹, 即多维弹道修正精确制导弹药。此类弹药大多利用惯性导航与全球定位系统组合技术, 采用鸭式气动布局结构, 利用滑翔/火箭增程和组合制导与飞行控制技术, 实现弹药的低成本化、超远程飞行和精确打击。“神剑”炮弹与常规炮弹通用于现役或在研的火炮发射平台。发射后, 安装在炮弹尾部的4片稳定/升力尾翼展开, 使炮弹沿弹道稳定飞行。“神剑”炮弹计划携载三种不同的有效载荷, 第一种是多枚双用途 (反步兵/反装甲) 子弹药, 主要用于摧毁地面有生力量、轻型装甲、火炮阵地等集群目标;第二种是两枚“萨达姆”反坦克子弹药, 主要用于摧毁重型装甲、自行火炮等集群目标;第三种是单一战斗部, 主要用于摧毁指挥中心、通信枢纽等高价值点目标。“神剑”炮弹射程达50km, 精度20m, 从作战效能看, 以毁伤20m×20m的结构目标为主, 传统榴弹需要147发, 而XM982仅需3发。同时, 这种弹药可为部队提供前所未有的战术灵活性。自主制导弹丸可以上下、左右改变飞行路径达到目标, 火炮可以在树林里、隐蔽地域、高层建筑或悬崖后面实施打击, 并适于摧毁人口稠密地区的点目标。因此, 它将成为陆军和海军陆战队炮兵武器中用途最为广泛的一种新型弹药。此外, 美军还使用了一种叫做风力修正弹药布撒器 (WCMD) 的新装置, 它能将弹药在下落过程中所受的风力影响尽量减低的一种新型装置。这种弹药是在2001年的阿富汗战争中首次使用的。这种新型装置主要装在集束炸弹中, 开战前, 美空军订购了30000套, 其中17200套已装在CBU-87, CBU-89, CBU-97型集束炸弹, 参与了对伊空袭。
(二) 一维弹道修正弹原理
目前, 此类弹药包括一维弹道修正弹和二维弹道修正弹。典型的一维弹道修正弹药, 是德国迪尔公司和南非迪奈尔公司联合研制的155mm一维弹道修正弹, 其作战效能大为提高。更为理想的是, 可在射程上和方向上对弹药的落点进行修正, 这就是所谓的二维弹道修正弹。其原理是利用GPS和简易稳定飞行控制技术, 大幅度提高命中精度。在这里对最近新出现的一维弹道修正弹做一介绍。
图1 美国155一维弹道修正弹 下载原图
弹道修正弹是通过对弹丸的飞行弹道进行分析, 与目标位置进行对比计算, 给出有限次不连续的修正量来修正弹道, 减小弹着点误差, 提高中大口径弹丸远程打击精度的一种低成本的弹药。
一组射弹的落点呈椭圆分布, 纵向散布要远大于横向散布, 如果只对纵向弹道进行修正 (一维修正) , 结构简单, 易于实现, 可大幅度提高弹丸的命中精度。
一维修正弹通过嵌入引信内的小型全球定位系统 (GPS) 接收机或地面雷达来获取飞行中的弹道数据, 在弹上直接处理出弹道修正量, 或把它传送给发射部队解算出弹道修正量, 弹上机构或地面指令发送装置发出修正指令, 驱动弹上的执行机构作用, 对修正的弹道进行纵向的自动修正, 减小纵向落点的散布。
据有关资料介绍, 目前法国研制出两种类型的一维修正引信 (图2) :一种是在引信内嵌入GPS接收机。该弹不需要改造原有火炮系统, 弹丸发射后, 引信内的GPS接收机经过天线从卫星上获得三维定位数据, 通过引信内的处理器算出修正弹的位置和速度数据, 与基准弹着点进行比较, 计算出弹道修正量, 驱动修正执行机构, 打开阻力环, 修正纵向一维弹道, 达到提高远程打击精度的目的。该类修正引信的优点是结构简单, 不需要地面设备的支持, 缺点是目标GPS成本高, 且易于受到干扰。
图2 法国一维修正引信 下载原图
