电磁脉冲炸药 |
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| 申请号 | CN201710286579.6 | 申请日 | 2017-04-27 | 公开(公告)号 | CN107129420A | 公开(公告)日 | 2017-09-05 |
| 申请人 | 马龙; | 发明人 | 马龙; | ||||
| 摘要 | 一种电磁脉冲炸药，包括100—120重量份的炸药、10—100重量份的爆炸起电化合物，爆炸起电化合物为具有 硫酸 根的强酸弱 碱 盐和/或强碱弱酸盐，将100—120重量份的炸药与10—100重量份的爆炸起电化合物混合均匀，即得电磁脉冲炸药。其目的是提供一种可将爆炸释放出来的 能量 直接转换成 电场 能量，进而在空中生成一个超强电磁 辐射 源，以此去摧毁周边的各种 电子 设备，在一个较大的范围内对各种无线通信通讯 信号 、雷达信号产生持续的干扰的电磁脉冲炸药。 | ||||||
| 权利要求 | 1.电磁脉冲炸药，其特征在于：包括100—120重量份的炸药、10—100重量份的爆炸起电化合物，爆炸起电化合物为具有硫酸根的强酸弱碱盐和/或强碱弱酸盐，将100—120重量份的炸药与10—100重量份的爆炸起电化合物混合均匀，即得电磁脉冲炸药。 |
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| 说明书全文 | 电磁脉冲炸药技术领域[0001] 本发明涉及一种电磁脉冲炸药。 背景技术[0003] 电磁炸弹可以使部队实施战略战役打击的方案明显增多，这种武器在常规战争中可使部队战斗力倍增，特别是当用于电子战、攻击性对空作战和战略空中打击作战时，对这种武器的应用，将为拥有电磁炸弹的国家提供决定性的优势。即使是对付一个更强大，但未拥有电磁炸弹的敌人，情况也是如此。除此之外，电磁武器具有强大的破坏敌设施的能力，却没有明显的附带毁伤和人员伤亡，这使得使用电磁炸弹的一方不必面临来自国内外的政治压力。 [0004] 电磁炸弹可分为核电磁脉冲弹和非核电磁脉冲弹。 [0005] 核电磁脉冲弹利用核爆产生电磁场。核爆可形成强大的电磁场，也就是电磁脉冲。电磁脉冲在扩散的过程中，会在一瞬间发出最强的能量，并以光速扩散，因此在其影响范围内任何未加保护的电子设备，通过吸收空气中的电磁脉冲能量，将很快达到熔点。因此，上千千米内的电气设备和电子系统将失灵，甚至烧毁。 [0006] 高强度电磁脉冲对电子设备的独特破坏力，是美国进行核试验时无意发现的。 [0007] 1958年，美国的氢弹测试产生了一些奇怪结果。测试中产生的爆炸冲击波越过太平洋，将夏威夷部分地区数百公里的街灯全部吹灭。爆炸冲击波甚至毁坏了远至澳大利亚的无线电设备。 [0008] 1962年7月，美军在太平洋中部的约翰斯顿岛进行了一次代号为“海盘车”的高空核试验，结果这次140万吨TNT当量的核试验，竟造成1400公里之外的夏威夷檀香山地区的供电网发生跳闸，连高压线的避雷装置都被全部烧毁。 [0009] 弱电磁脉冲弹通常指核当量约为1000吨或更低的(内爆式)核弹。它可用弹道导弹发射到目标区上空距地面约40千米的平流层引爆，在目标区地球表面300公里范围内产生强大的电磁脉冲冲击波，使电子设备内部的晶体管、二极管、集成电路、逻辑电路、微处理器等元件和组件因瞬间超载而短路。虽然这些电子设备的外部仍完好无恙，但内部已被永久性损坏。 [0010] 核电磁脉冲对其影响范围内的无线电通信，会产生长达1小时以上的干扰(大于300兆赫的超高频通信可避免干扰)。由于1000吨当量的核弹头在40公里高的平流层爆炸所产生的高温火球不会到达地面，微量的辐射尘埃会被阻挡在平流层，不会立即降下来，因此属于相对的“干净核爆”。这也是美国研发弱核电磁脉冲弹的重要原因。但控制弱核电磁脉冲弹的爆炸高度极为重要，高度过低会伤及地面的人员，过高则达不到应有的杀伤效果。 [0011] 此外，弱核武器也是核武器，在使用上将受到诸多因素的制约，所以美军长期以来一直试图研制一种非核的高能电磁脉冲武器，用于常规战争。随着相关技术的发展，美军便通过研制一系列特殊装置，把普通炸弹的化学能转化成为高强度的电磁脉冲能量。因此，现在人们所说的电磁脉冲弹通常是指非核电磁脉冲弹。 发明内容[0012] 本发明的目的是提供一种可将爆炸释放出来的能量直接转换成电场能量，进而在空中生成一个超强电磁辐射源，以此去摧毁周边的各种电子设备，在一个较大的范围内对各种无线通信通讯信号、雷达信号产生持续的干扰的电磁脉冲炸药。 [0013] 本发明的电磁脉冲炸药，包括100—120重量份的炸药、10—100重量份的爆炸起电化合物，爆炸起电化合物为具有硫酸根的强酸弱碱盐和/或强碱弱酸盐，将100—120重量份的炸药与10—100重量份的爆炸起电化合物混合均匀，即得电磁脉冲炸药。 [0016] 本发明的电磁脉冲炸药，其中所述爆炸起电化合物的重量份为20—80。 [0017] 本发明的电磁脉冲炸药，其中所述爆炸起电化合物的重量份为30—50。 [0018] 本发明的电磁脉冲炸药，其中所述爆炸起电化合物的重量份为35—40。 [0019] 本发明的电磁脉冲炸药，其包括100—120重量份的炸药、10—100重量份的爆炸起电化合物，爆炸起电化合物为具有硫酸根的强酸弱碱盐和/或强碱弱酸盐，将100—120重量份的炸药与10—100重量份的爆炸起电化合物混合均匀，即得电磁脉冲炸药。本发明的电磁脉冲炸药可将爆炸释放出来的能量直接转换成电场能量，进而在空中生成一个超强电磁辐射源，以此去摧毁周边的各种电子设备，在一个较大的范围内对各种无线通信通讯信号、雷达信号产生持续。 [0020] 下面对本发明的电磁脉冲炸药的具体实施方式作进一步详细说明。 具体实施方式[0021] 本发明的电磁炸弹的工作原理与核电磁脉冲武器非常类似，都是利用爆炸产生的能量直接生成大量的带电粒子，进而在空中生成一个超强电磁辐射源，以此去摧毁周边的各种电子设备。 [0022] 1、核电磁脉冲武器的电磁脉冲生成机理： [0023] 核弹在爆炸的瞬间，会释放出大量的动能、热能和核辐射，直接撕裂核弹周围大量的分子和原子，其中一部分被撕裂的分子如氧气分子、氮气分子等，会分解成失去一个、甚至多个电子的氧原子、氮原子，并高速飞离至核爆区域外围，而将电子留在核爆区域内侧，失去多个内层电子的氧原子、氮原子在瞬间飞离至核爆区域外围后，会夺取附近其他分子或原子的最外层电子，将其填充至自己的内层电子，在此过程中会产生对应的高能量电磁辐射，同时也让被夺去最外层电子的其他分子或原子成为带电粒子，由此形成一个向外高速运动扩散开来的带电气层。正是这个高速运动的带电气层，产生了可以摧毁远处大量电子设备内部的晶体管、二极管、集成电路、逻辑电路、微处理器等元件和组件的电磁辐射。只有当核爆造成的带电气层不再带有大量电荷后，核爆造成的电磁干扰才会消失。 [0024] 通常，核电磁脉冲对其影响范围内的无线电通信，会产生长达1小时以上的干扰，这是因为核爆造成的带电粒子不仅数量极其巨大，而且正负电荷都被有效地相互隔离，短时间里很难在高空大气中被复合成为中性粒子。因此，带电气流会在高空中流动很久，进而造成核电磁脉冲可对无线电通信产生长达1小时以上的干扰，当带电气流的速度逐渐减慢后，其造成的电磁辐射的波长会趋于增大。 [0025] 综上所述，核电磁脉冲武器实际上也可以将其类比成一个核雷达信号发射器，核爆点可视为是一个可输出巨大电流的电源，核爆的瞬间，巨大电流的由核爆点向外扩散，带电气流沿着高空流动的范围，就是核雷达发射天线的长度范围，由于这个核雷达发射天线上的电流强度极其巨大，所产生的强电磁辐射也会波及到极大的范围上去。 [0026] 2、本发明的电磁脉冲炸药的电磁脉冲生成机理： [0027] 本发明的电磁脉冲炸药的电磁脉冲生成机理与上述核电磁脉冲武器的电磁脉冲生成机理类似，是利用高爆炸药来撕裂、分解特定的化合物分子，进而产生高速向外扩散的带电气流，由高速向外扩散的带电气流产生极具破坏性的电磁脉冲。