電磁脈沖武器：從科幻走進(jìn)現(xiàn)實(shí)

韓旭陽(yáng)

還記得電影《黑客帝國(guó)》里一瞬間癱瘓烏賊機(jī)器人的武器和《瞞天過海》里讓賭城瞬間停擺的儀器嗎？如果你看過這些電影，應(yīng)該不會(huì)對(duì)電磁脈沖武器感到陌生。這些出現(xiàn)在電影里的高科技武器可能已經(jīng)開始對(duì)人類的生活產(chǎn)生影響。

威力巨大

電磁脈沖炸彈被認(rèn)為是21世紀(jì)規(guī)模最大的破壞性武器，可以對(duì)電子信息系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)產(chǎn)生巨大威脅，號(hào)稱信息時(shí)代的“第二原子彈”。

電磁脈沖武器是將電磁頻譜能量集中投射的一種武器系統(tǒng)，其特點(diǎn)就是能量集中，使投向目標(biāo)物的能量密度短時(shí)間內(nèi)達(dá)到很高，可由直接照射及耦合侵入的熱能累積效應(yīng)造成目標(biāo)物損壞，并造成微波同頻段的嚴(yán)重干擾。其優(yōu)點(diǎn)是攻擊速度為光速，從發(fā)射到擊中目標(biāo)所需要的時(shí)間極短，命中率高，無(wú)質(zhì)量故障，不存在彈道等問題。

世界各軍事強(qiáng)國(guó)的電磁脈沖打擊武器正在走向?qū)嵱没Ｃ绹?guó)海軍作戰(zhàn)部部長(zhǎng)拉夫·黑德上將稱，這種電磁脈沖炸彈是革命性的作戰(zhàn)武器，絕不能讓美軍錯(cuò)過了這種武器。

據(jù)美國(guó)媒體2015年5月報(bào)道，作為“反電子設(shè)備高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈工程”（CHAMP）的一部分，科學(xué)家一直想創(chuàng)造出電磁脈沖武器。而美國(guó)空軍近日宣布，他們已經(jīng)掌握了該項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，并可以配合“隱形聯(lián)合空地防區(qū)外導(dǎo)彈”（JASSM）一起展開部署。而CHAMP將成為一種改變戰(zhàn)爭(zhēng)面貌的遠(yuǎn)射武器。由于轟炸機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)都可以發(fā)射JASSM，JASSM將成為部署CHAMP的理想平臺(tái)。

早在2012年，波音公司就曾在一次長(zhǎng)約1小時(shí)的飛行中對(duì)該武器進(jìn)行試驗(yàn)，成功使整個(gè)軍營(yíng)的計(jì)算機(jī)陷入癱瘓狀態(tài)。在波音公司進(jìn)行的試驗(yàn)中，導(dǎo)彈低空掠過猶他測(cè)試與訓(xùn)練場(chǎng)上方，向7個(gè)目標(biāo)發(fā)射了電磁脈沖，結(jié)果永久摧毀了它們的電子系統(tǒng)。波音公司表示，這次測(cè)試已經(jīng)成功到“沒有辦法用攝像機(jī)進(jìn)行記錄”。

日本防務(wù)專家凱爾·溝日前在美國(guó)國(guó)家利益網(wǎng)站上發(fā)表了題為《5種永遠(yuǎn)不該使用的武器》的文章，電磁脈沖武器赫然位列其中。他表示，大多數(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)武器，從手槍到戰(zhàn)斗機(jī)，通常都被認(rèn)為是合法的，而且（考慮到使用它們的目的是槍殺）還算是相當(dāng)仁慈的戰(zhàn)爭(zhēng)工具。有一些武器，會(huì)給人造成難以忍受的傷害，導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間痛苦并死亡。還有一些武器（無(wú)差別和不人道的殺人武器）有可能打擊到非戰(zhàn)斗人員，甚至影響全球范圍的人類文明。

雖然電磁脈沖對(duì)生物體幾乎不會(huì)造成直接影響，但如果在電磁脈沖發(fā)生時(shí)接近受影響的電子設(shè)備，則可能因?yàn)樗查g產(chǎn)生的超高電壓而灼傷、休克，甚至死亡。同時(shí)，當(dāng)電子設(shè)備受到電磁脈沖影響而短路，造成爆炸或火災(zāi)時(shí)，也會(huì)對(duì)人員產(chǎn)生不可預(yù)計(jì)的損傷。

源自氫彈引爆試驗(yàn)

電磁脈沖炸彈的產(chǎn)生源自美蘇兩國(guó)進(jìn)行的氫彈引爆試驗(yàn)。1963年7月9日，美國(guó)在太平洋海島約翰斯頓島上空400千米處進(jìn)行空中核爆試驗(yàn)，距離其數(shù)千千米外的檀香山的數(shù)百個(gè)警報(bào)器全部失靈，瓦胡島的照明變壓器全部被燒壞，檀香山與威克島的遠(yuǎn)距離短波通信也突然中斷。

此外，距離爆炸中心投影點(diǎn)1300千米的夏威夷群島上，美軍的電子通信監(jiān)視指揮系統(tǒng)也相繼失靈，整個(gè)島上防盜警報(bào)器響個(gè)不停，街燈熄滅，電器被燒毀。甚至連距離爆炸中心5000千米的澳大利亞都受到了影響。無(wú)獨(dú)有偶，蘇聯(lián)進(jìn)行的相關(guān)氫彈爆炸試驗(yàn)也導(dǎo)致數(shù)千千米內(nèi)的電子設(shè)備被燒毀，甚至蘇軍的雷達(dá)也被燒壞，通信線路全部中斷。

