第九章

次聲武器

一個物體在空氣中振動就會產生聲波,並且向四外傳播。我們聽到的講話、音樂,車輛及飛機的噪音、彈藥的爆炸聲等等,都是由於振動,通過空氣傳播到人耳,如果沒有空氣,也就聽不到各種聲音。比如,在月球上,那裏沒有大氣,所以聲音無法傳播,是一個寂靜的世界。

聲音有高有低,有的聲音我們聽得到,但有的聲音我們聽不到。在物理學上根據聲音的頻率,也就是振動的次數,來劃分聲波,有一種劃分的標準叫做赫茲。人的耳朵聽聲音有一定的範圍,如果頻率高於20000赫茲以上,人耳是聽不見的,叫做超聲波。在醫療上用超聲波可以診斷病情,在工業上利用超聲波可以探測金屬內部有沒有雜質。另外,頻率低於20赫茲的聲波人的耳朵也聽不見,叫做次聲波。次聲波的頻率和人體器官的固有頻率十分接近,人有各種各樣的器官,這些器官都有振動,有振動就有頻率。如果次聲波作用到人體後,人體固有頻率與次生波頻率一致的器官就會不由自主地產生共振,人體器官就會造成損害,次聲武器就是利用這個機理殺傷人員的。

目前研究出兩類次聲武器,一類是傷害人腦的神經摧毀型次聲武器,它發出和人腦震動的頻率8~12赫茲接近的次聲波。這種次聲波和人的腦子發生共振,損害人的神經係統,影響人的意識和心理,輕的使人感到不舒服,注意力無法集中,難以從事複雜細致的工作,有的時候還會出現頭痛、惡心、心跳加快、恐懼不安等等,重的會使人神經錯亂、休克、喪失思維能力;另一類是損傷內髒的器官殺傷型武器,它發出4~8赫茲的次聲波,這種次聲波和人的五髒六腑震動的頻率相接近。次聲波與人的內髒發生強烈的共振,輕的使人肌肉痙攣,全身顫抖,呼吸困難,重的可以造成器官破裂,內髒損傷,甚至使人員死亡。

次聲武器是一種用於突然襲擊的武器,它可以消滅隱藏在隱蔽所、坦克、潛水艇等等防護很牢固設施中的人員,高強度的次聲波所到之處一切有生力量都可能受到損傷。次聲武器射擊時無聲無息,人的耳朵是聽不到次聲的,所以也把這種武器稱為“啞巴武器”。再加上次聲波傳播的速度非常快,隱蔽射擊,可以起到突然襲擊的作用,令人無處躲藏。次聲波傳播的距離很遠,它的強度也不容易被大氣削弱,一般來說,聲波的頻率越高,空氣和水對它吸收和衰減的作用就越大。比如,我們聽到1000赫茲的聲音,大氣吸收衰減的作用就比較大,但是次聲波頻率低,可以傳到很遠的地方。氫彈爆炸時,產生的次聲波可以繞地球好幾圈,行程可以達到10萬千米以上。普通的炸彈爆炸,產生可以聽到的聲音,隻能傳出幾千米,但爆炸產生的次聲波能夠傳到100千米的距離,在水下傳播距離就會更遠,達2萬千米。次聲波還有一個最大的特點是可以穿過各種障礙,聲波的頻率越低,穿透的能力就越強。比如對於人耳能聽到的7千赫的聲波,一張厚紙就能把它擋住,但對於7赫茲的次聲波來說,一般的牆壁都擋不住它。根據實驗,次聲波可以穿透10米厚的混凝土。另外,次聲頻率越低,通過孔洞或縫隙傳到隱蔽部內部的能力越強,可以說是無孔不入。次聲乘隙而入,輕而易舉地殺傷工事內部、坦克及艦艇裏的人員。

