「石墨炸彈」對電力系統到底是怎樣毀滅性的存在?

2022-01-01 電力資料庫

碳纖維炸彈俗稱石墨炸彈,內部不是高能炸藥,而是特殊處理過的純碳纖維絲,每根細絲的直徑僅為0.001釐米,主要攻擊城市電力輸配系統,只要粘上這種細絲,高壓線、變電站、發電廠將會短路癱瘓。美軍曾經在伊拉克、塞爾維亞、委內瑞拉等國使用過石墨炸彈,會造成80%左右的電力系統被摧毀。

石墨炸彈

1991年1月17日至2月27日期間,以美國為首的盟國部隊開始打伊拉克,由數百架戰鬥機、偵察機、加油機、轟炸機等組成的編隊轟炸伊拉克。首先出動的是30架F-117A隱身戰機,這種戰機是世界上第一款隱形戰鬥機,外形奇特,由多個折面組成,上面有吸波材料,使雷達反射波集中在水平面的幾個波束內,達到隱身目的。

F-117A隱身戰機

F-117A是所有參戰飛機中,唯一承擔攻擊巴格達市區目標的任務,主要在夜間出動,所以外號叫「夜鷹」,在整個轟炸期間,F-117A攻擊目標總數的40%,投彈命中率85%,伊拉克第一次見識到了什麼是隱形飛機,並且第一次嘗到了「石墨炸彈」的滋味。

投放石墨炸彈,內部有大量子彈藥

為了能儘快讓伊拉克屈服,盟軍發射大量「戰斧」巡航飛彈,彈頭裡面不是炸藥,而是KIT-2「石墨彈頭」,這些飛彈不是以轟炸為目的,而是摧毀伊拉克境內多處城市的輸供電線路,這種石墨彈頭引爆後,空中會有很多石墨細絲,接觸電線後會造成大面積短路,此次轟炸導致伊拉克85%的供電系統癱瘓。

BLU-114B子彈藥內部含有大量碳纖維

石墨炸彈和碳纖維炸彈有一些差別,主要是含碳量和結構不一樣。石墨纖維的分子結構已石墨化,含碳量高達99%,是一種具有層狀六方晶格石墨結構的纖維。而碳纖維含碳量低一些,大約是90%。但是它們的威力差不多,都可以讓城市電力系統癱瘓,這是什麼原理呢?

伊拉克變電站被石墨炸彈損毀

石墨炸彈運用了石墨容易導電的原理,石墨是碳元素的一種同素異形體,導電性比一般非金屬礦石高100多倍,導熱性超過鋼鐵,導熱係數隨溫度升高而降低,在極高的溫度下成為絕熱體。石墨每個碳原子的周邊連結著另外三個碳原子,以共價鍵結合,構成共價分子,每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨導電性很好。

鉛筆芯是由石墨和粘土組成

石墨炸彈內部是特殊處理的純碳纖維,這些纖維經過流體能量研磨加工,做成非常細長的絲,捲成團狀,並且要經過化學清洗,這樣做的目的是提高纖維的傳導性能。它們被塞進20釐米長,直徑6釐米,重1公斤的圓柱體內。

「石墨炸彈」的BLU-114/B子彈藥

每個彈頭裡面可以塞200個這樣的罐體,罐體上面都有一個小降落傘,為的是讓罐體減速並保持垂直。到達特定的高度後罐體下面的爆炸裝置被引爆,內部的石墨纖維團隨風散開,就像一片雲彩覆蓋在目標上空。

石墨炸彈的投放過程

因為彈頭在電力系統上空爆炸,發電、變電、輸電、配電和用電系統,都成為進攻的目標,尤其是高壓線、變電站、變壓器等都會被像蜘蛛網一樣的碳纖維覆蓋,因為大部分電力系統的線路都沒有保護層,所以會造成短路,甚至會產生高溫電弧,引起電力火災。

