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网友提问:
近段时间有关俄乌冲突的报道中,说俄军使用了一种名为TOS-1的“重型喷火坦克”“重型火焰喷射器系统”,并说它一次就能毁灭4万平方米,是“城镇毁灭者”“最强非核武器”“战场屠夫”。这些名称和绰号,对吗?
▲ TOS-1A火箭炮发射
▲ TOS-1A火箭炮的攻击效果
熊伟:
这种武器的型号是TOS-1A,不论俄文英文里怎么说,对应到中文以及中国的武器分类标准、称呼,它其实就是一种火箭炮,只不过是火箭弹、战斗部比较特殊的火箭炮。
TOS-1A的底盘来自于T-72或者T-90坦克,这与很多履带式自行火箭炮一样。底盘上方的箱式发射器里是24根定向管(早期的TOS-1是30根),口径220毫米。
▲ TOS-1火箭炮还是30个发射管,后来的TOS-1A改成了24管
苏联时期研制的BM-27“飓风”火箭炮(俄军和乌军现在也在用),就是220毫米口径的,只不过是轮式底盘,16根发射管。因此到这一部分,TOS-1A还是与普通火箭炮一样。
▲ BM-27火箭炮
不同的是火箭弹。
BM-27发射的220毫米火箭弹,长4.8米,弹重280千克,战斗部重100千克,内装51.7千克的高爆炸药,最大射程35千米。
▲ BM-27火箭炮的火箭弹,看着比较细长
▲ TOS-1A的火箭弹
TOS-1A发射的220毫米火箭弹有两种,长度分别是3.3和3.7米,弹重173和217千克。它们比BM-27的高爆火箭弹短了很多,火箭发动机更小更轻,最大射程只有4.5千米。它们的战斗部重量没有小多少,90千克,但不是简单的高爆弹头,而是燃烧弹、温压弹。
这两种弹头爆炸后,破片杀伤效果很小,但是前者燃烧作用很强,后者会产生大面积超压,而且通过高温燃烧消耗氧气、毁坏器材。这样的攻击效果,与炮弹区别大,与喷火器、航空燃烧弹更接近。再加上底盘来自坦克,30根发射管的数量可不少,整车重量和主战坦克相当,于是TOS-1A在外媒中有了“重型喷火坦克”的叫法。
但按照中国和各国军队对兵器的正规分类方法,它其实还是火箭炮,自行火箭炮。有很多其它火箭炮也能发射燃烧弹、温压弹战斗部的火箭弹,只不过TOS-1A只配备了这两类火箭弹,不发生高爆弹。它通过缩短发射管、火箭弹长度,缩短射程,来控制火箭弹重量,保持很高的管数。
俄罗斯还把TOS-1A的坦克底盘换成轮式底盘,发射管减少到18根,研制出了TOS-2。有报道说它的火箭弹把战斗部重量减小到45千克,最大射程提高到了6千米。还有报道说最大射程提高到18千米,这应该是加长了火箭弹。轮式底盘防护力低,通过增大射程来提高自身的生存力,是很自然的修改。
再说它的威力、绰号。
说TOS-1A是“城镇毁灭者”“最强非核武器”“战场屠夫”,主要是针对它的温压弹战斗部火箭弹。
温压弹可以看作燃料空气炸弹的发展型,或者说燃料空气炸弹和燃烧的结合。它装的不仅有高爆炸药,还有很多燃烧剂,比如铝镁金属燃烧剂,铝粉和氧化铁外加粘合剂组成的铝热燃烧剂,添加了硝酸钠和金属镁的凝固汽油,等等。炸药爆炸后,会把这些燃烧剂以粉末状或者雾状散布到空气中,然后产生爆燃(和粉尘爆炸类似)。含铝镁的燃烧剂燃烧时,会产生1600℃~3000℃的高温,同时消耗大量氧气。爆燃是散布开的,因此会产生大面积超压。有高温,有大面积超压,于是这种战斗部被称为“温压弹”。
和普通高爆弹相比,温压弹的爆炸有三大特点。
第一,同样重量下爆炸能量更高。普通高爆弹的爆炸能量都来自炸药,因为它们的化学反应中不需要氧气参与。而温压弹,会“拉”空气中的氧参加化学反应,释放的能量就更多。
第二,对人员杀伤范围大。燃烧剂散开后的爆燃,是一片云,不是一个点,因此它的冲击波超压,不像普通炸弹那样中心高,往外急剧下降,而是更加“平均”,覆盖面更大。这好比把一个尖峰压成了一个高原。