一般情况下，分离速度越高，爆炸后烟雾中携带的电场能量越大。 [0028] 当本发明的电磁脉冲炸药在爆炸的瞬间，会释放出大量的热能和动能，直接撕裂、分解掉混合在高爆炸药中的特定化合物，其中一部分被撕裂的分子如碳酸钾、硫酸铜等，会分解成失去一个、甚至多个电子的钾原子、铜原子，并高速飞离至核爆区域外围，而将带电子的二氧化碳、硫酸留在爆区域内侧，由此形成一个向外高速运动扩散开来的带电气层。这个高速运动的带电气层，产生了可以摧毁远处大量电子设备内部的晶体管、二极管、集成电路、逻辑电路、微处理器等元件和组件的电磁辐射。只有当电磁脉冲炸药爆炸生成的带电气层不再带有大量电荷后，爆炸造成的电磁干扰才会消失。 [0029] 本发明的电磁脉冲炸药，包括100—120重量份的炸药、10—100重量份的爆炸起电化合物，爆炸起电化合物为具有硫酸根的强酸弱碱盐和/或强碱弱酸盐，将100—120重量份的炸药与10—100重量份的爆炸起电化合物混合均匀，即得电磁脉冲炸药。 [0030] 作为本发明的再进一步改进，上述具有硫酸根的强酸弱碱盐为硫酸铜或硫酸铵或硫酸氢铵或硫酸铁或硫酸锰或硫酸汞，所述强碱弱酸盐为碳酸钠或碳酸氢钠或碳酸钾或醋酸钾或醋酸钠。 [0031] 作为本发明的再进一步改进，上述炸药为四硝化季戊四醇、硝铵炸药、梯奈炸药、环三次甲基三硝胺、海克西尔、乳化炸药、燃料空气炸药或三硝基甲苯。 [0032] 作为本发明的再进一步改进，上述爆炸起电化合物的重量份为20—80。 [0033] 作为本发明的再进一步改进，上述爆炸起电化合物的重量份为30—50。 [0034] 作为本发明的再进一步改进，上述爆炸起电化合物的重量份为35—40。 [0036] 先是云层中的少量一氧化氮被氧化成二氧化氮，二氧化氮遇到云层中的水滴后，与水反应生成硝酸，当云层中的硝酸再次分解成二氧化氮、氧气和水时，会产生起电分解反应，即： [0037] 4HNO3→4NO2-e↑+O2-e↑+2H2O+e [0038] 由于部分飞离的二氧化氮和氧气带有负电荷，而云层中的水滴则带有正电荷，由此会引发放电现象，放电进一步造成云层中的水滴周围空气中的氮气与氧气结合产生更多的一氧化氮，这些一氧化氮在空气中进一步被氧化成二氧化氮，造成水滴周围空气中二氧化氮的数量增多，二氧化氮又与云层中的水分子反应生成更多的硝酸，而云层中的硝酸又再次分解成二氧化氮、氧气和水时，这种起电分解反应会继续产生大量的带有正电荷的水滴和带有负电荷的二氧化氮及氧气，然后又继续引发放电，如此循环往复，就会导致云层中同一区域的空间中会不断的出现较弱的闪电，并且随着连续不断由闪电制造的二氧化氮的积累，云层中参与起电分解反应的物质会越来越多，最终即可导致在同一云块中产生一个接着一个的划破长空的强烈闪电。 [0039] 如果上述硝酸的起电分解反应被很巧合的约束在了一个较小的的空间里，就会引发飘忽不定的球形闪电。 [0040] 1978年9月9日和9月14日，前苏联发射了“金星11号”和“金星12号”，两者均在金星成功实现软着陆，分别工作了110分钟。特别是“金星12号”于12月21日向金星下降的过程中，探测到金星上空闪电频繁、雷声隆隆，仅在距离金星表面11公里下降到5公里的这段时间就记录到1000次闪电，有一次闪电竟然持续了15分钟。 [0041] 气压是地球的92倍，而且常年笼罩在之下，金星的大气层中存在着厚厚的硫酸云层，并由此产生由发烟浓硫酸构成的硫酸雨，但由于金星的地表温度将近480℃，而硫酸在常压下的分解温度为338℃，故金星上的硫酸雨永远不会到达金星表面，发烟浓硫酸会在到达金星的地面以前受热分解为三氧化硫和水蒸气。