本报记者 王昱
本周,美国新一代航母首舰“福特号”正式开始了它为期28个月的舾装和测试。作为一艘高精尖技术、巨额资金和庞大野心三位一体的超级战舰,“福特号”引人注目的一大亮点,莫过于将列装大名鼎鼎的“电磁炮”。有军事专家预言,它的问世将会把人类重新拉回“大炮巨舰时代”。
一种刚刚从实验室走出的新武器为何会引起如此的关注呢?
V3火炮,
巨炮崇拜的终点
火炮左右战争的天平,有人认为开始于19世纪初的拿破仑战争时代,另一些人则说应从1453年乌尔班巨炮攻克君士坦丁堡算起。无论开始于何时,在漫长的历史时期里,人类对火炮的迷信一度十分疯狂。通过制造更长的炮管、更重的炮弹和更坚实的炮膛,这种兵器似乎总能帮助人类将更可怕的暴力倾泻到更远的地方。直到20世纪40年代,这种激增碰到了它的天花板——受挫于海狮计划的希特勒,要求德国技术人员研发一种“能打到伦敦去的超级大炮”。技术人员罕见地和这个疯子独裁者顶了牛,告诉他这是不可能的。
火炮能打多远,主要取决于发射药爆炸产生的放燃气体能给弹丸多大推力,传统火炮解决这一问题的方法,除了炮膛气密性等细节外,一是将火炮的口径做大,以填装更大质量的弹丸和填装药。二是将炮管拉长,以延长做功的时间。但这两个手段在技术上都是有极限的。德军在一战中制造的“巴黎大炮”,射程131公里,已需要长36米的炮管和宽210毫米的口径。建造超过这种体量的巨炮,即便技术上可行,发射药爆炸所产生的推力在炮膛的末端也会有“鞭长莫及”之感。所以,从巴黎海岸到伦敦二百多公里的距离,成了火炮无法逾越的天堑。
不过,后来事情的发展证明,相比于大自然铁律来说,专制独裁有时的确是种更吓人的力量。在希特勒的强令下,德国人还想出了一个“逆天”的计划,这就是所谓的V3火炮。V3突破火炮技术极限的思路是,在炮管中安装多级发射药,第一级引爆启动弹丸后,各级发射药在弹丸“路过”的瞬间依次引爆。由此让放燃气体产生的推力不断作用于弹丸之上,经过这场接力赛,炮弹离开炮口的初速度可达到惊人的1800米/秒,射程远达300公里,火力终于能够覆盖伦敦了。
讽刺的是,V3火炮虽然成为人类火炮史上的巅峰之作,但也标志着巨炮时代的落幕。因为还没等它建好,德军同步研发的另外两种兵器——V1、V2火箭,已先一步实现了希特勒“打到伦敦去”的宏愿,再加上盟军的干扰,V3火炮还没上任就直接下岗了。
导弹打苍蝇,
导弹无法代替巨炮
自V1、V2导弹在二战末期出彩亮相后,在二战结束后分别成为“巡航导弹”和“弹道导弹”的鼻祖。传统火炮在这次“命题作文”中的落败,标志着火炮至此将“兵器之王”的宝座让给了导弹。
从某种意义上说,导弹的设计思路和V3火炮有相似之处,V3火炮试图让发射药随着炮弹运行轨迹引爆,而导弹则干脆合二为一,将助推动力固定在了弹头上。但导弹的运用在二战后越是普及,人们就越发现其实这玩意儿并不如想象中那样好用。
问题就出在导弹的这个“合二为一”上,让发射药跟着弹头一起发射,意味着发射药提供的动力不仅用于推动弹丸,还将用于推动其本身。比之于火炮发射药引爆那一锤子买卖,单从做功效能上讲这就很不划算。再加上动力装置本身就是一套复杂的系统,这导致导弹相比于炮弹注定会烧钱得多。还是以德军“炮击伦敦”的设想为例,希特勒原计划在“复仇大炮”造好后,每天向伦敦倾泻600吨炮弹,逼丘吉尔与其媾和。但实际上,V1、V2导弹的战果远未达到这一目标。主要原因就是导弹太烧钱了,已油尽灯枯的德国支撑不起。导弹从它问世起其实就已宣告,它并不完全是发明者想要的那种“远程大炮”。
