第一千七百九十三章 出奇制胜（1/2）

粒子束武器是利用加速器把电子、质子和中子等基本粒子加速到数万-20万km/s的高速，并通过电极或磁集束形成非常细的粒子束流发射出去，用于轰击目标。按粒子是否带电可分为带电粒子束武器和中性粒子束武器。粒子束武器在太空可以破坏数十公里以外的目标，在大气中只能攻击数公里以外的目标。

编辑本段基本介绍

粒子武器攻击假想图

当今世界，武器的发展已经进入原子和分子世界，核武器就是应用了原子理论。原子物质中央的质子带正电，电子带负电，中子是中性的。被称为粒子的物质是指电子、质子、中子和其它带正、负电的离子。粒子只有被加速到光速才能作为武器使用。粒子束发射到空间，可熔化或破坏目标，而且在命中目标后，还会发生二次磁场作用，对目标进行破坏。[1][2]粒子束武器发射出高能定向强流、接近光速的亚原子束(带电粒子束和中性粒子束)，用来击毁卫星和来袭的洲际弹道导弹。即使不直接破坏核弹头，粒子束产生的强大电磁场脉冲热，也会把导弹的电子设备烧毁，或利用目标周围发生的γ射线和X射线使目标的电子设备失效或受到破坏。带电粒子束武器在大气层内使用。中性粒子束武器在大气层外使用，主要用于拦截助推段和中段飞行的洲际弹道导弹。[3]

编辑本段武器种类

俄美正在研究的粒子束武器有两种，一种是地基带电粒子束武器，一种是天基中性粒子束武器。[3]另有资料显示，粒子束武器按武器系统所在的位置不同，可分为陆基、舰载和空间粒子束武器。陆基粒子束武器主要设置在地面，用于拦截进入大气层的洲际弹道导弹等目标，担负保护战略导弹基地等重要目标的任务。舰载粒子束武器设置在大型舰艇上，主要用于保卫舰船免受反舰导弹的袭击。空间粒子束武器设置在空间飞行器上，主要用来拦截在大气层外飞行的导弹和其他空间飞行器。[4]

编辑本段武器系统

无论是带电粒子束武器还是中性粒子束武器，作为一种武器系统，它们主要由五大部分组成:粒子束生成装置，能源系统，预警系统，目标跟踪与瞄准系统，指挥与控制系统。其中，最能说明该武器特征的部分是粒子加速器和能源系统，现简要介绍如下:1、粒子束生成装置高能粒子束生成装置是整个粒子束武器系统的核心部分。它用来产生高能粒子束，并聚集成狭窄的束流，使其具有足够的能量和足够的强度。粒子束生成装置，主要包括粒子源、粒子注人器、加速器等设备。目前，这些设备还存在着不少技术难点有待攻克。其中最主要的是研究适合武器使用的高能粒子加速器。感应直线加速器、电子感应加速器、射频直线加速器都有可能作为高能粒子加速器。现有民用粒子加速器的技术虽可借鉴，但由于它过分笨重，根本无法作为武器系统使用。美国费米国家实验室使用的5000亿电子伏特质子加速器，仅其中主加速器的直径就达2千米左右，它的两极转弯磁铁，每块长6米，重13吨;4级聚焦磁铁长2米，重约4吨;两种磁铁加起来有1000多块，共同构成一个周长达6千米之多的大环，安放在地下6?米深的隧道中。可想而知，这样的庞然大物，怎么能做武器系统使用呢?因此，研制适用的高能粒子加速器是粒子束武器发展的关键。2、能源系统能源系统是粒子束武器各组成部分的动力源，它为武器系统提供动力，可以认为是粒子束武器的“弹药库”。对以脉冲形式工作的粒子束武器，一般的发电机，一般的供电方法，是不能满足需要的。要把大量的带电粒子加速到接近光速，并聚集成密集的束流，需有强大脉冲电源。有的资料介绍，要用粒子束流在导弹体上烧熔一个小孔，需要粒子束到达目标时的脉冲功率为10^13瓦，脉冲能量为10^7焦耳。按照这种需要计算，假如加速器的效率能达到30%的话，即使不考虑传输中的损失，也要求脉冲电源的功率至少为3×10^13瓦。这个功率相当于3万个100万千瓦的电站的总功率。也就是说，在同一瞬间(假设为10^(-5)秒)，要求这3万个电站同时向该武器系统提供电力。当然，这是不本可能的。而目前研究的特种发电机的脉冲功率仅能达到10^7瓦，离要求相差甚远。看来，就目前的电源水平，根本无法达到那样高的功率要求。因此，必须另辟蹊径，图谋良策，采用新的供电方法。新的供电方法是，在武器工作之前将能量先储存起来，一旦使用，便能在极短时间内释放出巨大的能量，毁伤破坏目标。现在，美国、俄罗斯正在加紧研制新的储能设备和新的脉冲电源。[5]