与常规的受热分解不同，当发烟浓硫酸落入金星大气层的下部中时，由于环境温度迅速升高，导致发烟浓硫酸爆炸性的快速分解为三氧化硫和水蒸气，产生起电分解反应，其化学反应式如下： [0042] H2SO4H2O→SO3-e↑+2H2O+e↑ [0043] 上述化学分解反应会产生强烈的化学起电效应，即由于由于大量的三氧化硫分子和水分子在加热时爆炸性的快速分开，会导致分离中的大量的三氧化硫分子带有负电荷，而水分子则带有正电荷，这是由于热的浓硫酸根负离子的夺得电子能力极强，其会夺得水分子的电子而带有负电荷，而蒸发的水蒸气中的部分水分子则是以带正电荷的形式飞走，由此建立的电场能量是来自加热硫酸雨的热能，正是这样的化学起电效应造就了金星大气层中大量的闪电。 [0044] 实施例1 [0045] 本发明的电磁脉冲炸药，包括100重量份的三硝基甲苯和30重量份的CuSO4 5H2O，将100重量份的三硝基甲苯和30重量份的硫酸铜混合均匀，即得电磁脉冲炸药。 [0046] 当引爆上述电磁脉冲炸药时，会发生如下起电分解反应： [0047] 2CuSO4 5H2O→2SO3-e↑+5H2O+e↑+2Cu+e↓+O2-e↑ [0048] 如果是无水硫酸铜，则起电分解反应的反应式如下： [0049] 2CuSO4→2SO3-e↑+2Cu+e↓+O2-e↑ [0050] 上述起电分解反应会产生强烈的化学起电效应，即由于由于大量的三氧化硫分子和水分子在加热时爆炸性的快速分开，会导致分离中的大量的三氧化硫分子带有负电荷，而水分子和Cu则带有正电荷，这是由于热的浓硫酸根负离子的夺得电子能力极强，其会夺得水分子和Cu的电子而带有负电荷，而蒸发的水蒸气中的部分水分子以及Cu则是以带正电荷的形式被炸飞，由此建立的电场能量是来自三硝基甲苯爆炸的能量。 [0051] 上述三硝基甲苯也可以用四硝化季戊四醇、硝铵炸药、梯奈炸药、环三次甲基三硝胺、海克西尔、乳化炸药或燃料空气炸药代替，上述硫酸铜也可以用硫酸铵或硫酸氢铵或硫酸铁或硫酸锰或硫酸汞代替。 [0052] 实施例2 [0053] 本发明的电磁脉冲炸药，包括100重量份的硝铵炸药和50重量份的碳酸钠，将100重量份的硝铵炸药和50重量份的碳酸钠混合均匀，即得电磁脉冲炸药。 [0054] 当引爆上述电磁脉冲炸药时，会发生如下起电分解反应： [0055] Na2CO3 10H2O→Na2O+e↑+10H2O+e↑+CO2-e↑ [0056] 如果是无水碳酸钠，则起电分解反应反应式如下： [0057] Na2CO3→Na2O+e↑+CO2-e↑ [0058] 上述化学起电分解反应反应会产生强烈的起电效应，即由于由于大量碳酸钠爆炸性的快速分解，会导致分离中的大量的二氧化碳分子带有负电荷，而氧化钠分子则带有正电荷，这是由于热的氧化钠的失电子能力极强，其会失去的电子而带有正电荷的形式被炸飞，而二氧化碳分子则是以带负电荷的形式被炸飞，由此建立的电场能量是来自硝铵炸药爆炸的能量。 [0059] 上述硝铵炸药也可以用三硝基甲苯、四硝化季戊四醇、梯奈炸药、环三次甲基三硝胺、海克西尔、乳化炸药或燃料空气炸药代替，上述碳酸钠也可以用碳酸氢钠或碳酸钾或醋酸钾或醋酸钠代替。 [0060] 作为本发明的再进一步改进，上述具有硫酸根的强酸弱碱盐为硫酸铜或硫酸铵或硫酸氢铵或硫酸铁或硫酸锰或硫酸汞，所述强碱弱酸盐为碳酸钠或碳酸氢钠或碳酸钾或醋酸钾或醋酸钠。 [0061] 作为本发明的再进一步改进，上述炸药为四硝化季戊四醇、硝铵炸药、梯奈炸药、环三次甲基三硝胺、海克西尔、乳化炸药、燃料空气炸药或三硝基甲苯。 [0062] 本发明的电磁脉冲炸药，会产生长达半小时左右的干扰，这是因为常规的电磁脉冲炸药爆炸造成的带电粒子云中的带电粒子同样可以数量极其巨大，而且正负电荷都被有效地相互隔离，短时间里很难在高空大气中被复合成为中性粒子。因此，电磁脉冲炸药爆炸造成的带电气流同样会在高空中流动很久，进而造成电磁脉冲炸药可对无线电通信产生较长时间的干扰。 [0063] 为了取得较好的效果，电磁脉冲炸药应该在离开地面一定的高度处进行引爆，实验用的电磁脉冲炸药的爆炸力不能太小，否则无法产生足够量的热量来分解爆炸起电化合物。 |
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