國(guó)外高功率微波武器發(fā)展研究

趙鴻燕

摘 要：高功率微波武器作為一種“改變游戲規(guī)則”的新概念武器， 一直是國(guó)防科技前沿跟蹤的熱點(diǎn)， 其具有攻擊速度快、 轉(zhuǎn)向靈活、 作戰(zhàn)成本低、 全天候適用、 目標(biāo)信息化程度越高打擊效果越好等特點(diǎn)， 可用于毀傷雷達(dá)、 預(yù)警飛機(jī)、 軍用計(jì)算機(jī)、 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈與隱身飛機(jī)的電子設(shè)備， 使其性能下降甚至不能工作， 從而破壞敵方武器的作戰(zhàn)能力。 本文主要介紹了美國(guó)、 俄羅斯、 歐洲各國(guó)高功率微波武器的研究和應(yīng)用情況， 闡述了高功率微波武器對(duì)抗技術(shù)途徑。

關(guān)鍵詞： 高功率微波武器; 微波炸彈; 微波導(dǎo)彈; 發(fā)展研究; 對(duì)抗途徑

中圖分類號(hào)：TJ99; TN015 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1673-5048（2018）05-0021-08[SQ0]

0 引言

高功率微波（HPM）武器可在極短時(shí)間內(nèi)通過(guò)高增益天線定向輻射高功率微波， 使微波能量聚集在很窄的波束內(nèi)， 形成功率高、 能量集中且具有方向性的微波射束， 以極高的強(qiáng)度照射目標(biāo)， 干擾或損壞目標(biāo)設(shè)備的電子元器件， 使其失效或失能。 高功率微波武器工作頻率為300 MHz～300 GHz， 脈沖峰值功率在100 MW以上（一般大于1 GW）， 以光速傳播、 瞄準(zhǔn)精度要求較低、 可同時(shí)殺傷多個(gè)目標(biāo)。 其利用電效應(yīng)、 熱效應(yīng)和生物效應(yīng)等毀傷效應(yīng)對(duì)各類目標(biāo)實(shí)施軟、 硬殺傷， 通過(guò)前后門(mén)耦合進(jìn)入敵方系統(tǒng)， 干擾或損壞重要傳感器， 毀壞關(guān)鍵電子元器件， 使計(jì)算機(jī)、 通信系統(tǒng)受到干擾或遭到毀壞， 對(duì)雷達(dá)、 導(dǎo)航、 通信系統(tǒng)、 戰(zhàn)場(chǎng)感知系統(tǒng)等武器裝備有很大威脅， 是信息對(duì)抗中的重要攻擊武器[1-2]。 按平臺(tái)不同， 高功率微波武器分為地基/?；?空基和天基三種類型。 地基/?；吖β饰⒉ㄎ淦饕攒?chē)輛、 坦克或艦船為平臺(tái)， 目前主要用于反精確制導(dǎo)武器等近程防御， 未來(lái)發(fā)展目標(biāo)是反衛(wèi)星; 空基高功率微波武器以巡航導(dǎo)彈或無(wú)人機(jī)為平臺(tái)， 主要用于攻擊空中/地面電子信息系統(tǒng); 天基高功率微波武器以衛(wèi)星為平臺(tái)， 主要用于反衛(wèi)星或臨近空間目標(biāo)， 戰(zhàn)略應(yīng)用價(jià)值很高[3]。 按照作戰(zhàn)使用， 高功率微波武器可分為兩種： 一種是一次性使用的高功率微波彈; 另一種是可重復(fù)使用的高功率微波武器， 裝備到車(chē)輛、 艦船、 飛機(jī)上作為攻防武器， 用于攻擊和防御反艦導(dǎo)彈、 空空導(dǎo)彈等戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈和無(wú)人機(jī)等[4]。

自從20世紀(jì)70年代以來(lái)， 美國(guó)、 英國(guó)、 法國(guó)、 德國(guó)、 日本和前蘇聯(lián)等相繼開(kāi)展了高功率微波技術(shù)研究。 進(jìn)入21世紀(jì)， 開(kāi)始向軍用平臺(tái)和進(jìn)攻型武器的方向發(fā)展[5]。 目前高功率微波技術(shù)已成為國(guó)際上的一個(gè)研究熱點(diǎn)， 也是正在發(fā)展中的一項(xiàng)新概念武器技術(shù)。 美國(guó)、 俄羅斯、 法國(guó)、 英國(guó)和德國(guó)等都很重視高功率微波技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。 總體上， 美國(guó)和俄羅斯的研究水平最高[6]。

1 國(guó)外研制情況

1.1 美國(guó)

經(jīng)過(guò)多年研制， 美國(guó)的微波武器技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化。[1]

