1、1新概念武器第一部分介绍新概念武器的定义与特征,第二部分,介绍几种主要的新概念武器,最后简单谈一下新概念武器给未来军事带来的影响。重点是第二部分,第一和第三部分简要介绍首先介绍第一部分新概念武器的定义与特征那么什么是新概念武器呢?我们教材上是这么定义的所谓新概念武器是指与传统武器相比,在基本原理、杀伤破坏机理和作战方式上都有本质区别,尚处于研制或探索之中一类新型武器。从这个定义上大家可以看出,我们所说的新概念武器与其它武器本质的区别,主要在四个方面。一是它的基本原理不同,二是它的杀伤机理不同,三它的作战方式不同,四是使用时间不同。这四个方面,实质上也就是新概念武器的特征其一、新概念武器具有创新
2、的工作原理。 (从工作原理来讲)大家知道,传统武器,其基本工作原理,通常是点火发射然后依靠火药推力在空中飞行,最后击中目标爆炸。不管是枪、炮、导弹这些常规武器,包括核武器基本上都是这原理。按照这种原理,目前的武器装备的战术技术性能基本上达到极限,但是人们还是感觉不解渴。比如飞机飞行速度已达到超音速,人们感到还是太慢,核弹的威力尽管可以炸毁一座城市,但是人们感到还是威力太小,另外核武器尽管比较管用但却不能轻易使用,常规武器能用却不怎么管用。人们对装备的要求是无止境的,怎么样研制管用而又能用的武器装备?武器装备的发展规律告诉人们,必须从基本的原理和作用机理方面进行全面的创新。新概念武器就是这一类在
3、原理和结构上实现了创新的武器。比如激光武器,动能武器,它也发射弹丸,但与传统武器的弹丸飞行原理不同,通常采用火箭加速、等方法使其高速运动,这是传统武器的弹丸速度所不能比拟的。 ,它们靠电磁加速和电能加热加速,飞行速度达到 30 万公里秒。气象武器可以人为控制地震、人工括风下雨,即使是核武器当量再大,也没有办法与它相比。这些新概念武器都具有不同于传统武器的工作原理。其二、新概念武器具有独特的杀伤机理。2传统武器的杀伤破坏机制主要有两种:一是靠爆炸,二是靠击中。尽管传统武器的种类繁多,性能各异,但其杀伤破坏机制基本上没有超出以上两种形式。新概念武器采用了不同于传统武器的概念全新的杀伤破坏机制,而且
4、形式多样,几乎每一种武器都有着不同于其他武器的杀伤破坏机制。如,激光武器是靠高温烧毁,熔化直至被摧毁;动能武器是靠粒子束强大的动能碰撞物体;微波武器通过发射强大的微波波束攻击目标,使人产生烦躁、头痛、神经混乱、记忆力减退。其三、新概念武器具有独特的作战方式。由于新概念武器具有全新的工作原理和杀伤破坏机制,也因此具有独特的作战方式。比如,激光、粒子束、微波束等束能武器,不需使用弹药,作战时不产生后坐力和放射性污染,但具有巨大的能量,且使用灵活方便,能同时对多个方向上的目标实施攻击,既可实施硬杀伤,也可实施软打击。计算机病毒武器能够造成敌人大范围的信息污染,使其计算机系统运作困难、信道阻塞、指挥紊
5、乱。基因武器是靠传播细菌达成作战目的。可以说,在新概念系统中,每一种武器都具有不同的作战方式,每一种新概念武器都能在各自的作战领域中充分发挥其独有的作战效能,在所打击目标上有针对性地释放所需要的毁伤能量。其四、新概念武器具有一定历史阶段性武器从规模和概念上分,可分为常规武器、大规模杀伤武器和新概念武器。常规武器包括从大刀、长矛、弹药到枪炮等门类繁多的杀伤性器械“。常规武器”一词是 50 年代随着军队开始装备核武器以后,为了区别核、生、化等大规模杀伤武器而出现的,并把大规模杀伤武器以外的所有武器都统称为常规武器。从定义中我们可以看出,新概念武器是正处于研制之中,尚未大规模装备部队或使用于战场的一
6、类武器,它是相对于常规武器和已经装备部队的大规模杀伤武器而言的。因此,新概念武器只是一个历史的范畴,具有一定的历史阶段性或时限性。随着科学技术和武器技术的不断发展,前一时代的新概念武器必然变为下一时代的常规武器,今天的新概念武器也必然成为明天的常规武器。从武器的发展历史来看,火器曾是冷兵器时代后期兴起的新概念武器,但今天它变成了常规兵器;大规模杀伤武器是本世纪中叶的新概念武器,但它3的“头衔”又被更新的武器所取代。新旧交替是一切事物的发展规律,也是武器发展的基本规律。这是我今天要汇报的第一个大问题新概念武器定义与四大特征,下面介绍第二部分内容二、几种主要新概念武器介绍由于新概念武器的不断的推陈