如何製造次聲?可以利用壓縮空氣、高壓蒸汽或高壓燃氣,讓它有控製地突然釋放出來,高速氣體引起振動,產生次生波。次聲槍就是用這種氣爆方式作聲源,用次聲槍作為排除地雷工具,現在已經在使用了,當然也能對人員造成傷亡。利用炸藥爆炸產生的次聲可以製成次聲彈。產生次聲還有其他方法,如管式共振法、揚聲器法等,次聲武器絕大部分還處在試驗階段,真正能夠達到實戰要求的次聲武器還沒有。由於目前次聲武器很難做到體積小型化,另外它的方向性也很難控製,弄不好很可能傷害自己人,所以還正在不斷地探索和研究之中。

利用聲波作為武器,還不僅僅有次聲武器。利用高能超聲波發生器,也能使敵方人員產生視覺模糊、惡心、嘔吐等心理反應,從而使其喪失戰鬥力。高頻聲學武器可以產生噪音,能使門窗破碎,使掩體或指揮部內的人員感覺不適,甚至難以忍受,無所適從。美國曾用這種辦法進行反恐怖行動。利用擴音機向敵人喊話,也是用聲音進行的心理戰,可以起到瓦解敵軍的作用。我軍在解放戰爭和炮擊金門期間,都利用喊話和廣播進行宣傳戰,起到很好的效果。現代正研製有聲有像的電視彈,電視彈在空中爆炸後,彈體內的全息投影立即開始工作,敵軍不但能聽到廣播,而且能看到映在天空的標語和圖像,這種宣傳武器可以擾亂敵軍的思想。另外,利用聲波欺騙,以假亂真,也是一種迷惑敵軍的手段。海灣戰爭期間,美軍對伊拉克的廣播、電視進行幹擾和欺騙,有時甚至取代了伊拉克的廣播信號,使得伊拉克人誤以為那是真的官方廣播,一時間伊拉克全國陷入一片混亂之中。請看,用聲波作武器真是五花八門,無奇不有。

神秘的射頻武器

射頻武器有什麼奧秘的原理嗎?

其實,射頻的原理十分簡單,它以輻射微波(波長1米到1毫米的無線電波)為特征,又稱為無線電波或微波武器。射頻武器由超高功率微波發射機、大型天線以及電源等其他配套設備構成。射頻武器的結構與雷達的發射部分相似,但它所輻射的能量要比雷達大百倍以至萬倍。超高功率微波發射機可用單個或多個微波發射管來實現,因此它是一種大型的設備。大型天線把超高功率微波發射機輸出的能量會聚在窄波束內,以極高功率照射目標,通過熱效應或電磁場感應效應來殺傷人員或破壞目標內部的電子設備。射頻武器與粒子束武器和強激光武器相比,有較寬的波束,因而有較大的照射和殺傷範圍。另外,它受天氣和煙塵等戰場環境影響較小,作戰適應性較強。

在海灣戰爭中,美國的F—117A隱身戰鬥轟炸機能在沒有戰鬥機和電子幹擾飛機的支援下,自由出入伊拉克上空,而且伊拉克的防空雷達無法發現,其作戰效能令人讚歎不已。那麼,像F—117A這樣的隱身武器為何能隱“身”呢?除了有獨特的氣動力外形設計,減少雷達的反射波之外,主要是在材料上下功夫。如美國的B—2隱身轟炸機,不僅在機體中采用了能夠吸收雷達波的材料,而且還在機體表麵塗有能夠吸收雷達波的塗料,吸收雷達的探測信號,使之達到隱身目的。由於雷達發射的微波強度很低,隱身飛機可以安然無恙,但遇到強度比雷達波高出幾個數量級的射頻武器,情況就大不一樣了。輕者瞬間被加熱,導致機毀人亡,重者甚至立即熔化,成為一縷青煙。而現有的飛機主要由金屬材料構成,它們對微波能量吸收較少,故射頻武器摧毀隱身飛機,要比摧毀現有飛機所需能量小得多,因而更易實現。因此,射頻武器一旦投入到戰場使用,必將成為各種隱身武器裝備的“克星”。