1.1.1 美國(guó)軍方

美國(guó)空軍是最早開(kāi)發(fā)微波武器的， 其在阿富汗部署的車(chē)載微波主動(dòng)拒止系統(tǒng)， 可通過(guò)在皮下產(chǎn)生燒灼感驅(qū)散人群或使武裝人員放下武器[7]。

在2013財(cái)年的預(yù)算計(jì)劃中， 美國(guó)空軍至少保留了三項(xiàng)空射高功率微波武器的預(yù)算。 美國(guó)空軍正在明確發(fā)展攜帶高功率微波戰(zhàn)斗部的導(dǎo)彈和炸彈。 其中具有最大射程的武器是波音公司制造的“反電子設(shè)備高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈項(xiàng)目”（CHAMP）巡航導(dǎo)彈。 CHAMP項(xiàng)目于2009年啟動(dòng)， 與以往微波武器相比， CHAMP導(dǎo)彈可重復(fù)發(fā)射高功率微波脈沖， 實(shí)現(xiàn)一次任務(wù)攻擊多個(gè)區(qū)域多重目標(biāo)， 可從防區(qū)外發(fā)射， 對(duì)敵方縱深目標(biāo)實(shí)施攻擊[3]。 美國(guó)空軍和海軍也在進(jìn)行“高功率聯(lián)合電磁非動(dòng)力打擊（HiJENKS）”項(xiàng)目， 由美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室定向能部牽頭， 基于先進(jìn)的巡航導(dǎo)彈技術(shù)探索更實(shí)用的CHAMP武器， 計(jì)劃在2018～2019年進(jìn)行飛行試驗(yàn)[7]。 較小的巡飛武器是雷神公司的小型空射誘餌彈的電子攻擊改型（MALD-J）， 目前MALD-J正在進(jìn)行第二代型號(hào)研制[8]。 第三種武器是MK84 2 000磅級(jí)精確制導(dǎo)炸彈， 其具有彈翼組件， 可改成滑翔彈[9-10]， 其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

美國(guó)空軍早在2004年就已為高功率微波武器電子攻擊類制定了發(fā)展規(guī)劃[12]。 2014年11月，美國(guó)空軍公布了高功率微波武器路線圖， 計(jì)劃2016年研制出基于AGM-86C/D巡航導(dǎo)彈的第二代高功率微波武器; 2024年后研制出基于AGM-158B空面導(dǎo)彈的高功率微波武器; 2029年后研制出可裝備第五代戰(zhàn)斗機(jī)和無(wú)人機(jī)的高功率微波武器， 建立高功率電磁科學(xué)技術(shù)學(xué)科， 包括高功率電磁源、 脈沖功率、 數(shù)值模擬、 目標(biāo)效應(yīng)[13]。 目前美國(guó)空軍正在尋求高功率電磁武器技術(shù)（EMWT）方面的信息。 2015年3月， 位于新墨西哥州科特蘭空軍基地的美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）定向能部發(fā)布了三則信息征詢書(shū)（RFI）， 目的是促進(jìn)高功率電磁（HPEM）武器技術(shù)的發(fā)展。 第一則信息征詢書(shū)是“高功率電磁源研究”， 征詢有助于研究和促進(jìn)可被集成到現(xiàn)在/未來(lái)美國(guó)空軍和國(guó)防部平臺(tái)上用來(lái)反電子設(shè)備的高功率電磁源技術(shù)最新發(fā)展的相關(guān)信息。 在另一則單獨(dú)的信息征詢書(shū)中， 定向能部聲稱其正在探尋電磁武器技術(shù)（EMWT）領(lǐng)域中有關(guān)新型高功率電磁武器概念、 高功率電磁材料和組件以及緊湊型脈沖功率拓?fù)溲芯俊?發(fā)展和轉(zhuǎn)化的信息， 包括為了優(yōu)化未來(lái)武器系統(tǒng)的尺寸、 重量和功率要求而對(duì)主要功率技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)行評(píng)估和利用。 第三則信息征詢書(shū)主要關(guān)于高功率電磁賽博電子戰(zhàn)（CEWA）應(yīng)用， 重點(diǎn)關(guān)注在超高峰值功率/單脈沖和高功率/超高重復(fù)率源方面的應(yīng)用， 并且研究和發(fā)展能夠成功將高功率電磁技術(shù)應(yīng)用到賽博和電子戰(zhàn)領(lǐng)域的前沿技術(shù)及概念[14]。 2015年5月， AFRL定向能部下屬的高功率電磁分部發(fā)布了一份關(guān)于“HPEM研究項(xiàng)目”的公告， 為定向能武器以及賽博戰(zhàn)、 電子戰(zhàn)（EW）、 電子殺傷武器、 功率電子設(shè)備和天線尋求發(fā)展高功率電磁技術(shù)， 包括六個(gè)技術(shù)領(lǐng)域： 高功率電磁技術(shù)轉(zhuǎn)化、 高功率電磁賽博/電子戰(zhàn)應(yīng)用、 高功率電磁效應(yīng)、 電磁武器技術(shù)、 數(shù)值模擬、 下一代高功率電磁技術(shù)。 空軍研究人員稱他們將為每一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)布單獨(dú)的征詢， 并分別授予合同[15]。 2016年1月，AFRL發(fā)布跨部門(mén)公告， 征求HPEM網(wǎng)絡(luò)空間應(yīng)用的研究信息。 AFRL將把CHAMP系統(tǒng)的技術(shù)運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)及電子戰(zhàn)領(lǐng)域， 此項(xiàng)工作包括： 開(kāi)展后門(mén)和前門(mén)耦合技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究; 探討單個(gè)和多重微波脈沖的概念。 單脈沖是指在一次觸發(fā)中采用一個(gè)脈沖， 而多重脈沖是指在一次觸發(fā)中采用多個(gè)脈沖。 單個(gè)脈沖可用來(lái)攻擊一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 而多重脈沖可以覆蓋更大的攻擊范圍。 多重脈沖概念將是AFRL開(kāi)發(fā)的一種新的能力; 考察自然現(xiàn)象對(duì)電子系統(tǒng)的影響， 這些天然輻射可能包括雷擊或與北極光有關(guān)的哨聲波。 項(xiàng)目承包商將在國(guó)防部的兩次演習(xí)（“黑飛鏢”和“警惕錘”， 分別專注于反無(wú)人機(jī)概念和網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)）中應(yīng)用這些技術(shù)概念[16]。 2016年4月22日， AFRL發(fā)布HPEM研究項(xiàng)目的能源裝置和天線征詢書(shū)， 尋求開(kāi)發(fā)寬帶高功率放大器、 可調(diào)高功率振蕩器和寬帶天線。 空軍研究人員表示， 這些部件和分系統(tǒng)將用于不同規(guī)格軍用平臺(tái)的高功率微波武器。 該項(xiàng)目研制周期至2019年， 經(jīng)費(fèi)約1 200萬(wàn)美元[17]。