高壓電產生的巨大電弧

石墨纖維非常細非常輕,會長時間漂浮在空中,會鑽進戰機或者雷達等設備內部,造成內部短路燒壞設備。強大的短路電流會使部分元件汽化,電子迅速形成離子通道導電從而產生電弧,融化的石墨纖維會粘在電力設備上,短路破壞效果更嚴重。短路和電弧會引發火災,使整個電網癱瘓,造成大規模停電。

石墨炸彈投放的碳纖維

石墨炸彈的威力和現代發電工業的設計有直接關係,因為發電廠的電是不能直接輸送給用戶的,而是通過十分複雜的線路傳輸和變電網絡實現的。比如發電廠輸出的電壓為25000V(不同電廠輸出電壓不同,此處為舉例),首先要通過變壓器把電壓升高到40000V後才能入網,這樣為的是提高輸送效率,減少電力損耗。

細微的破損、毛刺都可能導致短路放電

220千伏左右的輸電電壓叫高壓輸電,330—750千伏的電壓叫超高壓輸電,1000千伏以上的電壓叫做特高壓輸電。因為電壓極高,電線上不能有保護層,這樣石墨炸彈才有可乘之機。電力還要通過多個變電站和變壓器,將高壓電降至標準工業或民用電壓,如220V才能被工廠和老百姓應用。

高壓線上的風箏

美軍通過轟炸伊拉克發現了石墨炸彈的很多弊端,比如當時的石墨炸彈附著性很差,風吹日曬後就被吹跑並且能恢復通電。於是多次改進,在CBU系列子母彈基礎上研發了一種新型「石墨炸彈」,也就是CBU-94,這款炸彈的彈頭中有200枚BLU-114/B子彈藥,另外還有 SUU-66/B 型戰術彈藥撒布器,這兩者組成了完整的CBU-94石墨炸彈。

CBU-94石墨炸彈投彈過程

CBU-94石墨炸彈被投遞到目標上方,爆炸後會有200個BLU-114/B型子彈藥散布出來,長20釐米,直徑6釐米,內有經化學處理的石墨細纖維和空氣傘,在目標上空爆炸後釋放出大量很細的碳纖維,一旦附著在變壓器、高壓線等上面,即可造成短路,並且經過處理後的石墨細絲更容易附著在上面,造成高壓電弧。

BLU-114B型子彈藥內部的碳纖維

1999年3月24日北約開始轟炸南聯盟,共發射2300枚飛彈,14000枚貧鈾彈和集束炸彈,2000多名平民喪生,經濟損失2000億美元。5月2日晚上,經過北約38天的轟炸,南聯盟首都貝爾格勒依舊燈火通明,突然之間,整座城市陷入黑暗。義大利阿維亞諾空軍基地有美軍的24架F-117A夜鷹隱形戰鬥機,美軍就是用F-117A 發射了CBU-94石墨炸彈, 造成南聯盟70%以上的地區斷電。

南聯盟地區被鋪上了大量碳纖維

由於石墨纖維絲又細又輕,會長時間漂浮在空中,很難徹底清除,短時間內無法恢復電力。城市的電力設施都是暴露在空氣中,沒有任何防護措施,尤其是高壓電部分,1枚石墨炸彈能散布很大一片石墨纖維細絲,並且目前飛彈衛星定位很精準,所以1枚就能讓一座城市電力癱瘓。

內部大量的碳纖維細絲

石墨炸彈有新的變種,就是在火箭彈的彈頭內裝滿石墨粉,攻擊的不是電力系統了,而是空中的戰機或直升機等目標,就算不能只能命中目標,也會在目標的周圍散布大量的石墨粉,這些粉塵非常的微小,可以直接進入飛機的電子設備中,從而燒毀電子元件,甚至短路造成飛機失靈,在電影《戰狼》中就有這個情節的描述。

《戰狼》對該武器的描述

石墨炸彈對軍艦和航空母艦有殺傷效果嗎?很可惜對艦船是沒有效果的,因為艦船處於高鹽高溼的海上環境,電路設備都是密封的,並且覆蓋了絕緣皮,有很強的絕緣性和抗幹擾性,還會被鋪設在密封的管路中,因此即使是無孔不入的石墨纖維也很難找到下手的地方。

