雲霧彈

雲霧彈

雲霧彈又叫窒息彈、氣浪彈, 學名叫“燃料空氣炸藥炮彈”。雲霧彈內是液體炸藥:環氧乙烷、氧化丙烯等, ,外國人稱為Fuel Air Explosive,即燃料空氣彈藥(FAE)。通常將它們裝填在炮彈或炸彈里,通過火炮發射到目標上空,或者用飛機空投到目標上空。不受地形影響,適宜破壞特殊目標80毫米單兵雲爆火箭系列適宜毀傷一般彈藥不易破壞的目標,如暴露於地面或隱蔽在坑道、山洞、峽谷內的裝備、掩蔽所等敞口的半地下工事中的軟目標和人員等。它爆炸瞬間所產生的電磁脈衝可使通信中斷、電子電腦失靈,達到癱瘓敵指揮控制系統的目的。它具有一定的攔截飛彈功能。當跟蹤雷達或預警裝置探知飛彈來襲時,可適時對空連續施放燃料空氣炸彈,在一定區域內形成爆炸高壓層,攔截並摧毀來襲飛彈。此外還能引爆陣地表面的地雷和海洋中的水雷。

簡介

雲霧彈爆炸後,先是冒起一團團的雲霧,幾乎可將方圓幾十米的地面覆蓋住,緊接著,大面積的雲霧發生爆炸,產生高溫和強大的衝擊波,並大量吸收空氣中的氧氣。高溫和衝擊波可將濃密的灌木叢一掃而光,把坦克摧毀,引起一切可燃物燃燒。暴露在地面上的人員,不是被嚴重燒傷,就是被衝擊波氣浪拋到遠方。 即使是躲在非密閉工事或洞子裡的人員,也會因暫時缺氧而呼吸困難,以致窒息死亡。

雲霧彈雲霧彈
1967年,雲霧彈第一次出現在越南戰場,立刻引起了世界各國的重視。最初出現的雲霧彈是一種子母彈型,即母彈內裝3枚子彈。每枚子彈裝填數十千克燃料空氣炸藥, 並配有引信、雷管和感測器等。當母彈從飛機上投擲下來後,經過1—10秒鐘,引信引爆母彈,釋放出3枚子彈,子彈依靠阻力傘的作用緩慢地接近目標,在預定目標上空進行第一次爆炸,將液體炸藥炸出。液體炸藥在空中擴散並迅速與空氣混合,形成直徑約15米、高約2.4米的雲霧。大約0.1秒後,子彈進行第二次爆炸, 使雲霧爆炸。可在大面積範圍內產生21個大氣壓的爆炸壓力。

雲霧彈對大面積掃除地雷、反空降兵都特別奏效。

爆炸原理

雲霧彈是利用空氣中的氧作氧化劑進行爆炸和燃燒的,因此它爆炸後,在爆炸點周圍地區將會發生長達三四分鐘的暫時性的缺氧現象。這樣,受到襲擊的人由於呼吸不到空氣中的氧氣,感到憋氣難受,往往會抓破喉嚨掙扎,最後窒息而死。它的另一個別名--窒息彈就是由此而來的。

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這種炸彈在原理上並不很複雜。有些人在生活中也可能碰到類似的爆炸現象。例如,廚房裡的液化石油氣罐如果漏氣,當逸散在空氣中的液化氣達到一定濃度後,遇到明火就會發生爆炸,它的破壞力也是相當大的。

這種炸彈裡面裝的不是普通的固體炸藥,而是一種易燃、易爆而且沸點又很低的液體。燃料空氣炸藥中的燃料常用的有環氧乙烷、環氧丙烷、甲烷丁烷乙烯乙炔丙炔-丙二烯混合物、過氧化乙醯二硼烷無水偏二甲肼硝基甲烷硝酸丙酯等。 (其中,環氧乙烷在中國市場上的售價是每噸1.2萬元,即每公斤12塊錢,不算太貴,和中國的豬肉價格差不多。)

