國外高功率微波武器技術(shù)發(fā)展概覽

武曉龍+蘇黨帥

高功率微波武器對現(xiàn)代武器中的電子系統(tǒng)具有非線性干擾、降級和損壞效應(yīng)，并且這些效應(yīng)對信息化武器裝備和系統(tǒng)的破壞機(jī)理具有普適性，不隨目標(biāo)種類不同而變化。該技術(shù)具有以點破面的局部攻擊能力，是未來戰(zhàn)爭中潛在的重要電磁打擊手段。

自20世紀(jì)60年代開始，美俄（蘇）兩國就在高功率微波領(lǐng)域展開了一場長期的、非核武器的軍事競賽。2016年，美俄高功率微波武器獲得了較大的發(fā)展，多個具有一定實戰(zhàn)化意義的武器系統(tǒng)集中涌現(xiàn)。此外，美俄也分別推出了雄心勃勃的高功率微波武器發(fā)展計劃。

俄羅斯Krasukha系列電子戰(zhàn)武器

Krasukha系列電子戰(zhàn)武器由俄羅斯無線電電子技術(shù)公司（KRET）研制，包括兩個型號：Krasukha-2和Krasukha-4系統(tǒng)。

Krasukha-2系統(tǒng)是一款集成度很高的車載高功率微波干擾系統(tǒng)，可以在上百千米外對預(yù)警機(jī)實施干擾，尤其針對美國E-3預(yù)警機(jī)和其他使用S波段的系統(tǒng)。Krasukha-2系統(tǒng)的研制始于1996年，在2011年完成系統(tǒng)設(shè)計，并于2014年提前交付俄羅斯軍隊使用。2015年，KRET在第12屆莫斯科航空航天展覽會上，正式展示了Krasukha-2系統(tǒng)。

Krasukha-2發(fā)射系統(tǒng)采用反射面天線，反射面為直徑約2.7米的拋物面，饋源由1個主饋源喇叭和2個次級饋源組成。整個反射面天線安裝于一個可360°旋轉(zhuǎn)的平臺上，最大俯仰角可達(dá)5°，在天線主瓣45°范圍內(nèi)都可通過旁瓣實施有效干擾，對預(yù)警機(jī)的作用距離可達(dá)150-300千米。Krasukha-2裝有100千瓦的發(fā)電機(jī)和功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

Krasukha-4系統(tǒng)是Krasukha系列最新的陸基電子壓制和防護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)姑绹鳨-8C類戰(zhàn)場監(jiān)視機(jī)、“捕食者”無人偵察攻擊機(jī)、“全球鷹”無人戰(zhàn)略偵察機(jī)，以及“長曲棍球”系列偵察衛(wèi)星。據(jù)俄羅斯《軍事檢閱》消息，Krasukha-4系統(tǒng)使用BAZ-6910-022型越野卡車底盤，全重40噸，載重量20噸，公路最高速度80千米/小時，續(xù)航里程1000千米，車組人員3-7人。整個系統(tǒng)可用伊爾-76運輸機(jī)實施遠(yuǎn)程的投送。

Krasukha-2和Krasukha-4系統(tǒng)是俄羅斯先進(jìn)電子戰(zhàn)能力的重要組成部分。Krasukha-2系統(tǒng)研制時的出發(fā)點是重點壓制空基觀測雷達(dá)，用途相對狹窄，只能對抗空中目標(biāo)。而Krasukha-4系統(tǒng)的用途則相對廣泛，甚至能對抗間諜衛(wèi)星。兩者聯(lián)合使用，可以覆蓋數(shù)百千米的區(qū)域，可有效防范敵方雷達(dá)探測，并對敵方的電子和通信設(shè)備進(jìn)行軟殺傷。有消息指出，俄羅斯每個軍區(qū)通常會有兩個獨立電子戰(zhàn)連，其中一個連隊會裝備Krasukha-2系統(tǒng)和Krasukha-4系統(tǒng)。

Krasukha-2系統(tǒng)和Krasukha-4系統(tǒng)已經(jīng)在2014年的烏克蘭沖突和2015年的敘利亞戰(zhàn)爭中初露鋒芒，有著不錯的表現(xiàn)。2016年10月，俄羅斯在敘利亞Hmeymim基地部署Krasukha-4系統(tǒng)。眾所周知，敘利亞“伊斯蘭國”恐怖分子缺乏電子戰(zhàn)能力，因此俄羅斯在敘利亞部署Krasukha系統(tǒng)主要是用于對抗北約在該地區(qū)部署的預(yù)警機(jī)和偵察機(jī)，檢驗其電子戰(zhàn)能力。

至于效果如何，援引英國皇家國際事務(wù)研究所在2016年3月發(fā)布的一份研究報告，目前俄羅斯的電子戰(zhàn)武器已在一定程度上壓制了北約的電子戰(zhàn)能力，取得了一定的領(lǐng)先優(yōu)勢。

