何谓温壶法？

何谓温压武器？其种类、原理、特点

温压武器面面观　 ■ 黎　滨 -------------------------------------------------------------------------------- 《轻兵器》2005年第14期　　浏览 人次 　　 　　在过去的20年里，苏联/俄罗斯根据燃烧和爆炸效应研制出一系列新式武器，温压武器便是其中之一。 　　“温压武器”（更准确地说应该是战斗部）使热压效应达到最佳化。西方国家只是在最近才开始对温压武器进行研究，研究方向主要集中在提高破片效应及侵彻效应方面。 　　温压武器只是通常所说的容量武器(Volumetric Weapons)系统中的一个组成部分。...全部

  温压武器面面观　 ■ 黎　滨 -------------------------------------------------------------------------------- 《轻兵器》2005年第14期　　浏览 人次 　　 　　在过去的20年里，苏联/俄罗斯根据燃烧和爆炸效应研制出一系列新式武器，温压武器便是其中之一。
   　　“温压武器”（更准确地说应该是战斗部）使热压效应达到最佳化。西方国家只是在最近才开始对温压武器进行研究，研究方向主要集中在提高破片效应及侵彻效应方面。 　　温压武器只是通常所说的容量武器(Volumetric Weapons)系统中的一个组成部分。
  容量武器还包括燃料空气炸弹(FAE:Fuel Air Explosives)。 　　 　　发展方兴未艾 　　 　　俄罗斯部队在阿富汗大量使用温压武器，随后又在车臣以及最近的冲突中频频使用这类武器。
   　　第一个、也是最好的温压武器非什米尔（SHMEL）“步兵火箭火焰喷射器” 莫属。这是一支近程、肩射、非制导火箭发射器，由图拉仪器设计局（KBP）研制和生产，1984年装备部队。在车臣冲突中，交战双方均使用该武器打击对方的狙击手、堑壕内的机枪手和清剿洞穴。
  在俄罗斯，温压武器还可以作为其他非制式步兵武器（如RPG-7系列火箭筒使用的TBG-7温压榴弹）以及炮弹和火箭炮弹使用。 　　 　　西方国家只是在最近才开始对温压武器进行研究。由于温压武器的使用范围很广，因此必须首先研究对付这些温压武器的措施，同时，战损评估方法、后勤以及医疗支援需求也是考虑的重点。
  实践证明，温压武器对防御工事、建筑物和坑道的破坏效果明显优于常规爆破/杀伤弹，从而导致西方国家对发展温压武器的兴趣越来越浓厚。 　　温压武器对付一些非特定目标，可以克服常规爆破/杀伤弹和成型装药弹的缺陷。
  例如，常规成型装药弹、肩射火箭弹或导弹对付装甲车辆效果虽然很好，但对付建筑物、野战工事、机枪阵地等的成功率就非常有限了。这是因为成型装药弹产生的高速金属射流的破坏半径很小，并且其运动是直线型的。
  而温压武器产生的爆炸波却充满爆炸点周围的各个角落，它不是靠侵彻力，而是靠冲击波实现毁伤效应的。另外，以常规对抗措施，如利用障碍物（如沙袋）和单兵防弹衣也不能有效地抵御温压武器的攻击。 　　由于相同的原因，常规爆破/杀伤弹（包括钻地弹）在对付堑壕、坑道和洞穴时也深感威力不足。
  因为破片可以被墙壁阻挡，无法穿透坑道结构。在阿富汗进行的战斗为美国发展“地狱火”反坦克导弹温压战斗部和BLU-118/B温压炸弹提供了实践检验的机会。在一项应急计划中，美国还为MK19榴弹发射器研制成功一种40mm温压榴弹，投入阿富汗和伊拉克使用。
