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高功率微波武器

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高功率微波武器(英文:High-Power Microwave Weapon [1]  ,縮寫:HPM [1]  ,又稱:高能微波武器 [6]  )又稱為射頻武器,是利用高功率微波束毀壞敵方的電子設備和殺傷作戰人員的一種定向能武器
高功率微波武器的輻射頻率通常在1~30吉赫範圍內,輸出脈衝功率吉瓦級。(“吉”是數量級名稱,109稱為吉)高功率微波武器屬“軟殺傷”武器,可從遠距離把電子器件“燒”壞,使整個武器失效,也能使人精神錯亂、行為失常、眼睛失明、心肺功能衰竭甚至死亡。高功率微波武器的核心是微波振盪器,提高振盪器輸出功率是其中的一項關鍵技術 [1] 
中文名
高功率微波武器
外文名
High-Power Microwave Weapon [1] 
又    稱
射頻武器
類    型
定向能武器

高功率微波武器發展沿革

長期以來,國際上習慣按照一類武器所採用的殺傷物質為其命名,如“化學武器”、“核武器”、“生物武器”。因此,人們也將以無線波束作為殺傷物質的一類武器簡稱為“波武器”,其中包括微波武器激光武器和聲波武器。作為電子戰的重要利器,波武器越來越受到軍事上的重視,如今已有多種微波武器在實戰中顯現出巨大威力 [4] 
早期核武器開發時,美蘇科學家就發現,核爆炸產生的高能微波和電磁脈衝,會對電子設備起到破壞作用。一般認為,冷戰時期蘇聯高能微波武器上領先美國,只不過,蘇聯解體後被美國超過。資料顯示,海灣戰爭時期,美軍就試驗過高能微波炸彈
21世紀初,美國、俄羅斯、英國、澳大利亞瑞典等國家都積極開展高功率微波武器的研究 [1] 

高功率微波武器技術特點

高功率微波武器頻率通常在1~30吉赫範圍,脈衝峯值功率吉瓦以上。高功率微波束可干擾電子設備的工作,或清除其存儲器及處理器的邏輯運算,或使電子部件過熱而損壞 [1] 
高功率微波武器按照作戰使用方式,可分為兩類:一類是一次性使用的高功率微波彈;另一種是可重複使用的(簡稱“可重用”)高功率微波武器,又稱“微波炮” [4] 
  • 高功率微波彈
高功率微波彈原理示意圖 高功率微波彈原理示意圖 [7]
微波彈由彈體、制導系統、初級電源、磁通壓縮發生器、高功率微波源定向天線等組成,可用飛機空投,也可用導彈、火炮等發射。投放的微波彈接近目標時,通過某種控制,引爆炸藥,產生一個持續時間很短的高功率脈衝,用於激勵微波源產生高功率微波能量,再通過天線輻射出去並毀傷目標。特點是輻射功率強、體積小、重量輕,對電子設備的破壞力 [1] 
彈頭中高能炸藥爆炸後,將使電樞膨脹變形,使之與纏繞其上的線圈形成短路,線圈中的電流直線上升達到幾十兆安培。這股強電流能夠刺激微波虛陰極振盪器,產生高功率微波並輻射到空間。理論上説,每公斤炸藥能夠產生500萬焦耳的微波能量密度,但實際取決於轉化的效率 [6] 
  • 高功率微波炮
微波炮由電源、高功率微波產生系統,目標捕獲、跟蹤與瞄準裝置和定向天線組成,可重複使用。微波能量經目標的天線或傳感器接收,燒燬目標內的電子設備;或從目標的孔隙進入目標內部,干擾或燒燬目標內的電子設備,使目標失效 [1] 
可重用高功率微波武器與一次性高功率微波武器相比成本要高,這是因為可重用微波武器所需要的能量要大得多。但作為防禦性武器,可重用微波武器也具有明顯的優勢,它能夠在戰區空間範圍內同時對付多枚導彈,並且能保證從多個方向保護防禦目標。這是因為它採用了相控天線陣,其天線波束可以快速重新瞄準目標。因此,與一次性使用的同類型武器相比,可重用微波武器在傳輸能力、快速性可控性等方面具有明顯的優勢。在對重要基礎設施(如核電站、水電站、核武器庫、大型交通樞紐)等目標進行防禦時,可重用毀傷型微波武器的應用是最有效的,也是最經濟的。可重用微波武器裝備可以安裝在地基/海基、空基天基各類不同的平台上,例如空間飛行器無人機、直升機、艦船、坦克及其他運輸工具。地基/海基高功率微波武器以車輛、坦克或艦船為平台,如今主要用於近程防禦,如反精確制導武器等,未來的發展目標是反衞星;空基高功率微波武器以直升機或無人機為平台,主要用於攻擊空中/地面電子信息系統;天基高功率微波武器以衞星為平台,主要用於反衞星或臨近空間目標,戰略應用價值很高 [4] 

高功率微波武器服役動態

2017年3月11日,美國外交學者網站報道稱,中國科學家在研發高功率微波(HPM)武器方面取得了意想不到的成功。這種頗有前途的定向能武器通過破壞甚至摧毀敵人的電子系統,將“軟硬”兩種殺傷能力結合起來。這種強大的“新概念武器”具有獨特優勢,包括其潛在的速度、射程、精確度、靈活性和可重複使用性 [5] 
2017年12月,有報道稱美國波音公司成功試射了一款“神奇”導彈:高能微波導彈。波音公司在其網站上宣佈,這種導彈可以對特定目標或建築物進行精確的微波攻擊,並在試驗中以1枚導彈攻擊了7個目標建築物 [6-7] 
高功率微波導彈 高功率微波導彈 [3]
2022年2月,日本防衞省計劃2022財年全面啓動高功率微波武器的研發工作,並計劃投入72億日元(1日元約合0.055元人民幣),用於高功率微波武器原型的設計及製造。
高功率微波武器可通過定向發射強電磁脈衝,燒燬敵方電子設備,使敵方武器裝備喪失作戰效能。隨着高功率微波技術的不斷提高,高功率微波武器越來越受到美、俄、日等國家的重視 [2] 
2022年7月1日,c4isrnet網站刊文稱,美國海軍研究實驗室(NRL)和空軍研究實驗室(AFRL)2022年計劃在加利福尼亞進行兩個月的測試,以結束一項為期五年的高功率微波技術聯合研究工作 [3] 

高功率微波武器總體評價

高功率微波武器主要用於毀傷飛機、導彈、衞星中的電子系統,使整個武器系統喪失作戰能力。隨着現代武器系統越來越多地採用微電子部件,高功率微波武器在未來戰爭中能發揮更加突出的作用,有可能成為未來空間攻防對抗、信息對抗和反精確打擊的武器之一。(發佈者:中國軍事百科全書編審室) [1] 
參考資料