為應(yīng)對(duì)賽博戰(zhàn)的需要， 美國(guó)海軍希望利用有源相控陣（AESA）進(jìn)行電子攻擊， 將干擾和網(wǎng)絡(luò)空間武器組合起來(lái)形成下一代干擾機(jī)。 目前美國(guó)正在E-10飛機(jī)上采用第四代AESA， 可探測(cè)低空隱形飛行器和集中高功率干擾來(lái)襲導(dǎo)彈[5， 18]。

美國(guó)海軍的“反電子裝置攻擊項(xiàng)目”將高功率微波武器和動(dòng)能艦炮結(jié)合起來(lái)， 研制海基高功率微波炮， 用于防空和反巡航導(dǎo)彈， 通過(guò)破壞其制導(dǎo)系統(tǒng)和通信裝置達(dá)到防御目的[1]。

此外， 美國(guó)空軍還計(jì)劃發(fā)展天基高功率微波武器， 準(zhǔn)備把高功率微波裝置放在衛(wèi)星上， 打擊地面、 空中和太空目標(biāo)的電子系統(tǒng)[19]。

美國(guó)陸軍較少發(fā)展反電子武器項(xiàng)目， 但是相關(guān)的基礎(chǔ)研究一直在進(jìn)行。 這些基礎(chǔ)研究集中在能夠支持電子監(jiān)視和攻擊的關(guān)鍵領(lǐng)域， 包括研究在極端環(huán)境里的材料性能， 探索多功能材料的科學(xué)技術(shù)， 開(kāi)發(fā)先進(jìn)的計(jì)算思想以巧妙地處理難以生產(chǎn)和模仿的新材料。 一旦環(huán)境被充分了解， 利用極端能量科學(xué)的新技術(shù)將為步兵攜帶的系統(tǒng)和自主戰(zhàn)術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)提供更好的動(dòng)力和能量。 美國(guó)陸軍研究辦公室和實(shí)驗(yàn)室在有關(guān)幫助改進(jìn)態(tài)勢(shì)感知的微自主系統(tǒng)方面有一些較大的突破， 通過(guò)使用非常小的傳感器系統(tǒng)能夠控制和集群監(jiān)控態(tài)勢(shì)。 空軍的成果也被吸收過(guò)來(lái)， 共同制定指揮、 控制、 通信、 計(jì)算機(jī)、 情報(bào)、 監(jiān)視和偵察（C4ISR）策略。 這意味著發(fā)現(xiàn)、 識(shí)別和精確定位電子輻射源將是使用高功率微波武器進(jìn)行有效攻擊的關(guān)鍵。 此外， 當(dāng)對(duì)一個(gè)目標(biāo)的損傷不可見(jiàn)時(shí)， 需要C4ISR進(jìn)行戰(zhàn)損評(píng)估[9]。

