精确制导武器的长足发展，给防护工程造成了前所未有的现实威胁，而精确制导武器的侵彻效应则是防护工程重点关注的课题。

1991年的海湾战争，虽然美、英等多国联军取得了胜利，伊拉克遭到失败，但美、英等多国部队并非全面胜利，伊拉克也不是彻底的失败。伊拉克的作战指挥系统依然存在，地面部队在完全没有空中力量协同、导弹防空体系几乎不能发挥作用的情况下，经受了多国部队持续一个多月前所未有的空中打击之后，仍然有效的生存下来，国家战争潜力的主要部分也得以保留。这无疑在很大程度上应归功于伊拉克构筑的大量野战工事和多年苦心经营的地下工程。

1999年以美国为首的北约发动了对南联盟的空袭行动。在70多天里，北约的空中打击不断升级，从攻击防空系统和重要军事设施到攻击武装部队，直到攻击包括铁路、公路、桥梁、民用机场在内的重要交通设施和民用设施，给南联盟造成了严重损失。北约在此次空袭行动中，投入了大量先进的海、空军高技术武器装备，与海湾战争相比，打击能力和打击质量有了许多发展和提高。然而军事实力弱小的南联盟，在强敌不断空袭下，指挥系统依旧正常运转，军事实力没有受到明显削弱，军工厂还在照常生产，反空袭作战中还取得了一定的成绩，最终打破了北约通过短期空袭迫使南联盟就范的企图。南联盟之所以能坚持进行防空袭作战，其中极为重要的原因之一就是多年来南联盟构筑了大量地下工事和民防设施，可以保障800万居民进入地下工事，能保存大量的粮、油、武器弹药等战略物资，为打击敌人、坚持抗战储备了实力。

从海湾战争与北约空袭南联盟的实践可以看出，在精确制导武器日益发展的今天，完善的防护工程体系在高技术局部战争中发挥着极为重要的作用，防护工程是指挥控制系统赖以生存的壳体，其关系到战争的胜败和国家的安危。

因此，在研究精确制导武器的同时进行防护工程研究，对于迎接新军事革命挑战，准备打赢未来高技术条件下的局部战争，具有十分重要的意义。

近代战争中，防护工程主要受接触爆炸和空中爆炸的威胁。接触爆炸是利用弹体与地面或目标相接触，激发引信发生爆炸而摧毁目标，其爆炸形式表现为炸药爆炸和高速碰撞。接触爆炸主要用来摧毁地面目标，而对于深埋地下加固工事的影响相对有限。空中爆炸是指炸药、炮弹、炸弹(包括核弹)和导弹等在距地面或水面一定高度处的爆炸，炸后在空气中形成冲击波(即激波)向四周传播，冲击波遇到物体时发生反射，同时物体受到冲击载荷。空中爆炸可使防护结构本身产生变形、破坏及进行能量吸收，特别是近距离较大药量的情况下所形成的强冲击波，可以使结构背后的空气产生次生冲击波从而对人体或目标产生伤害。由于接触爆炸和空中爆炸的破坏形式不同，所以在武器直接命中目标时，还应该考虑武器在附近爆炸形成强冲击波所造成的破坏。这时候不仅会直接导致目标结构的破损，还会造成目标的剧烈振动从而产生人员伤亡和装备的破坏。然而在当今核威慑条件下的高技术常规局部战争中，对防护工程威胁比较严重的还是精确制导侵彻武器(如钻地弹)，这种武器能对机场跑道、地面加固目标及地下设施进行攻击，其爆炸地冲击效能接近封闭爆炸的地冲击效应，一般是相同地面爆炸地冲击效应的30倍左右，在地下深处也可产生大范围的高应力区，因此对深地下加固工事的结构威胁更为严重。