俄羅斯空基高功率微波武器計劃

2016年7月，俄羅斯KRET披露了為第六代無人作戰(zhàn)飛機(jī)安裝微波武器的計劃。KRET第一副總裁顧問弗拉基米爾·米赫耶夫指出，俄羅斯第六代飛機(jī)將實現(xiàn)有人-無人機(jī)編隊技術(shù)，采用有人飛機(jī)控制無人機(jī)群的方式。第六代飛機(jī)中使用的無人機(jī)可以實現(xiàn)超音速飛行，飛行速度可達(dá)馬赫數(shù)4-5，并能在臨近空間飛行。米赫耶夫稱，KRET公司將在第六代飛機(jī)配屬的無人機(jī)上安裝高功率微波武器，能夠使敵方飛機(jī)的電子設(shè)備失效，其攻擊半徑可達(dá)數(shù)十千米。

KRET指出，高功率微波武器只會在第六代戰(zhàn)機(jī)配屬的無人機(jī)上部署，主要原因是現(xiàn)有的屏蔽罩、特殊眼鏡和鍍金玻璃天篷等減少輻射的保護(hù)措施，無法實現(xiàn)對高功率微波的完全屏蔽。在有人飛機(jī)上部署高功率微波武器，會使飛行員受到電磁輻射，損害他們的健康。

該計劃的實現(xiàn)面臨著許多困難和挑戰(zhàn)，其中最大的挑戰(zhàn)是KRET能否解決戰(zhàn)機(jī)自身不受高功率微波武器影響這一難題。雖然KRET已經(jīng)成功地在蘇-34戰(zhàn)斗機(jī)上安裝了“希比內(nèi)”電子戰(zhàn)綜合系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對包括“愛國者”防空系統(tǒng)制導(dǎo)雷達(dá)在內(nèi)的多種軍用電子產(chǎn)品進(jìn)行干擾和壓制，擁有一定的電子儀器抗輻射加固經(jīng)驗。但考慮到目前電子戰(zhàn)武器的功率通常為兆瓦量級，而高功率微波武器的功率可高達(dá)吉瓦量級，在這樣大的功率下保證無人機(jī)上各種精密電子儀器正常運行，仍將是一個不小的挑戰(zhàn)。

美國Phaser反無人機(jī)系統(tǒng)

2016年7月，美國陸軍公布了Phaser高功率微波武器樣機(jī)試驗視頻。視頻顯示，在2013年9月-10月間，陸軍在俄克拉荷馬州錫爾堡的陸軍火力卓越中心內(nèi)，成功使用雷聲公司研制的Phaser高功率微波武器進(jìn)行了攔截小型無人機(jī)目標(biāo)的防空試驗。這是陸軍首次披露雷聲公司研制的新型高功率微波武器樣機(jī)系統(tǒng)，但陸軍并未公開高功率微波武器在測試中的攔截距離，只是透露出無人機(jī)的飛行高度為30.5米。

試驗布局主要由3部分組成：AN/MPQ-64“哨兵”地空警戒雷達(dá)、近程戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)和高功率微波地面站。三者呈三角形布局，正對無人機(jī)可能出現(xiàn)的方向，其中高功率微波地面站在前，方便地空警戒雷達(dá)和近程戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)發(fā)揮其探測距離遠(yuǎn)、掃描范圍廣的優(yōu)勢。

試驗過程中，Tempest無人機(jī)和Flanker無人機(jī)放飛，警戒雷達(dá)與近程戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并將其傳送給Phaser高功率微波樣機(jī)指揮控制系統(tǒng)，樣機(jī)調(diào)整發(fā)射天線并發(fā)射微波束，跟蹤并擊落小型無人機(jī)。在試驗中，Phaser武器系統(tǒng)不但可以在發(fā)現(xiàn)無人機(jī)后迅速將其癱瘓，還可同時擊落多架無人機(jī)。

試驗后美國陸軍希望進(jìn)一步降低高功率微波的能耗，并盡可能縮小其尺寸，使其未來可擔(dān)負(fù)攔截對手“蜂群”式無人機(jī)攻擊的任務(wù)。

Phaser反無人機(jī)系統(tǒng)情況介紹

Phaser反無人機(jī)系統(tǒng)以柴油為動力，安裝在集裝箱上，搭載的雷達(dá)能夠檢測到目標(biāo)物并將信息發(fā)回Phaser系統(tǒng)，隨后Phaser系統(tǒng)會一直跟蹤目標(biāo)所在的位置，然后向威脅物方向發(fā)射高能微波，燒毀目標(biāo)物內(nèi)部的電子元件。由于這種攻擊方式的特殊性，整個攻擊過程悄無聲息，沒有肉眼可見的火光、激光束甚至爆炸聲。Phaser系統(tǒng)不僅能夠擊落無人機(jī)及其集群，還能夠被用于摧毀目標(biāo)范圍內(nèi)的汽車、坦克、直升機(jī)及其他電子設(shè)備。