7、出新,所以它的种类可以说是层出不穷,不胜枚举,我们归纳了一下,大概可以分为这么四类:新概念武器种类很多 新概念动能武器高速化学能发射器、电磁轨道炮和电磁感应炮、电热炮和电热化学炮、电热化学枪、轨道枪等新概念定向能武器激光武器、高功率微波武器或电磁脉冲武器和粒子束武器新概念原子能武器中子弱和反物质武器新概念声波武器次声波武器、次声武器、强声武器、超声武器、噪声武器智能武器 军用机器人、无人平台计算机网络攻防武器计算机病毒武器、芯片细菌武器和“黑客”纳米武器 纳米坦克、纳米攻击无人机、纳米间谍卫星基因武器 染色体武器新概念化学武器超级腐蚀剂、超级润滑剂、聚合剂、镇静剂气象武器 人工降水、人造干旱、
8、人工造雾、人工影响台风、人造臭氧层“空洞”地震武器 人造地震武器由于时间关系,今天我们重点介绍三种武器,一是激光武器,二是基4因武器,三是纳米武器,本来是四大类,应该讲四种,时间关系,环境武器这一块就没有讲。一、 激光武器激光,说白了就是一种强光,最早制造激光是由美国的一个叫西奥多梅曼科学家,他用氦闪光灯照射红宝石,红宝石受这种光激发后射出一束特别细、特别亮的强光,这种光就是激光。国外人叫 laser,因为激光英文单词是 laser,我国最初把这种光叫“拉色弱” ,直到 1964 年 12 月钱学森建议命名为“激光” ,从此“ 激光”一词开始跻身于科学词这是最初发现的激光,后来科学家们通过很多
9、种途径都可以制造激光,比如化学方法,电磁方法等激光一出现,就表现出许多与普通光不同的特性,其中“三高”特性高亮度,高方向性、高纯度,尤其引人注目。高亮度,过去认为太阳光是“光源之王” ,其实不然,激光是当今世界上光源亮度之“最” ,激光的亮度比太阳光起码要亮几十亿倍。据说只有氢弹爆炸的瞬间闪光,才能勉强与之相比高方向,普通的光源如电灯、日光灯等等,都是向四面八方发光的;手电筒的光,似乎朝一个方向,但射到几米远以后,就扩展成一个大光圈,假如手电筒的光能照到月球,照射面积的直径将达 4 万公里!实际上是照不到的。而激光几乎是一束平行而准直的细线,散射角很小。把激光发射到月球,光束照射面积的直径不到
10、 1 公里, 高纯色。光有不同颜色,太阳光看起来呈白色其实它是各种颜色光的混合,让太阳光透过一个三棱镜,就会分解成人眼可看的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色彩缤纷的光带。光的波长范围越窄,光的颜色越单纯,激光的单色性比普通光的单色性要强几亿倍,这个特性的最重要用途是在精密测量方面,用激光波长做标准,测量几万米的长度,误差仅为几毫米,利用激光可以精确地测量地球到月球的距离,测距误差不到百米。这把“光尺”太精确这是激光的三大特性,那么什么是激光武器呢,简单地讲,激光武器就是利用激光的能量直接摧毁目标或使其失去战斗力的定向能武器。5激光武器的基本原理:就是用高能量的强激光束照射,在目标表面上能产生极高的
11、功率密度,使其受热、燃烧、熔融、雾化或汽化,并产生震波,从而导致人员伤亡、目标毁坏。这就是他的杀伤基本原理这种武器表现出很多优势性能 激光武器具有许多独特的性能:一是反应迅速。激光速度和光速一样,每秒 30 万公里,打击任何目标,不需要考虑提前量,瞬发即中。二是抗干扰。可在电子战环境中工作。激光传输不受外界电磁波的干扰,目标难以利用电磁干扰手段避开激光武器的射击。激光不怕电磁信号干扰,但它怕雾、怕云彩。空间越高,衰损越小,在太空里面激光的效果最好。三是转移火力快。激光束发射时无后坐力,可连续射击,能在很短时间内转移射击方向,是拦截多目标的理想武器。也没有什么污染。快速改变射向,一般大型武器的发
12、射装置都比较庞大,因此在改变射击方向时,活动部分就会产生较大的惯性,动作起来比较缓慢,往往需要几十秒至几分钟的时间。而激光武器则不同,当需要改变射击方向时,只要改变一下激光器出口处导向的方向或强度,就能在百分之一秒的时间内迅速改变激光的射击方向,这与一般大型武器相比就显得非常灵活。由于改变射击方向迅速而灵活,因此转移火力的时间就大大缩短,这样便可以在极短的时间内从容地对付多批目标的饱和性攻击激光武器没有放射性污染。核弹爆炸后会产生很强的放射性污染,如果用带有核弹头的反弹道导弹作战,那将会造成更严重的污染,甚至还会给己方造成不应有的损失。而激光武器则不会出现这种情况,它射击后既不会造成任何污染,
