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在未来空间攻防战中的天基武器技术
来源：互联网 责编：大嘴 作者：肖福根 时间：2004-09-11 　　

随着军事航天技术的发展，太空战已开始登上战争的舞台，外层空间成为关系国家安全和夺取战争胜负的重要战场空间。2001年6月1日，俄罗斯已经成立了天军，美国也早就有建设天军的蓝图。那么，在未来的太空战中，用什么武器来决定战争的胜负呢？这就是天基武器，而天基激光武器在天基武器中，又拥有无可比拟的一些优势。本文概述性地介绍进攻天基武器的主要种类及空间武器的一些防御技术。

一、 进攻天基武器

⒈天基微波武器
　　天基微波武器是利用强微波波束的辐射，干扰或烧毁敌方电子设备以及杀伤作战人员的一种天基武器，又称射频（RF）武器。

天基微波武器由能量系统、高功率微波发生器、大型发射天线和其他配套装置组成。微波发生器所产生的强微波，以很窄的脉冲通过天线集聚在一个窄波束内，很高的微波能量定向投射到空间目标上，以破坏敌方的电子系统传感器和接收机部分，烧毁电子元器件，扰乱数字电路，甚至直接摧毁敌方设备。

　　目前，世界发达国家，如美国、俄罗斯、法国、英国、德国和日本等，都很重视发展高功率微波武器，其中，美国和俄罗斯已取得了重大进展。

⒉天基粒子束武器
　　天基粒子束武器是利用高能强流粒子加速器，将电子、质子和各种重离子等带电粒子加速到接近光速，使这些粒子具有极高的动能，然后用强磁场将它们聚集成高密度的高能束流，经中性化处理后，直接射向目标，与目标物质相互作用，达到杀伤、摧毁敌方目标。粒子束穿入目标后立即电离，产生带电电核并与目标结构材料的外壳层电子发生相互作用，与目标结构材料的原子核发生碰撞，使结构材料汽化或熔化。
天基粒子束武器系统主要由粒子束生成装置、能量系统、预警系统、目标跟踪和瞄准系统、指挥和控制系统五大部分组成。

　　如果解决了设备体积过大问题，粒子束武器在未来有可能成为一种重要的天基武器。

⒊天基动能武器
　　弹丸（或小型杀伤导弹）通过超高速发射设备的加速，以获得巨大的动能，借助瞄准系统锁住空间目标，把弹丸发射出去，与目标撞击产生动能穿透而摧毁空间目标。

　　天基动能武器主要由超高速发射装置、探测系统（或称瞄准系统）、制导系统和弹丸等组成。包括：天基动能拦截弹、太空电磁轨道炮和“智能卵石”等。太空电磁轨道炮原是“星球大战计划”设想的一种武器，它是用炮管内两条平行轨道以高达（100～200）×104A的强大电流将炮弹加速到25km/s的速度。

⒋太阳能光学武器
　　太阳能光学武器是一种天基镜子群，这些镜子把太阳光聚焦到空间目标，对目标形成毁伤。由于光的散射，该武器的杀伤是有限的，但是该系统可以用来破坏或控制天气，形成对自己有利的作战条件。

⒌全球区域打击系统
　　全球区域打击系统是集激光与动能武器于一体的天地综合系统。其打击目标的分辨和顺序的排定工作可由全球信息管理系统完成。

⒍天基激光武器
　　天基激光武器是利用激光的高热效应，把强激光产生的数十万、数百万焦耳的激光能量，射向数千米、数百千米的空间目标，与目标材料相互作用，产生不同的杀伤破坏效应，如烧蚀效应、激波效应和辐射效应等。激光武器将成为理想的太空武器。


二、 空间武器防御技术

　　光电对抗主要包括激光对抗与红外对抗两类。在防空领域，由于激光和红外制导的导弹已占精密制导武器的70%以上，所以研究激光对抗与红外对抗具有重大的军事意义。在太空，主导太空武器被认为是激光和微型卫星，因此研究激光对抗和卫星的激光防护，在未来太空战争中也具有重要作用。

⒈反红外技术
　　红外技术已广泛用于瞄准、制导等方面，常用的红外侦察器材有热像仪、行扫描仪及前视红外系统。随着低温红外探测技术的发展，探测器分辨力的提高，工作航天器由于都是红外热源而很容易被探测和识别。因此，研究热红外对抗技术，对于提高航天器防御能力是至关重要的。下面是一些防御导弹袭击的反红外技术，这些技术对于研究空间武器的防御有重要的借鉴意义。

⑴红外干扰机
　　它一般由高功率红外辐射源和调制器组成。在导弹的来袭方向发射宽频带、宽视场并经过调制的干扰能量，来诱导导弹偏离目标。如强光灯型干扰机、电热式干扰机等。

⑵红外干扰弹
　　它是一种点式红外源，必须满足以下条件才能发挥作用：其红外光谱必须与被保护目标的红外光谱相同或相近；其辐射能量必须比被保护目标的辐射能量强；一定要投放在敌方导弹的寻的器视场之内并要掌握好正确的投放时机。投放红外干扰弹的目的是诱发敌方导弹偏向干扰弹。

