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主题:【整理】关注战略弹道导弹 -- 兴宣大院君

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家园 3

吴:从弹头的当量看,由于弹头空爆时对地面软目标的摧毁力与其当量的2/3次方成正比,因此弹头当量越大对铀矿资源的浪费就越大,但另一方面,弹头的“当量-重量比”是增函数,即弹头当量增加很多时(如从50万吨增加到100万吨),弹头重量的增加却很小,这就意味着当量越大,就越能充分利用导弹有限的载荷,使导弹的威力最大化,您怎么权衡此问题?

郑:众所周知,核弹头对软目标的摧毁能力是用等效百万吨当量(EMT)来表示的。这是因为核弹头爆炸当量是呈球状向周围释放,对地面目标起毁伤作用的只有一部分能量,如弹头当量为千万吨以下时,EMT的值与弹头当量的2/3次方成正比,如弹头当量为千万吨级时,则EMT与其当量值的1/2次方成正比。例如一枚200万吨当量核弹头打击软目标的能力EMT=2^2/3=1.59,一颗2400万吨当量的核弹头EMT=24^1/2=4.9,当量提高了12倍,毁伤能力(EMT)仅仅是3倍(4.9/1.59),当量浪费惊人。为了充分利用导弹的有效载荷,更为了充分利用铀资源,减少对耗资巨大生产出来的核弹头当量的浪费,当量更不是越大越好。

吴:也就是说,核弹头比导弹弹体更宝贵,哪怕多造导弹及各种突防装置也要充分利用弹头,对铀矿资源有限的国家更应如此。

郑:是这样。用小当量弹头,尤其是分导式多弹头可合理安排炸点的间距和布局。对近似圆形的大城市目标(如纽约),可用3枚20万吨当量的弹头实施攻击,并使炸点呈三角形,只要炸点合适,其毁伤效果相当于1枚100万吨当量核弹头的爆炸效果。由计算可知,100万吨当量核弹头的EMT=1^2/3=1,而3枚20万吨核弹头的EMT=3*0.2^2/3=1.02。再如1枚800万吨和100万吨当量核弹头的EMT分别是4和1,前者对面目标的毁伤能力仅是后者的4倍。对于长条形大城市目标(如芝加哥),如用多弹头攻击,弹头炸点应呈直线散布。合理使用多弹头,而不是一味增大单弹头的当量,既能摧毁目标,又可减少当量浪费。当然,对于难于解决多弹头技术的国家来说,摧毁大面积面目标也只能靠大当量了。

从弹头的“当量-重量比”看,在美苏核武器发展初期,由于技术有限,确实存在“弹头重量增加一点,当量增加很多”的情况。但在核技术高度发达的今天,铀装药的利用率已近极限,现在的核弹头基本上是铀装药量与当量成正比,因此在到达载荷的利用率上没有什么潜力可挖。

吴:从摧毁城市、工业基地、军事基地、港口、交通枢纽、指挥中心等软目标或半软目标的角度看,弹头当量和数量如何匹配较合适?

郑:摧毁上述暴露在地面或浅地表面下的抗压强度不高的软目标,究竟用多大当量,几颗弹头合适,考虑因素很多。最重要的一是目标面积大小和所要摧毁的程度,二是核武器性能。据西方军事专家分析,要满足美苏“确保摧毁”战略,需要EMT值为200-300;而中等核国家只需10-100个EMT值就足以构成对核大国的核威慑。

要使一个城市遭致中等以上破坏,需0.035兆帕(0.35千克/厘米^2)以上的超压;要使无防护的人员遭75-80%以上的伤亡率,需0.075兆帕以上的超压,此时一般建筑物摧毁殆尽,多层建筑物损毁严重,钢筋水泥建筑物有不同程度的破坏。广岛原子弹当量2万吨,破坏效果是:在6.4平方千米(半径1.43千米)范围内,所有建筑物被摧毁,机器设备破坏严重;在12平方千米(半径1.95千米)范围内,81%建筑物被摧毁;市区42平方千米(半径3.66千米)内81座桥梁有三分之一被破坏。广岛市24.5万人死亡7.1万人,伤残6.8万人。

1979年6月美国技术鉴定局应参议院外交委员会之托作了“核武器效应”的研究报告,其中有一章以美国底特律和苏联列宁格勒为例,从不同角度分析了核武器对城市目标群的毁伤效应。底特律有430万人口,是重要的工业中心和交通枢纽,位于美国东北部大湖之滨,隔河与加拿大相望,都市面积约1万平方千米。

设想100万吨当量核弹头在接近市中心地爆,会造成直径305米、深61米的弹坑,在距爆心0.96千米范围内除了一些巨大的混凝土桥拱座和楼房的地基之外,一切荡然无存。0.96千米之外,一些受到严重破坏的公路桥梁仅有残存部分,别的所剩无几。在2千米距离内,除少数用混凝土浇筑墙的坚固楼房外,其它构件将不复存在,楼房内的人和物也会被从窗而入的冲击波全部摧毁。距爆心2.7千米(冲击波超压约0.084兆帕)是任何主要建筑物都不致倒塌的最近距离。由于超压而造成的人员伤亡如下表。

附表 伤亡人数估计(万)

半径(千米) 面积(千米^2) 人口 死亡 受伤 未受伤

0-2.7 23.6 7 7 0 0

2.7-4.3 35.7 25 13 10 2

4.3-7.6 120 40 20 18 2

7.6-11.9 266 60 0 15 45

考虑到辐射等伤害,该报告对100万吨当量核弹头在底特律地爆效果所作的假设的结论性意见是:181平方千米范围内的物体受到毁伤(0.014兆帕超压范围);25万人死亡,50万人受伤;大火蔓延造成间接破坏;预先警报可以大量减少死亡。也就是说,1枚100万吨当量核弹头使美国的死亡人数,是朝鲜战争(3.3万)和越南战争(4.7万)总和的3倍还多。

一般认为,如用单弹头对大城市面目标实施攻击,弹头当量应在100万吨以上;如用多弹头攻击,每个弹头当量在20-50万吨为宜。

吴:对于摧毁城市目标而言,弹头采用中空爆、低空爆还是触地爆合适?这几种途径实现难度比较如何?

郑:摧毁效果最好的是低空爆,其次是触地爆,中空爆高度太高,效果较差。这几种途径实现起来都无难度。

吴:美国城市相对于世界各国城市的一个显著区别是摩天楼较多。由于冲击波在地下传播比在空气中传播速度快且能量损失小,因此触地爆似乎比低空爆更能摧毁这些高层建筑。

郑:触地爆的能量大多作用于城市建筑的混凝土结构上,利用并不太充分。而低空爆出了摧毁建筑物,还能摧毁其他一些更重要的地面目标。

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