碳纤维弹，又称石墨炸弹，是一种以子母弹的形式，由导弹或炸弹作为携带工具，专门用于攻击对方发电厂及其供电系统的软杀伤弹药。
（1）电力系统的易损特性
①电力系统的易损性分析。电力系统是指由发电厂、变电所、输配电线路，直到用户等相互连接的一种整体，包括发电厂、输电线路、配电线路、升降压变电站。一般电厂都是封闭的，而电厂出口线路也都有保护，不可能被破坏。输配电线路和它所联系的各类变电所构成电网。输配电线路有两种：一种是架空线路；另一种是电缆线路。电缆线路埋于地下，显然不在攻击之列；架空线路是将电线架设在杆塔上，设于户外并露置于大气中。变电所的配电装置有的采用屋内布置，有的采用户外布置，但考虑到输配电线路的大量性及其广阔的覆盖面积，因此电力网络部分的露空输配电线路成为碳纤维弹攻击的主要目标。变电站分区域性（≥110 kV）和地区性（＜110 kV）两种。变电站和配电装置多数采用户外或露天布置，只有部分低于35 kV的地区性电站才采用屋内式布置。所以，大型变电站的配电设备也是碳纤维弹攻击的主要目标。
②电力系统的故障分析。对于碳纤维的应用来说，主要是利用碳纤维丝束造成电力系统短路故障或烧毁。短路故障指的是电力系统正常运行情况以外的一切相与相之间或相与地之间的短接。三相系统中短路故障类型主要有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。
短路故障可分短时故障和永久故障。为防止短时故障，线路上常采用重合闸进行保护。当短路物品被烧毁后，电路又恢复了。碳纤维丝束能否被烧毁，可否实现短时故障或永久故障，与碳纤维丝束的性能直接相关。
（2）碳纤维的物理特性
碳纤维是近30年来迅速发展起来的一种新型材料，不仅具有一般碳材料密度小、强度高、导电性能好、耐高温和耐腐蚀等优良特性，而且很柔软，具有可编织性。
①碳纤维的基本类型。碳纤维的基本种类有很多，按制备原料可分为4类：天然和人造碳纤维、聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青碳纤维和气相生长纤维。现在已被大规模生产的只有PAN碳纤维和沥青碳纤维。其中，前者占产量的90%，后者占产量的10%。
②碳纤维的电性能和其他物理性能。为了研究碳纤维的应用，首先分析一下碳纤维的电性能和一些物理特性。表14-6列出了各种不同碳纤维以及常见导体的物理机械性能。
表14-6 各种碳纤维及常见导体的物理机械性能
续表
由表14-6可见，与一般金属导体相比，各种碳纤维的抗拉强度和弹性模量是很高的，因此对使用要求不成问题。它的密度比金属低，因而比金属轻；但碳纤维的导电性能比金属差。它的电导率要比金属小2～3个数量级。
由于弹用碳纤维是用来短路高压电网的，因此碳纤维性能的好坏至关重要。碳纤维性能的好坏与它的石墨化程度有关，即石墨化程度越高，导电性越好。目前石墨碳纤维的电导率可达4.4×105（S/m），比铜线和铝线约小2个数量级。
③碳纤维丝的特点。碳纤维弹丸内部装的不是炸药，而是大量极细密的碳纤维，专门用于干扰敌方的供电设备。这种经过化学处理的碳纤维丝有以下几个特点：
一是非常细。碳纤维丝直径只有20μm，而且很轻，可以随风飘移到任何角落，无孔不入。
二是具有极强的导电性。当这些碳纤维丝黏附到电力设施上时，可造成短路，使整个电网瘫痪；如果飘入计算机等电子设备中，则同样可使其击穿或损坏。
三是对人员虽然没有伤害，但它能黏附在人的皮肤上，使人感到奇痒无比而无法工作。
（3）碳纤维弹的结构和作用
碳纤维弹主要由母弹、子弹药和雷达测高仪等构成。母弹是3瓣圆柱形筒体，顶部带有引信，尾部为折叠式弹翼。圆柱形筒体内可装填200多个碳纤维子弹药。子弹药酷似易拉罐，长约20 cm，直径为6 cm，顶部设有可充气的降落伞，底部设有弹簧底盖，筒体内装有20～40捻为一束的高导电性碳纤维团（图14-7）。