13、也不会给己方带来什么不利的影响。所以用激光武器拦截大气层内飞行的核导弹非常合适。四是作战效费比高。激光武器所谓的弹药是激光,制造激光的能源通常是化学能或者电能,这些东西相对比较便宜,并且激光武器系统本身可以重复使用,比如化学激光武器耗费燃料,每次发射费用仅为千把美元,而一枚最便宜的便携式“毒刺”防空导弹,至少要 2 万美元,爱国都防空导弹一枚行需要 50 多万美元,耗费比将近 230 倍还多。激光的的这些特性令科学家兴奋不已。更兴奋的是政治家军事家他们,6因为他们首先想到的是激光在军事中有着极为广泛的用途。60 年世界才刚刚制造出激光。61 年,美国国防部就成立了专门委员会,组织十几家机构对激
14、光武器进行探索。80 年代初,美国耗资上千亿美金的“星球大战”计划主要就是研制高能激光武器。前苏联对激光武器的研究也毫不逊色,曾集中 1 万多名科技人员,在六十多个科研机构和试验场中研制激光武器。英、德、法等国也相继开展了激光武器研究。激光在实战中已经有所运用,最典型有两次事件。1997 年 10 月 17 日,美国对离地面 400 公里的在轨气象卫星 MST13号(即将报废)进行了激光打卫星试验,第一次定位,照射不到 1 秒,第二次打击的进修照射了 10 秒,随后这棵卫星被毁,成了太空垃圾,这一消息美国报道后,引起了全世界的强烈反响,11 月上旬当时的俄罗斯总统叶利钦为此事专门打电话克林顿,
15、强烈抗议美国这种打卫星试验,实际上俄罗斯用激光反导试验比美国还早,技术也毫不逊色。1975 年 11 月,美国两颗新式军事卫星飞抵苏联西伯利亚导弹试验场上空,进行航天侦察时,突然一道神秘的光束闪过,很快这两颗价值数百万美元的卫星就失灵了。同年 11 月,美国的另外两颗军用卫星在飞越苏联上空时,也莫名其妙地丧失了功能。事件发生后,苏联人装聋作哑,闭口不谈。美国人开始一直搞不清楚什么原因,后来知道是苏联的激光打的,美国吃了哑巴亏后,并没有声张,而是假装不知道,背后加紧研制,并且后来局上。时至今日,这起事件才公开当时的秘密 。1982 年 4 月,英国在英阿马岛战争中,英军用军舰上的初级激光武器照射
16、阿根廷的飞机,使得阿根廷空军三架飞机掉进大海,多架次飞机偏离航向。我国激光技术在世界上敖先进行列,60 年世界第一束激光发明后,我们国家 61 年就研制出来同样的激光。60 年代中期我国利用激光打原子核即激光核聚变,目前我国不仅在民用方面,在军用方面同样属于世界比较领先的水平。二、 基因武器要了解基因武器,我们首先要了解什么是基因,什么是基因技术。基因这个名词,大家在高中时候都学过,基因(gene)它的基本含义是指生物体携带和传递遗传信息的基本因子。 7这个基因它英文是 Gene 的一个音译,也是意译, “g e n e”。所以基因这个(词)的翻译既是音译,意译也很确切,可以说是科学名词的中文
17、翻译的一个绝妙的例子。基因(gene)它的化学本质是脱氧核糖核酸,deoxyribo nucleic acid,简称 DNA,基因就是 DNA(脱氧核糖核酸)上的一个片段。正是这个片段,决定并控制着所有生物体的遗传性状。所有生物体的遗传信息都蕴藏在基因之中。地球上之所以各种生物间乃至相同物种的不同个体间存在各种各样的差异,都是由于其基因不同所造成的。我们每一个人生下来,不像妈妈就像爸爸,这就是我们说的种瓜得瓜,种豆得豆,如果一个都不像总是有点问题。人类对基因的利用通过基因技术来进行。基因技术又叫转基因技术,或生物工程技术,是一种改变生物的遗传物质,通过遗传改性培育新的物种的技术。它的技术路线是
18、,在生物细胞水平上,把一种生物的细胞核(遗传物质基因)除去,然后把另一种生物的基因植入到已除去遗传物质的细胞中,这样便会产生改变了遗传特性的新的物种。这是仅通过杂交无法获得的。你比如现在人们看到很多动物宠物,人们喜欢养狗,但又不喜欢狗长大,基因技术就可以培育出来一种老鼠狗,老鼠和狗本身来讲不可能交配,但是基因技术可以实现。基因技术在我们日常生活之中已经得到了广泛的应用。比如农业,好多食品,番茄、土豆、马铃薯、还有烟草都有基因产品,苹果梨,转基因大豆油大家都吃过,转基因彩色棉衣,很多人穿的衣服,棉花正常颜色是白色,现在通过基因技术,棉花的颜色可以自由选择,不仅如此,这样棉花就可以自己杀死棉蛉虫,
19、原理就是就是棉花的基因中被植入了一种细菌的某个基因。在畜牧业方面,最早基因技术就是在克隆动物方面取得重大突破,1997 年 2 月 27 号英国权威杂志自然刊登了一篇震惊世界的文章,宣布世界上第一例真正的无性繁殖克隆小绵羊“多利”问世。现在不仅仅是克隆,而是转基因,比如转基因鱼,成长的速度比正常鱼快几倍,转基因瘦肉猪,没有肥肉。基因技术应用最广泛的还是在医疗方面。2000 年 6 月 26 号,人类有史以来第一个基因组图人类生命蓝图终于完成。这项技术被列为人类三8大最伟大的成就之一,一是原子弹爆炸,二是人类登上月球,再就是人类的基因图谱破解。这张人类遗传基因 DNA 分子的序列图从 1990
