2025年高考石墨與石墨炸彈
來源:網(wǎng)絡(luò)整理 2024-11-18 14:40:32
石墨和金剛石都是由碳元素形成的單質(zhì)晶體,但它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)卻大不相同。由于石墨晶體同層中的高域電子可以在整個(gè)C原子平面層中活動(dòng),放石墨具有層向的良好導(dǎo)電導(dǎo)熱性質(zhì)。又由于層間是以分子間作用力結(jié)合起來,使石墨易沿著與層平行的方向滑動(dòng),故石墨較具有潤(rùn)滑性。基于上述性質(zhì),石墨被大量用來制作電極、坩堝、電刷、潤(rùn)滑劑、鉛筆等。
在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)和北約轟炸南聯(lián)盟時(shí)都使用了碳絲制成的石墨炸彈,致使電網(wǎng)癱瘓、損失慘重。何謂石墨炸彈?為何具有如此驚人的威力?
石墨炸彈又名軟炸彈(SoftBomb),因其不以殺傷敵方兵員為目的而得名。又因其對(duì)供電系統(tǒng)的強(qiáng)大破壞力而被稱為斷電炸彈(BlackoutBomb)。
石墨炸彈是選用經(jīng)過特殊處理的碳絲制成,每根碳絲的直徑相當(dāng)小,僅有幾千分之一厘米,因此,可在高空中長(zhǎng)時(shí)間漂浮。由于碳絲經(jīng)過流體能量研磨加工制成,且又經(jīng)過化學(xué)清洗,因此,極大地提高了碳絲的傳導(dǎo)性能。碳絲沒有粘性,卻能附在一切物體表面。它通過爆炸或火藥引爆散布在敵方陣地,破壞敵方防空和發(fā)電設(shè)備。碳絲可進(jìn)人電子設(shè)備內(nèi)部、冷卻管道和控制系統(tǒng)的黑匣子。碳絲彈頭對(duì)包括停在跑道上的飛機(jī)、電子設(shè)備、發(fā)電廠的電網(wǎng)等所有東西都產(chǎn)生破壞作用。
90年代初,海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí),石墨炸彈在“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)中首次登場(chǎng)。當(dāng)時(shí),美國(guó)海軍發(fā)射艦載戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈,向伊拉克投擲石墨炸彈,攻擊其供電設(shè)施,使伊拉克全國(guó)供電系統(tǒng)85%癱瘓。
90年代末,以美國(guó)為首的北約對(duì)南斯拉夫的空襲中,美國(guó)空軍使用的石墨炸彈型號(hào)為BLU-114/B,由Fll7A隱形戰(zhàn)斗機(jī)于1999年5月2日首次對(duì)南電網(wǎng)進(jìn)行攻擊,造成南全國(guó)70%的地區(qū)斷電。隨后在5月7日,美國(guó)空軍再次使用石墨炸彈對(duì)南斯拉夫剛剛修復(fù)的供電系統(tǒng)實(shí)施打擊。
破壞原理如下
。1)激光制導(dǎo)的炸彈炸開、旋轉(zhuǎn)并釋放出100-200個(gè)小的罐體,每個(gè)約有可樂罐大小。
。2)每個(gè)小罐均帶有一個(gè)小降落傘,打開后使得小罐減速并保持垂直。
。3)小型的爆炸裝置起爆,使小罐底部彈開,釋放出石墨纖維線團(tuán)。
。4)石墨纖維在空中展開,互相交織,形成網(wǎng)狀。
。5)由于石黑纖維有強(qiáng)導(dǎo)電性,當(dāng)其搭在供電線路上時(shí)即產(chǎn)生短路造成供電設(shè)施崩潰。
我們都知道,電力從發(fā)電廠輸送到最終用戶需要通過四通八達(dá)且十分復(fù)雜的傳輸和變電網(wǎng)絡(luò)。電廠發(fā)電機(jī)輸出的電力電壓約為25000V,然后通過變壓器將電壓升高至40000V輸人供電網(wǎng),以提高電力輸送效率,減少傳輸線路上的電力損耗。由于輸電線的電壓極高,目前均使用高架裸線傳輸。電力到達(dá)最終用戶之前,再通過數(shù)級(jí)變電站和變壓器,將傳輸高電壓降至標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)或民用電壓,即接入我們千家萬戶電表箱的電壓,如220V或110V。
BLU-114/B石墨炸彈中施放出的碳素纖維較海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的同類武器更加纖細(xì),纖維直徑只有百分之幾毫米。當(dāng)石墨炸彈在開啟、引爆后,無數(shù)碳素纖維線團(tuán)使飄然展開,千絲萬縷,如絲如絮,像一團(tuán)團(tuán)飄浮的白云。一旦搭落在裸露的高壓電力傳輸線上或變電站(所)變壓器及其它電力傳輸設(shè)備上,就會(huì)使高壓電極之間產(chǎn)生短路,由于強(qiáng)大的短路電流通過石墨纖維使其汽化,產(chǎn)生電弧,并使導(dǎo)電的石墨纖維涂復(fù)在電力設(shè)備上,加劇了短路的破壞效果。在電場(chǎng)極強(qiáng)的區(qū)域,將會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象,即由電子迅速地形成離子通道導(dǎo)電并產(chǎn)生電弧。由此產(chǎn)生的高溫會(huì)使放電的兩極局部熔化。電弧和因短路過載而過熱的供電設(shè)備也會(huì)引起失火,造成破壞。使遭受攻擊的供電網(wǎng)癱瘓,引起大范圍停電。
石墨炸彈的另一技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)在其運(yùn)載工具和制導(dǎo)定位方面。若使用全球定位系統(tǒng)(GPS)或慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制導(dǎo)、傳感器引爆的運(yùn)載工具,石墨炸彈可使用多種戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確投放。而使用成本低廉的非制導(dǎo)的運(yùn)載工具投放,則會(huì)出現(xiàn)百余米的攻擊誤差。難怪新聞媒體報(bào)道,南斯拉夫老大媽抱怨北約飛機(jī)給她的花園蒙上一層討厭而昂貴的石墨纖維“地膜”。
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