1.1.2 波音公司

2009年4月， 波音公司獲得“反電子設(shè)備高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈項(xiàng)目”（CHAMP）合同。 CHAMP是美國(guó)空軍的彈載高功率微波武器項(xiàng)目， 投資3 800萬(wàn)美元， 計(jì)劃39個(gè)月完成研發(fā)。 這個(gè)“聯(lián)合能力技術(shù)演示驗(yàn)證”（JCTD）項(xiàng)目包括地面試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)兩部分， 主要目標(biāo)是發(fā)展能破壞敵方電子系統(tǒng)的空基高功率微波系統(tǒng)[1， 3]。 CHAMP項(xiàng)目將雷神公司研制的高功率微波發(fā)生器集成在波音公司產(chǎn)的AGM-86空射巡航導(dǎo)彈改進(jìn)型彈體上， 由B-52轟炸機(jī)發(fā)射[11]。 波音公司作為主承包商， 主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)集成和導(dǎo)彈平臺(tái)的研制。 位于美國(guó)新墨西哥州阿爾布開(kāi)克的雷神公司下屬的凱泰克公司（Ktech Corp）作為主要分包商， 負(fù)責(zé)提供高功率微波源。 美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在空軍研究實(shí)驗(yàn)室單獨(dú)授出的另一份合同下， 負(fù)責(zé)研制脈沖功率源系統(tǒng)[20]。 波音公司的CHAMP導(dǎo)彈效果圖如圖2所示。

CHAMP項(xiàng)目已進(jìn)行了兩次飛行試驗(yàn)。 2011年5月， 首次飛行試驗(yàn)成功驗(yàn)證了CHAMP導(dǎo)彈在飛行中利用高功率微波束瞄準(zhǔn)多個(gè)模擬目標(biāo)的能力。 試驗(yàn)中， CHAMP導(dǎo)彈對(duì)多個(gè)模擬目標(biāo)進(jìn)行了壓制。 試驗(yàn)結(jié)果表明， 該導(dǎo)彈能在操作人員的控制下， 利用其“高功率微波”（HPM）系統(tǒng)對(duì)多個(gè)目標(biāo)和地區(qū)實(shí)施電子壓制， 壓制時(shí)間可由操作人員設(shè)定。 試驗(yàn)結(jié)果還表明， 該導(dǎo)彈所用的軟件符合預(yù)期要求。 與遂行同樣任務(wù)的動(dòng)能武器相比， CHAMP導(dǎo)彈壓制敵方電子設(shè)備有助于減小甚至避免附帶損傷[20-21]。 2012年10月， 由美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室和波音公司聯(lián)合進(jìn)行了第二次飛行試驗(yàn)， 這也是CHAMP導(dǎo)彈的首次作戰(zhàn)飛行試驗(yàn)。 試驗(yàn)中， 微波導(dǎo)彈從B-52轟炸機(jī)上發(fā)射后， 按照規(guī)劃航跡飛行1 h， 向沿途7個(gè)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)分別發(fā)射高功率微波脈沖， 每次攻擊僅用幾秒鐘， 目標(biāo)建筑中的計(jì)算機(jī)和其他電子系統(tǒng)完全失效， 且附帶損傷很小， 達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)[3]。