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這類有機物化學性質非常活躍,實際上是一種液體炸藥,它們在較低溫度下它們呈液態,但溫度稍高就極易揮發成氣態,這些氣體一經與空氣混合,與空氣形成一種氣溶膠混合物,這種雲霧狀物質遇火就發生爆炸的,極具爆炸威力,產生強大的衝擊波和巨大壓力,且爆燃時將消耗大量氧氣、產生有窒息作用的二氧化碳。

與裝用普通炸藥的武器彈藥相比,雲霧彈具有爆炸場壓力大、衝量高、殺傷威力大等特點,是一種有效的面毀傷武器,對於大面積的軟目標特別有效,雲爆彈比等質量的固體炸藥的破壞力強得多,一般可達3至5倍,高威力的雲爆彈可達5至8倍。

由於燃料空氣炸彈的氣態雲霧比重比空氣大,能向低洼處流動。燃料可散布成一個直徑約15米厚2.5米的雲團,爆炸中心10米內的人員會受到嚴重傷害(一半會死亡),距爆炸中心20米的人員都會受傷。新研製的第三代雲霧彈
的殺傷力可達170米至190米。使用時,在預定的時間內爆破容器、釋放燃料,與空氣混合形成一定濃度的氣溶膠雲霧。再經第二次引爆,可產生2500℃左右的高溫火球,並隨之產生區域爆轟衝擊波,起到摧毀目標和殺傷人員的作用。

爆炸時會大量消耗一定範圍內的氧氣。可使雲霧區缺氧達數分鐘。另外由於爆炸時雲爆彈還可引燃該範圍內的可燃物,進一步加劇了缺氧,從而使人畜窒息,並造成發動機熄火。由此可見,雲爆彈是威力相當大的殺傷武器,可對地面暴露目標進行有效殺傷。

爆炸威力

彈的主裝藥為雲爆劑,又稱為燃料——空氣炸藥。雲爆劑是一種高能燃料,而不是炸藥。炸藥在發生爆轟反應時全靠自身供氧,而雲霧彈爆炸時則是充分利用爆炸區內大氣中的氧氣:在一定起爆條件下雲爆劑被拋灑開,與空氣混合併發生劇烈爆炸、稱為雲霧爆轟。由於爆轟長几十倍,對目標的破壞作用大。霧爆轟對目標的破壞作用主要是靠爆轟產生的超壓和溫度場效應,以及高溫、高壓爆轟產物的沖刷作用。由於雲霧爆轟會消耗周圍的氧氣,在作用範圍內能形成一個缺氧區域,使生物窒息而死。雲爆劑比等質量的炸藥釋放的能量高得多,所產生的爆炸衝擊波能破壞大面積軍事目標。爆轟波在牆壁之間反射疊加,超壓值遠高於開闊空間,所以雲霧彈的殺傷作用在密閉空間內效果更大。因此單兵雲霧彈特別適用於打擊房屋建築物和掩體內的有生目標。該雲霧彈的威力與120毫米榴彈的威力相當。

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彈的破壞作用除超壓場外,還有溫度場和破片。雖然雲霧彈產生爆轟波的最大爆轟超壓值比普通炸藥低,但由於其爆轟反應時間(包括爆燃反應時間)高出普通炸藥幾十倍,持續作用時間長,所以衝擊波的破壞作用比起普通炸藥要大得多,其作用面積也大些。有試驗表明,環氧乙烷的TNT當量為2.7~5.0倍,即l千克環氧乙烷爆炸產生的衝擊波效應相當於2.7-5.0千克TNT爆炸的衝擊波效應,其衝擊波作用面積比同等質量的TNT炸藥大40%,衝擊波持續時間也比TNT爆炸長得多。燃料空氣彈對於有生力量、軟目標、輕型裝甲目標有很大的毀傷威力。由此可見,雲爆彈的出現是常規兵器的重大革新和發展,使常規武器增加了一個系列。

