石墨炸弹
用于攻击城市电力输配系统的特殊炸弹
石墨炸弹又名软炸弹、断电炸弹,俗称“电力杀手”,因其不以杀伤敌方兵员为目的而得名。石墨炸弹是选用经过特殊处理的纯碳纤维丝制成,每根石墨纤维丝的直径相当小,仅有几千分之一厘米。主要攻击城市的电力输配系统,使其瘫疾。
石墨炸弹又因其对供电系统的强大破坏力而被称为断电炸弹,主要攻击对象是城市的电力输配系统,并将其瘫痰。石墨炸弹是选用经过特殊处理的纯碳(碳化学式C相对原子质量12.01,原子序数为6,非金属第2周期)(石墨)纤维丝制成,每根石墨纤维丝的直径相当小,仅有几千分之一厘米,因此可在高空中长时间漂浮。由于石墨纤维丝经过流体能量研磨加工制成,且又经过化学清洗,因此,极大地提高了石墨纤维丝的传导性能。石墨纤维丝没有黏性,却能附在一切物体表面。
已经用于实战的石墨炸弹体现了战斗部的定制特性。石墨这种材料,是日常铅笔的基本原料,在自然环境下是安全稳定的。但当其被导弹或者制导炸弹用于对供电系统的毁伤时,就充分利用了它的导电性能,造成供电系统的大范围短路瘫疾。
历史沿革
研制背景
美国开发石墨炸弹的灵感来源于一次偶发事件。在一场海军飞行演习中,一种雷达干扰弹被使用,其工作原理是释放大量散布的箔条,创建一条箔条云干扰通道,目的是混淆、阻断或降低敌方雷达和其他电子设备的侦测能力。这种干扰可以在雷达显示器上产生复杂的电磁反射波和虚假目标信号,阻止雷达锁定实际目标,从而保护被掩护目标。这次使用的箔条是一种简单制作、易于使用、开发周期短且成本低廉的无源干扰材料。但在此次演习中,这些本应用于保护飞行编队的微小箔条,却被风吹到了144.84千米外的高压电线上,导致了变压器短路,使美国南加州部分地区发生停电。这个小事故激发了美国军事专家的创意,他们从这一意外现象中看到了潜力,并提出了利用此类方法来开发一种旨在破坏敌方电力系统的干扰弹的想法。
研制历程
石墨炸弹在美空军的编号为BLU-114B。美国对石墨炸弹作进一步改进,其中一项研究项目是使石墨炸弹成为美国21世纪机载武器“联合直接攻击弹药(JDAM)”中的一种子弹药,并将这种子弹药编号为AGM-154D。石墨炸弹初期使用的导电材料并不是石墨丝,而是导电能力稍差的碳纤维,碳纤维材料的直径也比石墨丝要大得多,因此早期的石墨炸弹被称为“碳纤维弹”。美国将这种材料装在“凯特”2型战斗部内,使用BGM-109巡航导弹发射。
海湾战争结束后,尝到碳纤维热诱饵弹甜头的美军,加大了对这种非致命性武器开发研究的力度。1992年,美国防部从国防预算中拨出1.48亿美元专款,专门用于研究非致命性武器,并在参谋长联席会议作战部设立了一个高级领导小组,致力于空战、海战和陆战中非致命性武器的研究。科索沃战争之后,美国决定在飞机投放的战术弹药上加装GPS制导装置,以使投放的精度更高。
使用情况
海湾战争期间,美军就率先对这种武器进行了作战实验。当时,美军为尽快摧毁伊拉克电力系统,打击伊战略重心,瘫痪其国家赖以生存的经济基础设施和防御作战系统,迫使萨达姆尽快投降,首次使用了正在研制中的非致命武器碳纤维干扰弹。在对伊拉克重要的发电厂、配电站、雷达站的突击中,美国军队使用飞机和巡航导弹分别对这些目标投放了大量很细的、能导电的镀金属碳纤维丝和粉末,致使这些目标高压线路发生短路,雷达和防空导弹不能使用,整个作战系统全面陷入了瘫痪。
1999年,北大西洋公约组织经过对南斯拉夫联盟共和国40天的空袭,发现南军指挥控制系统仍然有效,雷达情报系统没有中断,北约战机仍受到威胁,为瘫痪对方电力供应系统,北约在南联盟境内使用了专门破坏电力与电子系统的石墨炸弹。