由于種種原因， CHAMP項(xiàng)目進(jìn)度有所延遲。 2014年， 美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)法案， 責(zé)成空軍必須在2016年研制出CHAMP導(dǎo)彈， 并在2015財(cái)年政府預(yù)算中， 專門(mén)追加1 000萬(wàn)美元用于該項(xiàng)目。 2015年3月， 美國(guó)空軍宣稱， CHAMP導(dǎo)彈在技術(shù)上已完全滿足部署要求， 5月底再次宣布： AGM-158B“增程型聯(lián)合防區(qū)外空面導(dǎo)彈” （JASSM-ER）被確定為CHAMP的最佳平臺(tái)[3]。 2016年3月， 美國(guó)空軍授予雷神公司價(jià)值480萬(wàn)美元的合同， 繼續(xù)完成將CHAMP系統(tǒng)集成到AGM-86空射巡航導(dǎo)彈上的工作， 而原主承包商波音公司將作為分包商協(xié)助雷神公司開(kāi)展工作。 自2012年以來(lái)雷神公司一直在AGM-86上演示CHAMP戰(zhàn)斗部。 美國(guó)空軍的下一目標(biāo)是把CHAMP戰(zhàn)斗部用于AGM-158B JASSM-ER和無(wú)人機(jī)上[22-24]。 同時(shí)， 美國(guó)空軍計(jì)劃于2016財(cái)年開(kāi)始研發(fā)尺寸更小、 功率更高的下一代高功率微波技術(shù)， 推進(jìn)CHAMP系統(tǒng)的小型化， 并在2017財(cái)年完成設(shè)計(jì)[16]。 據(jù)有關(guān)報(bào)道， 美國(guó)空軍已基于CHAMP計(jì)劃提出Super CHAMP計(jì)劃，進(jìn)一步拓展CHAMP的反電子能力， 最終將開(kāi)發(fā)出一種可回收、 可重復(fù)使用的系統(tǒng)[25]。

1.1.3 雷神公司

2011年， 雷神公司收購(gòu)了專業(yè)從事機(jī)載電子戰(zhàn)、 定向能和脈沖功率研究的凱泰克公司（Ktech Corp）， 從而進(jìn)入非動(dòng)能殺傷武器研究領(lǐng)域， 其先進(jìn)的安全和定向能系統(tǒng)分部已經(jīng)研發(fā)和驗(yàn)證了一種名為“警惕之鷹”的戰(zhàn)術(shù)微波系統(tǒng)， 其以有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)為基礎(chǔ)，將集中的高功率微波投射到導(dǎo)彈上干擾其電子制導(dǎo)裝置，從而保護(hù)機(jī)場(chǎng)和航班免遭便攜式防空導(dǎo)彈的攻擊。 該系統(tǒng)工作在X波段， 頻帶在2～12 GHz范圍內(nèi)，交戰(zhàn)時(shí)間為1～2 s[5， 18]。 相關(guān)的技術(shù)涉及敵方電子系統(tǒng)易損性評(píng)估、 高功率應(yīng)用系統(tǒng)、 先進(jìn)的信號(hào)產(chǎn)生裝置、 天線、 天線控制、 頻率處理以及遙測(cè)部署等方面。 這些能力全部是研發(fā)可分析目標(biāo)進(jìn)而產(chǎn)生射頻波束或高功率微波來(lái)干擾或破壞電子系統(tǒng)的機(jī)載武器系統(tǒng)所需要的。 為了產(chǎn)生精確的打擊效果， 這些定向能波束的寬度、 能量輸出、 調(diào)制和頻率都是可變的。 這些系統(tǒng)也可進(jìn)行監(jiān)測(cè)反饋， 從而分析出看不見(jiàn)的非動(dòng)能殺傷武器的效果[10]。

雷神公司一直在大范圍研發(fā)高功率微波戰(zhàn)斗部， 以用于其所生產(chǎn)的各種導(dǎo)彈產(chǎn)品， 包括空對(duì)空、 面對(duì)空、 空對(duì)面和面對(duì)面武器。 最初打算在彈體上裝載雷神公司高功率微波戰(zhàn)斗部的是艦射型“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈、 高速反輻射導(dǎo)彈（HARM）改進(jìn)型和通用小型空射誘餌彈（MALD-V）。 MALD-V最近重新設(shè)計(jì)， 采用了不明確的51磅戰(zhàn)斗部， 其尺寸適于掛載到輕型戰(zhàn)斗機(jī)、 直升機(jī)和無(wú)人機(jī)上， 如圖3所示。 據(jù)有關(guān)報(bào)道， 雷神公司目前正在根據(jù)美國(guó)空軍要求對(duì)小型空射誘餌彈的電子攻擊型（MALD-J）進(jìn)行改進(jìn)， 其可攜帶高功率微波戰(zhàn)斗部， 在執(zhí)行完干擾任務(wù)后攻擊地面目標(biāo)[8]。 相關(guān)空地導(dǎo)彈將用于攻擊電子目標(biāo)和“無(wú)附帶損傷”目標(biāo)， 例如處于密集居民區(qū)的復(fù)雜指揮和控制、 通訊、 武器存儲(chǔ)和情報(bào)收集設(shè)備。 它們也將是摧毀反介入和拒止能力的關(guān)鍵因素。 這種非動(dòng)能電子攻擊戰(zhàn)斗部技術(shù)的核心是凱泰克公司研制的高性能電池和電容陣列、 脈沖功率發(fā)生器以及高效磁控管[9]。