有資料顯示，Phaser高功率微波武器系統(tǒng)與波音公司為美空軍研究實驗室建造的“反電子設(shè)備高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈項目”（CHAMP）中使用的技術(shù)相同，是CHAMP的衍生版。CHAMP曾于2012年10月在猶他測試與訓(xùn)練靶場進(jìn)行試驗，成功使計算機(jī)癱瘓。雷聲公司的Phaser高功率微波武器系統(tǒng)在配置上還與“主動拒止系統(tǒng)”類似，包括其反射器和控制反射鏡，但二者擁有不同的任務(wù)集，前者主要針對武器系統(tǒng)的電子設(shè)備，后者主要對人產(chǎn)生拒止效應(yīng)。外界認(rèn)為Phaser裝置使用的雷達(dá)系統(tǒng)或為AN/MPQ-64雷達(dá)，該雷達(dá)是用于美國陸軍前沿戰(zhàn)區(qū)防空系統(tǒng)（FAADS）的地基雷達(dá)，由雷聲公司電子系統(tǒng)部研制，為FAADS武器提供逼近目標(biāo)的位置。

美國Leido公司反爆炸物裝置

2016年5月，Leido公司向美國國會和軍方展示了其研制的高功率微波反爆炸物裝置。該系統(tǒng)可發(fā)射特定頻率的高功率微波，能夠在足夠遠(yuǎn)的距離引爆簡易爆炸裝置，以保證軍事人員安全。其設(shè)計團(tuán)隊負(fù)責(zé)人Schaefer稱，該系統(tǒng)對任意觸發(fā)機(jī)制都有效，能夠在移動中使用，并可以連續(xù)運行幾個小時。

該裝置實物使用美國標(biāo)準(zhǔn)軍用卡車運載，卡車上配有保護(hù)裝甲，卡車前端安裝了地雷滾軋機(jī)，整個裝置的電源系統(tǒng)、高功率微波產(chǎn)生系統(tǒng)和相關(guān)控制系統(tǒng)均集成在卡車運載的棕色集裝箱中，其發(fā)射天線采用平面陣列天線，安裝在卡車駕駛室頂部。

目前，美國空軍研究實驗室進(jìn)行的相關(guān)基礎(chǔ)研究工作表明，該系統(tǒng)已經(jīng)通過測試并證實了其有效性。在進(jìn)行展示之前，已經(jīng)對該系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的測試，主要包括：最初進(jìn)行的固定系統(tǒng)測試，在柯特蘭空軍基地和白沙導(dǎo)彈靶場進(jìn)行的移動系統(tǒng)測試，在中國湖試驗場進(jìn)行的車輛測試，在2013年進(jìn)行的海外實際運行評估測試。在技術(shù)層面，Leido公司的反爆炸物裝置有兩個特點尤為引人關(guān)注。一是該裝置的初級能量源產(chǎn)生的功率達(dá)到了1兆瓦。二是該裝置的發(fā)射系統(tǒng)采用了陣列天線作為發(fā)射天線，而不是傳統(tǒng)的反射面天線。

大功率能量源和陣列天線的使用，表明Leido公司的反爆炸物裝置應(yīng)具有較高的輸出功率，其射程和能引爆的種類也將得到大幅提高，這使得該裝置具有了一定的實戰(zhàn)化意義。但Leido公司的這套系統(tǒng)，是否能像他們宣稱的那樣“對任意觸發(fā)機(jī)制都有效”，則還有待進(jìn)一步的觀察。

美國反電子高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈計劃

美國反電子高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈計劃于2009年開始啟動，并于2012年在猶他試驗場進(jìn)行了測試，試驗使用的CHAMP的功率源由美國圣地亞國家實驗室研制，整個系統(tǒng)由波音公司封裝到AGM-86導(dǎo)彈中。在此次試驗中，CHAMP對位于不同地點的多個目標(biāo)實施了攻擊，令計算機(jī)機(jī)房停止運轉(zhuǎn)。波音公司在新聞發(fā)布會上表示，CHAMP可在單次任務(wù)中對大量目標(biāo)實施有選擇的、高頻無線電波打擊，測試導(dǎo)彈執(zhí)行預(yù)定飛行計劃并發(fā)射高功率微波能量，有效癱瘓了目標(biāo)計算機(jī)的數(shù)據(jù)和電子子系統(tǒng)。

