物理學在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用名師優(yōu)質(zhì)課獲獎市賽課一等獎?wù)n件

物理學在軍事領(lǐng)域中應(yīng)用主講人：李慶麗第1頁目錄一、物理學在古代軍事上利用二、物理學在近當代軍事上利用三、物理學對于當代戰(zhàn)爭意義四、物理學在未來戰(zhàn)場上利用第2頁

人類數(shù)千年軍事史，從某種意義上來說就是一部利用物理力量進行作戰(zhàn)和創(chuàng)造更優(yōu)異武器歷史。第3頁一、物理學在古代軍事上利用第4頁1.物理學在兵器上應(yīng)用

在火藥創(chuàng)造以前，軍隊里使用兵器我們稱它為冷兵器，所以我們把這段歷史時期稱為“冷兵器時代”。

第5頁石器時代青銅時代鐵器時代冷兵器第6頁石器時代由生產(chǎn)工具演化而來石鉞第7頁石鏃第8頁從出土青銅兵器來看主要有戈、矛、戟、鉞、刀、劍、匕首等。青銅時代春秋時期夫差矛越王勾踐劍第9頁鐵器時代“中華第一劍”——玉柄鐵劍第10頁冷兵器時代冷兵器按材質(zhì)分為石、骨、蚌、竹、木、皮革、青銅、鋼鐵等；按用途分為進攻性兵器和防護裝具；按作戰(zhàn)方式分為步戰(zhàn)兵器、車戰(zhàn)兵器、騎戰(zhàn)兵器、水戰(zhàn)兵器和攻守城器械等；按結(jié)構(gòu)分為短兵器、長兵器、拋射兵器、系兵器、護體裝具、戰(zhàn)車、戰(zhàn)船等。上面所說冷兵器無一不是力學知識在軍事上表達。在制作工藝上，工匠們追求是兵刃尖銳、堅硬和韌性，因為只有尖銳、堅硬而有韌性兵器在相同壓力作用下產(chǎn)生壓強才會更大，更易刺殺對方，而且愈加經(jīng)久耐用。第11頁秦朝兵器司馬遷在《史記》中統(tǒng)計了一次著名謀殺事件。在秦統(tǒng)一中國前一年，強悍秦軍正準備毀滅燕國時，一個叫荊軻使者帶著燕國地圖來到秦國，獻圖投降是假，刺殺秦始皇才是真。史記上這么描述：刺客荊軻手持匕首，繞柱奔逃秦始皇企圖拔劍還擊，三次拔劍而劍竟然不出。司馬遷解釋說，秦始皇配劍太長了，所以不能及時拔出來。青銅劍普通都是短劍，它無法做長原因是青銅材料易折斷。春秋戰(zhàn)國時期，最負盛名越王勾踐劍，全長不過55.6厘米。青銅劍普遍寬而短，60厘米似乎是青銅劍極限。這種長度配劍隨手就能夠抽出，秦始皇怎么可能因為劍太長而拔不出來呢？對于這個解釋，歷史學家一直很迷惑。第12頁1974年，考古人員在兵馬俑坑中發(fā)覺了一把完全不一樣青銅劍。令教授吃驚是，這把劍長度竟然超出了91厘米！能夠推測，當年秦始皇佩帶很可能就是這種加長青銅劍。在刺客緊逼奔跑中，要拔出快要一米長劍，確實不輕易。在青銅時代，鑄劍關(guān)鍵是在冶煉時向銅里加入多少錫。錫少了，劍太軟；錫多了，劍硬，但輕易折斷。秦劍做化學定量分析顯示：它銅錫配比讓青銅劍硬度和韌性結(jié)合得恰到好處。第13頁從二號坑出土青銅劍，長86厘米劍身上有8個棱面，極為對稱均衡。它們歷經(jīng)2,000年，從地下出土，卻無蝕無銹，光潔如新。尤為值得稱道是，這些青銅劍韌性異常驚人。有一口劍，被一具150千克重陶俑壓彎了，彎曲度超出45度。當陶俑被移開一瞬間，奇跡發(fā)生了，青銅劍反彈平直，自然還原。這精湛鑄劍技藝，令人膛目結(jié)舌，卻不知為何。用當代科學方法檢測分析，這些青銅劍表面竟涂有一層厚約10微米氧化膜，其中含鉻2%。這一發(fā)覺馬上震動了世界，因為這種鉻鹽氧化處理是近代才掌握先進工藝。聽說德國在1937年，美國在1950年才先后創(chuàng)造并申請專利，而且只有在一套比較復(fù)雜設(shè)備和工藝流程下才得以實現(xiàn)。秦人鑄造水平之高，真是不可思議。第14頁在毀滅了中原六國之后，怎樣對付剽悍匈奴騎兵就擺到了秦始皇面前。當匈奴騎手高速沖鋒時，傳統(tǒng)步兵極難抵擋。從歷史統(tǒng)計來看，一個叫弩遠射兵器很可能在當初戰(zhàn)斗中發(fā)揮了主導(dǎo)作用。在兵馬俑坑，因為時間太過久遠，弩木制部分已經(jīng)朽爛，但完整遺址仍能夠復(fù)原當初秦弩。與弓不一樣，秦朝重弩必須用腳蹬，借助全身力量才能上弦。教授預(yù)計，這種秦弩射程應(yīng)該能到達300米，有效殺傷距離在150米之內(nèi)。第15頁三弓床弩弓箭，弩箭是利用物理上彈性器件儲能作用工作；其中尤以遠程兵器最含有代表性，宋代三弓床弩最遠有效射程高達1.5公里，許多近當代武器也無法到達這一效果。第16頁2.物理知識在古代軍事防御上應(yīng)用我們能夠把吊橋看成一個以O(shè)為支點杠桿。一個人經(jīng)過定滑輪用力將吊橋由圖示位置遲緩拉至豎直位置，這么既能夠省力又非常機動靈活。古代幾乎每一座城池周圍都挖有護城河，護城河上裝有吊橋，它結(jié)構(gòu)原理如圖所表示。第17頁3.物理知識在信息傳遞方面應(yīng)用在信息傳遞方面，我國能夠說是最早用光傳遞信息國家。據(jù)記載，早在2700多年前西周，為了防范敵人侵擾，向諸侯發(fā)出警報，發(fā)覺敵情時，晚上在烽火臺上燒起大火，白天在烽火臺上燒狼糞使它冒煙，所以，烽火臺是主要報警設(shè)施。第18頁周幽王烽火戲諸侯周朝有個非常殘暴而腐敗君主周幽王，他有個愛妃名叫褒姒，長得非常漂亮。《東周列國志》“目秀眉清，唇紅齒白，發(fā)挽烏云，指排削玉，有如花如月之容，傾國傾城之貌?！卑词购苊?，不過“從未開顏一笑”。為此，周幽王使出了一個賞格：“誰要能叫娘娘一笑，就賞他一千斤金子”。于是有些人想出了一個點起烽火戲諸侯方法，想換取娘娘一笑。一天黃昏，周幽王帶著愛妃褒姒登上城樓，命令四下點起烽火。臨近諸侯看到了烽火，認為西戎(當初西方一個部族)來犯，便領(lǐng)兵趕到城下救援，但見燈火輝煌，鼓樂喧天。一探詢才知是周幽王為了取樂于娘娘而干荒謬事兒，各諸侯敢怒不敢言，只好生氣地收兵回營。褒姒見狀，果然淡然一笑。但事隔很快，西戎果真來犯，即使點起了烽火，卻無援兵趕到。原來各諸侯認為周幽王又是故伎重演。結(jié)果都城被西戎攻下，周幽王也被殺死了，從此西周滅亡了。這個歷史故事不但生動描繪了當初利用烽火臺通信情況，同時也告戒后人，通信是非常主要，不論在什么時候也不論是什么人，都不能拿通信當兒戲。第19頁古代拋石車，投石機一類攻城武器，都是利用了杠桿原理，棘輪機構(gòu)等；