军事高技术的发展带动作战样式的变化。随着高技术的迅猛发展及其在军事领域的应用，精确制导武器的破坏能力空前提高，而在局部战争中精确制导武器也可以达到核袭击同样的破坏效应。因此，专家分析，在今后相当长一段时期内，核武器将作为威慑力量逐渐退隐幕后，最有可能发生的战争则是核威慑条件下由可以远距离投送的精确制导武器主要参与的战争。目前，在高技术武器对防护工程构成的严重威胁中，面临的主要问题有：信息技术的不断发展使现代侦察手段更为先进，防护工程的隐蔽和保密受到挑战；精确制导武器命中率极高，钻地武器日益发展，其毁伤能力大为提高，对防护工程构成了极大威胁；新概念武器的发展对防护工程的内部设备及其他诸要素产生了新的威胁。在我国新建防护工程或加固改造原有防护工程时，必须面对这些问题，本着立足现在、着眼未来的思想，从实际和实战需要出发研究对策、采取措施，以全面提高防护工程的防护能力。

防护工程是国家防护和国防威慑力量的重要组成部分，是保存战争潜力的重要举措，是增强城市综合发展能力和抗御灾害的有效措施，其地位和作用不容忽视，并已被历次战争所证明。

在高技术战争条件下，防护工程不仅是减少战争损失的一种手段，而且对战略形势和战争进程有明显的影响。防护实力，即在受到战争的互相摧毁后，能够生存下来并迅速恢复的能力，成为影响战略均势天平上的重要砝码，防护的战略地位已提高到了影响战争最终结局的程度。

综上所述，不难看出，精确制导武器侵彻效应和工程防护措施的研究具有十分重要的现实意义，其研究成果也必将对高技术局部战争产生深远的影响。

精确制导武器侵彻效应与工程防护研究的基本问题

在核威慑条件下的信息化战争中，防护工程如何应对精确制导武器的打击？由于防护工程中所涉及的侵彻问题属于高速冲击、碰撞的动态问题，在这种高应变率的侵彻过程中有许多理论和试验问题没有得到很好地解决，因此侵彻过程中关于材料变形、断裂、破碎的机理还不够清楚。目前，在弹体高速侵彻方面的研究工作主要是以试验研究为主，以某些假设条件下的解析方法和数值方法为辅，更深入的研究还要面临以下几个方面的问题：

(1)精确制导武器对防护工程的威胁。

(2)精确制导武器侵彻效应分析方法。

(3)靶体材料在弹体高速冲击、侵彻作用下的本构模型。

(4)常用工程材料抗侵彻性能。

(5)侵彻过程中弹体与介质的相互作用。

(6)弹体与靶体材料之间的动摩擦力大小。

(7)工程材料(如岩体、混凝土等)的裂隙裂纹对侵彻过程的影响。

(8)工程材料的断裂、破碎对弹体侵彻的影响。

(9)由于高速撞击冲击波作用，弹体有一部分时间是在相对松散的介质中运动的，而对于这种松散介质的特性目前还缺乏了解。

精确制导武器侵彻效应与工程防护研究在现代战争中具有极其重要的地位和作用，研究中所涉及的基本问题主要包括弹体侵彻机理、侵彻深度预测方法、弹靶相互作用、材料在高应变率条件下的响应机制等。在侵彻破坏效应方面，目前采取的方法主要有试验研究、理论分析和数值分析三种手段。

在工程防护措施方面，国外进行的研究相对系统和完整，很多研究成果已形成技术规范，并在一定范围推广应用，国内起步较晚，虽然也取得了一批工程实用性很强的成果，但总体来说，与美欧一些军事强国相比还有较大差距。

本文由刘四旦摘编自任辉启等编著《精确制导武器侵彻效应与工程防护》（北京：科学出版社，2016.1）一书“第一章 绪论”部分，有删减，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-042965-0

《精确制导武器侵彻效应与工程防护》在综合分析精确制导武器发展现状与趋势的基础上，较为详细地论述了精确制导武器侵彻效应的理论分析、经验分析、近似分析和数值分析方法，以及精确制导武器动能侵彻弹的力学设计，并借助国内外现有弹体侵彻效应的研究成果，运用爆炸力学、冲击动力学、计算力学等相关知识，揭示和探讨了弹体侵彻工程材料的力学行为、破坏效应及其防护技术。本书是一本理论性和应用性都十分强的专著，可供土木工程抗灾与防护工程、爆炸力学、岩土工程等专业的师生，以及科研工作者和工程技术人员学习参考。

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