编辑本段基本原理

粒子加速器透视图

大气层内的带电粒子束，其特点是粒子束流为电子束流，而不是中性束流。在大气中，它虽有衰减，但可以传导而且宜于使用。在大气层外的真空状态，由于带电粒子之间的斥力，带电粒子束会在短时间内散发殆尽，因此中性粒子(中子)束更适合在外层空间使用。[2]粒子束武器一般由粒子加速器、高能脉冲电源、目标识别与跟踪系统、粒子束精确瞄准定位系统和指挥控制系统等组成。加速器是粒子束武器的核心，用来产生高能粒子，并聚集成密集的束流，加速到使它能够破坏目标。目标识别与跟踪系统主要由搜索跟踪雷达、红外探测装置及微波摄像机组成。探测系统发现目标后，目标信号经数据处理装置和超高速计算机处理后，进入指挥控制系统，根据指令，定位系统跟踪并瞄准目标，同时修正地球磁场等的影响，使粒子束瞄准目标将要被击毁的位置，然后启动加速器，将粒子束发射出去。1.带电粒子束加速器能够有效对付弹道导弹的粒子束武器系统

一般使用线性铁氧体磁场感应加速器来产生高速电子束，绝对速度为每秒30万公里。俄美研制的地基粒子加速器均为质子加速器，其基本原理是:首先把电子束发生器产生的电子进行加速，然后在高频振荡装置上振动，再在离子发生装置上把进来的质子用电子包围起来，使其进入离子加速装置进行加速，质子因接收能量而加速。在接近出口时，把电子去掉，利用磁场使之变成尖锐的高能定向束流，随后把质子束向空间发射出去。[6]2.中性粒子加速器利用对原子进行加速的方法，制造出中性粒子，然后聚集成尖锐的高能定向束流，以接近光速的速度发射出去，击毁目标或使其失效。美国研究产生中性粒子的方案是:将负离子在加速器中加速并聚集，在加速器的出口处去掉多余的电子，变成中性氢原子束发射出去，并且要求这一过程确保氢原子束的质量和能量。中性粒子束武器要进入作战使用，必须有一定数量的卫星进行早期预警和探测。预警卫星将探测目标的数据送往地面站，需要特定卫星网和惯性导航系统来实时测定卫星和目标的位置，以及在卫星的任何方向上都能瞄准目标的姿态控制系统。[3]

编辑本段破坏机理

粒子束武器的破坏机理是动能杀伤和γ、X射线破坏。粒子束不受云、雾、烟等自然环境和目标反射的影响，也不会因目标被遮蔽或受到干扰而失效，其全天候和抗干扰性能较好。粒子束直接穿入目标深处，不需要维持一定时间，有利于攻击多目标。如果粒子束没有直接命中目标，则会在目标周围产生γ、X射线，造成第二种伤害和破坏。[3]

编辑本段作用表现

前苏联陆基激光反卫星武器攻击示意图

粒子束的毁伤作用表现在:(1)使目标结构汽化或熔化;(2)提前引爆弹头中的引信或破坏弹头的热核材料;(3)使目标中的电子设备失效或被破坏。[7]粒子束既可实施直接穿透目标的“硬杀伤”，也能实施局部失效的“软杀伤”。带电粒子束对目标的穿透能力极强，能量集中，脉冲发射率高，能快速改变发射方向。中性粒子束还可对目标周围产生的中子、γ、X射线进行遥测，实现对目标的识别。[3]