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19世紀80年代,愛迪生創建世界上第一座實用發電站后,人類社會開始向電氣化時代發展,同時也加速了煤炭工業的發展。從19世紀后半期至20世紀初,世界能源的總消費量大大增長,其中煤炭消費量的增長最快,占能源總消費量的70%以上,實現了能源轉換的第一次變革。

19世紀中期以后,石油資源得到大規模開發和利用,人類對能源的利用逐漸由煤炭為主,發展到以石油、天然氣為主,至20世紀60年代,世界各國對石油、天然氣的消費量飛速增長。至70年代,石油、天然氣占總消費量的70%以上,能源轉換發生第二次變革,人類社會也因此向前邁進了一大步。

從20世紀70年代起,各國開始開發新能源工程,以期再實現一次新的能源變革。所謂“新能源”,是指以前未被人類大規模利用,有待于進一步研究試驗和開發利用的能源。

由于高科技的全面介入,新能源開發形成八大技術群確(1)太陽能。截至1990年底,全世界已建成13座100千瓦以上的太陽能發電站。(2)風能。截至1995年底,全世界風力發電能力達4900兆瓦。(3)地熱能。至1989年初,全球地熱發電能力已達到513.6萬千瓦。(4)海洋能。1980年,日本與國際能源組織合作研制成功波浪發電裝置,發電能力可達125千瓦。(5)生物質能。地球每年經光合作用所產生的生物質有1725億噸,所具有的能量相當于全世界能源總消耗量的10~20倍。(6)氫能。地球上氫的儲量很大,主要以化合的形態儲存在水中。通過技術手段提取出的氫,能產生較高的熱能。氫氣燃燒時的熱值是汽油的2.8倍。液態氫燃燒時,能產生17000℃左右的高溫。(7)新穎高效的磁流體發電技術。它具有熱效率高、體積小、污染少、單機容量大、發電啟停快等優點。1959年,美國試驗成功燃煤磁流體發電技術。至80年代末,已有13個國家研究這門技術。1990年,中國的模擬試驗裝置運行540小時,獲得較大進展。(8)核能。1991年11月,英國成功實現受控核聚變反應,獲得大量電能,從而為獲得一種充足而又無污染的核能邁出了一大步。

新能源技術在軍事上的應用縱觀古今中外軍事發展史,武器裝備的每一次重大進步,都與能源革命分不開。由于火藥的發明,槍炮問世,產生了熱兵器時代;由于蒸汽機和煤的使用,巨艦問世,產生了近代海軍時代;由于內燃機和石油的使用,飛機、坦克、汽車問世,產生了機械化時代;由于電能的應用,電子計算機問世,產生了信息化時代。

新能源技術則使武器裝備發生了新的飛躍:(1)核武器——兵器之王。利用鈾、钚等原子核的裂變鏈式反應原理而制成的核武器是原子彈,屬于第一代核武器;利用氘、氚等輕原子核的聚變反應原理制成的核武器是氫彈,屬于第二代核武器;通過特殊措施加強早期核幅射、減弱沖擊波和光幅射制成的核武器,突出核武器殺傷破壞力的某一種因素、相對減弱其他幾種因素,是中子彈,屬于第三代核武器。核武器的殺傷力和破壞力都是常規武器無法比擬的。(2)核反應堆——艦艇的最佳動力源。為艦艇提供的核能量,是可控方式產生的自持核反應裝置。按照核反應方式的不同,它可分為由重核產生的核裂變反應堆和由輕核產生的核聚變反應堆兩大類。截至1990年9月,全世界海軍艦艇上的動力核反應堆約有547座。其中,美國162座,用于核動力潛艇、航空母艦和巡洋艦;蘇聯377座,用于核動力潛艇、航空母艦、巡洋艦和破冰船;其余為英國、法國和中國擁有。(3)氫燃料——航天器的推進劑。在火箭或航天發動機中,燃燒中的液氫能產生巨大的推力,使龐大的火箭載著各種宇航飛行器升上太空。由于氫的能量密度高,是汽油的3倍,因而可大大減輕燃料重量,增加火箭的荷質比,使航天器能順利升入太空。如果沒有氫能,而僅使用石油或煤炭,航天器是不可能升入太空的。美國以液態氫作燃料的軍用飛機已在試驗之中。能源對于國防建設影響巨大,軍事領域的一切活動須臾不離能源。只有在能源上不斷發明創造,才能不斷滿足軍事變革的需要。

(作者為軍事科學院世界軍事研究部研究員、軍事學博士)作者：劉志青