4.物理學在戰(zhàn)場上應(yīng)用第20頁我國宋代拋石車按組成杠桿桿數(shù)劃分輕重級別，幾桿就稱為幾‘梢’。重型五梢和七梢，需要150到250人拉繩，拋射4、50千克石彈，多用于守城。中型拋石車有裝有四輪，可供野戰(zhàn)使用。而最輕型只需2人拉放，石彈僅0.25千克重，甚至可用泥彈代替，即使簡陋，但擊中人也會致殘，擊中要害也能致命。第21頁在我國據(jù)記載，金軍在滅亡北宋汴京之戰(zhàn)中，一夜之間架設(shè)拋石車5000余座，以汴京長達50里外墻，每里還要分得100座。金軍為了搜集足夠石彈，將汴京附近石制品洗劫一空。攻城時，先將護城河填平，而后萬炮齊發(fā)，再輔以大量強弩，一舉擊潰守城部隊布署，進而出動與城墻等高、可容納80人巨型攻城車—對樓展開登城戰(zhàn)。量變到質(zhì)變，大量拋石車利用促發(fā)了全新戰(zhàn)術(shù)誕生，其流星雨般猛烈打擊令戒備森嚴城防完全無法招架。第22頁到南宋末年，蒙古攻占襄陽中，就首次使用半自動投射襄陽炮了。這種拋石車在杠桿后端掛有一塊巨大鐵塊或石塊，平時用鐵鉤鉤住杠桿，放時只要把鐵鉤扯開，重物下墜，就能拋出石彈。因為人力需求較少，此炮比舊式前輩威力大得多，射程也更遠，攻襄陽時，曾拋射近90千克石彈，將地面砸出2米多深彈坑。第23頁歐洲配重式投石機能快要百千克重石塊投擲出去，僅就破壞力而言，就連一戰(zhàn)時期各國制式火炮亦難望其項背。第24頁罌聽罌聽是共鳴箱道理！伏罌而聽，古代提前發(fā)覺敵人挖地道攻擊一個方法。伏罌而聽，語出《墨子-城守-備穴第六十二》。墨子曰：“穿井城內(nèi)，五步一井，傅城足，高地一丈五尺，下地、得泉三尺而止。令陶者為罌，容四十斗以上，固幎之以薄革，置井中，使聰耳者伏罌而聽之，審知穴之所在，鑿穴迎之。”在城邊上挖井，五步一眼，高地要挖一丈五，地勢低地方要有三尺深水。讓制陶人做一個罌（甕），要能容納四十斗水，把薄皮革蒙在甕口上，放到井里面，讓聽力好人把耳朵貼在甕口上聽，區(qū)分出挖穴人方位，也挖個地道去迎戰(zhàn)。第25頁更多戰(zhàn)爭傳說在歷史迷霧中成為了一個謎，指南車，木牛流馬等等都已成為了傳說。第26頁二、物理學在近當代軍事上利用伴隨科學技術(shù)發(fā)展，戰(zhàn)爭需要，冷兵器逐步被近當代武器所取代。當人類進入了火器時代之后，工業(yè)力量極大地改變了戰(zhàn)爭模式，更多更新物理學理論被應(yīng)用到了戰(zhàn)爭中，伴隨戰(zhàn)場距離和打擊范圍加大，光學，彈道學，測量學等大行其道。物理學技術(shù)結(jié)果提升了軍事裝備水平，而軍事上實踐則為物理學理論完善提供了最直接數(shù)據(jù)支持。第27頁1.開創(chuàng)近代戰(zhàn)爭始祖