母弹既可以装在巡航导弹上，也可以装在飞机上直接往下投掷。弹体上一般装有雷达测高仪。当弹体到达发电厂、配电站、雷达站这些指定目标的上空，降至预定高度时，弹药自动引爆。首先释放出无数枚罐头盒大小的子炸弹，然后子炸弹把碳纤维丝再炸成直径几百米的碳纤维团。(www.xing528.com)
碳纤维团在目标地区降落时，由于碳纤维丝的导电性和附着力作用，碳纤维丝会附着到变压器、供电线路上。当高压电流通过碳纤维时，电场强度明显增大，电流流动速率加快，并开始放电，形成电弧，致使电力设备熔化，使电路发生短路。若电流过强或过热，则会引起着火；电弧若生成极高的电能，则造成爆炸。由此会给发电厂及其供电系统造成毁灭性的破坏。另外，由于它极细小，清除十分困难，一旦电网遭到袭击，很难在短时间内恢复。所以，碳纤维弹是一种对发电厂破坏性极大、技术含量较高、成本较低的软杀伤弹药。
图14-7 BLU-114/B碳纤维弹
（4）美国BLU-114/B碳纤维子弹药
BLU-114/B碳纤维子弹药是美国用于攻击电力设施的一种特殊用途子弹药（图14-8），装填到各类武器的战斗部中，布撒后，其纤维落于电网上，会导致短路，达到不能正常供电的目的，因而被称为黑弹（Blackout Bomb），美国人称之为电力炸弹。因其只使电力网失去供电能力，并未破坏设备系统，供电功能可恢复，故又被称为软炸弹。美国在1999年的科索沃战争中首次使用装填该子弹药的CBU-94/B集束炸弹，战果显著。
图14-8 BLU-114/B碳纤维子弹药
①结构与性能特点。BLU-114/B碳纤维子弹药外形呈圆柱形，类似一个直径约为70 mm的罐头盒，内装大量的碳纤维丝和少量的炸药。该碳纤维丝很细，直径为1/10毫米数量级，由铣削加工而成，然后经化学清洗，在表面被涂上一层增强导电性能的物质，变成更优的导电纤维。子弹药爆炸后，大量的碳纤维丝束散落在变压器和输电线路上，引起电路短路。短路时间大于电网短路跳闸时间阈值时，立刻造成电网供电中断。其主要战术技术性能如表14-7所示。
表14-7 BLU-114/B主要战术技术性能
②作用过程。BLU-114/B碳纤维子弹药可由CBU-94/B子母（集束）炸弹和CBU-102/B子母（集束）炸弹投放。CBU-94/B是一种专用于攻击电力系统设施的集束炸弹，由SUU-66/B战术弹药布撒器和BLU-114/B子弹药两部分组成。其头部是引信，中间是由3片壳体组成的圆柱形容器，而尾部是折叠弹翼。炸弹被投放后，折叠尾翼打开并偏转一定角度，使SUU-66/B布撒器逆时针旋转。到达一定高度后，引信使布撒器壳体裂开，抛出子弹药。该炸弹的质量为408.2 kg（900 lb）。
BLU-114/B碳纤维子弹药作用过程如下：
一是SUU-66/B布撒器由战机投放，下降到一定高度后（较低的高度），布撒器外壳打开，抛撒出202枚BLU-114/B子弹药。
二是每个子弹药都带有一个小降落伞。打开降落伞后，子弹药减速并稳定下落。
三是下落到一定高度时，子弹药内的引信起爆少量爆炸装药，使子弹药外壳破裂并施放缠绕在卷轴上的碳纤维丝。
四是碳纤维丝在空中散开并互相搭接在一起，成网状，搭接到变压器或输电网络上。
五是碳纤维丝经处理后导电性能极高，故一旦被抛送到变压器和输电网络上，即可造成电路短路。伴随着短路会形成巨大的弧光、火球、电线着火，电路中断，电网失效，供电区断电。
携带BLU-114/B子弹药的碳纤维弹的主要特点是：
一是成本低，破坏力大。如每枚CBU-94碳纤维炸弹成本在10万美元以下，但对电网造成的破坏是巨大的。
二是防御较难。由于电网大面积连通，变电站分布广，因此难以防守，易于攻击。
三是技术含量较低。
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