在過(guò)去的20年里，蘇聯(lián)/俄羅斯根據(jù)燃燒和爆炸效應(yīng)研制出一系列新式武器，溫壓武器便是其中之一。

“溫壓武器”（更準(zhǔn)確地說(shuō)應(yīng)該是戰(zhàn)斗部）使熱壓效應(yīng)達(dá)到最佳化。西方國(guó)家只是在最近才開(kāi)始對(duì)溫壓武器進(jìn)行研究，研究方向主要集中在提高破片效應(yīng)及侵徹效應(yīng)方面。

溫壓武器只是通常所說(shuō)的容量武器(Volumetric Weapons)系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分。容量武器還包括燃料空氣炸彈(FAE:Fuel Air Explosives)。

發(fā)展方興未艾

俄羅斯部隊(duì)在阿富汗大量使用溫壓武器，隨后又在車(chē)臣以及最近的沖突中頻頻使用這類武器。

第一個(gè)、也是最好的溫壓武器非什米爾（SHMEL）“步兵火箭火焰噴射器” 莫屬。這是一支近程、肩射、非制導(dǎo)火箭發(fā)射器，由圖拉儀器設(shè)計(jì)局（KBP）研制和生產(chǎn)，1984年裝備部隊(duì)。在車(chē)臣沖突中，交戰(zhàn)雙方均使用該武器打擊對(duì)方的狙擊手、塹壕內(nèi)的機(jī)槍手和清剿洞穴。在俄羅斯，溫壓武器還可以作為其他非制式步兵武器（如RPG-7系列火箭筒使用的TBG-7溫壓榴彈）以及炮彈和火箭炮彈使用。

西方國(guó)家只是在最近才開(kāi)始對(duì)溫壓武器進(jìn)行研究。由于溫壓武器的使用范圍很廣，因此必須首先研究對(duì)付這些溫壓武器的措施，同時(shí)，戰(zhàn)損評(píng)估方法、后勤以及醫(yī)療支援需求也是考慮的重點(diǎn)。實(shí)踐證明，溫壓武器對(duì)防御工事、建筑物和坑道的破壞效果明顯優(yōu)于常規(guī)爆破/殺傷彈，從而導(dǎo)致西方國(guó)家對(duì)發(fā)展溫壓武器的興趣越來(lái)越濃厚。

溫壓武器對(duì)付一些非特定目標(biāo)，可以克服常規(guī)爆破/殺傷彈和成型裝藥彈的缺陷。例如，常規(guī)成型裝藥彈、肩射火箭彈或?qū)棇?duì)付裝甲車(chē)輛效果雖然很好，但對(duì)付建筑物、野戰(zhàn)工事、機(jī)槍陣地等的成功率就非常有限了。這是因?yàn)槌尚脱b藥彈產(chǎn)生的高速金屬射流的破壞半徑很小，并且其運(yùn)動(dòng)是直線型的。而溫壓武器產(chǎn)生的爆炸波卻充滿爆炸點(diǎn)周?chē)母鱾€(gè)角落，它不是靠侵徹力，而是靠沖擊波實(shí)現(xiàn)毀傷效應(yīng)的。另外，以常規(guī)對(duì)抗措施，如利用障礙物（如沙袋）和單兵防彈衣也不能有效地抵御溫壓武器的攻擊。

由于相同的原因，常規(guī)爆破/殺傷彈（包括鉆地彈）在對(duì)付塹壕、坑道和洞穴時(shí)也深感威力不足。因?yàn)槠破梢员粔Ρ谧钃?，無(wú)法穿透坑道結(jié)構(gòu)。在阿富汗進(jìn)行的戰(zhàn)斗為美國(guó)發(fā)展“地獄火”反坦克導(dǎo)彈溫壓戰(zhàn)斗部和BLU-118/B溫壓炸彈提供了實(shí)踐檢驗(yàn)的機(jī)會(huì)。在一項(xiàng)應(yīng)急計(jì)劃中，美國(guó)還為MK19榴彈發(fā)射器研制成功一種40mm溫壓榴彈，投入阿富汗和伊拉克使用。與此同時(shí)，未來(lái)的25mm XM25單兵榴彈發(fā)射器和XM307班用榴彈發(fā)射器也計(jì)劃使用溫壓榴彈。英國(guó)、瑞士和瑞典等國(guó)也在積極開(kāi)展溫壓武器的研制工作。

