"上帝之杖"被验证？中国戈壁滩测超高速动能弹: 结果完全超出预料

140公斤14倍音速！中国在戈壁滩测试超高速动能弹对地打击原型实验，这是目前各大平台上自媒体正在热炒的话题，很多网友都问笔者这究竟是不是上帝之杖的武器？到底是真的假的？

140公斤14倍音速！这武器居然是真的

看到这些说法笔者也是一愣，因为一直都非常关注高超音速武器的动态，因此对业界的最新消息还是有些了解的，但这种武器却一点消息都没有，各大正规媒体与期刊上完全没有相关的论文，但隐隐约约感觉这种武器有印象。

果然笔者在根据相关的信息找到了一篇早在2018年就发表在《岩石力学与工程学报》上的论文，标题是《超高速长杆弹对岩石侵彻、地冲击效应理论与实验研究》，内容完全符合要求，因为在论文的倒数第二页有这样一段描述：

“根据某戈壁滩超高速动能弹对地打击原型实验：140 kg 的钨棒以 4 650 m/s 的速度撞击戈壁滩，形成坑深 3.0 m，坑径 4.6 m 的抛物形弹坑(见图 9)，”

各位看出什么端倪了吗？这已经在测试高超音速武器的打击效果，而且已经达到了14马赫的惊人速度，是不是很让人惊讶，早在5年前中国就玩过这种高超音速打击的把戏了。

高超音速武器：究竟有哪几种？

高超音速武器已经成为各国研究的主流，这种武器速度高、对方难以拦截、突防性能优良、对目标打击效果好，目前各国进度不一，中俄已经装备高超音速武器，中国列装的有DF-17、DF-27和YJ-21等，俄罗斯匕首、金扎尔等高超音速导弹！

而美国目前多个高超音速项目却还在测试中，3月底，美空军寄予厚望的AGM-183A“空射快速反应武器”（ARRW）测试失败，项目黯然下马，尽管美军并不止一个高超项目，但仍然给美军装备高超导弹的信心以重大打击。

目前的高超音速导弹可以通过飞行方式分成如下几个类别：

• 1、火箭推进型高超音速武器；
• 2、滑翔式高超音速武器；
• 3、吸气式高超音速武器；

第一种可以描述为弹道比较特殊的战术导弹，弹头是火箭推进后的高超音速，比如俄罗斯的匕首，这类武器门槛比较低，缺点是弹道可预测，被拦截概率比较高。

匕首

第二类是滑翔高超音速武器，有轴对称与乘波体两类，DF-21D据称是轴对称的双锥体滑翔体，而DF-17和DF-27则是乘波体，这类武器可以在水平与垂直方向机动，拦截非常困难。

第三类是使用超燃冲压发动机推进的导弹，分为轴对称和斜激波进气道等两种，目前测试比较顺利，但装备可能还有些距离，不过俄罗斯称已经装备了锆石吸气式高超音速导弹，但坊间都怀疑俄罗斯并没有这样的技术。

三种武器，不同技术路线，但最终只有一个结果，弹头将在5~15马赫的速度下撞击目标。高超弹头攻击的目标性质包括航母、驱逐舰、地面混凝土加固的机堡、隐藏在数十米深花岗岩山地的地堡等，因此了解下高超音速下弹头的侵彻性能无疑有助于对高超导弹的理解，能设计出侵彻性能更优良的弹头。

结果如何？如何提高侵彻性能

大家一定很想知道某戈壁滩超高速动能弹对地打击原型实验的打击效果是怎么评估的，这个深3.0 m的坑，坑径4.6 m的抛物形弹坑究竟是好还是不好，笔者给出的答案是效果并不好，因为一枚250千克的航弹造成的大坑大约为10米，深约4米，简单了说就是效果远不如一枚250千克级的航弹。