——步槍第28頁步槍發(fā)展過程經(jīng)過火繩槍、燧發(fā)槍、前裝槍、后裝槍、線膛槍等幾個階段，以后又由非自動改進發(fā)展成半自動和全自動槍等。第29頁步槍之起源，最早記載是中國南宋時期出現(xiàn)竹管突火槍，這是世界上最早管形射擊火器。

隨即，又創(chuàng)造了金屬管形射擊武器——火銃，到明代又有了更大發(fā)展。

第30頁（1）非自動步槍早期手動步槍與單發(fā)步槍沒有區(qū)分，都是一次只能裝填一發(fā)子彈，射手將使用過子彈彈殼退出槍機之后才能夠裝填下一發(fā)。隨即出現(xiàn)了能夠一次裝填多發(fā)子彈彈倉，射手只需要連續(xù)進行上膛與退膛動作就能夠連續(xù)射擊，直到彈倉內(nèi)子彈使用完成為止，這也是當前手動步槍主流形態(tài)。第31頁火繩槍結(jié)構(gòu)是，槍上有一金屬彎鉤，彎鉤一端固定在槍上，并可繞軸旋轉(zhuǎn)，另一端夾持一燃燒火繩，士兵發(fā)射時，用手將金屬彎鉤往火門里推壓，使火繩點燃黑火藥，進而將槍膛內(nèi)裝彈丸發(fā)射出去。15世紀初，歐洲開始出現(xiàn)最原始步槍，即火繩槍。第32頁(2)半自動步槍19世紀末，步槍自動裝填研究即已開始。第一次世界大戰(zhàn)后，先后出現(xiàn)了蘇聯(lián)西蒙諾夫、法國1918式、德國伯格曼等半自動步槍。第33頁半自動手槍射擊原理子彈發(fā)射時為了取得更大速度，主要應(yīng)用了力學中動量守恒定律。第34頁對于步槍、沖鋒槍、狙擊槍等結(jié)構(gòu)大不一樣，而關(guān)于子彈發(fā)射爆破相關(guān)原理同半自動手槍類似，只是火藥含量，彈頭形狀等有所差異。第35頁（3）全自動步槍至第二次世界大戰(zhàn)后期，各國出現(xiàn)自動裝填步槍性能愈加優(yōu)良；而中間型威力槍彈出現(xiàn)，則造成了射速較高、槍身較短和質(zhì)量較小全自動步槍研制成功，這種步槍亦稱為突擊步槍，如德國stg44突擊步槍、蘇聯(lián)AK-47突擊步槍等。第36頁當彈頭出膛后，部分火藥燃氣經(jīng)過導(dǎo)氣孔進入導(dǎo)氣室，推進導(dǎo)氣活塞。第37頁第38頁卡拉什尼科夫于1946年才研制出樣槍。經(jīng)過屢次評審試驗，卡氏樣槍擊敗了全部對手而被采納，并于1947年定型，1949年裝備部隊。第39頁(4)狙擊步槍狙擊手使用裝有光學瞄準鏡步槍，用于對最主要單個目標實施準確射擊，狙擊步槍結(jié)構(gòu)與普通步槍基本一致，區(qū)分在狙擊步槍多裝有準確瞄準用瞄準鏡；槍管經(jīng)過尤其加工，精度非常高；射擊時多以半自動方式或手動單發(fā)射擊。第40頁瞄準鏡