20、年开始,有美国的、有英国的、有日本的、有德国的、有法国的、最后还有中国的,我们这六个国家的科学家共同努力,花了十年的时间,在 2000 年 6 月 26 日这个序列图基本框架图完成,公布于世。我们中国科学家从 1999 年 9 月份,才拿到第三条染色体的短膊上的三千万个碱基对的测序任务。但是我们(用了)不到一年的时间,就保质保量的完成了,所以这三千万个碱基对相当于人类全部基因组的 30 亿个碱基对的 1,所以我们叫做中国科学家参与人类基因组测序百分之一在基因治疗方面前景最广阔的将是器官移植,1997 年。这张老鼠背上长着“人耳朵”的照片震惊世界。使人们看到人造活器官正在由梦想变为现实。这个作品
21、是由我国学者曹谊林教授及其同事们完成的。这个耳朵仅用四周就长成了,并且没有移植后任何排异反应。这是一只身上含有 15%的人类细胞的羊,今年 3 月 25 号英国每日邮报刊登了这只羊照片,三月二十六号世界各大报纸和网站的头条都转载了这张照片,这只羊长到 3 个月后,身上就可以长出来人类所需要的人的心脏、肝脏等器官,克隆人体器官。基因技术同任何一项技术发明一样,一些军事家政治家首先想到是在军事领域的应用,基因技术在军事领域应用最多的就是研制基因武器。所谓基因武器是指利用基因工程技术研制出的具有杀伤性的新型生物产品。基因武器杀伤机理就是用生物工程技术,按照“保存自己、消灭敌人”的原则,在一些病菌或病
22、毒中,接种能抗普通疫苗和药物的基因,生产具有显著抗药性的病原体,或在一些不会使人致病的微生物体内,接种致病基因,制造新的生物制剂,尔后将致病病原体、生物制剂投向目标人群,从而导致该人群和种族致病,大批死亡或灭绝的。这种武器一旦研制成功,21 世纪人类可能面临比核战争更可怕的基因战争。这种武器主要有这么几个特点:基因武器的特点:一是生产成本低廉,但杀伤威力巨大。9基因武器相对来讲易于制造。随着科学技术的空前发展,特别是生物技术的发展,制造基因武器的能力会越来越强,传播途径越来越复杂,甚至只需要一般的实验室、一些简单的现代器械、几个专家级水平的人员就能制成。制造成本也比较低,有人将基因武器与威力巨
23、大的核武器进行了比较,经计算,用 5000 万美元,建立一个基因武器库,其杀伤能力远远超过一座 50 亿美元建立起来的核武器库。据世界卫生组织测算,1 枚 100 万吨 TNT 当量的核武器对无防护人群的杀伤范围是 300 平方公里,10 吨普通生物战剂为 10 万平方公里,而基因武器几克就有可能杀伤几万平方公里。1995 年 10 月 1 日星期日泰晤士报称,俄国科学家用基因工程方法,利用细胞中 DNA 的生物催化作用,把一种病毒的 DNA 分离出来,再与另一种病毒的 DNA 结合,拼接出一种剧毒的“热毒素”基因毒剂,只需要用针头挑起的极少量就足以万人丧生,倘用其 20 克,就足以使全球 6
24、0 亿人死于一旦,并且找不到解毒剂。第二,是不可救药的武器。基因武器运用了遗传工程这一新技术,按需要通过基因重组,人为地改变一些致病生物的遗传基因,培育出新的危害性更大的生物战剂,由于经过病毒改造,病菌的基因密码或者配方,只有制造者才知道其中的奥妙,被攻击的一方在短时间内很难破解,也就很难进行防御和治疗,基本上属于不可救药。对敌方具有强大的心理震撼。如果交战一方科学技术落后,就更难以避免大祸临头。第三是杀人不见血的武器。与其它现代化武器相反,杀人不见血是基因武器最显著的特性。基因武器一旦被掌握,使用者根本不必兴师动众,只需要将基因病菌投入他国领土,可以对对方的前线,也可以在敌人的后方江河湖泊,
25、城市和交通要道,让病毒自然扩散、繁殖,就可以使敌方人员在短时间内患上某种无法或者极难治疗的怪病。从而在无形的战场上,静悄悄地削弱、瓦解对方的战斗力。比如将一种通过基因工程培育出来的“超级出血热细菌”投入对方水库,顺流而下,会使水系流域内的所有居民丧失生活能力,这要比核弹杀伤力大几十倍、儿百倍甚至几万倍。正是由于基因武器可在不流血的战争中制服对手,近年来,世界一些发达国家正加紧对基因武器的研究。美国从 1983 年以来,就在马里兰州成立了一个专门的基因武器研究中心,101998 年 4 月克林顿总统专门主持会议讨论基因工程和生物技术对国家安全的挑战,小布什上台不久,在 2001 年 2 月 12