經(jīng)過數(shù)年的研究，人們終于發(fā)現(xiàn)，原來氫彈類的原子彈爆炸不僅會(huì)產(chǎn)生沖擊波、光輻射、核輻射和放射性污染，還會(huì)產(chǎn)生電磁脈沖效應(yīng)。氫彈爆炸會(huì)產(chǎn)生密集的α射線和γ射線，這些射線會(huì)從大氣中電離出大量高速運(yùn)動(dòng)的電子，繼而在空中產(chǎn)生強(qiáng)大的電場(chǎng)。在爆炸中心附近幾千米內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)伏/米，不斷變化的電場(chǎng)又會(huì)激勵(lì)出磁場(chǎng)，瞬間產(chǎn)生的電磁場(chǎng)會(huì)以光速傳播并產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁脈沖，從而導(dǎo)致地面上的電器產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)，將電子設(shè)備燒毀。它的作用范圍隨著爆炸高度的增加而擴(kuò)大。當(dāng)量1000噸的氫彈如在40千米高空爆炸，可影響整個(gè)歐洲。

已轉(zhuǎn)向非核型電磁脈沖武器

在全球反核浪潮下，軍事強(qiáng)國(guó)已經(jīng)了解到核彈帶來的可怕影響，利用核爆產(chǎn)生破壞效能代價(jià)太高，也可能遭到對(duì)手的核報(bào)復(fù)。因此，美國(guó)軍方也希望找到一種以非核爆形式得到高能電磁脈沖的方法，最終在20世紀(jì)80年代后期取得成果，即高功率微波彈。

高功率微波彈的主要原理是，以炸藥和化學(xué)燃料的爆炸能為能源，并用高功率脈沖發(fā)生器替代核爆炸產(chǎn)生的局部強(qiáng)力電磁脈沖破壞電子設(shè)備。這類武器體積小、重量輕，便于攜帶與投擲，可由飛機(jī)、導(dǎo)彈或火箭等載具搭載投射。

早在1985年，美國(guó)在制定“戰(zhàn)略防御倡議”計(jì)劃時(shí)，就把高功率微波武器列為其空間武器發(fā)展的主攻項(xiàng)目，重點(diǎn)研究電磁武器的殺傷機(jī)理。1993年，美國(guó)進(jìn)行了代號(hào)為“豎琴”的電磁脈沖武器試驗(yàn)，通過天線群向電離層發(fā)射電磁脈沖，試驗(yàn)成功阻斷了通信并摧毀來襲的導(dǎo)彈。

海軍軍事專家李杰表示，非核電磁脈沖武器的機(jī)理和打擊威力在某種程度上不亞于原子彈，但沒有核武器那樣大規(guī)模的殺傷力。以航母為例，當(dāng)遭到非核電磁脈沖武器時(shí)，可能會(huì)讓所有的雷達(dá)、通信設(shè)施、指揮設(shè)施全部癱瘓，從而使艦載武器變成廢鐵。

反制裝置

在好萊塢電影里，這些電磁脈沖武器能造成的破壞力與影響讓我們記憶猶新，那么如何反制這種武器也就成為一個(gè)重要課題。

來自德國(guó)的弗勞恩霍夫研究所，已經(jīng)發(fā)展出能夠抵擋電磁脈沖武器的裝置。然而，弗勞恩霍夫研究所開發(fā)出的裝置并不能真正抵擋電磁脈沖武器對(duì)電子設(shè)備的癱瘓效果，它只能偵測(cè)電磁脈沖武器的攻擊強(qiáng)度、頻率和位置。

該裝置透過涵蓋360°的4個(gè)天線，可以探測(cè)各種形式的電磁輻射源，利用在保護(hù)盒中的高頻率模組推斷電磁脈沖何時(shí)開始與結(jié)束。電腦則將收集到的資料加以運(yùn)算，統(tǒng)合出電磁脈沖的來源、持續(xù)時(shí)間以及是哪一種武器（核能的、非核能的等）?！澳切┦艿焦粲绊懙碾娮釉O(shè)備可以憑借這些資訊，建立一個(gè)快速并且適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)方式”，研究所發(fā)言人邁克·喬斯特說。

另外一種電磁軌道炮，則以其抗電磁干擾能力可以與電磁脈沖武器對(duì)抗。作為高功率電磁軌道武器，電磁軌道炮本身已經(jīng)經(jīng)受了自身系統(tǒng)的強(qiáng)電磁干擾，外部電磁干擾可以忽略不計(jì)。目前，美國(guó)海軍研究處已經(jīng)宣布，電磁軌道炮已完成科目廣泛的地面測(cè)試，計(jì)劃于2016年開始在“米利諾基特”號(hào)聯(lián)合高速船（即高速雙體船）上安裝原型炮，并進(jìn)行海上測(cè)試。屆時(shí)，該原型炮可發(fā)射重10千克、飛行速度達(dá)7倍音速的炮彈，炮彈成本僅為導(dǎo)彈的1%。

摘自2015年6月7日《新京報(bào)》

責(zé)任編輯：劉靖鑫