光學瞄準鏡最主要功效是使用光學透鏡成像，將目標影像和瞄準線重合在同一個聚焦平面上，即使眼睛稍有偏移也不會影響瞄準點。通常光學瞄準鏡能夠放大影像倍數(shù)，也有不放大倍數(shù)。第41頁第42頁沙漠之鷹以色列軍方武器，以美觀外形和大威力著稱，曾出現(xiàn)在一些槍戰(zhàn)游戲和影視作品里。第43頁TheLastActionHero第44頁（5）子彈子彈底部底火內(nèi)有化學物質(zhì)，受到撞擊后就能快速燃燒，底火燃燒后點燃彈殼內(nèi)發(fā)射藥，發(fā)射藥燃燒變成氣體體積集聚膨脹，這時彈頭和彈殼分離，彈頭在高壓火藥燃氣作用下在槍管內(nèi)加速噴射出去，因為子彈出膛時速度很高。這時彈頭就含有了巨大破壞力，甚至能夠射穿鋼板。第45頁子彈結(jié)構(gòu)上充分利用了空氣彈道原理和流體靜力學原理來盡可能地減小空氣阻力以到達高殺傷力要求。第46頁2.坦克坦克是一個靠履帶移動裝甲戰(zhàn)斗車輛，它集火力、裝甲防護力和機動力于一身，在戰(zhàn)斗中主要用于突破敵方防線、毀滅敵方步兵，殲滅敵坦克和其它裝甲戰(zhàn)斗車輛。坦克在戰(zhàn)場上，尤其是在第二次世界大戰(zhàn)中出盡了風頭。在二戰(zhàn)以后屢次戰(zhàn)爭中，坦克一樣也是陸戰(zhàn)主角，被稱為“陸戰(zhàn)之王”。第47頁1916年生產(chǎn)了“馬克”Ⅰ型坦克第48頁中國99式主戰(zhàn)坦克蘇聯(lián)T-34坦克第49頁坦克履帶原理坦克重量大,用履帶話能夠減小單位面積壓力(減小壓強),對路面要求能夠小點.因為履帶板上有花紋并能安裝履刺，所以在雨、雪、冰或上坡等路面上能牢牢地抓住地面，不會滑轉(zhuǎn)。(增大摩擦力)從技術(shù)角度來看，履帶作用是借助與其嚙合主動輪傳遞驅(qū)動力矩或制動力矩，依靠與地面相互作用產(chǎn)生牽引力或制動力。第50頁坦克行駛原理坦克不論是直線行駛還是在轉(zhuǎn)彎時，都包括到力學、運動學和動力學方面知識.第51頁當代坦克20世紀70年代以來，當代光學、電子計算機、自動控制、新材料、新工藝等方面技術(shù)成就，日益廣泛地應(yīng)用于坦克設(shè)計和制造，使坦克總體性能有了顯著提升，愈加適應(yīng)當代戰(zhàn)爭要求。這些坦克仍優(yōu)先增強火力，同時較均衡地提升機動和防護性能。當前現(xiàn)在世界上最先進主戰(zhàn)坦克，主要是80年代以后研制。第52頁第53頁3.軍用飛機飛機專業(yè)術(shù)語是固定翼機，泛指比空氣重，有動力裝置驅(qū)動。機翼固定于機身且不會相對機身運動，靠空氣對機翼作用力而產(chǎn)生升力航空器（即空氣動力學原理）。動力起源包含活塞發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機、渦輪風扇發(fā)動機或火箭發(fā)動機等等。軍用飛機是直接參加戰(zhàn)斗、保障戰(zhàn)斗行動和軍事訓(xùn)練飛機總稱。是航空兵主要技術(shù)裝備。主要包含：殲擊機、轟炸機、殲擊轟炸機、強擊機、反潛巡查機、武裝直升機、偵察機、預(yù)警機、電子反抗飛機、炮兵偵察校射飛機、水上飛機、軍用運輸機、空中加油機和教練機等.第54頁殲擊機在中國戰(zhàn)斗機又稱為“殲擊機”，用于殲滅敵方飛機和飛航式空襲兵器飛機。含有火力強、速度快、機動性好等特點，是航空兵空戰(zhàn)主要機種，也可用于對地攻擊。當代殲擊機，多裝有航空機關(guān)炮、雷達制導(dǎo)中距導(dǎo)彈、紅外制導(dǎo)近距導(dǎo)彈、激光制導(dǎo)炸彈等。當代殲擊機通常裝備有先進電子反抗設(shè)備，最大飛行時速為3000km。第55頁截擊機截擊機專門用于空中截擊入侵敵方轟炸機、偵察機或巡航導(dǎo)彈。其任務(wù)是保衛(wèi)主要設(shè)施不被空襲。截擊機通常由地面雷達站或預(yù)警機導(dǎo)引至目標區(qū)，再用機載雷達截獲并跟蹤目標，當飛機處于有效攻擊位置時對目標實施攻擊。打個比喻殲擊機是戰(zhàn)士，而截擊機則是刺客。就是說殲擊機能夠進行空中格斗，但截擊機不行。米格-31截擊機第56頁轟炸機用于對地面、水面目標進行轟炸飛機。含有突擊力強、航程遠、載彈量大等特點，是航空兵空中突擊主要機種。機載武器系統(tǒng)包含各種炸彈、航彈、導(dǎo)彈、魚雷、航炮等。電子設(shè)備包含自動駕駛儀、地形跟蹤雷達、領(lǐng)航設(shè)備、電子干擾系統(tǒng)和全向警戒雷達等。B-2隱形戰(zhàn)略轟炸機第57頁隱形轟炸機年圣誕前夕,美國給它空軍送來了一個“禮品”：綽號為“猛禽”F-22正式服役。這是一個象征和標志：從這一天開始，世界進入“隱形空軍”時代，未來戰(zhàn)爭將所以展現(xiàn)出異于以往全新面貌。F-22“猛禽”隱身戰(zhàn)斗機第58頁

