防空反导系统的绝杀方式演进史（三）：高空核爆炸摧毁

制作:中国科普

作者:岳江峰

策划:宋雅娟

监督人:光明网络科普部

第二次世界大战后，美国和苏联先后研制了大量核武器，形成了两极争霸的格局。双方最初都使用战略轰炸机作为核武器的主要运载工具，但是防空系统的快速发展使得战略轰炸机的渗透越来越困难。进入20世纪50年代末，苏联率先试验洲际弹道导弹。美国紧随其后，开发了自己的洲际导弹。到目前为止，核武器已经成为更难的“全球快车”，面对强大的核攻击，传统的防空系统已经变得毫无用处。因此，美苏对抗的焦点已经从“谁攻击更猛烈”转变为“谁寿命更长”。

高空核爆炸毁伤效果示意图(网络图像)

核反导系统究竟是如何杀死来袭的核武器的？

用“核反核”拦截洲际导弹不是最佳选择，而是时代的无奈选择。因为在20世纪50年代，考虑到当时的技术条件，很难准确地拦截洲际弹道导弹，甚至很难及时发现和跟踪来袭的洲际导弹。

核反导系统杀伤来袭核武器的机制也是从高空核武器爆炸的杀伤效应开始的。核爆炸造成损害和破坏的主要因素是冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性污染和电磁脉冲。它们在核爆炸总能量中所占的份额取决于核武器的类型和爆炸现场的环境条件。通常当原子弹在空气中爆炸时，冲击波约占总能量的50%，光辐射约占35%，早期核辐射约占5%，放射性污染约占10%。

由于大气密度随着高度的增加呈指数下降，所以在30公里的高度，大气密度是地面密度的1%。在80公里的高度，大气密度只有地面的1/10万。随着高度的增加，大气对X射线早期核辐射的减弱作用减弱，因此由X射线和紫外辐射组成的光辐射和早期核辐射成为高空核爆炸的重要损伤因素。高空核爆炸产生的光辐射能量在核爆炸总能量中的份额随着爆炸高度的增加而逐渐增加，冲击波能量的份额随着爆炸高度的增加而减少。

当爆炸高度超过80公里时，70-80%的能量以x光的形式释放出来，并在爆炸中心以下70-80公里的大气中积累，形成一个饼状发光区域，也称为饼状火球。伽马射线能量在距离地面20-30公里的大气中积累，形成强电磁脉冲。由地磁场的转移高度激发的高空核电磁脉冲大大增加了作用范围。因此，高空核爆炸冲击波对飞行目标的伤害是次要的，主要是用光辐射和早期核辐射破坏导弹的电子系统，使其失去作战能力。

核反导系统能“摧毁”所有来袭的核导弹吗？

许多人可能认为，有了核武器的破坏力，它必然会形成一个巨大的杀伤区，并“摧毁”所有经过的核导弹，从而达到“一人守之，无人能逃”的效果。事实上，否则，在核武器爆炸区能够真正销毁的核导弹数量往往是有限的。

а-350拦截器(来自互联网的图像)

以苏联研制的A-35伽罗什反导系统为例，该系统装备有一枚A-350核导弹拦截器，这是一枚具有百万吨梯恩梯当量核弹头(重700公斤)的高空反导拦截器。然而，在莫斯科防御区，A-35系统只能同时从任何方向拦截6-8枚核弹头。

当苏联在1959年首次提出发展A-35系统时，美苏之间的洲际弹道导弹的规模仍然非常有限，该系统的设计目标几乎无法应对美国可能的核攻击。然而，在20世纪70年代，当它将被部署的时候，美苏洲际弹道导弹库存已经大规模增加，而且A35的反导弹能力确实超出了它的能力。20世纪70年代初，美国估计至少有60枚当量为100万吨的核弹头瞄准了莫斯科，其作战能力是A-35系统的近10倍。随着多枚制导弹头的出现，威胁又增加了一个数量级。

A-135系统部署图(网络图)

在这种背景下，苏联部长会议于1975年6月决定部署新一代的A-135反弹道导弹系统。A-135反弹道导弹系统装备有两种类型的导弹:一种是代号为53T6的高超音速大气层内拦截器，另一种是代号为51T6的大气层外拦截器，每一种运载300万至500万吨当量的AA-84热核弹头。由于采用双层拦截，核弹头爆炸产生的电磁脉冲和冲击波效应可连续用于瘫痪和摧毁来袭的敌方核导弹，从而大大提高拦截效率。

为什么高空核爆炸不能轻易处理来袭核弹头？

如前所述，a35系统只能拦截6-8枚核弹头。是不是因为它的核电磁脉冲效应不够强？当然，答案是否定的。研究发现，即使是1千吨当量的高空核爆炸也能释放1万亿卡路里的能量。在真空中，大约85%的核当量以x光的形式释放出来。

其中，能量较低(受10kV限制)的x光被称为“软x光”。其能量主要沉积在弹头外壳表面，形成高温高压，产生烧蚀和热量，传导至弹头内部。较高的能量称为“硬x射线”，其穿透力相对较强。硬X主要侵入弹头，这将导致核电荷的“失效”和内部撞击。

那么，为什么核爆炸对大多数核弹头似乎无能为力呢？这是因为核弹头通常带有反核加固措施。自20世纪70年代以来，美国、苏联、英国、法国等国家投入大量人力和物力，建造各种大型核爆炸模拟设备，开展武器系统反核加固研究。美国大多数核导弹都经历了不同程度的反核加固，反核加固技术是全方位的。就核弹头而言，它们肯定已经发展出不可摧毁的“铁拳技能”。

鉴于核爆炸条件下核弹头的复杂内应力和恶劣的外部飞行环境，有必要加强其结构和外观，作为整个弹头的重点。除了具有很强的抗烧蚀能力外，还应能承受高空核拦截环境，并具有良好的反核功能，特别是由x光引起的高热环境。据分析，1kte核爆炸拦截普通弹头的作用范围超过1.5公里，而全强化弹头的作用范围减少到250米。

核弹头反核加固技术最典型的例子是美国军方在20世纪80年代开发的“和平卫士”洲际弹道导弹。弹头的内支撑结构为圆盘形，由复合材料制成。该电缆是反核加强屏蔽电缆，放置在弹头的中心，以尽量减少辐射的影响。此外，为了抵抗核爆环境中碎片和粉尘对弹头的侵蚀，其壳体设计与热防护设计相结合。子弹主要采用电子线路的加固和电子元件的屏蔽。

“和平卫士”核洲际弹道导弹(互联网图片)

焦点:

用“核反核”拦截洲际导弹不是最佳选择，而是时代的无奈选择。尽管核反导系统具有破坏力，但面对带有反核加固措施的核弹头，杀伤效果并不理想。相反，它将产生不亚于在自己领土上进行核战争的破坏性影响，可以说是“杀死800个敌人，伤害1000个自己”。正因为如此，这种反导系统难以大规模部署，注定要被历史淘汰。