射頻武器不僅是隱身武器裝備的“克星”,而且是殺人不見血的惡魔,它能進入目標內部殺傷戰鬥人員。它對人員的損傷,不同於彈丸和破片的撞擊傷,也不同於核彈和其他高爆彈產生的衝擊傷,而是一種對人體組織的“軟殺傷”。這種“軟殺傷”是通過微波對人體的兩種效應,即“非熱效應”和“熱效應”起殺傷作用的。

“非熱效應”是人體受到較弱能量的微波照射後引起的。包括心理損傷和微妙的功能減退現象。“非熱效應”可使人員神經混亂、頭痛、煩躁、記憶力減退。外軍有人設想,用微波波束的這種“非熱效應”去影響高性能飛機的駕駛員或其他精密武器係統的操作人員,可使之發生變態反應。據認為,3~13毫瓦/平方厘米的微波能量,可對飛機駕駛員的工作造成影響。

“熱效應”是由強微波能量對人體的照射引起的。微波照射到人體時,一部分被反射,一部分被吸收。在強能量微波的作用下,人體細胞的分子以驚人的速度運動,彼此碰撞,產生熱功能等生理效應,即所謂“熱效應”。更由於微波還具有很強的穿透力,故不僅可使人體皮膚的表麵被“加熱”,而且也可使人體的深部組織被“加熱”;加之深部組織散熱困難,所以升溫速度比表麵更快,致使人還未感到皮膚疼痛,深部組織已受到損傷。遭到一次射頻的直接閃擊,大腦即告死亡,整個神經係統發生混亂,心髒和呼吸控製功能也即停止。即使沒有遭到直接閃擊,在強有力的射頻閃擊的四周也會產生熱輻射脈衝。它可以穿透中央神經係統,在人腦內部引起強烈的熱脹冷縮,使人神經混亂、眼花繚亂、噪聲充耳和昏頭轉向。

射頻武器還能破壞各種武器裝備的電子設備,使其喪失作戰效能。試驗表明,當微波強度比較低,為001~1微瓦/平方厘米時,可以幹擾工作在相應頻段的雷達和通信設備使之無法正常工作。增加到001~1瓦/平方厘米時,可使通信、雷達、導航等係統的微波電子元器件失效或燒毀。增加到10~100瓦/平方厘米時,其瞬變電磁場可使各種金屬表麵產生感生電流,通過天線、導線、電纜等各種入口進入目標內部電路。輕者使電路功能混亂,出現誤碼,抹掉記憶信息等現象,重者則燒毀各類電子元器件。這種效應又稱為非核電磁脈衝效應。微波強度再增加,達到1000~10000瓦/平方厘米時,則會在極短的時間內加熱破壞目標。因此射頻武器可攻擊的目標非常之多,從軍事衛星、洲際導彈、巡航導彈、飛機、坦克、軍艦,到雷達、計算機、通信器材,隻要處於強微波的覆蓋區內,都將可能受到攻擊而喪失作戰效能。

自70年代以來,蘇、美都在研製超高功率的微波發射管,並研究射頻武器的殺傷機理與實現的可能性。1980年,美陸軍已用實驗型反射三極管在微波波段產生3千兆瓦的脈衝功率,這比普通雷達產生的功率大2~4個數量級(即100~1000倍)。並打算研製發射功率為千兆瓦級的回族管和磁控管。美國還設想利用計算機操縱相控陣雷達,產生高頻大功率的電磁脈衝。蘇聯開展射頻武器的研究工作早於美國。1979年,蘇聯的實驗型反射三極管在微波波段產生了千兆瓦級的脈衝功率,效率高達30%。80年代末期,已研製成幾個不同工作頻率的“塞林科夫”器件,它能產生相當大的脈衝功率,可用作射頻武器的功率源。其中,一種實驗型毫米波(指30~300千兆赫的微波波段)發射管,已可產生100兆瓦的脈衝功率。這種毫米波發射管更接近於實用射頻武器的要求,其再配以增益天線,就可能成為射頻武器。