隱身技術(shù)是第二次世界大戰(zhàn)以來新出現(xiàn)重大軍事技術(shù)之一，它今天已經(jīng)成為各國軍事高技術(shù)競爭中一張王牌，它出現(xiàn)對各種防御探測系統(tǒng)和防御武器系統(tǒng)提出了嚴峻挑戰(zhàn)，它崛起充分展示了軍事高技術(shù)領(lǐng)域重大突破，它發(fā)展必將造成軍事裝備和作戰(zhàn)方式重大變革，并產(chǎn)生深遠影響。4.隱身技術(shù)第59頁（1）初戰(zhàn)巴拿馬，“神秘夜鷹”嶄露頭角F-117A“夜鷹”隱身戰(zhàn)斗機轟炸機第60頁（2）再戰(zhàn)海灣，“黑色幽靈”顯現(xiàn)雄風

在整個42天戰(zhàn)爭期間，F(xiàn)-117出動近1300架次，投彈多噸，飛行6900小時，95％命中目標。飛機出動架次占全部總出動架次2％，而其攻擊戰(zhàn)略目標占攻擊目標總數(shù)40％，且1／3出動量是深入防護森嚴巴格達，出戰(zhàn)時極少甚至不采取直接電子戰(zhàn)或者要求其它戰(zhàn)斗機支援。“戰(zhàn)爭目標不是別，就是‘保留自己，毀滅敵人’?！钡?1頁隱身奧秘（1）目標特征信號

目標特征信號：指是目標顯現(xiàn)和易被識別信號。

目標與背景之間差異造成了目標暴露，這種特征信號包含形、位、色、跡、聲、電、磁、熱等八個方面。第62頁

隱身技術(shù)能夠降低目標可探測特征信號，但不能完全消除目標可探測特征信號，即隱身目標不是完全探測不到，只是探測距離比非隱身目標縮短而已。第63頁隱身技術(shù)

隱身技術(shù)即“低可探測技術(shù)”是指在一定遙感探測環(huán)境中采取反電子探測、反紅外探測、反可見光探測和反聲學探測等各種技術(shù)伎倆，降低武器裝備等目標可探測信號特征，使其在一定范圍內(nèi)不易或難以被敵方各種探測設(shè)備發(fā)覺、識別、跟蹤、定位和攻擊綜合性技術(shù)。第64頁隱身關(guān)鍵技術(shù)隱身外形技術(shù)

隱身兵器共同特點是其形狀與傳統(tǒng)兵器大相徑庭。第65頁①消除鏡面反射當代艦艇干舷設(shè)計成帶有外張、上層建筑多采取內(nèi)傾和折角。第66頁第67頁第68頁②注意克服角反射器效應(yīng)

要盡可能降低各類兵器上兩面體和三面體，使散射效應(yīng)降至最小。第69頁③降低空洞反射

機身上空洞在電磁波入射后，經(jīng)過屢次反射，通常也輕易將電磁波反射回雷達。如發(fā)動機進氣口、駕駛艙等。第70頁④降低其它散射

武器作戰(zhàn)平臺上其它散射源，如火炮、導(dǎo)彈發(fā)射裝置、通信設(shè)施、導(dǎo)彈上雷達天線罩。所以，對于凸出物，盡可能內(nèi)置，放到平臺內(nèi)，使外表光滑。第71頁當代戰(zhàn)爭水陸兩用坦克、潛水艇上升與下沉，

利用了壓強和浮力。63A式水陸坦克第72頁潛艇艇體有內(nèi)外兩層殼，外殼又叫固殼，是一個圓柱形大桶子，在水下主要承受海水壓力.潛水飛機原理與潛艇原理基本相同，當潛水飛機要潛入水中時，便打開閥門，飛機水艙里就會灌進一定量水，當飛機重力超出浮力時，飛機便沉入水中，需要浮出水面時，只要將飛機水艙中水排出，飛機便在大于重力浮力作用下浮出水面。第73頁5.核武器核武器，利用核反應(yīng)光熱輻射、沖擊波和感生放射性造成殺傷和破壞作用，以及造成大面積放射性污染，阻止對方軍事行動以到達戰(zhàn)略目標巨大殺傷力武器。第74頁第一代核武器

