云爆作用與單兵云爆彈

云爆彈，外國人稱Fuel Air Explosive，即燃料空氣彈藥(FAE)。由于這種彈藥發(fā)射到目標區(qū)后會先形成云霧，然后再次起爆，形成巨大氣浪，從而摧毀建筑物、森林、殺傷人員等，所以有了“云爆彈”這個名字。此外，也有人稱它為“油氣彈”、“氣浪彈”等等(參見本刊1998年第8期《臺灣軍隊的“小原子彈”》)。

什么是云爆作用？
云爆彈的出現(xiàn)被認為是常規(guī)彈藥的重大發(fā)展。它的破壞作用主要是超壓場，即利用超過大氣壓力的壓力場來達到破壞的目的，其次是溫度場和破片。雖然云爆彈產生爆轟波的最大爆轟超壓值比普通炸藥低，但由于其爆轟反應時間(包括爆燃反應時間)高出普通炸藥幾十倍，所以沖擊波的破壞作用比起普通炸藥來要大得多，其作用面積也要大。有試驗表明，環(huán)氧乙烷-氧爆轟時，其沖擊波作用面積比同等質量的TNT炸藥大40%。
注：爆轟波就是指爆轟反應區(qū)的強沖擊波。爆炸可以分為爆轟和爆燃兩種。爆轟是反應速度非常高的一種氧化反應，反應速度大于2000米/秒。當反應速度在1000～2000米/秒時，我們稱之為爆燃，爆燃是一種很不穩(wěn)定的狀態(tài)，極易轉化為爆轟或燃燒。燃燒時的反應速度低于1000米/秒。
超壓值就是指超過大氣壓力的氣壓值，它是爆轟反應中一個重要的參數。

▲ 中國500千克云爆炸彈500千克云爆炸彈爆炸效果圖

云爆彈既然被稱為燃料空氣彈藥，顧名思義，其裝藥不是炸藥而是燃料。炸藥在發(fā)生爆轟反應時全靠自身來提供氧，云爆彈爆炸時則是充分利用爆炸區(qū)內大氣中的氧氣，所以等質量的云爆彈裝藥要比炸藥釋放的能量高得多，而且還能在作用范圍內形成一個缺氧區(qū)域，使人窒息而死。
大家知道，任何燃料當它在空氣中的濃度——固體的粉末、液體的霧滴達到一定值時，都可以通過一定的激勵達到點燃并轉為爆轟，或者直接進入爆轟狀態(tài)，就像礦井的瓦斯、面粉廠的面粉或紡紗廠的粉塵爆炸一樣。但作為云爆彈的燃料應具有點火能量較低、與空氣混合時易達到爆炸極限濃度、且爆炸極限濃度范圍較寬以及爆轟時所產生的熱值較高等特點。

▲ 單兵云爆彈作用效果

這種武器的首次出現(xiàn)是在1967年的越南戰(zhàn)場，當時的侵越美軍為了消滅越南人民軍和游擊隊，在山地和叢林投放了大量云爆彈，破壞效果非常顯著。
云爆彈通常裝填的燃料都很多，比如越戰(zhàn)使用的云爆彈裝藥為幾十千克到上百千克，所以常被用作航空炸彈和火箭彈的戰(zhàn)斗部。那么，云爆作用能否應用到單兵的裝備上呢？回答是肯定的，俄羅斯(蘇聯(lián))已經生產并在實戰(zhàn)中使用了“什米爾”單兵云爆彈。

▲ “什米爾”單兵云爆彈。

▲ 發(fā)射原理圖

“什米爾”單兵云爆彈
由于云爆彈的特殊作用原理，單兵云爆彈與單兵所使用的手榴彈、槍榴彈、榴彈發(fā)射器等武器不同的是，其它武器大都是靠破片殺傷，以人員為主要殺傷目標，而單兵云爆彈則是以沖擊波摧毀建筑物為主要目標，也可殺傷有生目標。

▲ 俄羅斯“什米爾”PRO-A云爆彈擊中建筑物和野戰(zhàn)工事后的毀傷效果

俄羅斯(蘇聯(lián))的“什米爾”(赤眼蜂)單兵云爆彈已在阿富汗、南斯拉夫等戰(zhàn)場上廣為使用。它作為一種步兵攜行使用的武器，主要用于摧毀掩體、建筑物、輕型裝甲車輛以及殺傷有生力量等，配合步兵分隊進行攻堅作戰(zhàn)。它的一個最突出的特點是將普通云爆彈所需的兩次起爆簡化為了一次起爆。
普通云爆彈需要兩次起爆，一次是把燃料拋散成霧狀，另一次是把最佳狀態(tài)的霧團激勵為爆轟反應。其威力大小取決于第一次起爆時對燃料的拋散均勻性、成霧的狀態(tài)和第二次起爆時間的準確性，因而一般講這種彈藥作用可靠性并不很高。如果將兩次起爆簡化為一次起爆，它的作用效果和可靠性是否會有很大的提高呢？
對此，俄羅斯人做了成功的嘗試，他們把固體(粉末狀)和液體燃料混合在一起，用一個引信和爆炸裝藥完成了對燃料的拋散和點火的全過程，燃料的微粒和霧滴在點燃后開始爆燃，進而轉為爆轟。
“什米爾”屬于一次性使用武器，一個戰(zhàn)士平時可背1～2具。它威力大、可靠性高，對人員、設備有較強的毀傷能力，尤其是當它在半封閉空間內爆炸時，對建筑物的破壞力比常規(guī)彈藥要大得多，特別適合用于摧毀掩體和城市建筑物等。
該武器還可以從房間內向外射擊(后方需距墻5米遠)，便于在城鎮(zhèn)戰(zhàn)斗中使用。
該武器的發(fā)射筒采用玻璃鋼結構，用前后蓋密封，筒的前部和中間部位有兩個握把，平時處于折疊狀態(tài)。中間部位的握把和擊發(fā)機構相連，打開該握把時擊針簧就受到壓縮，使擊針獲得能量(相當于待擊狀態(tài))。擊發(fā)時長桿擊針撞擊發(fā)射筒后部的底火，底火引燃后，通過加強器點燃發(fā)動機裝藥。彈丸飛離筒口后，發(fā)動機或后拋或留在筒內，射擊后發(fā)射筒即被丟棄。
作為一種筒式武器，它與火箭筒不同的是采用了浮動發(fā)動機，發(fā)動機有前噴口與后噴管兩個通道。前噴口噴出的火焰在發(fā)射筒內、彈丸與發(fā)動機之間建立起一個工作壓力區(qū)，推動彈丸飛出發(fā)射筒，并賦予發(fā)動機一個向后的作用力。與此同時，向后噴出氣體的反作用力又對發(fā)動機有一個向前的作用力，從而使發(fā)動機在發(fā)射筒內得到平衡，并使武器不產生后坐力。
其瞄準機構采用準星照門結構，每個班還配有一個帶測距功能的瞄準鏡，用以精確射擊。
為在強攻作戰(zhàn)條件下掩護士兵更容易地接近敵人或者轉移陣地，它還常和煙幕彈一起配合使用。所用煙幕彈實際上就是把云爆劑改為發(fā)煙劑類彈藥，使用的是相同的發(fā)動機和發(fā)射筒。
不過，“什米爾”也有不足之處，它的重量較大，單發(fā)有12千克，雙聯(lián)裝達到24千克，不便于單兵攜行，另外遠距離射擊精度也不理想。