⑶凝固油料红外辐射源
　　它是一种由凝固油料燃烧产生CO、CO2、H2O等物质并辐射红外射线的装置。这类辐射的光谱特性应与发动机燃烧所产生的红外光谱接近。

⑷红外伪装材料
　　红外伪装的最基本原理就是降低和消除目标与背景的辐射差别，以达到降低目标被发现和识别的概率。美国空军已研制出从可见光到5μm波段的吸收涂料和能够对付红外侦察的廉价泡沫塑料。国外正在研究的电离气悬体，是利用飞机发动机喷出含有易电离的金属粉（如铯、钠、钾、铝等），在高温气流下形成等离子区，象云一样浮在空中，它不透红外、能反射雷达波，并在一定程度上降低大气的能见度。美国空军还研制了一种新的气溶胶，是硼、亚氯酸钾和二氧化钛等混合物，它的散射能力很强，对激光、红外和电视制导的导弹干扰效果较好。

⑸红外伪装遮障
　　红外伪装遮障采用低发射率表面的隔热层，以减少目标的热辐射；采用不同发射率的热伪装网，与隔热层相结合，使目标与背景的热特性融合一致。如美国的热红外双面衰减遮障、军事目标的多波段和宽波段伪装遮障；德国的多光谱伪装遮障、隔热幕棚、奥古斯绝热毯；法国的“泡沫层” 伪装遮障；瑞典“巴拉居达”红外伪装遮障等。

⑹红外辐射屏蔽
　　红外屏蔽实现方法有：局部屏蔽法(在燃料中加填加剂以降低排气温度；运用喷气滤波技术改变辐射波长；使用隔热材料对喷管进行遮挡等)和结构再设计法（改变发动机喷管的位置和结构等）。

有效屏蔽必须满足以下条件：
a. 屏蔽本身内外都保持较低的温度；
b. 屏蔽的内部必须有低的反射率，低反射率表面有良好的辐射吸收性能，但这会使屏的温度升高，因此必须采取某种强迫冷却措施，散去内部的吸收热；
c. 由屏蔽引起的空气动力学性能变化不能过于严重。

⒉反激光技术
　　激光武器对航天器的生存能力构成了严重威胁。因此，在光电武器系统中，要根据激光的威胁以及该系统对这种威胁的敏感性和易损性，采取相应的防护加固和对抗措施，以提高抗激光武器攻击的能力。

⑴抗激光的加固技术
　　激光武器和其他定向能武器的最新进展，促进了防护它们的对抗性措施的研究。一般的抗激光加固措施主要有两种，即采取防热烧蚀层和抗激光阻挡层。抗激光加固结构如下：

当防热烧蚀层的温度升高，引起防热层材料的汽化或发生化学分解，吸收大量的汽化热和分解热，有效地防止了本体温度升高。抗激光阻挡层采用了镜面反射方式或漫反射方式，阻挡激光辐射进入本体。抗激光阻挡层和防热层之间用耐温胶合剂粘接在一起，然后再用同样的方法固联到需保护的壳体结构上去。

⑵美国的抗激光加固技术
a.抗激光辐射的壳体结构
　　美国在1977年研究出一种抗激光辐射的壳体结构，它是由两层防热层夹上一层抗激光的，被碳纤维浸渍过的重金属材料层构成。防热层的材料可以是软木复合材料、软木酚醛、软木环氧树脂或类似的在高温环境下出现烧蚀性的材料。每层厚度约为1～10mm，最佳范围约为0.5～5 mm。

b.助推器的加固措施
　　在推进剂中添加适当的“污染剂”，并在不同时刻从不同的喷管中喷出；给助推器装上园筒形保护裙等。

c.电子器件的抗辐射加固
　　电子器件抗击穿辐射效应的加固；由于电离辐射突然使电荷位移的电磁脉冲效应的加固。

d.抗激光的飞行材料
　　针对前苏联的脉冲高能激光武器，美国开展了抗激光飞行材料的研究。在航天器上表面增加一层涂层和屏障层，激光脉冲照射到表面涂层上时，使涂层材料转化成等离子体，使激光能量衰减下来。

⒊隐身技术
　　对抗现代战争中各种高技术侦察的主要手段是隐身式伪装技术，隐身技术在今后的战争中将占据十分重要的地位。目前，研究中的隐身技术和材料有：
⑴隐身涂层和薄膜材料

　　包括红、黄、蓝三基色及调色形成各种颜色的电变色涂层及薄膜；防中远红外伪装涂层及薄膜；防雷达波伪装涂层及薄膜；兼有上述二种或三种特性的多功能伪装涂层和薄膜材料。

⑵吸波材料
　　目前国外“隐身”技术和吸波材料的研究，处于绝对保密状态。为了提高我国飞行器对抗雷达侦察能力，必须加紧“隐身”技术和吸波材料的研究工作。“隐身”飞行器的研究工作着重于减小飞行器的雷达散射截面，以对抗雷达的侦察、识别和跟踪。为此，除了进行飞行器的外观结构设计外，在它的外表面采用吸波涂料、吸波复合材料、透波材料及反射材料等。

　　最近倍受关注的耐热性能好、强度高、具有在高温下不变形特点的新型陶瓷材料，是很好的制造发动机和燃气涡轮的材料，若用于飞行器上将大大增强对抗雷达侦察的能力。此外，在飞行器表面涂敷一层电磁波吸收涂料，也是实现飞行器“隐身”的一种十分有效的方法，从目前的情况来看，铁氧体吸波材料最为人们所重视。