高能微波電磁脈衝武器

摘 要：介紹了高功率微波武器的特點，簡要說明了高能微波電磁脈衝的形成過程。敘述了在現代戰爭中套用的領域，並談及我國發展該武器的緊迫性。關鍵字：高能；微波；電磁脈衝；電子設備；武器

基本介紹

• 中文名：高能微波電磁脈衝武器
• 外文名：High-power microwave electromagnetic pulse weapons

引言

在高科技條件下，現代戰爭是一場奪取信息控制權的信息戰爭，準確、有效地打擊對方的信息中心，是取得戰爭勝利的關鍵。高能微波電磁脈衝武器正是為這一目的設計出來的。世界上一些發達的國家如美、英都相繼開展了這方面的研製工作，並取得了較好的效果。該武器主要是利用大功率的微波脈衝能量，對通訊、雷達、計算機網路、電力系統等電子系統內的關鍵電子元器件進行“軟”或“硬”的殺傷，從而使整個系統失去作戰能力，達到控制對方的目的。據有關報導稱，1999年3月24日北約對南聯盟的空襲作戰中，美國就使用了該武器，催毀南聯盟的軍用電子系統，使其處於被動挨打的境地。他們主要利用管道、電纜讓電磁脈衝武器攻擊深埋在地下的各種設施的電子系統，達到戰爭勝利的目的。

核爆炸的啟示

據有關資料介紹，1958年美國在太平洋上空400 km處進行了當量為140萬噸的核爆炸，但出乎人們預料的是，遠在1 400 km以外的夏威夷群島卻出現了許多意想不到的情況：發電廠被破壞；街燈同時熄滅；所有的報警器響徹一片；高壓輸電線的避雷裝置全部被燒毀；水塔的自動供水系統失靈。在後來進行核試驗的時候都出現了同樣的情況，這一切引起了美國政府和軍方的高度重視。經過大量的研究發現：高空核爆炸時釋放的γ射線同大氣作用，可衍生出巨大的電子流，在地磁場的作用下能產生場強高達10 kV/m的電磁脈衝，其脈衝寬度為幾十納秒到幾百納秒。頻率在吉赫量級。

這個極強的電磁脈衝將在地面各種導線上產生幾千伏的電壓脈衝，並沿著電子設備的引線進入電子設備內部，使其積體電路、半導體器件、電腦晶片毀壞，從而使各電子設備失去功能。

電磁脈衝武器

由於採用核爆炸來產生高功率脈衝畢竟是核武器，勢必帶來很大的污染，尤其在各國之間都簽定限制核武器的使用條約時，在戰爭中使用也必定會受到其他國家的強烈譴責。因此一些已開發國家已經將重點放在研製常規的電磁脈衝武器上，現已經能投入實戰的就有電磁脈衝彈。

概念

“電磁脈衝”一詞一是來源於大自然的閃電，在閃電過程中形成亮光的附近就出現瞬變的電磁場，其形是來源於“核電磁脈衝”。當核子彈、氫彈爆炸的時候，其放射線能使空氣電離、產生康普敦電流，由於產生一個強大的瞬變電磁場，在一定距離上，使一些電子設備中會感應出一個比較強的浪涌電壓和電流，這個浪涌信號在一些缺乏足夠防護能力的電子器件上會造成紊亂，使其性能下降甚至出現毀傷現象；三是高能微波技術，就是利用相對論電子器件輻射出各個無線電波段上的巨大量級的射頻脈衝信號，也能夠在遠方目標上產生一個瞬變的強大的電磁場脈衝，因此高能微波射頻脈衝也可以稱其為電磁脈衝的一種形式，他和常規雷達的信號波形在本質上基本相同，因此更適合於對敵方的電子設備的軍事打擊。

原理

實用的高能微波電磁脈衝源大都是採用微波虛陰極振盪器，其原理結構如圖1所示。

虛陰極振盪器的基本原理是：柵網陰極加速強流電子束，使許多電子通過陰極網，在陰極後面形成一個空間電荷“泡”，稱為虛陰極。在適當的條件下，虛陰極將後來的電子反射回去，形成電子在陰極與虛陰極之間來回振盪而產生微波。如果使這個空間電荷區位於適當調諧的諧振腔中就能達到很高的峰值功率，一般功率在0．1～40 GW，頻率在分米波段和厘米波段，微波功率通過天線輻射到空間。