实际上,这钱不仅纳粹德国烧不起,就连冷战巅峰时的美苏霸权也概莫能外。以1973年的“赎罪日战争”为例,美国和苏联当时都敞开武器库大门为各自支持的一方提供导弹,但阿以双方还是仅在头三天就几乎打光了两个超级大国的导弹库存。而为了解决导弹过于烧钱的问题,各国想出的最有效方法只能是通过更精确性的打击弥补数量上的不足——而这样做的结果是导弹变得更贵了。以美国引以为傲的“爱国者-3导弹”为例,一枚价格高达300多万美金,远高于不少它所要摧毁的空中目标。“大炮打蚊子”、“大炮一响黄金万两”这些在火炮上略显夸张的词汇,到了导弹时代,都成了十分写实的词汇。
导弹烧钱,对海军来说影响尤为明显。二战之后,随着岸基反舰导弹的发展,在水面舰艇和岸防火力的对抗当中,前者实际上已经处于劣势。岸上的火力比水面舰艇的舰载火力打得更远、精度更高、生存能力更强。而随着“海上皇后”战列舰逐渐退出历史舞台,海军则一直缺乏一种像过去的巨炮一样能够与地面火力进行高强度对轰的武器。即便强大如美军,目前能想到的方法也只能是发射导弹烧钱,或者派攻击机上去搏命。即使在海湾战争、伊拉克战争中,美军使用巡航导弹的数量也不过是以百为单位的。太平洋战争无数次上演的“钢铁暴雨”,再没有重现过。
电磁互动,
超级大炮的新生
正是由于导弹的种种弊端,让人们想起了巨炮的高强度、快反应、不可拦截性和火力覆盖能力。而为了突破二战时巨炮已经触碰过的射程极限,研究者们想到了电磁力。传统火炮因而有了鸟枪换炮的升级版——电磁炮。
电磁炮的许多基本原理其实没有超出高中物理所学知识。而与传统火炮相比,在整个炮膛中无所不在的电磁力让电磁炮不再需要搞V3式的多级引爆,却在更短的炮膛内获得更大的速度和动能。以美国海军目前已研制成功、将可能装备“福特号”的电磁炮为例,据称其出膛速度可能达到了每小时9010公里,射程则达到370公里。价格上,它比传统火炮更便宜,火炮发射药产生每焦耳能量需要10美元,而电磁炮只需0.1美元。或许让美国海军对这种武器最为满意的,是电磁炮几乎是一种“全领域杀手”,由于炮膛中电流和磁场都是可调节的,让电磁炮成为一种能随心所欲决定炮弹打多快、多远的武器。用研发机构自己的话来说,装配它的舰船不仅能像战列舰的重火炮一样对岸基目标进行打击,也可攻击敌方舰船或拦截巡航导弹和弹道导弹——总结起来说,传统火炮和舰载短程导弹的工作,电磁炮不仅都能胜任,而且能做得更便宜、更好。
如此高效而且威力巨大的重炮被搬上巨舰的平台,几乎让人看到了鸦片战争和太平洋战争中熟悉的场景,一字排开的战列舰列阵于岸基火力的射程之外,用一轮轮炮弹组成的暴雨将岸上的目标埋葬于火海之中。这种景象当然不会简单地重演,但重生后的巨炮是否会更加可怕呢?如果按照370公里计算电磁炮的射程,电磁炮的火力将能覆盖日本、英国这样的岛国全境,朝鲜半岛的大部分和绝大多数国家最有价值的沿海地区。
曾有军事学家指出,决定武器威力最大的因素,其实是使用何种能量,弓箭输给火枪的本质,是机械能败给了化学能。当电磁炮从实验室的图纸上将被搬上“福特号”时,我们隐约看到了另一场革新在发出它的第一次胎动。上世纪初,列装同一型号巨炮的英国“无畏”型战列舰下水后,一位海军界人士曾说,“无畏舰的出现,使在此之前的所有战舰在一夜之内变得过时。”那么,一旦电磁炮在水面舰艇上驾轻就熟后,由它装备起的战舰是否会是新的无畏舰呢?一个新的时代,正在叩门。
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