26、 日宣布增加包括基因武器在内的研制新型武器的费用。19992003 年,美国投资 46 亿美元用于生化防护。其中主要部分是用于基因的研究。俄罗斯对基因武器也极为重视,据美国报道,说他们已经研制成功一种基因武器,播散在空气中可以使对方人员在规定的时间内腹泻或者流泪,不能正常执行任务。这种基因武器北约部队目前装备的防化装备没有作用,前面讲的那个“热毒素”也是俄罗斯的杰作。据前俄罗斯细菌战叛逃者阿利别克愽士讲,俄罗斯目前有 4 个从事基因武器的试验室,他们目前正在着手研究剧毒眼镜蛇毒素基因与流感病毒基因的拼接,试图培育出看似流感,实际上是中毒的的基因。基因重组技术,利用人种生理特征上的差异,通过改变
27、非致病微生物的遗传基因,生产出一种具有显著抗药性的新致病茵, ,这种病毒只对特定遗传特征(比如特定人种)的人群产生致病作用,可以并使以达到有选择杀伤敌有生力量的目的。用到极端,可以灭种灭族。英国星期日泰晤士报1998 年 11 月 15 日还报道,以色列科学家利用南非“染色体武器”的某些研究成果,已经发现了阿拉伯人特别是伊拉克人的部分基因构成,他们正在培养能攻击特定人种遗传基因的细菌或者病毒,从而研制只对阿拉伯人起作用,对犹太人没有危害的基因武器“人种炸弹”。以色列对这些报道,政府一概否认,称其生物研究是纯防御性的。我们中国科学家一直在人类基因组研究的过程中居于世界的前列,大概我们对大规模的基
28、因的测序能力仅次于美国、英国和日本,居世界第四位。关于现在生物技术、生物工程的,比如说像克隆技术,那么我们克隆牛,克隆羊这方面的研究在世界也比较领先。三、 纳米武器纳米这个词尽管大家经常听说,在商场,我们经常看到纳米鞋垫、纳米11内衣,纳米空调、冰箱、洗衣机等。正是由于这些纳米产品,很多人以为纳米是一种特殊材料,实际上纳米是一种长度度量单位。纳米是英文NAMOMETER namometer 的译名,是一种长度量单位, 我们把度量单位按从大到小的排列如下:米毫米微米纳米(10 的三次方)即 1 纳米为百万分之一毫米,即 1 毫微米,也就是十亿分之一米, 再继续往下,就是飞米,飞米下面是阿米,阿米
29、下面还有夸克,飞米可以分辨出原子核。夸克可以分辨出组成质子和中子。 这么多长度单位,为什么纳米这么出名,这主要是因为 20 世纪 80 年代人们发明了纳米技术。什么是纳米技术呢所谓纳米技术就是在上 0.1100 纳米尺度(原子和分子级)对物质(存在的种类、数量和结构形态)进行精确地观测、识别与控制的研究与应用的高新技术。0.1100 纳米尺度,实际上就是在原子和分子级别,有了这项技术,人们不仅有能力对看清原子的本来面目,而且还有能力对原子的分布重新排列。这项技术发明人是美国两个科学家:G.Binina 和 H.Rohrer,1981 年他们两人发明发明了扫描隧道显微镜(STM), 1990 年
30、他们又发明了扫描隧道显微加工技术。1986 年 G.Binina 和 H.Rohrer 共同获得诺贝尔物理学奖。Heniroler(罗雷尔)这个人 1993 年我们在北京组织了扫描隧道显微学的国际会议,他参加了这个会,这个会议受到江泽民总书记接见,他回国以后给江泽民主席写了一封信。在此之前,人们发明了各种放大镜,但都看不到分子和原子级别。肉眼普通放大镜光学放大镜,电子显微镜扫描隧道显微镜纳米技术主要干什么用呢?12纳米技术应用,主要在两个方面,一是制造纳米材料,二是超微精加工。当然在其它领域应用也很多,主要在这两个方面什么是纳米材料呢?物质材料的结构组成者相或晶粒结构小于 100 纳米并具有特
31、殊性能的材料称为纳米材料。纳米材料有两个必要条件,一个是晶粒结构要小于 100 纳米,第二是当这种材料结构小于 100 纳米时必须具备特殊性能。哪么那些材料可以加工成纳米材料呢?从理论上讲所有的材料都可以,因为所有的纳米材料是人为造出来的。只不过大多数材料即使变成纳米材料,它的特性没有什么很独特的效能,或者说这种效能应用价值不大,人们需要的是那些有独特性能的纳米材料。比如说,我们知道, 陶瓷耐高温,很好的硬度,但是它易碎,掉地上会摔碎,但是如果把陶瓷的颗粒,做成纳米量级,或者这里面掺杂一些纳米量级,它具有很高的硬度和耐高温,它同时掉地也不会摔碎,那么这样,比如做陶瓷发动机,它可以耐高温,它就不