2016年3月，雷聲公司獲得了一份進(jìn)一步推動CHAMP技術(shù)發(fā)展的合同，該合同為期18個月，價值1000萬美元。其中，480萬美元用于翻新美國空軍的兩枚常規(guī)型AGM-86空射巡航導(dǎo)彈，并將CHAMP項目研制的高功率微波戰(zhàn)斗部集成到這兩枚導(dǎo)彈上，但沒包括飛行試驗內(nèi)容；另外520萬美元用于開展定向能研究，將重點研究高功率微波武器的功率和殺傷半徑問題、頻率選擇和傳輸問題，以及如何防止高功率微波對自身載具的損傷。

目前，CHAMP可以在運行期間發(fā)射上百個脈沖。而根據(jù)CHAMP作用距離和電子設(shè)備的屏蔽能力的不同，CHAMP會對電子系統(tǒng)造成3種程度的損傷：系統(tǒng)需要重啟、系統(tǒng)需要維修、系統(tǒng)已經(jīng)損壞。

美國高功率微波武器計劃

2014年11月，美國空軍公布了定向能武器路線圖之高功率微波（HPM）武器部分。美國空軍計劃在2016年實現(xiàn)配裝AGM-86C/D常規(guī)空射巡航導(dǎo)彈（CALCM）第二代高功率微波武器，可多次打擊和多目標(biāo)打擊；在2024年之后實現(xiàn)可配裝AGM-158B增程型聯(lián)合空對地防區(qū)外導(dǎo)彈（JASSM-ER）的高功率微波武器，優(yōu)化波形以增強(qiáng)效力，提高能源效率，降低尺寸、重量和功耗；在2029年之后實現(xiàn)可配裝第五代戰(zhàn)斗機(jī)和無人機(jī)的高功率微波武器。這一技術(shù)子領(lǐng)域的整體目標(biāo)則是“增加高功率微波武器家族的能力，這一武器家族可配裝各類空中平臺”。

2016年，美國空軍還在持續(xù)推動HPM的生物效應(yīng)研究，在2016年11月公布的39項計劃中，有3項研究涉及到了HPM生物效應(yīng)。其中，短脈沖電磁場對哺乳動物細(xì)胞的影響項目旨在研究高峰值功率微波對生物體的影響，建立HPM場分布和生物效應(yīng)影響綜合模型，以確保士兵在戰(zhàn)場上的安全。利用納秒級脈沖電磁場替代微波，以研究在高峰值功率微波影響下細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)變化、細(xì)胞形態(tài)和生理學(xué)變化、細(xì)胞基因和蛋白質(zhì)表達(dá)譜的變化。HPM電刺激生理響應(yīng)研究旨在研究生物組織中電脈沖和HPM的相互作用，以研究HPM對生理系統(tǒng)的影響機(jī)制。電磁輻射生物響應(yīng)研究旨在研究電磁場與生物系統(tǒng)的相互作用，該項目的研究重點是理解電磁能對細(xì)胞的微妙影響。

美俄高功率微波武器發(fā)展

2016年對高功率微波武器的發(fā)展是不平凡的一年。在烏克蘭沖突和敘利亞戰(zhàn)爭中，電子戰(zhàn)力量接受了實戰(zhàn)的考驗并取得了一定的優(yōu)勢。在此背景下，俄羅斯顯然進(jìn)一步加大了對高功率微波武器的重視程度和發(fā)展力度：先是在敘利亞Hmeymim基地部署了Krasukha系統(tǒng)，以對抗北約在該地區(qū)部署的預(yù)警機(jī)和偵察機(jī)，接著又提出了雄心勃勃的空基高功率微波武器計劃，為高功率微波武器在俄羅未來戰(zhàn)爭力量體系中劃出了一席之地。

俄羅斯在高功率微波武器和電子戰(zhàn)領(lǐng)域的進(jìn)步，給美國高功率微波武器的發(fā)展提出了挑戰(zhàn)和現(xiàn)實層面的需求。在第三次“抵消戰(zhàn)略”中，美國認(rèn)為高功率微波是一項能夠改變未來戰(zhàn)爭游戲規(guī)則的技術(shù)，這就又為高功率微波武器的發(fā)展提供了戰(zhàn)略層面的需求。在此背景下，美國正在加速高功率微波武器的研究，一方面美國努力推動現(xiàn)有高功率微波武器技術(shù)實戰(zhàn)化，連續(xù)推出了幾項技術(shù)成熟度較高的系統(tǒng)，主要包括Phaser反無人機(jī)系統(tǒng)、Leido公司的反爆炸物裝置和CHAMP。另一方面，加大了高功率微波基礎(chǔ)技術(shù)的研究力度。

總的來看，美俄在高功率微波武器的實戰(zhàn)化方面，都取得了一定的進(jìn)展，并加大了對高功率微波武器發(fā)展的支持，而高功率微波武器也逐漸會在未來的戰(zhàn)爭力量中爭取到一席之地。

責(zé)任編輯：彭振忠