防核转为防常规为主
新华网记者:现在世界面临着高技术局部战争,也就是信息化战争,面对新的精确制导常规武器,防护工程是否存在更难对付的新威胁。
杨秀敏:由于核武器只能相互威慑,而在实战中很难跨越核门槛,所以早在冷战时期,美国人就在改进常规武器方面下了很大工夫。苏联解体后,美国一强独霸,连续在伊拉克、科索沃、阿富汗发动局部战争,用以检验精确制导常规弹头以及远距离投送的战法。这给防护工程带来新威胁,我们的研究工作也开始从防核为主转为防常规为主。
相对二战时期的常规武器而言,信息化战争条件下的常规武器特点是对目标看得更清、瞄得更准、打得更狠,因而对地面建筑和浅埋工事的毁伤威力确实明显增强,但对深埋于岩体中的坑道工程而言,由于岩体具有很强的抗侵爆能力,故单弹打击时的毁伤威力增加有限。
精确制导武器可以进行定点打击,若针对同一瞄准点使用多发钻地弹先后实施连续打击,后弹沿着前弹弹孔继续侵入,如此一发接着一发,是否能够钻到任意深度?这在防护界曾经引起过争论,防护工程到底能不能抗得住多发钻地弹重复打击?就成为亟待回答的现实问题。
我们通过现场炮击试验发现,由于天然岩体存在节理、裂隙等软弱面,钻地弹侵入岩体后由于受力不均衡而发生偏转,后弹即使命中前弹弹孔,则其弹道轨迹都将进一步偏转,因而不会出现侵彻深度无限累加的现象。
根据数值模拟计算结果,多弹重复打击的毁伤深度一般不会超过单弹毁伤深度的两倍。由此可见,在多弹重复打击条件下,具有足够厚度防护层的坑道工程仍然是安全的。
另外,坑道出入口的防护层较薄,且暴露在外,成为精确制导弹头瞄准袭击的必然目标。当发生堵口爆或口内爆炸时,空气冲击波将冲入通道,击穿防护门并危及坑道主体。如果将直通式坑口由“1”字形改造成“T”字形,前面增加的一横为穿廊,则当穿廊一端受袭时,冲击波能量会从另一端泄出,作用到主体坑道防护门上的超压值大为减低,从而可以避免一发弹破坏一条坑道的现象发生。
为了顺利开展常规武器破坏效应规律的研究,我带着我的学生从1997年开始,决心编制一套具有自主知识产权的大型冲击爆炸模拟计算程序。这项工作难度很大,最后任务落实在当时正攻读博士学位的邓国强等人身上。
美国有关这方面的软件不下十来个,其中也有少数简化版出口到我国,但是这些软件有多方面的限制,涉及军用的关键功能或删或限,只能拿来作学生练习题,遇到实际工程问题就算不下去,没有真正实用价值。
经过十年不懈努力,我们终于建立了武器爆炸冲击效应的计算理论框架,研发了具有自主知识产权的大型模拟软件系统,研制了高性能计算硬件系统,从而搭建了防护工程毁伤评估的技术平台,突破了国外在此领域的技术封锁。所有常规武器的冲击爆炸效应都能进行仿真模拟,为我们的研究工作奠定了坚实基础。