盡管雷神公司官員沒(méi)有承認(rèn)， 但高功率微波戰(zhàn)斗部也可能裝到“先進(jìn)中距空空導(dǎo)彈”AIM-120和“網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)載防御單元”（NCADE）上， NCADE是一種空射的助推段彈道導(dǎo)彈攔截彈。 另一個(gè)候選導(dǎo)彈將是艦載RIM-161“標(biāo)準(zhǔn)-3”（SM-3）導(dǎo)彈， 該導(dǎo)彈也是一種防空反導(dǎo)攔截彈， 已經(jīng)用于攔截低軌道衛(wèi)星。

高功率微波戰(zhàn)斗部最初打算作為一次性使用裝置， 進(jìn)行防區(qū)外電子攻擊以及壓制或破壞敵防空系統(tǒng)。 安裝到類似HARM和MALD的武器上， 很可能裝備F/A-18E/F“超級(jí)大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)、 EA-18G“咆哮者”電子攻擊機(jī)、 F-16CJ“野鼬鼠”戰(zhàn)斗機(jī)和B-52轟炸機(jī)。 采用該戰(zhàn)斗部的空空導(dǎo)彈的其他任務(wù)可能是破壞敵方戰(zhàn)斗、 監(jiān)視和情報(bào)一體化飛機(jī)上的傳感器和通訊系統(tǒng)。 未來(lái)， 雷神公司將為F-35或F-22戰(zhàn)斗機(jī)以及X-45和X-47無(wú)人機(jī)較大的武器艙量身定做可重復(fù)使用的高功率微波武器[10]。

2016年3月， 雷神公司被授予一份為期18個(gè)月、 價(jià)值1 000萬(wàn)美元的合同， 以進(jìn)一步推動(dòng)CHAMP技術(shù)發(fā)展。 其中， 480萬(wàn)美元用于研發(fā)升級(jí)的CHAMP有效載荷。 雷神公司準(zhǔn)備在2017年初給AFRL交付兩套翻新的CHAMP空射電子攻擊武器。 其將利用凱泰克公司升級(jí)的高功率微波有效載荷， 為美國(guó)空軍重裝兩枚波音公司制造的AGM-86B常規(guī)空射巡航導(dǎo)彈（CALCM）， 見(jiàn)圖4。 升級(jí)包括改進(jìn)高功率微波源和采用新天線。 另外520萬(wàn)美元用于開(kāi)展定向能研究， 重點(diǎn)在高功率微波武器的功率、 殺傷半徑、 頻率選擇、 傳輸和高功率微波防護(hù)方面。 該合同給予空基高功率微波武器項(xiàng)目新的動(dòng)力。 作為對(duì)付敵方電子和信息裝備的非動(dòng)能、 非毀傷效應(yīng)的作戰(zhàn)能力， CHAMP可利用源自AGM-86B GPS/INS制導(dǎo)/導(dǎo)航組件的預(yù)編程或更新的目標(biāo)信息， 在單次任務(wù)中發(fā)射高頻無(wú)線電波攻擊多個(gè)目標(biāo)[13， 24]。

2016年6月20日， 雷神公司首次披露了其采用類似CHAMP技術(shù)的陸基高功率微波驗(yàn)證機(jī)的試驗(yàn)情況。 據(jù)稱， 雷神公司已經(jīng)研發(fā)出以高功率磁控管為基礎(chǔ)的高功率微波武器——“相位器”（Phaser）系統(tǒng)[26]， 如圖5所示。 2013年， 雷神公司的Phaser系統(tǒng)安裝在1臺(tái)拖車(chē)裝載的6 m儲(chǔ)存箱內(nèi)， 在陸軍火力卓越中心成功演示驗(yàn)證了對(duì)抗多架無(wú)人機(jī)的能力。 為了使高功率微波達(dá)到可用狀態(tài)， 雷神公司為Phaser系統(tǒng)配備了火控雷達(dá)， 使之可以進(jìn)行自動(dòng)目標(biāo)跟蹤與指引， 并確定是否向目標(biāo)發(fā)射高功率微波。 雷神公司最初希望為美國(guó)陸軍研發(fā)高功率微波武器， 但經(jīng)過(guò)改裝， 該武器也可供美國(guó)海軍或空軍使用， 主要用于反無(wú)人機(jī)。

經(jīng)過(guò)改進(jìn)的高功率微波武器于2016年9月30日～10月3日在陸軍靶場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)彈試驗(yàn)， 擊落1架Flanker無(wú)人機(jī)和1架Tempest無(wú)人機(jī)， 驗(yàn)證了雷神公司自2013年以來(lái)新研發(fā)的技術(shù)。 雷神公司表示在合同授予之后的18個(gè)月內(nèi)就能夠交付相應(yīng)的作戰(zhàn)系統(tǒng)， 并且每年制造5～10套系統(tǒng)[7， 27]。