32、必像现在的发动机,需要水的冷却,它的热效率会提高。还比如铜或者铝,宏观上铜和铝什么样子,我们都知道,铜线,铝材,铝线,铝材,但是如果你把铜和铝给加工成纳米颗粒时候,你把纳米铜,纳米铝你放到桌面上的时候,它自己会燃烧起来,会着起来,会爆炸,它跟铜和铝宏观就不一样,所以它可以作为火箭推行剂的燃料,你想想这同样是铜和铝。 为什么同样的材料变成纳米材料后性能完全改变了?这里面涉及物理和化学知识。当你对某一种物质无限地加工变小,小到纳米级也就是原子级别时,它就会产生小尺寸效应、界面效应、量子效应和量子隧道效应等一系列新效应,那么原来材料出现许多不同于传统材料的独特特性。相同的原子组成,性质完全不同的物质
33、很多。比如我们在高中都应该学过,金刚石和石墨都是由 C 原子组成,但原子排列顺序不同,性质完全不同。这种变13化不量的变化而是一种质的变化。纳米材料应用领域现在已经非常普遍,我们在商场见到各种纳米产品,严格意义来讲,只能说那些产品某一个部件用到过纳米材料,把整个产品叫纳米纯属商业炒作。第二个方面应用,超微精加工。超微精加工:将扫描隧道显微镜极其尖锐的金属探针,向材料表面不断逼近,当距离达到一纳米时,施加适当电压,产生隧道电流,这时探针尖端便吸引材料的一个原子过来,然后将探针移至预定位置,去除电压,使原子从探针上脱落。如此反复进行,最后便按设计要求“堆砌” 出各种微型构件。整个过程就如同用砖头盖
34、房子一样。 这里说明一下,纳米超微精加工和我们传统缩微技术的区别,缩微技术实际上是在微米级加工的技术,物质材料加工到微米级并没有破坏分子结构,更没有破坏原来的原子排列顺序,因此它只是量的变化,而没有发生质的变化,而纳米加工技术是质的变化,经过纳米技术加工出来的纳米材料,和原来材料它有本质的区别,前面讲过纳米材料是人为制作出来一种新特性的新物质。比如同样的硅芯片,缩微技术只能集成几千万个器件,如果换到纳米技术的话,可以几十亿个,它不仅仅是缩微,当硅变成纳米硅材料后,存储性能本身就发生了质的变化。一个小小针尖上大小的纳米硅材料可以刻下一部红楼梦专著,一个血管支架,不仅可以小到随着血液在人体里面任意
35、流动,而且有智能功能。过去人们得了脑血栓。治疗它要开刀把头颅打开,在显微镜下把堵塞的血管打开清除血脂,然后再把血管缝合,现在简单了,把一个纳米支架,从腿上大动脉放进去,随着血液流动,一旦流到血管堵堵塞的地方,自动支开,血管血液就通畅了。当然超微精加工技术应用最多的是军事方面,这就是我们要讲的纳米武器什么是纳米武器呢纳米武器,是指运用纳米技术研制出来的微型军用武器。这里说明一下,就纳米技术而言,在军事方面应用不仅仅是制作微型纳米武器,大型或者巨型武器同样用到纳米技术,比如隐形飞机的隐身材料,最好的材料就是纳米材料,前面讲导弹发射助推燃料,最好的就是纳米铜粉纳米14铝粉做的。还比如纳米防弹衣,不仅
36、轻,而且防弹能力很强。我们这里讲的纳米武器主要是纳米技术超微精加工方面在军事方面的应用。纳米武器由于它不仅仅超级微小,而且具备智能功能,因此与传统武器相比,纳米机器具有无可比拟的优点,不愧为是功能卓越的微型杀手。一是隐身性强用纳米量子器件取代大规模的集成电路,可使纳米武器设备的重量和功耗缩小成千倍。由于体积小,人们很难注意到他。比如这块玻璃上的一块小米粒大小的东西,实际上就是一个监听器。这么小的一个侦听设备,随便放在办公室什么地方很难发现。这个大家在电视和电影里面经常看到过。这个看似昆虫,实际上是一个微型机器人。这是一个“间谍黄蜂” ,在一个有毒黄蜂身上,安装有芯片和信号发射装置,这是在苍蝇身
37、上安装有窃听装置。这是一个“间谍苍蝇“这两种间谍设备,都是在真正的昆虫身上粘贴一个微型监测设备,只有这个黄蜂飞到某个指定的位置,才有可能监测到有用的信号。人们很难控制它的行踪。而这种苍蝇,实际上是一个微型机器苍蝇,这种看似苍蝇的微型装备,可携带各种探测设备。它具有信息处理、导航(带有小型 GPS 接收机)和通信能力,并能在一定的范围内机动飞行、爬行、跳跃等 。这种微型装备能够从各种平台上发射出来,既可以用民用飞机投放,也可人工放置。其主要功能是在各种军事情况下,秘密部署到敌人信息系统或武器系统的附近,对敌人实施不引人注意的监视。这些“苍蝇”可悬停、爬行、滚动,进入建筑物或附着在建筑物窗户外面“
