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科技

电磁脉冲武器:从科幻走进现实

时间:2015-9-12 19:22:46  作者:佚名  来源:国粹网  浏览:716  评论:0
内容摘要:还记得电影《黑客帝国》里一瞬间瘫痪乌贼机器人的武器和《瞒天过海》里让赌城瞬间停摆的仪器吗?如果你看过这些电影,应该不会对电磁脉冲武器感到陌生。这些出现在电影里的高科技武器可能已经开始对人类的生活产生影响。威力巨大电磁脉冲炸弹被认为是21世纪规模最大的破坏性武器,可以对电子信息系统、指挥控制系统和网络信息系统产生巨大...

还记得电影《黑客帝国》里一瞬间瘫痪乌贼机器人的武器和《瞒天过海》里让赌城瞬间停摆的仪器吗?如果你看过这些电影,应该不会对电磁脉冲武器感到陌生。这些出现在电影里的高科技武器可能已经开始对人类的生活产生影响。

威力巨大

电磁脉冲炸弹被认为是21世纪规模最大的破坏性武器,可以对电子信息系统、指挥控制系统和网络信息系统产生巨大威胁,号称信息时代的“第二原子弹”。

电磁脉冲武器是将电磁频谱能量集中投射的一种武器系统,其特点就是能量集中,使投向目标物的能量密度短时间内达到很高,可由直接照射及耦合侵入的热能累积效应造成目标物损坏,并造成微波同频段的严重干扰。其优点是攻击速度为光速,从发射到击中目标所需要的时间极短,命中率高,无质量故障,不存在弹道等问题。

世界各军事强国的电磁脉冲打击武器正在走向实用化。美国海军作战部部长拉夫·黑德上将称,这种电磁脉冲炸弹是革命性的作战武器,绝不能让美军错过了这种武器。

据美国媒体2015年5月报道,作为“反电子设备高功率微波先进导弹工程”(CHAMP)的一部分,科学家一直想创造出电磁脉冲武器。而美国空军近日宣布,他们已经掌握了该项先进技术,并可以配合“隐形联合空地防区外导弹”(JASSM)一起展开部署。而CHAMP将成为一种改变战争面貌的远射武器。由于轰炸机和战斗机都可以发射JASSM,JASSM将成为部署CHAMP的理想平台。

早在2012年,波音公司就曾在一次长约1小时的飞行中对该武器进行试验,成功使整个军营的计算机陷入瘫痪状态。在波音公司进行的试验中,导弹低空掠过犹他测试与训练场上方,向7个目标发射了电磁脉冲,结果永久摧毁了它们的电子系统。波音公司表示,这次测试已经成功到“没有办法用摄像机进行记录”。

日本防务专家凯尔·沟日前在美国国家利益网站上发表了题为《5种永远不该使用的武器》的文章,电磁脉冲武器赫然位列其中。他表示,大多数战争武器,从手枪到战斗机,通常都被认为是合法的,而且(考虑到使用它们的目的是枪杀)还算是相当仁慈的战争工具。有一些武器,会给人造成难以忍受的伤害,导致长时间痛苦并死亡。还有一些武器(无差别和不人道的杀人武器)有可能打击到非战斗人员,甚至影响全球范围的人类文明。

虽然电磁脉冲对生物体几乎不会造成直接影响,但如果在电磁脉冲发生时接近受影响的电子设备,则可能因为瞬间产生的超高电压而灼伤、休克,甚至死亡。同时,当电子设备受到电磁脉冲影响而短路,造成爆炸或火灾时,也会对人员产生不可预计的损伤。


源自氢弹引爆试验

电磁脉冲炸弹的产生源自美苏两国进行的氢弹引爆试验。1963年7月9日,美国在太平洋海岛约翰斯顿岛上空400千米处进行空中核爆试验,距离其数千千米外的檀香山的数百个警报器全部失灵,瓦胡岛的照明变压器全部被烧坏,檀香山与威克岛的远距离短波通信也突然中断。

