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1、温压武器的原理及其发展现状摘要:温压武器亦称温压弹，指采用温压炸药的弹药。温压弹主要利用温度和压力效应产生杀伤效果，引爆后发生剧烈燃烧，大量辐射热量，产生高压冲击波，高热和冲击波无孔不入。这种独特的杀伤效应是传统弹药难以比拟的，特别适合于杀伤封闭空间内的敌人。温压武器的产生和发展对防护结构提出了新的要求。关键词:温压武器、毁伤效应Abstract: The temperature and pressure, also known as thermobaric weapon-bombs, explosives, temperature and pressure refers to the use
2、 of ammunition. Temperature and pressure bombs using mainly temperature and pressure effects have lethal effect, after severe burn off, a lot of heat radiation, resulting in high-pressure shock wave, high fever and no holes is not shock people. This unique killing effect is difficult to compare with
3、 traditional ammunition, especially anti-enclosed space for the enemy. Temperature and pressure of weapons production and development of protective structures proposed new requirements.Keywords: temperature and pressure weapon, the damage effect1.发展概况世界上第一种比较成熟的温压武器是俄罗斯的什米尔“步兵火箭火焰喷射器”。这是一种近程、肩射、非制导火
4、箭发射器，1984年装备部队。在车臣冲突中，俄罗斯曾使用该武器打击车臣的狙击手、机枪手和清剿洞穴，取得了很好的效果。继什米尔之后，俄罗斯还研发了多种其它类型的温压弹，作为其他非制式步兵武器以及炮弹和火箭炮弹使用的温压战斗部。实践证明，温压武器对建筑物、防御工事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也越来越浓厚。2.温压武器的特点和基本原理成型装药弹产生的高速金属射流的破坏半径较小，而且其运动是直线型的，因此对建筑物、工事、洞穴等效果不理想。温压武器可以克服常规爆破/杀伤弹的缺陷，其爆炸波可以充满爆炸点周围。它不是靠侵彻力，而靠冲击波实现毁伤效应。常规对抗
5、措施，如障碍物和单兵防弹衣，不能有效抵御温压武器的攻击。温压炸药的爆炸过程可划分为三个阶段:(1) 最初的无氧爆炸反应不需从空气中吸取氧气，持续数微秒。此阶段仅释放一部分能量，井产生大量富含燃料的产物。(2) 爆炸后的无氧燃烧反应不需从空气中吸取氧气，持续数十微秒，主要是燃料粒子的燃烧。(3) 爆炸后的有氧燃烧反应需从空气中吸取氧气，持续数毫秒，主要是富含燃料的产物与空气混合燃烧。此阶段释放大量能量，延长了高压冲击波的持续时间。这三个阶段决定了温压弹的基本性能:无氧爆炸反应确定了其高压性能，和对装甲的侵彻能力；无氧燃烧反应确定了其温压弹性能，以及对墙壁和工事的穿透能力；有氧燃烧反应确定了高压冲
6、击和热性能，及对人员、装备的损伤能力。温压战斗部装药的爆速为34km/s，明显低于军用高爆弹。温压炸药中添加了铝、硼等金属粉末，它们在加热状态下起燃并释放大量能量，大大增强了温压炸药的热效应和压力效应。同时，温压战斗部使用的装药一般为少氧装药，燃烧时须与外界氧气结合。由于微小炸药颗粒的爆炸力极强，因此，温压弹的爆炸效果比常规爆炸物、甚至传统的燃料空气弹更强劲、持久。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。3.杀伤效应和损伤机理温压弹的杀伤效应主要体现在高压冲击波和热杀伤上，其次是冲击波与建筑物相互作用产生的次生碎片以及有毒气体与烟雾导致的窒息。这些杀伤效应中，对人员最致命的莫
7、过于冲击波。冲击波能作用于多种人体组织，使它们压缩，扭曲和撕裂。含氧的体内器官更容易受冲击波伤害。冲击波还会导致神经、血液等发生化学变化。冲击波对目标毁伤作用通常用峰值超压、正压作用时间和比冲量来度量。对武器装备和建筑物的破坏程度主要取决于峰值压力和作用时间的联合作用，而对动物的损伤程度则主要取决于冲击波持续时间的长短。从高爆弹和温压弹爆炸后的压力曲线图中可以看出，常规高爆弹爆轰超高压(P2)要比温压弹的超高压峰值(P1)高许多，但压力会迅速下降。温压弹与传统高爆炸药相比，能够产生持续的高压冲击波，因此爆炸比冲量远大于后者。压力降低到大气压以下时会产生反向爆炸“风”，毁坏房屋，将人员刮起和抛出