基本原理

從性能和設(shè)計(jì)上講，高爆裝藥彈爆炸時(shí)會(huì)產(chǎn)生快速、局部的能量釋放現(xiàn)象。爆炸波的形成、熱輻射、彈體的破裂和破片的加速都會(huì)促使這種能量的消耗。就常規(guī)爆破/殺傷戰(zhàn)斗部而言，大部分能量被破裂的彈體和加速的破片吸收，從而加速了破片的飛行速度，能有效對(duì)付無(wú)防護(hù)人員，同時(shí)，其戰(zhàn)斗部或爆破裝藥也適用于摧毀沒(méi)有防護(hù)或防護(hù)薄弱的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和建筑物。而溫壓戰(zhàn)斗部外部通常有一個(gè)很薄的易碎殼體，使戰(zhàn)斗部絕大部分能量在爆炸后瞬時(shí)耗盡，形成一個(gè)火球和爆炸波/沖擊波。

溫壓戰(zhàn)斗部裝藥的爆炸可以被看作是同時(shí)產(chǎn)生的3個(gè)相互獨(dú)立的反應(yīng)：

——初始的無(wú)氧（和周?chē)諝飧綦x）爆炸反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間以微秒計(jì)算，包含各種分子的氧化還原反應(yīng)；

——爆炸后的無(wú)氧燃燒反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間持續(xù)幾百微秒，主要是最初爆炸中沒(méi)有完全燃燒的較大可燃顆粒的進(jìn)一步燃燒；

——爆炸后需要氧氣（從周?chē)諝庵形眨┑娜紵磻?yīng)，反應(yīng)時(shí)間以毫秒計(jì)算，是當(dāng)沖擊波與周?chē)諝饣旌蠒r(shí)燃料的燃燒。

能量釋放過(guò)程取決于爆炸物的爆炸速度。溫壓戰(zhàn)斗部裝藥的爆炸速度為3～ 4km/s，與礦用炸藥的爆炸速度相同，明顯低于軍用高爆彈的爆炸速度（一般為 8km/s）。同時(shí)，溫壓戰(zhàn)斗部使用的裝藥通常為少氧裝藥，這表明裝藥燃燒時(shí)必須與外界空氣中的氧氣結(jié)合，從而使裝藥得以充分燃燒。因此，溫壓彈被認(rèn)為同時(shí)具有高爆炸藥和燃料空氣炸藥的混合爆炸性能。更確切地說(shuō)，溫壓炸藥就是極易燃燒的高爆炸藥，它通過(guò)第3次爆炸中與氧氣混合燃燒使性能得到提高。鑒于上述特點(diǎn)，爆炸物在爆炸初始階段只釋放部分能量，并產(chǎn)生極易燃燒的爆炸成分，這些成分與空氣混合，繼續(xù)產(chǎn)生爆炸，形成超壓熱氣團(tuán)，并進(jìn)一步釋放能量，加大火球體積。而以TNT為基礎(chǔ)制造的常規(guī)爆破/殺傷彈不會(huì)出現(xiàn)爆炸后反應(yīng)，因?yàn)槠破种屏吮怏w和空氣的混合，且爆炸氣體在和空氣中的氧氣混合之前也存在冷卻效應(yīng)。

提高溫壓戰(zhàn)斗部裝藥性能的最佳方法是在爆炸物內(nèi)增添額外的金屬成分，具有較高能量的添加物有鋁、硼、硅、鈦、錳、鋅等。這種混合裝藥的配方可以是液態(tài)的，也可以是固態(tài)的。俄羅斯最初采用的是液態(tài)裝藥配方，而美國(guó)最近采用的是固態(tài)裝藥配方。