38、。苍蝇”们一旦到达指定位置,就立刻开始“听” “、看” 、 “嗅” ,并把探测到的数据传送到系统控制者的手里。许多个这种微型探测装置则可在一个地区形成一个高效的无线分布式监视网。在该网上空,飞行着作为控制者的微型飞机,不断地用激光问询网内的探测器网。每个微型探测器都具有一定的信息储存和处理能力,并且还可以将探测到的信息传输到正在控制者手上。这种微型探测器的出现,将极大地改善战场信息获取的数量和质量,使传统的侦察监视手段发生革命性的变化。15尽管这样,这些还不是最先进的,因为这种监测设备使用时间有限,飞行距离有限,尽管安装有太阳能装置,一旦有障碍物卡住或者阴天下雨,这种设备就基本上报废了。目前最
39、先进的纳米监听技术,就是在昆虫身上,不仅安装监测设备,而且在昆虫体内,安装芯片能够控制昆虫飞行路线。据报道,美国已经在这方面技术,有重大的突破,当然这方面我国技术也应该说算是比较领先,前一段时间,有新闻报道我们国家的山东大学,在鸟的体内安装芯片,可以控制鸟的起飞和降落。这种技术隐蔽性更强,因为鸟到处都是,谁能怀疑空中飞的鸟能够照相,能够监听,即使你怀疑你也没有办法,因为你不可能把军事基地所有的鸟都赶走。 二是高度智能化纳米量子器件的工作速度比半导体器件快 1000 多倍,因此,用纳米量子器件取代半导体器件,可以大大提高现行武器系统的信息传输、存储和处理能力。纳米机器人比起过去微型机器人不仅仅是
40、体积缩小几倍甚至几十倍,而且智能化的程度更高。比如这个微型电脑这个微型电脑,它不仅可以处理各种信息,而且还可以导航,它有全球定位系统 GPS 接收机的功能,使在丛林或城市中的士兵能随时知道自己的位置。士兵拿到它,可以随时查看各种资料,包括上级传过来的各种图像指令等。由于小,可随身携带,价格不过约 100 美元。三是便于打击“要害”纳米武器因为小,作为侦察监测大家好理解,打击要害大家可能不能理解。其实正是因为它小,它的破坏威力有限,所以纳米武器打击的对象主要是敌人的要害。比如这种 “炸弹果蝇” 、 “蚂蚁雄兵”这种带有“炸弹”的“果蝇” “蚂蚁雄兵” ,它们不仅带有微型高效炸药而且有智能功能,它
41、能按人的意愿进入敌人的通信指挥信息系统,有的还可以通过插口钻进敌人的计算机,破坏其电子电路,使整个计算机瘫痪。由于它们并不像计算机病毒武器仅仅攻击计算机的软件,而是直接攻击计算机硬件,因而能对计算机系统造成十分严重的危害。这种能使敌人系统失去效能而不造成16人员伤亡的“纳米武器”的出现,将使许多大型武器系统面临严重的威胁,也使未来作战方式发生新的变化。炸弹蛇、微型坦克还比如这种机器人,它从草丛中爬到机场跑道上去,飞机降落或者起飞时,经过它爆炸,肯定是机毁人亡。再比如这种微型坦克出一样,它们都是靠太阳能供电,不仅可以炸机场跑道,还可以机动到油库里面去。油库里面只要是有一点火药就可以引爆整个油库。
42、这些小小的纳米炸弹,将可能使敌方宏观作战体系“突然瘫痪” ,以致人类不得不屈服于纳米武器所造成的战争压力。四是可大量使用掌握了纳米制造技术以后,微型武器制作十分便宜,因而可以大批量生产,人们在未来的作战中可同时使用成千上万个这种微型武器。用一架无人驾驶飞机就可以将数以万计的微型机器人探测系统空投到敌军可能部署的地域或散布在天空中,十分容易地掌握敌人的动向。而利用纳米技术生产出的纳米卫星重小于千克,一枚运载火箭一次即可发射数百颗乃至数千颗卫星,覆盖全球,完成侦察和信息转发任务。比如这种微型间谍飞行器至少可持续飞行 1 小时、航程达 10 英里,并可适时发回图像,单个成本却不超过 1000 美元。
43、每个普通士兵都能配备的水平,即使损失了也无关紧要。正因为如此,美国战略研究所的一位科学家说:“道理很简单,如果美国十几艘航空母舰毁了四五艘,可能会重创美国军力。如果以这笔钱来发展袖珍武器,那么我们可以以量取胜,毁了一百艘袖珍舰艇或飞机,也无关痛痒。”五是难以根除它们不仅体积小,数量多,而且能够“钻”进任何角落和隙中,不但极难发现,就是发现了也很难把它们根除,它们就像妖魔附身,永远也不能完全摆脱它,具有极高的杀伤力和心理威慑力。无法分辨的“间谍草”西方国家正在利用纳米技术制造一种看似小草的微型探测器,这种被称17之为“间谍草”的探测器内装有敏锐的电子侦察仪器、照相机和感应器,具有像人类的眼睛一样