發展過程

早在第一次世界大戰,就曾經使用過在迫擊炮彈內裝乙炔,使其與空氣混合後點火產生爆炸,以增強殺傷威力,但因效果不佳而作罷。二次世界大戰後開始作有系統之研究,把裝有丙烷、乙炔的燃料筒,從空中投下,俟燃料筒破裂燃料散出後,再以曳光彈射擊油氣雲,希望能將之引爆,結果亦不甚良好,且實驗方法粗糙,進展非常緩慢。

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直到一九六一年美國海軍武器試驗站在加州“中國湖”進行雲爆彈的可行性研究後,始於一九六二年開始進行雛型雲霧彈(FWS-1)之設計、實驗及評估,並成功將其運用於越南戰場上。發展至今,雲霧彈之技術不僅已趨成熟,且在戰爭中被廣泛的運用。

雲霧彈爆炸原理,主要使用燃料大多為環氧乙烷、環氧丙烷等高揮發性之易燃燃料,目前已發展至第三代。由於第一代與第二代雲霧彈均須實施兩次式引爆,也就是第一次先引燃高爆藥,並將裝填之燃料散布至空氣中,使其形成油氣雲;第二次則待油氣雲形成後引爆,產生爆震波、超壓及高溫之殺傷效能。因此在第一、二次引爆時會造成時間差,容易受環境因素影響,導致武器系統可靠度低,也不適宜在高速狀態下使用,而限制其使用之範圍。

特別是第二次引爆裝置,對於精確度和整體環境配合的要求甚高,如引爆油氣雲之濃度、點火高度、點火起爆延遲時間等之控制,風速、空氣濕度等大氣環境中氣象條件的配合,以及油氣雲與空氣混合不均勻等等,均將使爆炸能量相對降低。此外第一、二代雲爆彈投射時,均須使用減速傘來減低投擲速度,以利燃料與空氣之混合,故第一、二代雲爆彈最大特徵即為具有減速傘裝置。此一裝置不僅增加雲霧彈本身之重量與體積,更限制了彈頭與載具之酬載率。

第三代雲霧彈與第一、二代雲霧彈最大不同,乃在於其僅需一次引爆即可完成,不僅簡化武器構造,降低製造生產成本,亦加大運用效果,對武器性能、戰場存活率及戰術運用彈性,均獲得重大進步與改善。早於一九八七年起,美、俄、加拿大等國即已展開第三代雲爆彈之研發;另根據資料顯示,中國大陸亦早已著手研發,最近可獲致技術之突破。

與普通炸彈、溫壓彈的區別

與普通炸彈的主要區別在於戰鬥部中裝藥的不同。雲霧彈戰鬥部中裝填雲爆劑,雲爆劑一般為固、液兩相混合燃料,液體成分一般為石油化工燃料,如硝酸異丙酯、環氧乙烷、環氧丙烷,固體成分一般為鎂粉鋁粉等,雲爆劑靠爆炸拋灑開後,與空氣混合發生劇烈爆炸而形成殺傷。由於雲爆劑成分為燃料,在爆炸反應時所需氧化劑為空氣中的氧氣,因而受使用環境(如雨雪、高濕

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、高海拔、開闊地等)限制很大。而一般炸藥本身含有氧化劑,不易受使用環境的影響。另外,雲霧彈的爆轟時間比一般炸藥爆轟時間長得多,有的甚至長二十幾倍;雲爆劑爆炸時的超壓不是很高,為一般炸藥的10%左右。

一般認為,雲霧彈和溫壓彈是同種彈藥。雲霧彈是以生成的雲霧狀煙雲爆炸現象而得名的,溫壓彈是以爆炸時產生的高溫和超壓殺傷作用而得名的,俄羅斯人稱雲霧彈,美國人稱溫壓彈。也有人認為,溫壓彈是雲霧彈的改進型,在雲爆劑里加進了氧化劑,從而減小了使用環境的限制。

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