第三,产生高温,而且大量消耗爆炸区内的氧气。
因此温压弹炸塌工事、毁伤坦克的能力不如高爆弹,可是对更大面积内的人员,杀伤力更强。如果碰上建筑、工事、洞穴这类封闭空间,冲击波更容易传播,氧气消耗更难补充,更容易产生窒息,伤害就更大。
一门TOS-1A一次发射24发温压弹火箭弹,能在4万平方米(也有说2个足球场,1.4万平方米)的面积内产生上述杀伤效果。
这就能算“城镇毁灭者”“最强非核武器”了吗?非也。
4万平方米,就是200米×200米,在某些国家也许能算一个小城镇了。不过对于火箭炮来说,4万平方米也不算大。美国一门M270火箭炮,能一次齐射12发227毫米火箭弹,如果采用子母弹战斗部,会撒出7728颗子弹,每一颗重230克,相当于一颗手榴弹。就算每一颗小弹覆盖3米×3米,那已经能覆盖6万平方米了。
▲ 美国M270火箭炮
如果是在野外,一门M270的杀伤威力并不比一门TOS-1A小,而且它的最大射程是32千米。如果人员躲在工事、建筑物内,可以避开这种爆炸。但子母弹都会有一些哑弹,变身为地雷,因此不少国际公约都在呼吁禁止使用它。
单论攻击一片防御工事内的士兵,M270可以说不如TOS-1A。但一架B-52轰炸机能投下30吨炸弹,重量是一门TOS-1A齐射的温压弹弹头的10倍,单算高能炸药量也超过它3倍了。因此还是B-52的炸弹威力更大。
▲ B-52轰炸机投掷炸弹
▲ B-52轰炸机
而且“最强非核武器”这个词,以前是形容美国的两种炸弹。
第一种是BLU-82燃料空气炸弹。温压弹与燃料空气炸弹的爆炸原理有点类似,但后者没有专门的燃烧剂,主要装药一般是液体可燃物,需要精确的二次起爆,受气象条件影响大,不适合做成小型弹药。可是和温压弹相比,燃料空气炸弹的冲击波超压更强,更适合做成大型航空炸弹,也被称为云爆弹。BLU-82就是一颗重达6吨的炸弹,美军曾在越南多次使用,一颗的爆炸威力就相当于11吨高爆炸药,方圆500米内(19万平方米)的人员基本没有存活的可能。
▲ BLU-82燃料空气炸弹
第二种是GBU-43炸弹,绰号“炸弹之母”,重量达到9.5吨,爆炸威力、杀伤范围比上面一个更大。它也曾被美军投在阿富汗,是最强的常规炸弹。
▲ GBU-43炸弹,MOAB是“大威力空爆炸弹”(Massive Ordnance Air Burst)的缩写
和这两种炸弹相比,TOS-1A的火箭弹就是小儿科了。即便是把一门TOS-1A齐射的所有火箭弹合起来,也超不过上面一颗炸弹。而且要是这样算,那么把一架美国轰炸机、战斗机可以投掷的弹药算上,都能超过一门TOS-1A。
要是说燃烧弹、温压弹比高爆弹更“屠夫”,那么美军手里的、用过的燃烧弹更多,大到轰炸机投掷,小到1975年服役的M202型四联装火箭筒(专门发射燃烧弹)。专门杀人的燃料空气炸弹,也是美军用得更早、更多,威力更不用说。
▲ M202火箭筒
另外,俄军现在发射的燃烧弹,见到的都是铝热燃烧剂,其优点是燃烧温度高,对军事器材破坏效果好,但成本高。而美军曾大量使用的凝固汽油弹,燃烧温度700℃~800℃,对人员杀伤效果不比前者小,还燃烧时间长、易扩散、粘附性强、成本低。
因此,称不上“最强非核武器”。俄军这个TOS-1A,只是牺牲射程、换来威力提高的特种火箭炮。
熊伟:2001年开始担任《兵器知识》杂志副主编至今,2003年获得副编审技术职称。至今已在《兵器知识》《我们爱科学》等期刊上发表科普文章200多篇;参与央视七套《军事科技》栏目的策划,撰写了《未来战场》《枪械大师》系列片的脚本文案,央视国防军事频道的《现代都市作战的步兵装备》等脚本文案;主编过中国科普文选(第二辑)《利甲狂飙》一书,参与编著了《绘军事》系列漫画军事图书,组织和执行了“中国古代发明创造国家名录”项目军事技术组的工作。
出品:科普中国
作者:熊伟
策划:金赫
监制:光明网科普事业部