原子彈利用物理學中重原子核裂變鏈式反應(yīng)原理制成裂變武器第75頁氫彈利用原子彈爆炸能量點燃氫同位素氘（D）、氚（T）等質(zhì)量較輕原子原子核發(fā)生核聚變反應(yīng)（熱核反應(yīng)）瞬時釋放出巨大能量核武器。氫彈威力比原子彈大得多。爆炸到達溫度約為100億度，亦即太陽中心溫度1000倍。第76頁除美國、俄羅斯、英國、法國、中國已掌握核武器外，印度在1974年進行過一次核試驗。巴基斯坦也在1998年05月29日首次核試驗成功。以色列和日本雖未公開進行核爆試驗，但以色列是公認含有核武器國家，日本被認為是準核國家。朝鮮經(jīng)過三次核試驗使核武器更小型化，便于導(dǎo)彈、戰(zhàn)機攜帶，對美日韓造成直接威脅，基本形成了核遏制力。第77頁6.聲波武器聲波是機械縱波，它能夠在固體、液體和氣體中傳輸。人們?nèi)粘Ｄ軌蚵牭铰曇舯闶?0－0Hz頻率范圍內(nèi)聲波。當前軍事領(lǐng)域中應(yīng)用主要是次聲波部分（即頻率低于20Hz聲波）。和可聞聲波相比，次聲波在介質(zhì)中傳輸時，能量衰減遲緩，隱蔽性好，不易為敵人覺察，所以軍事上慣用次聲波接收裝置來偵察敵情。另首先，次聲波武器還可直接毀滅敵人有生力量。第78頁次聲波武器殺傷原理是什么呢？

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第79頁次聲波武器一類是神經(jīng)型次聲波武器，其振蕩頻率同人類大腦節(jié)律極為近似，產(chǎn)生共振時，會強烈刺激人大腦，使人神經(jīng)錯亂，癲狂不止。另一類是內(nèi)臟器官型次聲波武器，其振蕩頻率與人體內(nèi)臟器官固有振蕩頻率相近，當產(chǎn)生共振時，會使人五臟六腑劇痛無比，甚至造成人體異常，直至死亡。第80頁第一臺次聲波發(fā)生器是由法國科學家加夫雷奧在1972年創(chuàng)造，它產(chǎn)生次聲波能夠損害5km以外人。創(chuàng)造者還得出結(jié)論：頻率為7Hz次聲波可對人體造成致命打擊。據(jù)外刊報道，1986年法國國防部次聲試驗所進行試驗時，因為疏忽致使次聲波沖出試驗室，造成16公里外一個正在吃飯20口之家和正在田間勞作10口之家全部喪命。有傳聞稱，美軍在索馬里和波黑戰(zhàn)爭期間，已經(jīng)試用過一些音響或聲音武器樣品。這些武器能夠使人內(nèi)臟發(fā)生震動，把人震昏，使人感到惡心，甚至使腸子里糞便液化，不停腹瀉，從而失去戰(zhàn)斗力。美國還曾把一個小型次聲發(fā)生器帶到劇院內(nèi)，劇場氣氛完全變了，充滿迷惑不解和恐懼不安。第81頁神經(jīng)型次聲武器美軍軍機事故頻發(fā)疑遭到中國次聲波武器擊落。據(jù)一位美國軍事教授說：這幾年美國軍機事故頻發(fā),都與中國094潛艦在北太平洋關(guān)島區(qū)域頻繁出沒相關(guān)。第82頁LRAD定向聲波LRAD定向聲波因為聲音指向性強，能量集中無擴散，利用特定超聲波合成技術(shù)，所以目標指向能量極大。第83頁年11月5日，在離索馬里海岸約115公里處，豪華游輪西博精神號采取LRAD遠距離定向聲波擊退裝備火箭推進式榴彈海盜攻擊船。此設(shè)備在攻擊過程中有效性顯著，海盜沒有成功登船，并最終逃離。

年10月25日，美國奧克蘭警察局在早晨使用LRAD定向聲波驅(qū)逐和清查占領(lǐng)奧克蘭營地抗議分子；

年11月15日早晨，紐約市警察部門使用LRAD定向聲波清場祖科蒂公園“占領(lǐng)華爾街”抗議活動示威者。兩天后，新聞媒體匯報了此事。第84頁7.紅外武器因為紅外系統(tǒng)比雷達系統(tǒng)分辨率高，隱蔽性好，且不易受電子干擾，較之可見光系統(tǒng)含有能識別偽裝、可晝夜工作、受天氣影響較小等優(yōu)點。所以，在軍事上得到廣泛應(yīng)用。便攜主動式紅外夜視儀第85頁紅外夜視儀是利用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)軍用夜視儀器。

