【摘 要】随着世界政治格局的变化，世界军事科技的进步，现代战争模式的转变要求现行的人防工程体系改变与之适应。本文创造性地通过对重要的经济目标的附带毁伤分析，得出重要的经济目标的危险区分区图及分区标准，为人防工程规划及建设的空间布局提供参考。
【关键词】重要的经济目标,空袭，附带毁伤,危险区
1导言
重要的经济目标，包括重要的工矿企业、科研基地、交通枢纽、通信枢纽、桥梁、水库、仓库、电站等①。
现代战争中，空袭都不以人口为主要目标，人口伤亡只是袭击军事、政治、经济目标的附带效果。一般说，这一前提是成立的，其理由是：①现代战争中空袭是以摧毁敌人的作战能力和战争潜力为目的的，袭击和平居民并不能达到这样的目的。美国曾经做过以攻击和平居民为主要目标的毁伤预测，既在对方实施人口疏散时，不是袭击原定的军事、政治、经济目标，而去袭击正处在疏散过程中的人口，预测结果是，这样将会使对方的许多重要目标生存下来，而并不能使对方居民的伤亡有显著的增加。在常规空袭条件下，常规兵器的威力较小，就更必须强调用于袭击重要目标。②当把对方的和平居民当成主要的攻击目标时，也必然会受到同样的报复，本国和平居民也会遭到对方的大规模杀伤。③以和平居民为主要攻击目标，必将遭到世界舆论的强烈谴责和本国民众的坚决反对。国际战争法也具有一定的约束力。1949年通过的《关于战时保护平民的日内瓦公约》禁止“直接和故意攻击没有参加敌对行动的平民”。在当前的国际形势下，违反这一规定，必将使自已陷于孤立[1]（13，14）。
“五环理论”，2001年1月22日，美军在新颁发的第2—1号条令《空中作战》中正式提出了“五环目标”打击顺序。2002年，美军对“五环”理论进一步进行了细化，基本细化为六种目标选择模型，其顺序为：领导指挥机构、生产设施、输送系统、资源、作战部队、对外关系。其主要特点是将经济目标细化为生产、输送和资源目标，进一步显示了对打击经济目标的密切关注。同时强调打击对外关系目标，以起到震慑作用。
“斩首战术”，“斩首”概念是由英国 的军事理论家富勒提出的。第一次世界大战后期，他提出攻击敌方指挥系统为首要目标的“瘫痪攻击”，亦称“斩首攻击”。2003年伊拉克战争中，美军对伊拉克的机场、桥梁、电力、重要工厂、重要交通线等基本上没有列入打击目标范围，有些基础设施不但没有打击，还进行了保护 ，只把精确打击的主要矛头紧紧锁定包括萨达姆及其家族在内的伊拉克高层领导人，对其住所、官邸、办公室和军事要点等实施了一轮又一轮袭击，企图从肉体上消灭伊拉克的政治领导集团，从而使战争进程极大缩短，效率大大提高。
空袭附带毁伤是指空袭时造成非军事目标（人员和建筑物等）的不必要毁伤。低附带毁伤弹药(low-collateral damage,LCD)就是为了在空袭时尽量减少对非军事目标的毁伤而出现的一种弹药。2007年，美国参议院军事委员会的会议公文中明确指出，精确制导的低附带毁伤弹药，尤其是无人机搭载的小型弹药，是今后武器弹药的发展方向之一②。现代反恐作战和城市巷战均要求战斗部在对被攻击目标实现高效毁伤的同时，尽可能低的对其他目标有附带毁伤[2]（21）。在为了实现“伊拉克自由”而开展的政权更替行动拉开序幕之后，联合政府、全体选民及各方力量都产生了共同的要求：战争中平民的意外伤亡、不动产和各类设施的破坏（即附带伤害）—不论归属友方或敌方—都应达到最小化[3]（70）。
在未来的战争中，针对重要的经济目标的空袭，仍然会以常规弹药为主，所以基于人防工程规划的视角，对现代空袭中重要的经济目标受打击附带毁伤造成的危险区的研究是有必要的。
2现代空袭中，常规弹药武器的毁伤分析
2.1现代空袭中，常规弹药武器的分类
航弹是从航空器上投掷的一种爆炸性武器，是轰炸机和战斗机轰炸机，攻击携带的主要武器之一。主要分为：
1.普通航弹，一般分为普通爆破弹，砼破坏弹、穿甲弹、半穿甲弹、横向效应增强型穿甲弹等。
2.空气燃烧弹，它的破坏作用仅以爆炸为主，单用的是爆炸气体而不是固体炸药。将一定量的液化气体装填在单体中，在一定高度的空中引爆弹体，是液化气体气化并与空气混合，然后将此混合气体引爆。