另外一种类型是指令修正方式。该类修正弹由弹上部分和弹下装置两大部分组成。弹上部分由一维修正引信和半备弹组成。一维修正引信由信号接收机、译码器、修正指令控制器、修正执行机构及电源等组成。半备弹与常规弹药完全一致, 弹下装置由地面雷达和弹道解算装置两部分组成。其作用过程是:地面雷达对弹丸的弹道参数进行实时跟踪及数据处理, 将测量数据传达给地面弹道解算装置, 对雷达测出的实际弹道参数同预定弹道参数进行比较, 计算出相应偏差形成修正指令, 地面指令发射装置发送修正信息给弹丸, 弹上指令接收装置接收到指令后, 弹上修正机构在设定时刻作用, 改变弹丸飞行阻力, 调节纵向弹道。采用这种一维修正方法, 可将原弹纵向散布1/200, 提高到1/500以上, 大幅度提高纵向地面密集度。这种修正方式需要地面雷达、弹道解算装置及指令发送装置, 适合本身就配备雷达及相应设备的舰炮及装甲车武器系统使用。
一组射弹弹着点在距离和方向上的散布都符合正态分布, 为一椭圆区域。如在40km处时, 地面密集度散布为纵向1/200、横向1mil时, 相当于一组弹落在长短轴为800×160m的椭圆区域内。如在40km处时, 地面密集度结果为纵向1/500、横向1mil时, 相当于一组弹落在长短轴为320×160m的椭圆区域内 (见图3) 。由计算结果可知, 落弹点大幅度集中, 提高了命中概率。
图3 一组射弹落点散布修正前后对比图 下载原图
强光致盲弹
随着科学的发展、技术的进展, 目前出现了许多非致命武器技术的新概念弹药。非杀伤性武器不同于传统武器, 主要通过攻击人体最薄弱的部位, 对人的感觉器官、神经系统进行干扰、破坏, 使人丧失攻击能力。强光致盲弹就是新出现的一种非致命新概念弹药。
现代战场装备大量现代化电观瞄探测器材和精确制导兵器, 如主动红外夜视仪、微光夜视仪、红外热像仪、激光测距定位仪和毫米波制导、激光制导、双模复合制导兵器等。它们使得战场无论是白天还是黑天一片透明, 且只要发现目标就能跟踪直至击毁目标。要打赢这种战争, 克敌致胜的首要条件是压制敌前沿战场的各类光电观瞄探测器材和控制该器材的战斗人员, 使之光电器材的光敏元件致盲、失灵、溢出直至烧坏, 人眼迷盲、无法正常工作, 失去战斗力, 瘫痪敌观瞄、指挥、控制和通讯系统。强光致盲弹的作用就在于此。
强光辐射干扰技术用于现代高科技的光电观瞄探测器和制导兵器以及战场人员实施致盲或软杀伤干扰, 近年来受到西方军事强国的高度重视。该类武器的技术特点不是用火力直接摧毁武器装备, 而是采用先进的电磁、化学和定向能等新技术装备来致盲、干扰敌方各种光电仪器及参战人员。如强光致盲炮弹就是通过辐射极强的闪光来破坏敌人各种侦察器材上的光学敏感元件和传感器的, 从而使敌人双目失明丧失战斗力。发射手段可以用普通榴弹炮、迫击炮或航空炸弹, 甚至可以用手榴弹投掷。强光致盲弹掷出两秒钟后, 就会发出强烈闪光, 强度相当于1000万支烛光, 即使闭上眼睛, 也会使人瞳孔缩小, 看不清物体, 1个半小时后, 视力才能恢复正常。据报道, 英国研制了一种利用迫击炮发射的强光辐射干扰弹, 其光谱是从紫外到红外的整个波段, 可以使人致盲1小时。美国研制的一种强光辐射弹是用155火炮发射的, 产生极强的各向同性闪光辐射, 破坏敌导弹光电传感器, 也可致盲人眼。美国研制了用127火炮发射对付反舰导弹光电传感器的光弹。俄、德、法等也拟定了研究强光干扰弹计划。