1991年海灣戰(zhàn)爭中，在風沙和硝煙彌漫戰(zhàn)場上，因為美軍裝備了先進紅外夜視器材，能夠先于伊拉克軍坦克而發(fā)覺對方，并開炮射擊。而伊軍只是從美軍坦克開炮時炮口火光上才得知大敵在前。由此能夠看出紅外夜視器材在當代戰(zhàn)爭中主要作用。第86頁8.炮瞄雷達這種雷達向空間發(fā)射無線電波，它不但能夠測出目標距離，還能夠依據(jù)它天線所處方位角和仰角測出目標方位角和仰角，引導(dǎo)雷達工作波長為幾十厘米到十厘米左右微波波段，進而推算出它航向、航速，快速引導(dǎo)迎擊空中來犯之敵。第87頁9.洲際導(dǎo)彈主要靠多級火箭推進彈頭前進，發(fā)射后，到達一定高度按預(yù)定軌道飛行，并不停加速，當導(dǎo)彈到達射程所需要傾角和速度時，彈頭與彈體分離，彈頭靠慣性力并在重力作用下，按橢圓軌道繼續(xù)飛行，當彈頭到達彈道最高點后，便開始下降命中目標。第88頁第89頁11.響尾蛇導(dǎo)彈它是內(nèi)部裝有紅外線裝置。在信息技術(shù)廣泛發(fā)展今天，擔負著信息采集任務(wù)傳感器在自動控制信息處理技術(shù)中發(fā)揮著越來越主要作用，傳感器作用是將所感受物理量（如力、熱、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量量（普通是電學量）一類元件，其中關(guān)鍵部分是對某一物理量敏感元件，它將感受到信號轉(zhuǎn)換成便于利用信號。第90頁三、物理學對于當代戰(zhàn)爭意義從20世紀90年代以來，有3場戰(zhàn)爭十分引人注意，這就是美國主導(dǎo)海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭和阿富汗戰(zhàn)爭。能夠說當代戰(zhàn)爭從某種意義上說就是一場物理戰(zhàn)。我們主要以這三場戰(zhàn)爭為例分析物理學對于當代戰(zhàn)爭意義。第91頁物理戰(zhàn)就是利用物理技術(shù)，人為制造海嘯、地震、暴雨、濃霧、泥石流等，即借助自然力到達某種軍事目標。什么是物理戰(zhàn)？如利用霧：低云層和雷電影響航空兵行動，利用高空熱溫層擴大沖擊波破壞范圍。利用地球物理技術(shù)，進行人工降雨時，向云中播撒一個化學藥劉，使降下雨有酸性，腐蝕對方雷達、坦克、大炮和槍械等技術(shù)設(shè)備。利用火箭作為運載裝置，把氟利昂或氟氧化物送到25～20公里高度之間低濃度臭氧層，使之出現(xiàn)一個暫時洞穴，讓太陽紫外線輻射直接射到地面，以殺傷對方集結(jié)地域暴露人員和物體。有向大氣層中發(fā)射一些吸熱或吸光物質(zhì)，使敵區(qū)氣溫發(fā)生猛烈改變，減弱對方部隊戰(zhàn)斗力。還有控制閃電在電離層中產(chǎn)生低電磁波，影響對方人員大腦和行動能力等，如1993年美軍在意大利伏爾特河岸制造5公里長1.6公里高霧層，掩護部隊完成了渡河任務(wù)。第92頁（一）高新技術(shù)武器裝備大量利用引發(fā)作戰(zhàn)方式方法上一系列深刻改變第93頁1.空中力量發(fā)展促進了戰(zhàn)爭空中化，空中及空間力量正在確立自己在戰(zhàn)爭中主導(dǎo)地位。如在海灣戰(zhàn)爭中，組成美軍高技術(shù)兵器群56種兵器中，空中武器裝備或經(jīng)過空中發(fā)揮作用武器就達44種，約占78%。而科索沃戰(zhàn)爭則表現(xiàn)為一場純粹大規(guī)模空襲戰(zhàn)。第94頁2.以巡航導(dǎo)彈等防區(qū)外發(fā)射武器和帶衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)航空兵器為主導(dǎo)準確制導(dǎo)武器成為高科技局部戰(zhàn)爭基本打擊伎倆和主攻武器，使得防區(qū)外遠程準確打擊成為主要作戰(zhàn)方式。在阿富汗戰(zhàn)爭，美軍投擲各類炸彈共2.2萬余枚，其中準確制導(dǎo)彈藥1.3萬多枚。使用百分比由海灣戰(zhàn)爭9%，科索沃戰(zhàn)爭35%大幅上升到此次戰(zhàn)爭60%。并創(chuàng)造了一次打擊任務(wù)在20分鐘內(nèi)投擲100枚聯(lián)合直接攻擊彈藥歷史統(tǒng)計。第95頁3.指揮伎倆不停完善大大提升了作戰(zhàn)效能。