3.燃烧弹，主要是利用弹体内填装的燃烧剂来烧毁木制建筑，汽车，弹药库，油库等易燃目标[4]（313）。
2.2现代空袭中，常规弹药武器的毁伤机理
常规弹药武器的毁伤机理比较复杂，主要有冲击波毁伤效应、破片毁伤效应、热辐射毁伤效应、窒息（毒气）毁伤效应共4种效应来实施对目标的毁伤：
2.2.1冲击波毁伤效应
常见的冲击波伤害—破坏准则有：超压准则、冲量准则、压力—冲量准则等[5]（38）。超压准则只适用于凝聚炸药点源爆炸的特定情况[6]。本文评价采用超压准则。
武器在刚性地面(混凝土、岩石、钢板等)爆炸
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2.2.1.1超压对地面建筑物的毁伤
冲击波对大部分建筑物的毁伤，都取决于峰值超压的强弱。特别是对于玻璃、薄板等容易破裂变形的物体，因为破裂变形的时间比正压作用时间短得多，它在破裂之前所受的冲量仅为全冲量的几分之一，所以对于这些物体，可以不考虑冲量只把超压作为考量的依据。
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2.2.1.2 冲击波对地下建筑的毁伤
现代空袭武器中的钻地弹的贯穿效果好，GBU-28钻地弹:这是一种于1991年海湾战争期间研制、专门用于袭击伊拉克位于深层地下指挥中心的常规钻地弹，可钻透6米厚的钢筋水泥工事和30米厚的普通地面。可以针对同一瞄准点使用多发钻地弹先后实施连续打击，后弹沿着前弹弹孔继续侵入，多弹重复打击的毁伤深度最大会达到单弹毁伤深度的两倍。海湾战争中，1991年2月13日美军向伊拉克巴格达阿米里亚人防掩蔽部发射了2枚重磅激光制导钻地弹，致使工程内的400多名平民被烧死或窒息而死。此后，伊拉克停止使用大型人防掩蔽部。这证明人防工程单纯依靠提高防护厚度，越来越难以应对钻地弹的毁伤作用。
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图2.2.1.2.1 伊拉克巴格达阿米里亚人防掩蔽部
目标（地下建筑）的特性包括功能特性和结构特性2部分。目标结构毁伤（或称物理毁伤）是指由于毁伤元的作用，使目标整体内在联系或组合方式发生了影响完成任务的改变或失效破坏；功能毁伤是指在毁伤元的作用下，目标完成任务的能力受损或者内部人员和设备的运转效率降低。
对地下目标而言，只要战斗部侵彻到防护层某一深度爆炸，如果爆炸作用后导致防护层结构破坏，防护层将被爆炸贯穿。防护层一旦贯穿，爆炸产物、介质碎块等进入目标内部，通常认为此时目标被摧毁。
假设战斗部在某个侵彻深度X0处爆炸时，对应目标毁伤的最高级别（产生爆破漏斗坑，混凝土大块被震塌，碎块以高速向后飞散），认为此时目标被摧毁，即既有功能毁伤，为又有结构毁伤。常规武器爆炸作用对单层介质构成的工事结构及顶盖内表面不震塌临界距离—不震塌半径Rz为：
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（2）
式中：Kz为介质材料的不震塌系数；C为战斗部等效TNT装药量，单位为Kg；m 为填塞系数（取值范围为1.0～1.65）[7]（7，8）。
在工程设计实践中一般认为抗常规武器的最小安全防护层厚度的计算公式是：
H
0=X
0+R
z （3）
式中：H0最小安全防护层厚度（m），X0的是航弹战斗部侵彻深度（m），Rz是不震塌半径（m）[8]（772）。
根据美军披露的MOP(Massive Ordnance Penetrator 巨型钻地弹)目前侵彻深度约为18m,对于跨度20m、Ⅲ类围岩喷锚支护的地下洞库防护工程而言，安全防护层厚度达到41m时，已基本能够抗住MOP钻地弹的攻击了[8]（774）。
2.2.1.3冲击波对人员的杀伤作用