总体来讲, 强光辐射致盲弹结构较为简单, 作用方式为爆炸式和燃烧式。从效果上来衡量, 爆炸式产生瞬态的强脉冲, 燃烧式生产有一定的持续性, 但也十分短促。强光辐射致盲弹有整体式和子母式二种。整体式一般由引信、弹体、传爆系列、药剂等部分组成。其基本作用过程为:弹丸出炮口后, 到预定距离、高度, 引信作用, 点燃传爆系列。随后传爆系列炸散药剂, 并同时点燃药剂产生强光和强辐射。子母式类似于杀伤破甲子母弹结构, 一般由母弹时间引信、抛射装药、弹体、强光致盲子弹、推板及弹底等组成。其基本作用过程为:弹丸出炮口后, 到预定距离, 母弹时间引信作用, 点燃抛射药, 推动推板, 将子弹推出, 子弹落地后, 子弹引信作用, 点燃传爆系列。随后传爆系列炸散药剂, 并同时点燃药剂产生强光和强辐射。
南非1 5 5 底排-火箭复合增程弹 下载原图
底排-火箭复合增程弹
在信息化战争战场上, 对抗双方的交战距离越来越远, 谁的火炮射程远, 谁就能在敌火力射程之外先敌射击, 赢得战场主动。世界各国一直都在大力研究增程的方法。从20世纪60年代开始, 远程榴弹的射程不断地在增加, 进入20世纪80年代以来, 随着底排增程技术及火箭增程技术的应用, 远程榴弹的射程又有了明显的增加, 一代新型中大口径远程榴弹已研制成功, 装备部队, 极大地提高了部队的战斗力。
在1997阿布扎比国际防务展上, 就展出了南非研制的155毫米底部排气与火箭助推复合增程炮弹。该炮弹的底部排气装置与火箭发动机串接在一起, 位于炮弹的尾部。使用未来野战火炮系统发射这种复合增程炮弹时, 最大射程可达52.5公里。美国研制的XM982式155毫米复合增程弹也是采用底部排气和火箭助推原理, 但在结构上与南非的复合增程弹有所不同, 它的助推装置不在弹尾, 而是在弹头的锥形部里。该弹正在稳步发展着, 并已开始批量生产, 正在逐渐取代目前广泛使用的M864式155毫米炮弹, 使用未来野战火炮发射时射程可达47公里。美国海军首次披露了得克萨斯仪器公司研制的EX-171式127毫米火箭助推增程制导炮弹。在这里介绍最近新出现的一种远程弹药--“底排-火箭复合增程弹”。
底排-火箭复合增程弹是针对弹丸飞行阻力的变化规律, 综合应用底排减阻增程和火箭助推增程两项增程技术的新型增程弹药, 采用先底排后火箭的增程方式能够充分发挥这两种增程技术的优势而避免其缺点。这种复合增程技术与低阻弹形相结合, 增程率达50%以上。
底部排气技术 (增程率在30%左右) 和火箭助推增程技术 (增程率也在30%左右) 是已被人们熟知的两种有效的增程技术, 已分别在多个中大口径弹丸上应用。而将两者同时应用在同一弹丸上, 是许多国家弹药设计人员近十年来致力探索的一种使弹丸打得更远的新型增程途径。
底排-火箭复合增程弹的设计思想是:如果在空气密度较大的区域, 保持低阻力, 使速度损失很小, 当弹丸进入空气密度较小的区域, 再加速, 这样速度损失小, 射程远。
底排-火箭复合增程弹能够获得更大射程的理论依据是:弹丸出炮口后在空气密度很大的低空飞行, 空气阻力大, 底阻占全部空气阻力的比例也大, 因此采用底部排气减阻增程。当弹丸进入空气密度很小的高空中, 再用火箭发动机加速, 以获得更高的增程率。
底排-火箭复合增程弹总体布局时最常用的是串联式布局 (如南非155底排-火箭复合增程弹) , 即火箭装置与底排装置同处弹底部, 相对弹头而言, 火箭装置在前, 底排装置在后。由于火箭装置与底排装置同处弹底部, 不与弹丸的传爆序列发生干涉, 使整个弹丸的总体结构布局相对简单。底排火箭复合增程弹的工作时序是先底排工作, 然后是火箭工作。
底排-火箭复合增程弹由引信、战斗部、火箭装置、底排装置以及发射装药等组成。
由于底排-火箭要占去战斗部的一部分有效空间, 战斗部的威力要略有降低。为了弥补威力损失, 战斗部采用高破片率弹钢, 装填高能炸药来弥补。
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