如美軍在海灣戰(zhàn)爭中從發(fā)覺一個機動目標到發(fā)動攻擊需要一天時間，在科索沃戰(zhàn)爭中這個時間差縮短到一個小時。而在阿富汗戰(zhàn)爭中因為信息系統(tǒng)與作戰(zhàn)系統(tǒng)高度一體化，從發(fā)覺一個機動目標到發(fā)動攻擊僅需要十分鐘時間。第96頁（二）戰(zhàn)爭要素信息化程度越來越高，戰(zhàn)爭形態(tài)向信息化方向發(fā)展第97頁當代高科技戰(zhàn)爭將圍繞信息搜集、處理、分發(fā)、防護而展開，信息化戰(zhàn)爭成為高科技戰(zhàn)爭基本形態(tài)，奪取和保持信息權(quán)成為當代戰(zhàn)爭中作戰(zhàn)中心和焦點。第98頁在海灣戰(zhàn)爭開戰(zhàn)前24小時，美軍實施寬帶強功率壓制式干擾，即“白雪”行動，造成伊軍大部分通信聯(lián)絡(luò)中止，達成了空襲突然性.在科索沃戰(zhàn)爭中，北約充分發(fā)揮衛(wèi)星制天權(quán)功效和優(yōu)勢，在空襲中使用了各類性能先進預(yù)警飛機和專用電子戰(zhàn)飛機，分別對南聯(lián)盟軍預(yù)警，火控雷達和指揮控制系統(tǒng)實施“致盲”、“致聾”，一直控制了作戰(zhàn)信息權(quán)，使南聯(lián)盟軍隊處于被動挨打境地。在阿富汗戰(zhàn)爭中，美軍實現(xiàn)了信息系統(tǒng)與作戰(zhàn)系統(tǒng)高度一體化。為實現(xiàn)信息獲取系統(tǒng)和空中打擊系統(tǒng)信息實時傳輸，美軍專門在沙特蘇丹王子空中基地，建立了一個新型聯(lián)合空戰(zhàn)中心。另外，美軍“捕食者”無人機既具備情報搜集功效，又具備對發(fā)覺目標攻擊能力，曾屢次對所發(fā)覺機動目標進行攻擊。第99頁高科技條件下，局部戰(zhàn)爭相關(guān)空間在不停擴大，在科索沃戰(zhàn)爭中，美軍B-2A隱形戰(zhàn)略轟炸機每次都是從美國密蘇里州基地起飛，戰(zhàn)略機動達兩萬多公里執(zhí)行轟炸任務(wù)。另外，伴隨先進武器裝備在戰(zhàn)場上綜合利用，陸、海、空、電磁等各種復(fù)雜戰(zhàn)場空間相互連接、照應(yīng)、重合，形成了全方位、高立體、全領(lǐng)域、多層次戰(zhàn)場空間。海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭經(jīng)驗教訓(xùn)證實，只有各種力量綜合使用，各軍兵種親密協(xié)同、各種武器系統(tǒng)優(yōu)勢互補，才能發(fā)揮整體威力，取得“1+1〉2”系統(tǒng)效應(yīng)。第100頁（三）通信聯(lián)絡(luò)是軍隊神經(jīng)系統(tǒng)。通信伎倆分為無線電、有線電、運動和簡易信號通信。無線電通信是利用無線電電磁波傳輸信息一個通信。通信在當代戰(zhàn)爭中起到至關(guān)主要作用，它就像人類龐大神經(jīng)系統(tǒng)一樣將各個器官組成網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)絡(luò)溝通四面八方。第101頁四、物理學在未來上利用第102頁未來戰(zhàn)場“主攻手”——激光武器1960年首臺激光器在美國問世，為人們點燃了希望之光，自此人們便開始了對激光武器鍥而不舍永恒追求。激光武器尤其是高能武器發(fā)展到今天，已取得巨大進步。第103頁激光武器激光武器是一個利用沿一定方向發(fā)射激光束攻擊目標定向武器，含有快速、靈活、準確和抗電磁干擾等優(yōu)異性能，在光電反抗、防空和戰(zhàn)略防御中可發(fā)揮獨特作用。它分為戰(zhàn)術(shù)激光武器和戰(zhàn)略激光武器兩種。它將是一個常規(guī)威懾力量。第104頁戰(zhàn)術(shù)激光武器突出優(yōu)點是反應(yīng)時間短，可攔擊突然發(fā)覺低空目標。用激光攔擊多目標時，能快速變換射擊對象，靈活地對付多個目標。其優(yōu)點主要是：（l）速度快，射束直，射擊準確度高。激光束以每秒三十萬公里速度傳輸，不需提前量，瞬發(fā)即中。（2）摧堅能力強。激光能量高度集中，可摧毀任何堅固材料制成目標。（3）靈活、無慣性，不產(chǎn)生后座力。因光子靜質(zhì)量為零，故激光武器不會產(chǎn)生普通槍炮發(fā)射時所產(chǎn)生后座力。激光武器易