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高功率微波武器:未来无人机群的“大杀器”?

2018-09-03 10:37 来源:科普中国-军事科技前沿 

  出品:科普中国

  作者:岳江锋

  策划:宋雅娟

  监制:光明网科普事业部

高功率微波武器:未来无人机群的“大杀器”?

俄罗斯车载高功率微波系统 资料图

高功率微波武器:未来无人机群的“大杀器”?

美国Phaser高功率微波武器 资料图

  据《防务博客》2018年8月11日报道,美陆军正加紧研发用高功率微波武器摧毁无人机的技术,现计划从军工巨头洛克希德·马丁公司采购一架“反无人机系统”(C-UAS),旨在发展一种以无人机为运载平台的高功率微波系统,用来有效打击敌无人机系统。这种高功率微波武器或将为无人机平台间的对抗提供更为高效地作战样式。

  揭秘高功率微波武器的“前世今生”

  我们很多人对微波的认识是从“微波炉”开始的。现实生活中,微波炉是最为常见的厨房家居用品,它在加热食物方面给我们带来了异常的便利。那么究竟什么是微波呢?微波是一种高频电磁波,波长范围在1mm-1m之间,频率0.3-300GHz,具有许多类似光的特性,比如在空气中以光速沿直线传播。

  高功率微波(HPM)指峰值功率超过100MW、中心频率在300MHz-300GHz的强电磁脉冲辐射。高功率微波武器是一种新概念电子对抗武器系统。高功率微波武器又称为射频武器,是利用高功率微波束毁坏敌方的电子设备和杀伤作战人员的一种定向能武器。高功率微波武器属“软杀伤”武器,可从远距离把电子器件“烧”坏,使整个武器失效,也能使人精神错乱、行为失常、眼睛失明、心肺功能衰竭甚至死亡。

  高功率微波武器属于电磁武器。电与磁是一对相生相克的孪生兄弟。千百年来,电与磁就如同与人类捉迷藏一般,电可以生磁,磁也可以生电,但就是看不见也摸不着。从磁石、静电、指南针,到法拉第发现电磁感应定律,再到发电机、广播和移动通信,电磁技术从古至今一直悄无声息地伴随人们左右。如今,这些我们看不到、摸不着却真实存在的电磁场,正加速成为各种战场无形杀手的“筋骨”。

  高功率微波武器的“三把利斧”

  自20世纪60年代开始,美俄(苏)两国就在高功率微波领域展开了一场长期的军事竞赛。70 年代,美国就多次抗议苏联使用微波照射美国驻外使馆,从那时起微波武器用于作战就小试牛刀。迄今为止,美、俄、德、法等世界发达国家均对高功率微波武器技术开展了深入研究,并越来越多地将其投入实战运用。总体上看,高功率微波武器像“三把利斧”,在战场上形成多重攻击之势,即杀伤敌方人员、破坏电子设备、攻击隐身武器。

  在杀伤敌方人员方面,高功率微波武器杀伤原理分为“非热效应”和“热效应”。 非热效应指当微波照射强度低时,使战场作战人员的生理功能紊乱(如烦躁、头痛、记忆力减退、神经错乱以及心脏功能衰竭等)。热效应指在高频率微波照射下,人的皮肤灼热,眼白内障,皮肤内部组织严重烧伤和致死等。

  在破坏电子设备方面,高功率微波武器可以破坏各种武器系统中的电子设备,使其丧失作战效能,这又被称为非核电磁脉冲效应。如传感器和电子元器件,使元器件产生状态反转、击穿,出现误码、记忆信息抹掉等。强大的电磁辐射会使整个通信网络失控,这是因为大脉冲功率超过敏感元器件的额定值,设备会因过载而造成永久性毁伤。

  在攻击隐身武器方面,高功率微波武器可利用隐身武器吸波涂料的特性使其极尽杀伤之能事。如美国的B-2隐身轰炸机采用了大量吸波涂料,依靠吸收对空警戒雷达发出的探测微波来实现隐身。但事物“有所长必有所短”,正是因为隐身飞机有吸收微波的特异功能,为其自身招致“杀身之祸”:在高频率微波武器的“照射”之下,可能导致机毁人亡,甚至使武器即刻熔化。

  机载高功率微波武器反人机的诸多优点

  与激光武器相比,微波武器的作用距离更远,受气候条件影响更小,且其波束宽得多,攻击时只需确定大概指向,不必精确瞄准,易于火力控制。微波武器辐射出的大功率、宽角度电磁波脉冲(多呈扇形或圆锥形)有大面积杀伤能力,可以充当“盾牌”防御整个集群。另外,由于微波射束具有一定的方向性,可避免对己方电子设备造成毁伤。

  俄罗斯和美国都有利用高功率微波武器对抗无人机的计划。俄罗斯发展最新型高功率微波武器——车载Krasukha-4系统,能够对抗美国E-8C类战场监视机、“捕食者”无人侦察攻击机、“全球鹰”无人战略侦察机,以及“长曲棍球”系列侦察卫星。美国发展的Phaser高功率微波武器安装在车载集装箱上,不仅能够击落无人机及其集群,还能够被用于摧毁目标范围内的汽车、坦克、直升机及其他电子设备。

  近日,美国陆军在审查现有反无人机系统缺陷的基础上,决定研发可集成到无人机上的高功率微波武器,目的是利用无人机群可远程操作、自主飞行的优点,与地面车辆和其他武器联合行动,打击空中无人机目标。由于搭载微波武器的无人机体积较小,不易被雷达发现,在对抗无人机方面可谓“易守难攻”,在对抗无人机群方面可能带来革命性变化。

[责任编辑:蔡琳]

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