工作特性

上述3次爆炸可以滿足特殊性能的需要：

——初始爆炸反應(yīng)確定了系統(tǒng)的高壓性能特征（可用于反裝甲）；

——爆炸后的無(wú)氧燃燒反應(yīng)確定了系統(tǒng)的中間型壓力性能特征（具備摧毀磚墻/掩體的能力）；

——爆炸后的有氧爆炸反應(yīng)通過(guò)脈沖和熱能傳遞確保了系統(tǒng)的反人員、反器材能力。

整個(gè)爆炸過(guò)程形成爆炸波，爆炸波的傳遞速度高于音速。

從高爆彈和溫壓彈爆炸后的壓力曲線圖中看出，常規(guī)高爆彈爆轟超高壓峰值（P2）要比溫壓彈的超高壓峰值（P1）高許多，但壓力會(huì)迅速下降。

在兩條壓力曲線中，高于大氣壓力的曲線為正曲線，反之，低于大氣壓力的曲線為負(fù)曲線，正曲線表示超高壓，緊跟其后的負(fù)曲線表示 超低壓，即表示壓力已降低到大氣壓值以下。此時(shí)會(huì)產(chǎn)生反向爆炸“風(fēng)”，毀壞房屋，將人員刮起和拋出。溫壓彈的超低壓階段延續(xù)的時(shí)間要比高爆彈延續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，這就是溫壓武器的特征。盡管初始爆炸壓力較低，但與高爆彈相比，溫壓彈的脈沖總量明顯偏高，而且隨著低壓脈沖的產(chǎn)生和熱量的消耗，溫壓武器還可獲得更多的附加能量。

目標(biāo)效應(yīng)

目標(biāo)效應(yīng)取決于沖擊波超高壓峰值和脈沖時(shí)間的長(zhǎng)短。通過(guò)超高壓峰值可以最大限度地破壞基礎(chǔ)設(shè)施和建筑物，同時(shí)動(dòng)物研究試驗(yàn)表明，人對(duì)沖擊波的超高壓忍受能力是隨著脈沖持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐步降低的。

下圖為爆炸裝藥在開(kāi)闊地帶爆炸后的損傷機(jī)理。高爆彈和溫壓彈的損傷機(jī)理與此相同。熱損傷通常發(fā)生在離爆炸點(diǎn)最近的地方，熱損傷范圍由火球的直徑?jīng)Q定。破片/鈍傷距離則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)熱損傷距離，常規(guī)爆破/殺傷戰(zhàn)斗部的標(biāo)準(zhǔn)破片速度為1500m/s，有時(shí)破片會(huì)在幾千米的范圍內(nèi)發(fā)生作用，這就是為什么爆破/殺傷戰(zhàn)斗部成為對(duì)付無(wú)防護(hù)人員的主要武器的重要原因。正如指出的那樣，溫壓武器在開(kāi)闊地帶使用時(shí)其殺傷半徑十分有限，不過(guò)，對(duì)于處在敵人陣地附近的市民和友鄰部隊(duì)而言，這也是個(gè)優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)爆炸發(fā)生在狹窄空間時(shí)，目標(biāo)效應(yīng)會(huì)發(fā)生巨大變化。火球焰和爆炸波可以向各個(gè)角落運(yùn)動(dòng)，到達(dá)破片無(wú)法抵達(dá)的地方。破片在遇到墻壁、沙袋和單兵防護(hù)裝置后便停止前進(jìn)，但爆炸波在遇到墻壁和其他地面目標(biāo)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射，反而進(jìn)一步增強(qiáng)爆炸波的破壞能力。此時(shí)，隱蔽在狹窄空間里的人員會(huì)受到極高氣壓和沖擊波的襲擊，其威力要比在開(kāi)闊地高得多。