要使虛陰振盪器工作，需要一個強流電子束來激勵，這個電子束的峰值電流值高達幾十兆安培。強電子束將由爆炸激勵磁能量壓縮發生器來產生，高能微波武器有2級磁通量壓縮發生器。第1級產生爆炸的啟動電流，當爆炸啟動後，爆炸將使電樞管膨脹變形，使之與線圈形成短路，將會壓縮電磁場並減少線圈的電感，使線圈中的電流直線上升，直到發生器崩潰為止，電流上升時間為數十納秒，峰值電流為幾百兆安培，於是就產生巨大的電磁脈衝。

套用

在軍事用途中，通常使用投擲方式，將電磁脈衝發生器運送到敵人陣地上，構成對敵人電子設備的毀傷性威脅。據美國的新聞報導，美軍正研製能夠用巡航飛彈運載的電磁脈衝彈頭以便對目標進行遠程精確的打擊，並在海灣戰爭和科索沃戰爭中都曾經使用過試驗性的彈頭。下面介紹高能微波電磁脈衝武器在戰場中常用的幾個方面。

攻擊艦載電子設備

在現代使用的艦艇上，各類電子設備雲集。艦艇上有通信導航系統、警戒雷達和火控雷達系統、各種武器控制系統、自己電子對抗系統及整個作戰指揮系統。由於這些電子系統的雲集給電磁脈衝武器提供了極好的機會。如果採用巡航飛彈或機載脈衝彈，對艦艇進行電磁攻擊，則可大量的破壞艦艇上的電子設備，從而使艦艇失去進攻和防禦能力，必定處於被動挨打的困境之中。

攻擊發電廠

發電廠是產生電力的場所，他有許多電子設備對電廠各發電設備狀況進行監控，電廠有很多輸電網路，整個輸電網路連線各種軍用和民用設施，利用巡航飛彈或飛機投擲高能微波武器。其一可以破壞發電廠中的電子設備，使發電廠無法正常工作；其二高能微波電磁脈衝武器所產生的強大電流通過電網傳送出去，在很大程度上能破壞在該電網上用電的設備，使很大範圍內的各種設備失去正常工作，達到抑制對方的目的。

攻擊對方機場

在現代戰爭中奪取制空權是贏得戰爭勝利的關鍵，對敵方機場進行有效攻擊是壓制敵方空中力量的重要措施。一般來說，軍用機場都不太大，但都集中部署了各種雷達，不同頻段的通信設備、導航系統、供油自動控制系統以及機場狀態安全監控系統的防護能力也較弱，受到強的電磁脈衝攻擊也很容易失效。在機場中往往都停放很多未飛行的飛機，這些飛機受到強電磁脈衝的攻擊也會失去正常工作能力。因此用高功率微波武器實行對敵方機場的攻擊也是消除制空權的有效措施。

攻擊敵機

利用高能量的電磁脈衝發射裝置製作成跟蹤雷達的發射系統就可以有效地跟蹤遠區入侵的敵機。該發射裝置也產生巨大的電磁能量，但和高能微波彈武器　5有著不同之處，該發射裝置發出的電磁能量通過一個聚能天線發射出去，他具有一定的方向性，因此可以在較遠的距離上跟蹤敵方的飛機直至摧毀飛機的電子設備，使飛機失去戰鬥力甚至墜毀，達到抑制對方的目的。該種定向瞄準式高能微波電磁脈衝武器主要用來防禦入侵的空中目標。

武器的憂患

在戰爭中，利用高能微波電磁脈衝武器進攻和防禦都能取得極其明顯的效果，他能破壞對方的信息中心，使依賴電子系統的設備癱瘓，他能使強的電磁波段通過各種設備的天線和小孔進入，使其設備損壞，喪失其應有的功能，贏得戰爭的初步勝利。

另一方面我們也面臨受高能微波電磁脈衝武器襲擊的威脅，對電磁脈衝的防禦已成為當務之急，只有認真的對我國在戰爭時期可能遭受的電子系統做好認真的電磁加固防範工作，再要加強研製我們的武器系統，加強我軍的建設，使敵方無可乘之機。

結語

利用高能微波電磁脈衝武器可以有效地抑制對方，使對方的電子設備失效從而取得戰爭的主動權，在不同的場合使用不同形式的高能微波電磁脈衝武器，都能達到破壞對方電子設備的目的。在現階段情況下我國不但要加緊研製自己的高能微波電磁脈衝武器系統，同時要加強對高能微波電磁脈衝武器的防禦能力，才能使我國在現代戰爭的進攻和防禦方面掌握主動權，取得現代戰爭的勝利。