冲击波对人体的伤害作用主要是：引起血管破裂，致使皮下与内脏出血；引起内脏器官的破裂，特别是肝、脾等器官的破裂和肺脏撕裂，肌纤维的撕裂；人被吹倒致残等。有掩蔽物体时，冲击波对人员的伤害作用小得多，如人员掩蔽在壕沟内时，它对人员的损伤半径为暴露时的2/3。
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2.2.2破片毁伤效应
破片的杀伤距离要大于冲击波的杀伤距离[10]（23）。
破片的初速度为破片式战斗部的壳体在爆炸冲击波作用下产生的破片在得到能量后飞散速度达到的最大值。因为空气阻力的存在，破片在达到最大速度以后，破片的速度开始逐渐衰减。
对于圆柱形装药预制破片式的战斗部，破片的初速度计算公式最常用的是Gurney公式：
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（4）
式中：V0为破片初速度；为格尼常数，其值取决于炸药本身的性能；β=C/M为炸药和壳体的质量比。
此公式适用于相等壁厚、长径比比较大（L/D＞2），并有装药质量比β满足（0.2＜β＜0.3）的战斗部的破片初速度的计算[10]（24）。
破片飞行了一段距离后的速度公式：
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(5)
式中：V0为破片初速度；mf是破片的质量；VX是破片飞行了一段距离的速度；X是破片飞行距离；CD是气动阻力系数；ρa是空气密度；S是破片迎风面积[10]（24）。
破片不仅能够杀伤人员，而且能够打击目标。本文采用动能准则来衡量破片毁伤的效应。以破片动能为毁伤准则时，由动能的计算公式可知，破片的速度以及破片的质量是影响破片动能的主要因素。
根据搜集到的数据有：对钢筋混凝土墙，需要的破片动能至少为3924J；对于有生力量人，需要的动能一般为78.5～128J。目前普遍认为，当破片的动能高于78J时，破片具有杀伤力，这样的破片被称为杀伤破片[10]（25）。
2.2.3热辐射毁伤效应
2.2.3.1大容量化学物质形成的火球（10Kg以上）：
由爆炸或火灾产生的瞬变火球的成长，海伊（High）于1968年建立了计算火球最大直径D的方程
D=3.86M
0.320 （6）
式中 D——火球直径，m;
M——燃料质量，Kg;
2.2.3.2小容量化学物质形成的火球（10Kg以下）：
D=3.76M
0.325 （7）
2.2.3.3可燃气系火球：
D=3.33M
0.32 （8）
式中 M——参与燃烧的可燃体量，Kg。
2.2.3.4火球温度
经过理论计算，得到火炸药体系的火球温度为2300K～3000K，可燃气体系的火球温度为1600K～2300K，但实际燃烧时，海尔（Hill）认为火炸药为2100K，可燃气系为1800K。
2.2.3.5 火球热剂量的计算公式
炸药系火球热剂量Q：
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式中 Ｑ ——辐射空间某点每单位面积上的热能，J/M2;
R ——测点至爆源距离，m；
D ——火球的直径，m；
T ——火球的温度，K；
F ——常数，161.7；
bG ——常数，2.04×104；
WQ ——基于热剂量的TNT当量，Kg。
2.2.3.6 热剂量（Q）准则
热剂量准则以目标接收到的热强度作为目标被破坏的唯一参数，当目标接收到的热剂量大于或等于目标破坏的临界热剂量时，目标被破坏；否则，目标不被破坏。热剂量准则的适用范围为作用于目标的热通量持续时间非常短、以至于目标接收到的热量来不及散失掉。
对于持续时间比较短的瞬态火灾，如炸药爆炸产生的火球，适用于表2.2.3.6.1所示的热剂量准则。
表2.2.3.6.1 瞬态火灾作用下的热伤害准则[10]（25，26，30）
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2.2.4窒息（毒气）毁伤效应
由于武器的窒息（毒气）毁伤效应在空旷的室外空间，效应大大减轻，与破片的杀伤的效应相比，范围较小，本文不作深入讨论。