  与此同时，未来的25mm XM25单兵榴弹发射器和XM307班用榴弹发射器也计划使用温压榴弹。英国、瑞士和瑞典等国也在积极开展温压武器的研制工作。 　　 　　基本原理 　　 　　从性能和设计上讲，高爆装药弹爆炸时会产生快速、局部的能量释放现象。
  爆炸波的形成、热辐射、弹体的破裂和破片的加速都会促使这种能量的消耗。就常规爆破/杀伤战斗部而言，大部分能量被破裂的弹体和加速的破片吸收，从而加速了破片的飞行速度，能有效对付无防护人员，同时，其战斗部或爆破装药也适用于摧毁没有防护或防护薄弱的基础结构和建筑物。
  而温压战斗部外部通常有一个很薄的易碎壳体，使战斗部绝大部分能量在爆炸后瞬时耗尽，形成一个火球和爆炸波/冲击波。 　　 　　温压战斗部装药的爆炸可以被看作是同时产生的3个相互独立的反应： 　　——初始的无氧（和周围空气隔离）爆炸反应，反应时间以微秒计算，包含各种分子的氧化还原反应； 　　——爆炸后的无氧燃烧反应，反应时间持续几百微秒，主要是最初爆炸中没有完全燃烧的较大可燃颗粒的进一步燃烧； 　　——爆炸后需要氧气（从周围空气中吸收）的燃烧反应，反应时间以毫秒计算，是当冲击波与周围空气混合时燃料的燃烧。
   　　能量释放过程取决于爆炸物的爆炸速度。温压战斗部装药的爆炸速度为3～ 4km/s，与矿用炸药的爆炸速度相同，明显低于军用高爆弹的爆炸速度（一般为 8km/s）。同时，温压战斗部使用的装药通常为少氧装药，这表明装药燃烧时必须与外界空气中的氧气结合，从而使装药得以充分燃烧。
  因此，温压弹被认为同时具有高爆炸药和燃料空气炸药的混合爆炸性能。更确切地说，温压炸药就是极易燃烧的高爆炸药，它通过第3次爆炸中与氧气混合燃烧使性能得到提高。鉴于上述特点，爆炸物在爆炸初始阶段只释放部分能量，并产生极易燃烧的爆炸成分，这些成分与空气混合，继续产生爆炸，形成超压热气团，并进一步释放能量，加大火球体积。
  而以TNT为基础制造的常规爆破/杀伤弹不会出现爆炸后反应，因为破片抑制了爆炸气体和空气的混合，且爆炸气体在和空气中的氧气混合之前也存在冷却效应。 　　提高温压战斗部装药性能的最佳方法是在爆炸物内增添额外的金属成分，具有较高能量的添加物有铝、硼、硅、钛、锰、锌等。
  这种混合装药的配方可以是液态的，也可以是固态的。俄罗斯最初采用的是液态装药配方，而美国最近采用的是固态装药配方。 　　 　　工作特性 　　 　　上述3次爆炸可以满足特殊性能的需要： 　　——初始爆炸反应确定了系统的高压性能特征（可用于反装甲）； 　　——爆炸后的无氧燃烧反应确定了系统的中间型压力性能特征（具备摧毁砖墙/掩体的能力）； 　　——爆炸后的有氧爆炸反应通过脉冲和热能传递确保了系统的反人员、反器材能力。
   　　整个爆炸过程形成爆炸波，爆炸波的传递速度高于音速。 　　 　　 　　从高爆弹和温压弹爆炸后的压力曲线图中看出，常规高爆弹爆轰超高压峰值（P2）要比温压弹的超高压峰值（P1）高许多，但压力会迅速下降。
   　　在两条压力曲线中，高于大气压力的曲线为正曲线，反之，低于大气压力的曲线为负曲线，正曲线表示超高压，紧跟其后的负曲线表示 超低压，即表示压力已降低到大气压值以下。此时会产生反向爆炸“风”，毁坏房屋，将人员刮起和抛出。
  温压弹的超低压阶段延续的时间要比高爆弹延续的时间长，这就是温压武器的特征。尽管初始爆炸压力较低，但与高爆弹相比，温压弹的脉冲总量明显偏高，而且随着低压脉冲的产生和热量的消耗，温压武器还可获得更多的附加能量。
   　　 　　目标效应 　　 　　目标效应取决于冲击波超高压峰值和脉冲时间的长短。通过超高压峰值可以最大限度地破坏基础设施和建筑物，同时动物研究试验表明，人对冲击波的超高压忍受能力是随着脉冲持续时间的延长而逐步降低的。