是不是超出了各位的预料？其实也超出了笔者的预料，论文末尾称高超导弹打击的效果可以用一句话来描述；

随着撞击速度的增加，超高速成坑形状以相似于地下浅埋爆炸向接触爆炸形状趋势转变，从而指出超高速弹侵彻成坑效应相似于地下浅埋爆炸，随着速度增加愈发趋近于地表接触爆炸。

似乎这完全不是我们想要的结果，因为高超音速导弹打击有两个目标，一个是希望弹头能穿透到极限深度，因为目前的加固地下指挥所深达30米甚至60米，上方被厚厚的花岗岩或者钢筋混凝土覆盖。要是20倍音速能穿透如此深摧毁目标，那么一定会造出这种武器，需求带动研发嘛，这是刚需！

另一个目标是希望它可以释放强大的动能，产生类似核爆的效果！但令人遗憾的是两者都没有发生，弹坑深度和直径甚至都不如航弹，这究竟是怎么回事？论文的末尾也给出了答案，表示这是内摩擦侵彻理论中的高速侵彻效应造成的，随着动能弹相对侵速提高，靶弹由固体侵彻转入半流体侵彻再到流体侵彻：

• Ma ≤ 1.5固体侵彻；
• 1.5≤ Ma ≤ 3.0 半流体侵彻
• Ma ≥ 3.0 流体侵彻

在速度小于1.5马赫时，固体侵彻，其穿透效果应该比较好，但随着速度提升，固体侵彻转变为流体侵彻，穿透效果虽然也在上升，但并没有正比例上升，这表示在高速侵彻物体的弹头设计上似乎要考虑这种情况。

如何解决这个问题：提高弹头硬度可以吗？

既然内摩擦侵彻理论认为速度提高到3马赫（3倍音速）以上后会近似于流体侵彻，这表示在极高速度的撞击下，弹头结构完全支撑不住高速带来的冲击，会“碎裂”成像流体一样，从而直接将动能卸载在表层“覆土”上，并不能达到穿入地堡深处爆炸的效果。

这就是趋近于地表接触爆炸效果的原因，会将绝大部分能量都卸载在表层，这是妥妥的浪费！相信一定有朋友会提出一个概念，能不能提高弹头强度与硬度以跨过这道坎？让弹头穿入目标内部越深越好。

答案已经有了，使用硬度极高的钨，这是一种银白色有光泽的金属，熔点高，硬度也很高，达到了69～81HRC，一般钢铁的硬度仅为50~60HRC左右，只有高碳钢淬火之后才能勉强达到65左右。我国的高硬度脱壳次口径穿甲弹是用钨来制造的，成本比较高，而美国等多个西方国家则用贫铀制造，这种武器穿甲弹性能不错但却会造成放射性污染，所以美国和西方标榜的所谓环保与人权就是个口号而已。

我国的ZTZ99式主战坦克的125毫米高膛压滑膛炮使用钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹时初速为1,780米/秒，现役坦克即使是最厚的前装甲在这种穿甲弹面前基本都能穿个透心凉。而《岩石力学与工程学报》上的论文中使用的是140千克的钨棒，极高的硬度加上极高的速度，但结果却差强人意！

所以问题来了，为什么中俄还是装备了高超音速武器？笔者大胆的猜测一下，可能有两个原因，一个是有很多目标打击其实不需要变态的穿透能力，比如航母这些水面舰艇以及普通地面目标比如普通机堡以及油库与弹药库以及交通与通信枢纽等。

另一个则很可能是解决了高超音速武器的穿透效果，虽然钨棒穿透效果不咋好，但并没有说一定要用钨棒是吧，论文中也说了，超过3倍音速后会达到流体侵彻效果，类似于金属射流的效果，容易被障碍干扰。钨这种材料太脆，用来穿透钢板用钨没毛病，但穿透岩石却不合适。

比如使用另一种强度更高但硬度稍低的材料，在高速穿透时不会解体，比如能达到自锻破片战斗部的效果，虽然是软的，但并不会不解体，一直保持在半流体穿透的状态，此时弹头不碎裂、能量集中、能达到比流体更好的侵彻效果。