石墨炸彈

CBU-94石墨炸彈的學名為防空燈火管制炸彈,是一種子母彈,內部的彈藥為BLU-114B子彈藥,因為可以讓城市陷入黑暗,所以被形象地稱為「黑彈」、「斷電炸彈」、「軟炸彈」。人類為了戰爭絞盡腦汁發明了各種武器,如果可以鑄劍為犁,化幹戈為玉帛,把目光看向星辰大海,或許現在人類已經飛出太陽系了。

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  • 國產石墨炸彈有多猛?不傷人但能癱瘓一座城!
    它可以破壞城市的電力系統,所有供電站、輸電線路都會受到不同程度的破壞,所以石墨炸彈也有電力殺手的稱號,很多人將它與核武器相提並論,其威力可見一斑。這些碳纖維絲被封裝在一個個小罐子裡,這些小罐子和我們平常見到的易拉罐大小相近,通過特殊工藝處理,這些小罐子具有高強度、高耐熱和抗高壓的特點,在正式投入使用之前是十分穩定的。數百個這樣的小罐子會被塞進一個大罐子裡,這些大罐子便是我們見到的石墨炸彈的最終形態了。石墨炸彈裡當然還封裝了引爆裝置和定位裝置,只要將其送到合適的位置,然後引爆石墨炸彈便會展現它的威力。
  • 號稱電力殺手的石墨炸彈威力多大?我國啥水平?如何防備?
    這種能對電力系統造成巨大威脅的武器曾經就被美軍使用,在海灣戰爭中,美軍將利用飛彈搭載了大量的石墨炸彈,這些炸彈在目標附近空中分裂,導致伊拉克85%的電力系統癱瘓,從而直接影響了敵人戰略部署,加快了戰爭的結束,美軍曾經空襲南斯拉夫時
  • 【裝備】石墨炸彈是一種什麼樣的炸彈,究竟厲害在何處?
    而打擊這些目標的武器也應運而生,今天我們要說的石墨炸彈就是一種針對供電網絡的秘密武器。我們都知道,石墨就是碳元素的一種形態,它極易導電因此在經過加工後可以損壞電子器件、導致電力癱瘓,因此石墨炸彈又稱斷電炸彈,俗稱"電力殺手"。美軍在轟炸科索沃的軍事行動中就曾大量使用石墨炸彈,這種石墨炸彈型號為BLU-114/B,是一種集束炸彈的子彈藥。
  • 不傷人的「石墨炸彈」厲害在哪?一枚就震懾強敵,我國能破解嗎?
    一、 「石墨炸彈」厲害在什麼地方?石墨炸彈有著「斷電炸彈」的稱呼,從這個稱呼不難看出,這種炸彈對敵人的電力系統有著殺傷力。電力關係一個國家民生各個方面,一個城市電力陷入長時間中斷,給國民造成的恐慌難以想像。那麼石墨炸彈是如何對敵人的電力產生威脅的呢?石墨炸彈的作用原理並不複雜,它運用到了一種碳纖維。碳纖維在軍用領域和民用領域中都有著廣泛應用。
  • 中國石墨炸彈威力有多大:一枚就能癱瘓整個城市
    石墨炸彈主要打擊發電廠所以,能摧毀敵人的電力系統,從而造成整個城市的停電!沒了電,整個敵軍所佔領城市的戰鬥力將徹底失去。但是,石墨炸彈對敵國平民所造成的傷害幾乎忽略不計。由此,石墨炸彈等現代戰爭高技術武器裝備給現代信息化戰爭帶來了一個新的殺傷概念——「軟殺傷」。在海灣戰爭當中,石墨炸彈就大規模投入了使用。在海灣戰爭爆發的當天,美軍將石墨炸彈捆綁在戰斧式巡航飛彈上,隨即對伊拉克的電力設施展開瘋狂打擊,最終摧毀了伊拉克80%以上的電力設施。伊拉克平民的生活受到了巨大的影響,軍隊的戰鬥力遭到了嚴重的削弱。
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