   　　下图为爆炸装药在开阔地带爆炸后的损伤机理。高爆弹和温压弹的损伤机理与此相同。热损伤通常发生在离爆炸点最近的地方，热损伤范围由火球的直径决定。破片/钝伤距离则远远超过热损伤距离，常规爆破/杀伤战斗部的标准破片速度为1500m/s，有时破片会在几千米的范围内发生作用，这就是为什么爆破/杀伤战斗部成为对付无防护人员的主要武器的重要原因。
  正如指出的那样，温压武器在开阔地带使用时其杀伤半径十分有限，不过，对于处在敌人阵地附近的市民和友邻部队而言，这也是个优势。 　　当爆炸发生在狭窄空间时，目标效应会发生巨大变化。火球焰和爆炸波可以向各个角落运动，到达破片无法抵达的地方。
  破片在遇到墙壁、沙袋和单兵防护装置后便停止前进，但爆炸波在遇到墙壁和其他地面目标时会产生反射，反而进一步增强爆炸波的破坏能力。此时，隐蔽在狭窄空间里的人员会受到极高气压和冲击波的袭击，其威力要比在开阔地高得多。
   　　 　　损伤机理 　　 　　温压武器的第一个损伤途径是爆炸波和热能。第二个损伤途径是由爆炸波与建筑物交互作用产生的飞行破片（即飞行砖块、玻璃碎片以及金属碎屑等）和随爆炸产生的有毒气体、烟雾导致的窒息。
   　　 　　 　　由爆炸波导致的建筑物损毁和人员伤亡水平取决于气压峰值、脉冲（时间和压力作用）、被损伤物的弹塑性强度及固有的震动周期。对人体而言，冲击波/爆炸波与不同密度、不同弹性、不同强度的人体组织（如皮肤、脂肪、肌肉和骨骼）相互作用，人体的每一种组织与爆炸波相互作用后，由于负载过重而受压、变形、折断或碎裂。
  内脏（心室、肺、肠）由于存有气体，特别容易受到爆炸波的破坏。整个人体也可能被爆炸产生的飓风吹走，造成伤害。此外，最新的研究表明，爆炸波还会给人带来神经、生理、血液方面的伤害。 　　1950、1960年代，美国防务部门和实验室对爆炸物的爆炸波负载进行了大量的研究，以便对杀伤效果进行评估。
  实验的目的是评估核爆炸压力。通过研究，他们得到了一系列用于预测爆炸损伤水平的存活率曲线，如从暂时性到永久性听力失聪、支气管和肠胃毁坏、大型骨折等。目前的研究主要是利用各种方法，包括用人体目标模型和数学模型，评估爆炸波对人体造成的损伤。
  对温压武器的损伤机理的深入研究，有助于医学界制定出一套行之有效的伤亡评估方法、后勤支援和预测医疗支援需求。 　　 　　燃料空气炸弹 　　 　　燃料空气炸弹虽然同属容量武器的范畴，但由于它采用的工作原理不同，获得的杀伤效果也不同。
   　　燃料空气炸弹或战斗部含有大量的挥发性气体。一般来说，这种挥发性气体可以是液态的，但最好是固体粉末状态。这种弹第一次起爆时将主炸药抛出，主炸药与外界空气混合形成气溶胶云团，气溶胶云团被引燃后产生巨大的高温火球（温度高达1300～1500℃），具有强大的燃烧效应。
  燃料空气炸弹的工作机理是火球吸收空气中大量的氧气，由此产生非常大的超压力（高达3MPa），用以摧毁目标。 　　从作战方面看，燃料空气炸弹的工作原理、目标效应正好与温压战斗部相反，是战场上对付无防护人员和轻型掩体内人员的理想面杀伤武器。
  燃料空气炸弹还可用于清理雷场（引爆地雷），通过去除地面植被开辟直升机降落场地（越战期间就是这样做的）等。 　　除上述主要功能外，燃料空气炸弹对付碉堡、野战工事也非常有效。而其他各类建筑（除非进行了坚固的密封），只要处在气溶胶云团的笼罩下，都会被轻易摧毁。
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