另一个就是要改变弹头结构了，可以考虑两种机制，一种是前后弹头方式，快要接近目标时前一个弹头在火箭推进下先行侵彻然后深入内部爆炸，第二枚主弹头再通过同一条弹道进行第二次侵彻，两次结果一定会比第一次效果会更好，缺点是弹头设计过于复杂，对于弹道导弹的小型弹头来说设计难度提高太多。

还有一种是多级串联起爆弹药，在侵彻弹道的前方开路，比如一个2米长的弹头里，前1米弹头内按侵彻要求分3~4级侵彻装药，按侵彻速度依次提前起爆，为后方的弹头开路，这种模式结构简单，但爆炸可能会改变后面弹头的侵彻方向。

穿透过程中方向改变

当然这只是笔者闭门造车考虑的两种增加侵彻性能的思路，纯属一家之言，仅为各位思考提供思路，如有雷同纯属巧合。

上帝之杖武器：和这个是一样的吗？

这种金属钨棒打击地面的武器实在非常酷炫，但这并不是一个新概念，冷战时期就提出了天基动能武器的打击方案被称为“上帝之杖”，和中国在戈壁滩测试的这个方案非常相似：

将一颗携带了多枚钨棒的卫星发射到近地轨道上，在接到地面打击命令后即调整轨道，计算好提前量，在星下点经过目标区域上空前发射这枚钨棒。在火箭的推进下这根钨棒的速度会超过第一宇宙速度并穿过大气层，而钨的耐高温将能保证穿过大气层不至于融化，最后会以超高速击中目标。

其携带的巨大动能将会对目标产生类似于核弹打击的效果，即仅仅用动能就能将目标彻底摧毁，另外由于其发射的角度很高，速度太快，地面拦截系统基本没有好的方法可以拦截，因此这是一种非常干净的打击武器，使用时还没有放射性污染的顾虑。

假如在近地轨道的多个倾角上布置6~8枚这样的卫星，每颗卫星携带数十枚长度6.1米，直径0.3米的钨棒，这些卫星在接到打击命令后可以在12~15分钟内攻击目标，只有洲际导弹反应时间的一半，发射时还没有任何警告，打击角度还非常刁钻，基本不可能防御。

这种钨棒在穿过大气层时会被大气层消耗大部分速度，但仍然能以达到3千米/秒的速度轰击地面，据此计算，这根钨棒打击地面时包含的动能大约相当于11.5吨TNT当量（钨棒的质量约为8.2吨），据WIKI给出的资料，2003年时美国空军就曾提出过被命名为为“Hypervelocity Rod Bundles”（超高速棒束）的方案，也被称为“Rods From God”（上帝之杖）。

《特种部队2：全面反击》中的武器

五角大楼到底还是未能将这种传说中的武器搬上太空，因为面临太空武器化的顾虑，而且成本也偏高，但在2013年上映的《特种部队2：全面反击 》中却将这种武器搬上了荧幕，在全球核武器对射中销毁核武器后，英国伦敦被一根从天而降的钨棒给直接摧毁了！

这个打击效果确实非常恐怖，但经过计算我们也知道，就算11.5吨TNT能量彻底释放在打击地表也不可能产生类似核弹攻击的效果，最多也就摧毁一个加固地堡而已，而如今中国的科研人员经过实地的测试，穿透力还不太行，尽管11.5的TNT爆炸就算这是震动也能将地堡中的人员杀死，但这8.2吨的投放质量，远高于一般的洲际导弹，成本太高而性价比却很差。

不过想想也是挺可怕的，美国人曾经规划过的科幻武器被中国科研人员真的实现了，而且被验证不可行，但这却不是无用功，相信一定会用验证的理论来解决实际中真正遭遇的问题，近些年来中国高超武器的突破性发展，都来自于中国科学家的一次次试验，向他们表示致敬！