微波武器的軍事應(yīng)用與發(fā)展動向

商 鵬

（中國人民武裝警察部隊工程大學(xué)，陜西 西安710086）

1 微波與微波武器

微波，是一種高頻電磁波，波長范圍在0.01mm~1m之間。它可用特殊天線匯聚成方向性強，能量高的波束，在能空中以光速直線傳播。當(dāng)前，關(guān)于高功率微波（High Power Microwave，HPM）頻率和功率的范圍有多種說法[1-3]。高功率微波可按頻譜密度分為窄帶、寬帶和超寬帶三類，其中窄帶和超寬帶技術(shù)發(fā)展得更為成熟。

表1 高功率微波的功率與頻率范圍

高功率微波武器是集軟硬殺傷和多種作戰(zhàn)功能于一身的新概念電子武器系統(tǒng)，其在壓制敵防空體系、干擾敵指揮控制信息作戰(zhàn)、空間控制等方面具有誘人的軍事前景。高功率微波武器，總的來說具有的特點：一是攻擊目標(biāo)的速度是光速，作用距離遠(yuǎn)，目標(biāo)被照射后能瞬間予以毀壞；二是集軟硬兩種殺傷功能于一身，可用于陸基、?；?、空基和天基，不僅可作為戰(zhàn)略防御武器，而且可用作多種戰(zhàn)術(shù)攔截武器系統(tǒng)；三是微波束比激光束寬，打擊范圍較大，因而對跟蹤瞄準(zhǔn)的精度要求較低，有利于對近距離快速運動目標(biāo)的跟蹤打擊；四是可重復(fù)使用，多次打擊，所消耗的僅僅是能量，因而費用低，效費比高；五是可在同一系統(tǒng)中實現(xiàn)探測、跟蹤以致毀傷的作戰(zhàn)能力。

2 微波武器的破壞機理

2.1 微波武器對人的殺傷機理

微波武器可使人喪失作戰(zhàn)能力。這種威力就是微波對人體的非熱效應(yīng)。微波能量使人體組織發(fā)熱，還可以在低能量級微波對人體造成危害，這便是生物體的非熱效應(yīng)?？茖W(xué)家們近來的研究結(jié)果表明，低能微波對人的健康亦有危害，它能引起神經(jīng)衰弱和心血管系統(tǒng)機能紊亂。即使極低頻的電磁場也能在生物體表面引起電荷和感應(yīng)電熱，刺激肌肉神經(jīng)。雖然微波的非熱效應(yīng)不能立即消滅操作人員，但它能使操作人員迅速喪失操作能力，其作用也是不容否定的。

微波武器可致人死亡。這種威力也是人體對微波熱效應(yīng)的一種。在強功率微波照射下，造成人體產(chǎn)生熱效應(yīng)，出現(xiàn)皮膚灼熱、眼睛白內(nèi)障、皮膚及內(nèi)部組織嚴(yán)重?zé)齻椭滤赖痊F(xiàn)象，不僅在科學(xué)研究中得到證實，軍事上也有這方面的研究數(shù)據(jù)。美國陸軍醫(yī)學(xué)研究實驗室所做的強微波照射試驗表明，當(dāng)微波能量密度達到0.5MW／cm2時，會造成人體皮膚輕度燒傷；達到20MW／cm2時，只需照射2秒，即可造成三度皮膚燒傷；達到80MW／cm2時，僅l秒就能使人喪命。

圖1 安裝在“悍馬”吉普車上的ADS

圖2 南非丹尼爾公司的微波武器

2.2 微波武器對武器系統(tǒng)的破壞機理

高能微波對器件的破壞原理就像近距離的雷電，極強的電磁脈沖通過“前通道”和“后通道”兩途徑進入電子設(shè)備。前通道指設(shè)備對外開放的天線等通道，強電磁脈沖被直接導(dǎo)向目標(biāo)設(shè)備，而使其工作性能降低和完全失效。如果知道設(shè)備的接收頻率，甚至可以通過巧妙的設(shè)計，造成更大的破壞效果。后通道指設(shè)備的導(dǎo)線、動力電纜、電話線、失效的屏蔽部件甚至屏蔽箱上的孔洞，駐波能量通過它們耦合進設(shè)備內(nèi)而造成破壞。