2017年5月2日， 雷神公司獲得美國(guó)空軍價(jià)值1 500萬(wàn)美元的合同， 用于幫助美國(guó)空軍確定在戰(zhàn)機(jī)上使用具有電子毀傷效能的電磁脈沖武器的可行性。 該合同是美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）“高功率電磁”（HPEM）研究項(xiàng)目的一部分。 位于科特蘭空軍基地的AFRL定向能部要求雷神公司研究各種方法， 將未來(lái)HPEM技術(shù)集成到飛機(jī)武器系統(tǒng)。 根據(jù)合同， 雷神公司將對(duì)研發(fā)和在飛機(jī)上使用HPEM武器的可行性進(jìn)行評(píng)估， 開(kāi)展概念研究， 并為研制裝備飛機(jī)的HPEM系統(tǒng)和組件進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。 雷神公司還將使用仿真工具對(duì)未來(lái)配備HPEM武器的飛機(jī)性能及任務(wù)操作進(jìn)行評(píng)估。 基于HPEM的機(jī)載電磁脈沖武器有潛力摧毀敵方傳感器、 通信系統(tǒng)、 武器和其他電子系統(tǒng)， 同時(shí)不會(huì)造成人員傷亡。 雷神公司將在科特蘭空軍基地開(kāi)展工作， 計(jì)劃于2020年8月前完成[28]。 1.2 俄羅斯

前蘇聯(lián)在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)開(kāi)展了相關(guān)高功率微波效應(yīng)試驗(yàn)。 在2001年的馬來(lái)西亞海事宇航展上， 俄羅斯展示了名為Ranets-E的高功率微波武器系統(tǒng)， 該系統(tǒng)可使來(lái)襲戰(zhàn)機(jī)和導(dǎo)彈的電子設(shè)備失效。 近年來(lái)， 俄軍正致力于研究高功率微波防空反導(dǎo)武器技術(shù)[19， 29]。 2015年， 俄羅斯宣布為“山毛櫸”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)研制出一種超高頻武器系統(tǒng)（非正式命名為“微波炮”）。 該系統(tǒng)裝備有1個(gè)高能相對(duì)電子束發(fā)射器、 反射器天線、 管理控制系統(tǒng)以及固定在“山毛櫸”防空導(dǎo)彈底座的發(fā)射系統(tǒng)， 可對(duì)低空目標(biāo)和高精度武器的電子設(shè)備進(jìn)行抑制， 使飛機(jī)、 無(wú)人機(jī)、 制導(dǎo)導(dǎo)彈等的電子設(shè)備失效。 通過(guò)該微波武器系統(tǒng)提供的360°防御， 可在被防護(hù)目標(biāo)周?chē)纬?0 km的空域禁區(qū)[30]。

在 2015年舉行的第12屆莫斯科航空航天展上， 俄羅斯無(wú)線電電子技術(shù)公司（KRET）展出了其Krasukha-2車(chē)載高功率微波干擾系統(tǒng)， 該系統(tǒng)可對(duì)距離150～300 km的預(yù)警機(jī)（尤其是美國(guó)E-3預(yù)警機(jī)）實(shí)施干擾。 最新的 Krasukha-4陸基電子壓制系統(tǒng)能對(duì)抗美國(guó)E-8C監(jiān)視機(jī)、 “捕食者”無(wú)人機(jī)、 “全球鷹”無(wú)人機(jī)和“長(zhǎng)曲棍球”偵察衛(wèi)星[13]。

2016年， KRET公司披露將在俄羅斯第六代飛機(jī)編隊(duì)配屬的無(wú)人機(jī)上安裝高功率微波武器， 使敵機(jī)的電子設(shè)備失效。 該計(jì)劃面臨的最大挑戰(zhàn)就是保證無(wú)人機(jī)上各種電子儀器不受高功率微波影響而能正常工作[13]。

據(jù)報(bào)道， KRET公司正在研發(fā)一款大功率超高頻脈沖武器——“阿拉布加”（Alabuga）導(dǎo)彈。 “阿拉布加”計(jì)劃由俄羅斯國(guó)防工業(yè)界提出， 是一款新型電磁導(dǎo)彈， 使用大功率超高頻發(fā)射器， 能夠徹底癱瘓3.5 km內(nèi)的所有電子設(shè)備。 在未來(lái)的電子戰(zhàn)武器發(fā)展中， “阿拉布加”導(dǎo)彈將成為俄國(guó)防工業(yè)具有代表性的項(xiàng)目， 目前有關(guān)超高頻脈沖武器的研究成果已被俄羅斯列為最高保密等級(jí)， 其余部分研究成果將用于開(kāi)發(fā)攜帶爆磁發(fā)生器的電磁炮彈、 炸彈和導(dǎo)彈等[31]。