44、的“视力” ,可侦测出数百米之外坦克等装备出动时产生的震动和声音,并将情报传回总部。它可用飞机空投,一架飞机或直升机可撒布大量这种草型微型探测装置,这些微型平台飘到地面上,就会自动地在地面上定向,使某一端正确朝上,并指向正确方向,它还具有一定的机动能力,能够稍许移动,如从某障碍后面转出来。在敌军可能部署的原野上,空投数以万计的这种“间谍草” , ,就可轻而易举地掌握敌军动向,观察敌人的部署和行动,捕获目标,使敌人的作战地域变得“透明” 。我们国家纳米技术在世界上也算处于比较领先的位置。最近国家科技部有一份材料,它说呢,在纳米论文研究论文方面,数量在全世界咱们中国科学家是排在第三位,第一位是美国
45、,第二位是日本,第三位就是中国,而且我还注意到,其中有一个数据,说在全世界 2771 家从事纳米技术研究的科研机构中,咱们中国头 50 名中中国就占了 8 个,其中中国科技大学是名列第二。四、 新概念武器对未来作战的影响新概念武器是科学技术和军事理论发展到一定阶段的必然产物。新概念武器的出现,不仅将使整个武器装备系统产生了革命性的变化,也将对战争理论的发展及作战方式的变更产生巨大影响。一、武器装备系统产生革命性的变化可以说,新概念武器系统的研究将是今后一段时间内世界各国重点研究的领域,新概念武器装备的发展将代表武器装备发展的主要方向由于新概念武器大部分涉及前沿学科,对武器装备建设具有巨大的带动
46、作用。一种新概念武器的突破,往往会带动一代武器的突破。如,人工智能武器的发展,不仅使武器系统日益信息化、智能化,而且对指挥系统的智能化、后勤保障的智能化等提出了更高的要求,从而带动整个武器系统甚至整个军事系统向自动化、智能化方面发展。因此,新概念武器装备的发展还将带动整个武器装备系统的进步,使整个武器装备系统产生革命性的变革。二,战争形式将发生重大变化。摆兵布阵、两军对垒、战线分明、非攻即防的战争模式将成为过去;18飞机、坦克、火炮等火力打击兵器将不再是战争中的最主要作战力量;硝烟弥漫、炮声隆隆将不再是战争的特有象征;大空战、环境战、气象战、 “零死亡”战等新的战争形态将会陆续登上战争舞台。新
47、概念武器的使用方式多种多样、战场上可能看不到士兵,没有作战界线,甚至没有国界之分。比如激光武器、粒子武器主要是在太空,太空没有国界,计算机病毒武器主要在网上,网络是国际性的,基因武器,纳米武器,看不到战场,因此,新概念武器出现,使得战场前方和后方的区别更加模糊,国土概念将很淡化,因为是无形战场,就无所谓前方后方,甚至不存在国与国之间的概念,战场情况更加难以掌握和控制。新概念武器的出现,将使兴师动众、依靠使用大规模硬杀伤武器作战的模式“失宠” ,以前那种火光冲大、血流成河的战争场面将越来越少。新概念武器可能在战前就被秘密地使用了,使对方人员及生活环境遭到严重破坏,导致一个军队乃至一个民族在不流血
48、的冲突中被征服。有专家预测,1015 年内将会有一批微型武器,也就是我们讲的纳米武器就要装备部队,尽管这些微型武器大规模部署可能性很小,未来的战场有可能是这些小精灵的天下,不排除未来战场上“小鱼吃大鱼”的现象,目前现役的轰炸机、坦克导弹这些庞然大物,有可能要成了廉颇老已,退避三舍, “,三,作战方式将进行重大改革。兵力突击、火力打击将不再是作战的主要手段,作战行动将在广泛的领域中展开。 “未见敌动,已遭敌袭,未见敌攻,已受其害”将成为敌对双方的重要作战样式。未来作战可能成为就象今天的作业。在传统意义上,扣动扳机才是作战,敲击键盘只是作业。而未来战争中,操纵键盘却越程导弹杀死千百人,操纵员仍看不
49、见一具尸骸,他的作服一丝不乱,他的双手纤尘不染。战争残酷性对于许多作战者而言,已脱离殊死肉搏,已无惨烈的现场冲击感受。死亡与毁灭越来越抽象,直至缩小为一幅电视画面。四,军事理念将会有重大变化。过去我们传统意义的进攻和防御将会有新的解释。 “消灭敌人”将不再19以毁灭对方肉体为最高标准,使敌人失能将可能成为“消灭敌人”所追求的最佳目标;抵御侵略不仅是抗击敌人的兵力、火力入侵,同时还包括抵御和防范敌人的电子入侵、计算机病毒入侵、气象入侵等等。新概念武器发展方向,是不战而屈人之兵,即使是战尽量是针对装备,比如各种动能武器,主要是打太空的装备,打中装备不象以前那样车毁人亡,即使是针对人,往往非致命,比如新概念武器中的一系列非致命武器,高凝胶,打中人后,越动越紧,包括一些生物战剂、基因武器,大规模杀伤的往往要受到国际条约制约,受到世界人类的谴责,所以现在武器发展,不杀死,有可能致残,比如现在有一种智能地雷,只炸坦克,不炸人,还有一种地雷,炸人只炸双腿,不致死,当然有的人讲,其人这种武器更加残忍,从作战效果来讲,炸伤一个人比炸死一个人对损失