此外,距离爆炸中心投影点1300千米的夏威夷群岛上,美军的电子通信监视指挥系统也相继失灵,整个岛上防盗警报器响个不停,街灯熄灭,电器被烧毁。甚至连距离爆炸中心5000千米的澳大利亚都受到了影响。无独有偶,苏联进行的相关氢弹爆炸试验也导致数千千米内的电子设备被烧毁,甚至苏军的雷达也被烧坏,通信线路全部中断。

经过数年的研究,人们终于发现,原来氢弹类的原子弹爆炸不仅会产生冲击波、光辐射、核辐射和放射性污染,还会产生电磁脉冲效应。氢弹爆炸会产生密集的α射线和γ射线,这些射线会从大气中电离出大量高速运动的电子,继而在空中产生强大的电场。在爆炸中心附近几千米内的电场强度可以达到数万伏/米,不断变化的电场又会激励出磁场,瞬间产生的电磁场会以光速传播并产生强大的电磁脉冲,从而导致地面上的电器产生感应电磁场,将电子设备烧毁。它的作用范围随着爆炸高度的增加而扩大。当量1000吨的氢弹如在40千米高空爆炸,可影响整个欧洲。

已转向非核型电磁脉冲武器

在全球反核浪潮下,军事强国已经了解到核弹带来的可怕影响,利用核爆产生破坏效能代价太高,也可能遭到对手的核报复。因此,美国军方也希望找到一种以非核爆形式得到高能电磁脉冲的方法,最终在20世纪80年代后期取得成果,即高功率微波弹。

高功率微波弹的主要原理是,以炸药和化学燃料的爆炸能为能源,并用高功率脉冲发生器替代核爆炸产生的局部强力电磁脉冲破坏电子设备。这类武器体积小、重量轻,便于携带与投掷,可由飞机、导弹或火箭等载具搭载投射。

早在1985年,美国在制定“战略防御倡议”计划时,就把高功率微波武器列为其空间武器发展的主攻项目,重点研究电磁武器的杀伤机理。1993年,美国进行了代号为“竖琴”的电磁脉冲武器试验,通过天线群向电离层发射电磁脉冲,试验成功阻断了通信并摧毁来袭的导弹。

海军军事专家李杰表示,非核电磁脉冲武器的机理和打击威力在某种程度上不亚于原子弹,但没有核武器那样大规模的杀伤力。以航母为例,当遭到非核电磁脉冲武器时,可能会让所有的雷达、通信设施、指挥设施全部瘫痪,从而使舰载武器变成废铁。


反制装置

在好莱坞电影里,这些电磁脉冲武器能造成的破坏力与影响让我们记忆犹新,那么如何反制这种武器也就成为一个重要课题。

来自德国的弗劳恩霍夫研究所,已经发展出能够抵挡电磁脉冲武器的装置。然而,弗劳恩霍夫研究所开发出的装置并不能真正抵挡电磁脉冲武器对电子设备的瘫痪效果,它只能侦测电磁脉冲武器的攻击强度、频率和位置。

该装置透过涵盖360°的4个天线,可以探测各种形式的电磁辐射源,利用在保护盒中的高频率模组推断电磁脉冲何时开始与结束。电脑则将收集到的资料加以运算,统合出电磁脉冲的来源、持续时间以及是哪一种武器(核能的、非核能的等)。“那些受到攻击影响的电子设备可以凭借这些资讯,建立一个快速并且适当的防护方式”,研究所发言人迈克·乔斯特说。

另外一种电磁轨道炮,则以其抗电磁干扰能力可以与电磁脉冲武器对抗。作为高功率电磁轨道武器,电磁轨道炮本身已经经受了自身系统的强电磁干扰,外部电磁干扰可以忽略不计。目前,美国海军研究处已经宣布,电磁轨道炮已完成科目广泛的地面测试,计划于2016年开始在“米利诺基特”号联合高速船(即高速双体船)上安装原型炮,并进行海上测试。届时,该原型炮可发射重10千克、飞行速度达7倍音速的炮弹,炮弹成本仅为导弹的1%。

本文转自《军事文摘》杂志


标签:电磁 脉冲 武器 科幻 走进 
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