活性毁伤技术开辟新途径提升威力

针对惰性金属毁伤元毁伤能力不足问题，2000年前后，提出了一项颠覆性武器终端毁伤技术概念，即活性毁伤材料增强战斗部技术（Reactive Material Enhanced Warhead），为大幅提升武器毁伤威力开辟了新途径。

在技术概念及内涵上，这项颠覆性武器终端毁伤技术的核心创新在于，传统金属毁伤材料，虽具有强度和动能毁伤优势，但不会爆炸，只能以纯动能侵彻和贯穿方式毁伤目标；而炸药、火药、推进剂等传统含能材料虽具有化学能和爆炸毁伤优势，但缺乏足够的强度，只能以装填方式使用，通过爆炸或爆燃进行化学能释放及转化，实现动能毁伤；活性毁伤材料的显著技术特点是，集强度和能量双重属性优势于一体，即既具备类似传统金属毁伤材料的力学强度，又具备类似传统含能材料的爆炸能量。因此，当这种活性毁伤材料以一定的速度命中目标时，既能产生类似金属毁伤材料的动能侵彻毁伤作用，又能发挥类似含能材料的爆炸毁伤优势，从而创造一种全新的动能与爆炸能双重时序联合毁伤机理，使目标毁伤模式从纯动能机械贯穿模式，向先穿后爆毁伤模式跨越性转变，从而显著增强毁伤元对打击目标的毁伤能力，实现战斗部威力大幅甚至成倍提升，活性毁伤增强技术概念及模式如图1.7和图1.8所示。

图1.7　活性毁伤增强技术概念及内涵

图1.8　活性毁伤材料典型动能与爆炸化学能联合毁伤模式

2000年，美国首次在国防技术领域计划（DTAP）中列入活性毁伤材料战斗部先进技术演示项目（Reactive Material Warhead ATD）。这项为期三年（2000—2002年）的研究任务在美国海军研究局（ONR）主持下，由海军水面武器作战中心（NSWC）、空中武器作战中心（NAWC）和DE技术公司联合承研。

2002年，美国海军研究局在空中和水面武器技术研究计划进展评估中首次披露，美国海军试验了一种新型战斗部。这种战斗部采用了通过在氟聚物中混入活性金属粉体制备而成的活性破片，取代现役钨合金破片。初步试验表明，活性破片战斗部的杀伤半径与现役钨合金破片杀伤半径相比增大了100％，并有望进一步增大到500％。战斗部地面静爆威力试验如图1.9所示。

图1.9　美军活性破片战斗部地面静爆威力试验

2007年，美国陆军坦克战车司令部下属装备研发工程中心（US Army RDECOM-ARDEC）在第42届火炮和导弹系统年会上，首次展示了活性毁伤材料在聚能类弹药战斗部上应用研究的实质性进展。实验表明，装药直径约216 mm（8.5 in）的活性药型罩聚能战斗部，对标准沥青混凝土公路靶标炸坑直径约1.5 m（5 ft），对尺寸约1.5 m×1.5 m×5.5 m（5 ft×5 ft×18 ft）的标准钢筋混凝土桥墩靶标爆裂毁伤效应显著增强，如图1.10所示。(www.xing528.com)

图1.10　活性药型罩聚能战斗部地面静爆威力试验

2008年，美国国防先进研究计划局（DARPA）为推进活性毁伤技术的相关研究，设立活性毁伤材料结构（Reactive Material Structures，RMS）研究专项，旨在研发和验证拉伸强度不小于100 ksi（690 MPa）、含能量不低于1 500 cal/g（6.27 kJ/g）、质量密度不小于7.8 g/cm3，且安全性满足国防部炸药安全局（DDESB）标准的活性毁伤材料结构。研究工作分两个阶段实施，第一阶段不超过2年，目标是研发出胚体质量不小于250 g、拉伸强度不小于345 MPa的活性毁伤材料结构；第二阶段同样不超过2年，目标是研发出胚体质量不小于1 kg、拉伸强度不小于690 MPa的活性毁伤材料结构。

2011年，美国海军研究局再次披露相关研究进展，BBC（英国广播公司）报道称，美国海军成功研制了一种大威力爆炸材料。这种由氟聚物和活性金属混合制备而成的爆炸材料，具有钢的密度和铝的强度，应用于导弹战斗部上，毁伤能量可提高5倍，并且美国海军计划年底进行导弹飞行试验。

此后，可能是技术保密等原因，美国海军、陆军都少有相关研究实质性进展的公开报道，特别是工程研制、靶场试验、威力性能及装备情况等。

国内方面，“十五”规划以来，我国基本上与美国同步开展了相关研究工作，特别是在装备前沿技术创新、专用技术预研、重大专项技术攻关、关键技术系统集成演示验证、工程型号研制等国防科技发展规划的支持下，历经近20年的自主创新，实现了从技术概念探索与验证、关键技术攻关与突破，到在各军兵种武器平台上推广应用的全面跨越，形成了系列自主知识产权，推动了系列武器的换代发展，实现了重大前沿核心技术方向的并跑甚至领跑。

从武器化应用角度看，活性毁伤科学与技术研究主要涉及三个方面的关键问题：一是活性毁伤材料技术，二是活性毁伤材料终点效应表征技术，三是活性毁伤材料在不同类型弹药战斗部上的工程化应用技术，如图1.11所示。

图1.11　活性毁伤科学与技术研究范畴