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石墨炸彈
來源:互聯網

石墨炸彈,也稱石墨纖維彈,俗稱為“軟炸彈”“斷電炸彈”“電力殺手”,這是一種基于超導技術的新概念彈藥,由超導體石墨纖維材料制成,因其不以殺傷敵方兵員為目的而得名。石墨炸彈是選用經過特殊處理的純碳纖維絲制成,每根石墨纖維絲的直徑相當小,僅有幾千分之一厘米。主要攻擊城市的電力輸配系統,使其癱瘓。

石墨炸彈又因其對供電系統的強大破壞力而被稱為斷電炸彈,主要攻擊對象是城市的電力輸配系統,并將其癱痰。石墨炸彈是選用經過特殊處理的純碳(碳化學式C相對原子質量12.01,原子序數為6,非金屬第2周期)(石墨)纖維絲制成,每根石墨纖維絲的直徑相當小,僅有幾千分之一厘米,因此可在高空中長時間漂浮。由于石墨纖維絲經過流體能量研磨加工制成,且又經過化學清洗,因此,極大地提高了石墨纖維絲的傳導性能。石墨纖維絲沒有黏性,卻能附在一切物體表面。

已經用于實戰的石墨炸彈體現了戰斗部的定制特性。石墨這種材料,是日常鉛筆的基本原料,在自然環境下是安全穩定的。但當其被導彈或者制導炸彈用于對供電系統的毀傷時,就充分利用了它的導電性能,造成供電系統的大范圍短路癱瘓。

歷史沿革

研制背景

美國開發石墨炸彈的靈感來源于一次偶發事件。在一場海軍飛行演習中,一種雷達干擾彈被使用,其工作原理是釋放大量散布的箔條,創建一條箔條云干擾通道,目的是混淆、阻斷或降低敵方雷達和其他電子設備的偵測能力。這種干擾可以在雷達顯示器上產生復雜的電磁反射波和虛假目標信號,阻止雷達鎖定實際目標,從而保護被掩護目標。這次使用的箔條是一種簡單制作、易于使用、開發周期短且成本低廉的無源干擾材料。但在此次演習中,這些本應用于保護飛行編隊的微小箔條,卻被風吹到了144.84千米外的高壓電線上,導致了變壓器短路,使美國南加州部分地區發生停電。這個小事故激發了美國軍事專家的創意,他們從這一意外現象中看到了潛力,并提出了利用此類方法來開發一種旨在破壞敵方電力系統的干擾彈的想法。

研制歷程

石墨炸彈在美空軍的編號為BLU-114B。美國對石墨炸彈作進一步改進,其中一項研究項目是使石墨炸彈成為美國21世紀機載武器“聯合直接攻擊彈藥(JDAM)”中的一種子彈藥,并將這種子彈藥編號為AGM-154D。石墨炸彈初期使用的導電材料并不是石墨絲,而是導電能力稍差的碳纖維,碳纖維材料的直徑也比石墨絲要大得多,因此早期的石墨炸彈被稱為“碳纖維彈”。美國將這種材料裝在“凱特”2型戰斗部內,使用BGM-109巡航導彈發射。

海灣戰爭結束后,嘗到碳纖維熱誘餌彈甜頭的美軍,加大了對這種非致命性武器開發研究的力度。1992年,美國防部從國防預算中撥出1.48億美元專款,專門用于研究非致命性武器,并在參謀長聯席會議作戰部設立了一個高級領導小組,致力于空戰、海戰和陸戰中非致命性武器的研究。科索沃戰爭之后,美國決定在飛機投放的戰術彈藥上加裝GPS制導裝置,以使投放的精度更高。

使用情況

海灣戰爭期間,美軍就率先對這種武器進行了作戰實驗。當時,美軍為盡快摧毀伊拉克電力系統,打擊伊戰略重心,癱瘓其國家賴以生存的經濟基礎設施和防御作戰系統,迫使薩達姆盡快投降,首次使用了正在研制中的非致命武器碳纖維干擾彈。在對伊拉克重要的發電廠、配電站、雷達站的突擊中,美國軍隊使用飛機和巡航導彈分別對這些目標投放了大量很細的、能導電的鍍金屬碳纖維絲和粉末,致使這些目標高壓線路發生短路,雷達和防空導彈不能使用,整個作戰系統全面陷入了癱瘓。

1999年,北大西洋公約組織經過對南斯拉夫聯盟共和國40天的空襲,發現南軍指揮控制系統仍然有效,雷達情報系統沒有中斷,北約戰機仍受到威脅,為癱瘓對方電力供應系統,北約在南聯盟境內使用了專門破壞電力與電子系統的石墨炸彈。