2.2.5综合毁伤效应
为定性地描述空袭武器对工程的综合毁伤效应，粗略地分为4个毁伤等级[1]148：
完全破坏：50%-100%的工程结构被破坏，已不能使用，战争期间很难修复，使用。通常是等到战后重建。
严重破坏：30%-50%的工程结构被破坏，战争期间，需花费很大的力量和投资，修复。
中等破坏：10%-30%的工程结构被破坏，战争期间，可以修复。
轻度破坏：0%-30%的工程结构被破坏，战争期间，只需简单修复，既可使用。
空袭武器爆炸引发的冲击波对开阔地面暴露人员的综合毁伤程度，一般分为4个级别：
轻度冲击伤：通常不需治疗，基本不影响战斗力。中度冲击伤：有较明显的全身或局部症状，但一般不致休克或危及生命，多数能治愈，少量由于处理不当而加重伤情。重度冲击伤：内脏破裂、骨折等。如不及时治疗，大多数生命危险，他们是抢救的主要对象。极重度冲击伤：死亡率极高[1]87。
1999年5月8日（当地时间5月7日午夜）中国驻前南联盟大使馆突遭美军用5枚精确制导炸弹③的袭击，其中1枚钻地弹命中使馆办公楼中部偏东一侧楼顶，穿透5层楼板后将一楼地板（即地下室顶板）和与之相邻的外墙击穿，但未见爆炸痕迹。另1枚钻地弹从使馆办公楼西南角2层的侧向侵入，穿透两层楼板后在地下室爆炸 [11](26,27)。中方死亡3人，伤20余人。由于大使馆受到严重破坏，事后，中国另选新址建大使馆。
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2.2.5.1我驻南大使馆被空袭，楼房正面 2.2.5.2我驻南大使馆被空袭，楼房侧面
3现代空袭中，经济目标的危险区分区图
经济目标的危险区是指在空袭中，经济目标被武器击中后，由于武器的毁伤效应造成的我方人民生命财产安全损失的区域。
经济目标按其在地面上投影的几何形状可分为：点目标、线目标，面目标。点目标是经济目标的基本单元或形式。经济目标大多属于或可离散为一系列的点目标。为简化讨论，除特别申明，本文只讨论空袭武器直接命中点目标的毁伤效应，并假设空袭武器的爆心与瞄准点重合，暂不考虑武器的次生效应。
危险区定义为有较高可能性承受武器攻击直接效应的地区。它是一个以可能的潜在攻击点为中心，在考虑了轰炸散布以后，以直接效应因素达到破坏对象破坏阈值的平均距离为半径的区域[1]119。依据空袭武器毁伤效果在空间上的分布，危险区划分为：
Ⅳ度区：地下工程中度、严重破坏区；
Ⅲ度区：地下工程轻度、地面工程严重破坏区；
Ⅱ度区：地面工程中度破坏区、地面人员严重伤亡区；
Ⅰ度区：地面工程轻度破坏区、地面人员中度伤亡区。
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图3.1 单次打击下，瞄准点与爆心重合，不考虑次生效应，经济目标危险区分区图
4结语
对重要的经济目标进行附带毁伤分析，利用公式、实验数据，实战数据，划定重要的经济目标的危险区分区图。为人防工程规划的人员疏散、通信和警报设施、抢险救灾，人防工程的空间布局提供参考。
由于武器更新换代较快，而人防工程建设相对缓慢，所以应及时关注空袭中主流武器的性能变化及空袭战术的变化，及时更新重要的经济目标的危险区分区图的划分标准，对现有的人防设施和人防工程规划进行及时调整，以保证打赢未来的战争。
注释（Notes）
①中华人民共和国人民防空法http://www.ccad.gov.cn/
②低附带毁伤弹药的发展?https://bbs.tiexue.net/post_11320694_1.html
③联合直接攻击弹药（Joint Direct Attack Munition JDAM）
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【作者简介】苗南，男，（1973，3—）安徽省蚌埠市规划设计研究院 注册城乡规划师，工程师。
李东鞠，女，（1970.12—），安徽蚌埠市人防工程质量监督站，副教授级高级工程师。