損傷機(jī)理

溫壓武器的第一個(gè)損傷途徑是爆炸波和熱能。第二個(gè)損傷途徑是由爆炸波與建筑物交互作用產(chǎn)生的飛行破片（即飛行磚塊、玻璃碎片以及金屬碎屑等）和隨爆炸產(chǎn)生的有毒氣體、煙霧導(dǎo)致的窒息。

由爆炸波導(dǎo)致的建筑物損毀和人員傷亡水平取決于氣壓峰值、脈沖（時(shí)間和壓力作用）、被損傷物的彈塑性強(qiáng)度及固有的震動(dòng)周期。對(duì)人體而言，沖擊波/爆炸波與不同密度、不同彈性、不同強(qiáng)度的人體組織（如皮膚、脂肪、肌肉和骨骼）相互作用，人體的每一種組織與爆炸波相互作用后，由于負(fù)載過(guò)重而受壓、變形、折斷或碎裂。內(nèi)臟（心室、肺、腸）由于存有氣體，特別容易受到爆炸波的破壞。整個(gè)人體也可能被爆炸產(chǎn)生的颶風(fēng)吹走，造成傷害。此外，最新的研究表明，爆炸波還會(huì)給人帶來(lái)神經(jīng)、生理、血液方面的傷害。

1950、1960年代，美國(guó)防務(wù)部門(mén)和實(shí)驗(yàn)室對(duì)爆炸物的爆炸波負(fù)載進(jìn)行了大量的研究，以便對(duì)殺傷效果進(jìn)行評(píng)估。實(shí)驗(yàn)的目的是評(píng)估核爆炸壓力。通過(guò)研究，他們得到了一系列用于預(yù)測(cè)爆炸損傷水平的存活率曲線，如從暫時(shí)性到永久性聽(tīng)力失聰、支氣管和腸胃毀壞、大型骨折等。目前的研究主要是利用各種方法，包括用人體目標(biāo)模型和數(shù)學(xué)模型，評(píng)估爆炸波對(duì)人體造成的損傷。對(duì)溫壓武器的損傷機(jī)理的深入研究，有助于醫(yī)學(xué)界制定出一套行之有效的傷亡評(píng)估方法、后勤支援和預(yù)測(cè)醫(yī)療支援需求。

燃料空氣炸彈

燃料空氣炸彈雖然同屬容量武器的范疇，但由于它采用的工作原理不同，獲得的殺傷效果也不同。

燃料空氣炸彈或戰(zhàn)斗部含有大量的揮發(fā)性氣體。一般來(lái)說(shuō)，這種揮發(fā)性氣體可以是液態(tài)的，但最好是固體粉末狀態(tài)。這種彈第一次起爆時(shí)將主炸藥拋出，主炸藥與外界空氣混合形成氣溶膠云團(tuán)，氣溶膠云團(tuán)被引燃后產(chǎn)生巨大的高溫火球（溫度高達(dá)1300～1500℃），具有強(qiáng)大的燃燒效應(yīng)。燃料空氣炸彈的工作機(jī)理是火球吸收空氣中大量的氧氣，由此產(chǎn)生非常大的超壓力（高達(dá)3MPa），用以摧毀目標(biāo)。

從作戰(zhàn)方面看，燃料空氣炸彈的工作原理、目標(biāo)效應(yīng)正好與溫壓戰(zhàn)斗部相反，是戰(zhàn)場(chǎng)上對(duì)付無(wú)防護(hù)人員和輕型掩體內(nèi)人員的理想面殺傷武器。燃料空氣炸彈還可用于清理雷場(chǎng)（引爆地雷），通過(guò)去除地面植被開(kāi)辟直升機(jī)降落場(chǎng)地（越戰(zhàn)期間就是這樣做的）等。

除上述主要功能外，燃料空氣炸彈對(duì)付碉堡、野戰(zhàn)工事也非常有效。而其他各類建筑（除非進(jìn)行了堅(jiān)固的密封），只要處在氣溶膠云團(tuán)的籠罩下，都會(huì)被輕易摧毀。