2003年攻打伊拉克時,美軍向伊拉克首都巴格達發射了多發以碳纖維為戰斗部裝料的導彈。頓時,大碳纖維絲團,像蜘蛛網一樣密密麻麻地紛紛飄向電廠、電站,造成巴格達全市停電,不少電器被燒毀。其中,軍事領率機關的停電、通信部門的停電以及以電為能源的諸多偵察、瞄準乃至射擊武器的停電直接影響了作戰。

原理

利用石墨纖維細微和導電的特性,將其落到電站或變電站的高壓線上,即成為一個極強的電導體。當造成過流短路時,受熱汽化并產生電弧,使導電的石墨纖維涂覆在電力設備上,破壞它們原有的絕緣性能,進而使電力設施長期受損,難以修復。

基本設計

基本結構

石墨炸彈是選用經過特殊處理的純碳(碳化學式C相對原子質量12.01,原子序數為6,非金屬第2周期)(石墨)纖維絲制成,每根石墨纖維絲的直徑相當小,僅有幾千分之一厘米,因此可在高空中長時間漂浮。由于石墨纖維絲經過流體能量研磨加工制成,且又經過化學清洗,因此,極大地提高了石墨纖維絲的傳導性能。石墨纖維絲沒有黏性,卻能附在一切物體表面。

布撒器結構

石墨炸彈是裝在SUU-66B布撒器內的。攻擊時,這種武器可掛在B-1、B-2轟炸機、F-117、F-16戰斗機等作戰飛機上,飛機能在6千米的高空投放。當彈藥布撒器降落到目標1~2千米的高度上彈箱自動打開,彈箱內的彈藥罐向四面拋出,拋出的炸彈尾部裝有一個小降落傘隨即自動開啟,對彈藥罐起穩定作用。彈藥罐穩定后,降落傘自動脫開,同時爆炸。

使用方式

1.激光制導的炸彈在目標上空炸開、旋轉并釋放出100~200個小的罐體,每個約有易拉罐大小。

2.每個小均帶有一個小降落傘,打開后使得小罐減速并保持垂直。

3.罐內小型的爆炸裝置起爆,使小罐底部彈開,釋放出石墨纖維線團。

4.石墨纖維在空中展開,互相交織,形成網狀。

5.由于石墨纖維有強導電性,當其搭在供電線路上時即產生短路造成供電設施崩潰。

技術特點

1.炸彈成本低廉,石墨炸彈只需在設備上空附近爆炸即可,不需要進行點對點的精確攻擊,與精確制導的導彈相比,其成本便宜的多?! ?/p>

2.石墨炸彈無需攻擊變電站或電廠等電力樞紐,可在成百上千公里漫長輸變線路上的任意一點進行攻擊,會造成對方防空火力難以布防的局面,消耗對手的作戰效能,降低其防空效率,使對手的作戰成本大幅上升。    

3.硬摧毀作戰可以通過緊急搶修,恢復部分作戰效能,而使用石墨炸彈對電力設施進行攻擊,很難確認有多少地方上有石墨絲。在戰時清除石墨絲是一件非常費時費力的事情,哪怕有一點沒找到,輸變線路也無法恢復供電。??

?4.使用石墨炸彈進行攻擊,不會造成人員傷亡,因此不會遭受因此而造成的人道主義譴責,但是對于對方的民心士氣卻會造成極大打擊。

防御手段

石墨炸彈的防護措施,主要依靠重要經濟目標防護中的偽裝誘偏、干擾、摧毀等。

1.防御要盡早,就是在石墨炸彈爆炸前就把它們打掉,不讓石墨拋撒出來,這個反彈道導彈武器應該能實現。

2.重點的輸配電中心要加裝防護設備,如線路加裝絕緣層,重要線路放在地下或是封閉。

3.加強清理,如果真的遭受了破壞,電力系統工人要迅速清理。

相關事件

石墨炸彈的計劃

美蘇冷戰時期,蘇聯就提出研制石墨炸彈的計劃,最終也成功了,只是沒有在實戰中運用。

韓國研制石墨炸彈

2017年12月7日,韓國國會通過了2018年國防預算案,總額達43.1581萬億韓元(約合人民幣2530億元)。較2017年增長7.0%,增幅創2009年以來最高水平。其中尤為引人注意的是,韓國軍方將投入5億韓元用以研發石墨炸彈。

參考資料 >

電力殺手—石墨炸彈簡介.中國科學院寧波材料技術與工程研究所網絡化科學傳播平臺.2024-03-14

又早美國一步?中國造出后西方束手無策,一枚一城震懾任何強敵.海陸空天慣性世界雜誌.2024-03-18

能癱瘓整座城市電網!韓軍方砸5億研發石墨炸彈.海外網.2024-03-18

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