8、。尽管初始爆炸压力较低，但与高爆弹相比，温压弹的爆炸冲量大大高于普通装药弹，而且随着低压脉冲的产生和热量的消耗，温压武器还可以获得更多的附加能量。热损伤通常发生在离爆炸点最近的地方，热损伤范围由火球直径决定。破片/钝伤距离远远超过热损伤距离，常规爆破/杀伤战斗部的标准破片有时会在几千米的范围内发生作用，这就是为什么爆破/杀伤战斗武器成为对付无防护人员的主要武器的原因。温压武器在开阔地带使用时其杀伤半径十分有限，不过，对于敌人阵地附近的市民和友邻部队而言，这也是个优势。需要指出的是，温压弹在开放空间和封闭空间使用时杀伤效应大不一样。炸药在开放空间爆炸时的杀伤效应，按作用距离由近到远，依次是热杀伤
9、、冲击波杀伤，破片杀伤。以热和冲击波效应为主的温压弹在开放空间的杀伤效果欠佳，但在封闲空间内使用时则如鱼得水。4.温压武器的特点与优势4.1.高温高压实现超常规毁伤 温压炸药兼具高能炸药和燃料空气炸药等特点，爆炸时可从周围的空气中吸取大量氧气，从而造成缺氧环境。温压炸药中添加了铝、硼、硅、钛、镁、锆等物质的粉末，这些粉末在高温状态下燃烧并释放大量能量，能够大大增强温压炸药的热效应和压力效应。 目前，温压弹的杀伤效应主要体现在高压冲击波和热杀伤上，其次是冲击波与建筑物等物质相互作用时产生的碎片以及有毒气体与烟雾所导致的窒息。在这些杀伤效应中，对人员而言最致命的莫过于冲击波，外军最新研究表明，这种
10、冲击波会导致神经、血液等组织发生化学异变。 4.2开放与封闭杀伤效应不一 温压弹在开放空间和封闭空间使用杀伤效应大不一样。炸药在开放空间爆炸时的杀伤效应，按作用距离由近到远，依次是热杀伤、冲击波杀伤和破片杀伤。温压弹与早期出现的燃料空气弹在工作原理、杀伤机制等方面有许多相似之处，二者同属于气爆式武器，但又各有特点。燃料空气弹装有大量燃料和少量的传统高能炸药，引爆后高能炸药首先爆炸，使燃料散布到周围空气中，并与空气混合后形成气溶胶云，可产生巨大高温火球。由于气溶胶云很容易渗透到洞穴、地下工事和建筑物的内部，因此燃料空气弹可以对封闭空间内人员和装备造成杀伤和破坏，不过在效果上难以和温压弹相提并论。
11、 4.3比“核武”更绿色更经济 核武器仍是迄今人类制造的杀伤破坏威力最大的非常规武器。其主要杀伤因素包括光辐射、冲击波、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等。而与核武相比，国外专家则认为，温压弹是具有更加“绿色环保”和更加经济等超常规大威力、高杀伤的一种常规武器。以热和冲击波效应为主的温压弹在封闭空间内如鱼得水，它直接与空气发生作用，不会产生核恐慌，其火球和冲击波能沿坑道等密闭空间迅速传播，进入破片无法到达的地方。即破片会被墙壁、沙袋和防护装置阻隔，而冲击波反而会因为墙壁和其他表面的反射而得到加强，所以其杀伤机理十分独特。各军事强国竞相创新研发。5.结论与自己观点温压武器的产生和发展，为打击坑
12、道、洞穴、地下工事等防护设施中的人员和装备提供了有效的手段，同时也对防护工事提出了新的要求。目前的防护工事一般按照超压准则设计施工，可以有效地抵御冲击波的峰值超压，但是对持续的超压作用考虑不足，因此在温压武器面前，无法有效保护其中的人员和设施。面对武器的新发展，如何评价防护工程的防护效能，设计可以适应未来战争的新式防护设施成为当务之急；而且由于温压武器的使用受到环境和气候条件的影响较大，我们应该也要从这方面着手研究；还有就是温压武器的各方面性能较好，性价比较高和对环境破坏相对较小，也是其具有较大发展前景的一个优势；再者我认为温压武器会朝着小型化、智能化、高毁伤、精确打击的方向发展。6.参考文献
13、1.张敬风，刘忠元 反恐新”利器”温压弹2002(04).2.美国进一步开发可攻击地下设施的武器期刊论文飞航导弹2003(09).3.王海福，王芳，玛顺山 FAE威力评价方法与目标防护分析期刊论文-中国安全科学学报1998(05).4.胡岚.刘红妮.任春燕.张婷 某温压弹爆轰气体靶场测试技术期刊论文-含能材料2010（2）.5.陈昊.陶钢 温压弹在有限空间内爆炸的超压测试和分析期刊论文-爆破器材2009（5）6.郭学水.李斌.王连炬.解立峰 温压药剂的爆炸温度场测量及热辐射效应研究期刊论文-弹箭与制导学报2008(5).7.谢谢谢谢老师这一学期的细心讲解，和同学们的热心能帮助，使我对本专业的知识更加了解。我在此说声谢谢！温压武器的原理及发展现状学院：机电学院学号：2120110340姓名：赵士津日期：2011.11.8