2003年攻打伊拉克时,美军向伊拉克首都巴格达发射了多发以碳纤维为战斗部装料的导弹。顿时,大碳纤维丝团,像蜘蛛网一样密密麻麻地纷纷飘向电厂、电站,造成巴格达全市停电,不少电器被烧毁。其中,军事领率机关的停电、通信部门的停电以及以电为能源的诸多侦察、瞄准乃至射击武器的停电直接影响了作战。
原理
利用石墨纤维细微和导电的特性,将其落到电站或变电站的高压线上,即成为一个极强的电导体。当造成过流短路时,受热汽化并产生电弧,已达到涂覆在电力设备上并破坏它们原有的绝缘性能,进而使电力设施长期受损,难以修复的目的。
基本设计
基本结构
石墨炸弹是选用经过特殊处理的纯碳(碳化学式C相对原子质量12.01,原子序数为6,非金属第2周期)(石墨)纤维丝制成,每根石墨纤维丝的直径相当小,仅有几千分之一厘米,因此可在高空中长时间漂浮。由于石墨纤维丝经过流体能量研磨加工制成,且又经过化学清洗,因此,极大地提高了石墨纤维丝的传导性能。石墨纤维丝没有黏性,却能附在一切物体表面。
布撒器结构
石墨炸弹是装在SUU-66B布撒器内的。攻击时,这种武器可挂在B-1、B-2轰炸机、F-117、F-16战斗机等作战飞机上,飞机能在6千米的高空投放。当弹药布撒器降落到目标1~2千米的高度上弹箱自动打开,弹箱内的弹药罐向四面抛出,抛出的炸弹尾部装有一个小降落伞随即自动开启,对弹药罐起稳定作用。弹药罐稳定后,降落伞自动脱开,同时爆炸。
使用方式
1.激光制导的炸弹在目标上空炸开、旋转并释放出100~200个小的罐体,每个约有易拉罐大小。
2.每个小均带有一个小降落伞,打开后使得小罐减速并保持垂直。
3.罐内小型的爆炸装置起爆,使小罐底部弹开,释放出石墨纤维线团。
4.石墨纤维在空中展开,互相交织,形成网状。
5.由于石墨纤维有强导电性,当其搭在供电线路上时即产生短路造成供电设施崩溃。
技术特点
1.炸弹成本低廉,石墨炸弹只需在设备上空附近爆炸即可,不需要进行点对点的精确攻击,与精确制导的导弹相比,其成本便宜的多。  
2.石墨炸弹无需攻击变电站或电厂等电力枢纽,可在成百上千公里漫长输变线路上的任意一点进行攻击,会造成对方防空火力难以布防的局面,消耗对手的作战效能,降低其防空效率,使对手的作战成本大幅上升。    
3.硬摧毁作战可以通过紧急抢修,恢复部分作战效能,而使用石墨炸弹对电力设施进行攻击,很难确认有多少地方上有石墨丝。在战时清除石墨丝是一件非常费时费力的事情,哪怕有一点没找到,输变线路也无法恢复供电。  
 4.使用石墨炸弹进行攻击,不会造成人员伤亡,因此不会遭受因此而造成的人道主义谴责,但是对于对方的民心士气却会造成极大打击。
防御手段
石墨炸弹的防护措施,主要依靠重要经济目标防护中的伪装诱偏、干扰、摧毁等。
1.防御要尽早,就是在石墨炸弹爆炸前就把它们打掉,不让石墨抛撒出来,这个反弹道导弹武器应该能实现。
2.重点的输配电中心要加装防护设备,如线路加装绝缘层,重要线路放在地下或是封闭。
3.加强清理,如果真的遭受了破坏,电力系统工人要迅速清理。
相关事件
石墨炸弹的计划
美苏冷战时期,苏联就提出研制石墨炸弹的计划,最终也成功了,只是没有在实战中运用。
韩国研制石墨炸弹
2017年12月7日,韩国国会通过了2018年国防预算案,总额达43.1581万亿韩元(约合人民币2530亿元)。较2017年增长7.0%,增幅创2009年以来最高水平。其中尤为引人注意的是,韩国军方将投入5亿韩元用以研发石墨炸弹。
参考资料
电力杀手—石墨炸弹简介.中国科学院宁波材料技术与工程研究所网络化科学传播平台.2024-03-14
目录
概述
历史沿革
研制背景
研制历程
使用情况
原理
基本设计
基本结构
布撒器结构
使用方式
技术特点
防御手段
相关事件
石墨炸弹的计划
韩国研制石墨炸弹
参考资料