3 微波武器的研究現(xiàn)狀

3.1 微波拒止裝置

主動拒止系統(tǒng)（ADS）的功率較低，可作為非致命武器用于反恐行動。它發(fā)出的毫米波被人吸收后，會導(dǎo)致人體皮膚的生物反應(yīng)和非致命疼痛。這種ADS還可以用米使車輛因引擎和控制系統(tǒng)故障產(chǎn)生制動，卻不會引起車上人員傷亡。該系統(tǒng)工作頻率95GHz，發(fā)射功率100kW。操作員通過裝在天線組件上的微光攝像機和熱敏成像儀瞄準(zhǔn)目標(biāo)，用操縱桿轉(zhuǎn)動天線，按下觸發(fā)器，以微波能量射束“射擊”目標(biāo)。南非丹尼爾公司開發(fā)研制的微波武器，可以通過微波將人體皮膚內(nèi)的水分子加熱到沸騰狀態(tài)，由此產(chǎn)生的劇痛足以讓任何試圖接近的敵人迅速逃離。而當(dāng)你脫離微波束的作用半徑后，一切便會恢復(fù)正常，不會有任何殘留的疼痛感。

3.2 高功率微波炸彈

無論從技術(shù)上還是結(jié)構(gòu)上來講，高能微波彈比較簡單，易實現(xiàn)，是今后發(fā)展的重點。根據(jù)脈沖能源的不同，微波彈可分為核爆激勵型和高能炸藥激勵型兩種。美國有多種可攜帶微波彈頭的機載空投炸彈，在1991年的海灣戰(zhàn)爭中它利用“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈作為載彈平臺投擲了實驗室的微波炸彈[5]，并在科索沃戰(zhàn)爭中再次用其作為對南聯(lián)盟實施信息打擊的主要武器之一。俄羅斯在1994年前后開始試驗各種用途的小型爆炸激勵的微波炸彈，小到單兵投擲的手榴彈，大到火炮發(fā)射的155mm口徑的炮彈。除美、俄以外，正在研制或引進微波炸彈技術(shù)的國家和地區(qū)還有英國、法國、澳大利亞、瑞士、韓國、日本、印度、德國和臺灣等。

圖3 美國利用多級爆炸磁能量壓縮器制成的MK84HPM炸彈結(jié)構(gòu)

3.3 高功率微波攔截器

美國雷聲公司的“警惕之鷹”（Vigilant Eagle）機場保護系統(tǒng)旨在利用高功率微波系統(tǒng)提高防空能力，打擊從肩扛式地對空導(dǎo)彈到巡航導(dǎo)彈等一切來襲物體。這種陸基式和機載系統(tǒng)以有源電掃描陣列雷達技術(shù)為基礎(chǔ)進行建造，利用該型雷達的能力將一束集中的雷達能量波束投射到導(dǎo)彈上擾亂其電子制導(dǎo)裝置。系統(tǒng)的工作頻率為“移動電話”頻段.頻率和波形都經(jīng)過精心選擇，以便在照射到己方飛機時不影響己方飛機工作。

［1］蔣琪,等.高功率微波導(dǎo)彈發(fā)展現(xiàn)狀分析研究[J].航天電子對抗,2013,29(5)：4-7.

［2］李巍,等.微波武器對彈載制導(dǎo)電子接收機的毀傷分析[J].信息與電子工程,2012,10(6)：685-688.

［3］倪國旗,等.高功率微波武器系統(tǒng)綜述[J].火力與指揮控制,2007,32(8)：5-9.

［4］阮擁軍.定向神鞭：微波武器[M].北京：解放軍出版社,2001.

［5］龐維強,等.非致命武器在反恐中的應(yīng)用進展及發(fā)展趨勢[J].國防技術(shù)基礎(chǔ),2009(3)：48-52.