在2016年9月舉辦的2016軍事論壇上， 俄羅斯國(guó)防部首次公布其已研制出一種無(wú)線電武器系統(tǒng)并進(jìn)行了驗(yàn)證， 已證明了其效能。 這種全新的武器采用新的殺傷原理， 主要用高能定向能量束來(lái)摧毀飛機(jī)和精確制導(dǎo)彈藥[32]。

1.3 歐洲

德國(guó)、 英國(guó)和法國(guó)也在大力發(fā)展微波武器技術(shù)。 2004年， 德國(guó)曾透露德國(guó)萊茵金屬公司在研究一種摧毀小型巡航導(dǎo)彈和無(wú)人機(jī)電子設(shè)備的高功率微波武器。 目前， 德國(guó)、 法國(guó)都重點(diǎn)開(kāi)展了高功率微波武器小型化技術(shù)研究。

英國(guó)以BQM-145A中航程無(wú)人機(jī)為平臺(tái)， 正在探索發(fā)展機(jī)載高功率微波武器， 未來(lái)將研制小型化和可重復(fù)使用的高功率微波武器[19， 29]。 BAE公司把激光技術(shù)和微波技術(shù)結(jié)合起來(lái)研制一種新的機(jī)載定向能武器， 總功率超過(guò)10 GW， 可有效對(duì)付戰(zhàn)機(jī)和導(dǎo)彈[18]。 MBDA公司也進(jìn)行了將高功率微波裝置用于無(wú)人機(jī)或巡航導(dǎo)彈的試驗(yàn)[5]。

2 高功率微波武器對(duì)抗技術(shù)途徑分析[4]

目前， 導(dǎo)彈武器系統(tǒng)可以采取一些對(duì)抗措施來(lái)應(yīng)對(duì)高功率微波武器的威脅。

2.1 提高導(dǎo)彈隱身能力和加強(qiáng)電磁防護(hù)

采用新型隱身材料來(lái)提高導(dǎo)彈隱身能力， 降低導(dǎo)彈突防時(shí)被發(fā)現(xiàn)的概率， 同時(shí)加強(qiáng)電磁防護(hù)， 提高導(dǎo)彈抗殺傷能力。

2.2 增強(qiáng)導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)性和靈活性

導(dǎo)彈可以利用靈活多變的彈道形式來(lái)破壞機(jī)載預(yù)警雷達(dá)的探測(cè)與跟蹤， 從而減少高功率微波武器系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。

2.3 拓展現(xiàn)有彈載干擾設(shè)備能力和發(fā)展新型智能彈載干擾設(shè)備

彈載干擾設(shè)備可采取靈活多樣的干擾樣式， 以應(yīng)對(duì)先進(jìn)雷達(dá)和雷達(dá)抗干擾技術(shù)的發(fā)展; 針對(duì)高功率微波武器系統(tǒng)頻段寬的特點(diǎn)，擴(kuò)展現(xiàn)有干擾機(jī)的頻段; 通過(guò)具備角度欺騙能力，來(lái)破壞高功率微波武器跟瞄系統(tǒng)的角度跟蹤能力。

在現(xiàn)有彈載干擾基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)新型智能彈載干擾設(shè)備， 使之具備良好的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力， 可在復(fù)雜電磁環(huán)境下獲取真實(shí)目標(biāo)信息， 并選擇和優(yōu)化干擾策略， 提升干擾設(shè)備自主能力的同時(shí)大大提高導(dǎo)彈的電子對(duì)抗能力。

2.4 開(kāi)展導(dǎo)彈協(xié)同干擾技術(shù)研究

導(dǎo)彈群中， 一枚導(dǎo)彈可通過(guò)彈間數(shù)據(jù)鏈， 協(xié)調(diào)和控制其他彈上自衛(wèi)干擾機(jī)的干擾樣式和時(shí)機(jī)， 實(shí)現(xiàn)多個(gè)干擾機(jī)之間干擾資源的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同分配， 對(duì)高功率微波武器偵察制導(dǎo)系統(tǒng)形成多源干擾， 從而大大提高導(dǎo)彈群的突防概率。

3 結(jié) 束 語(yǔ)

高功率微波武器作為集軟硬殺傷和多種作戰(zhàn)功能于一身的新概念武器， 其在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的突出優(yōu)勢(shì)引起各國(guó)廣泛關(guān)注， 目前正處在一個(gè)快速發(fā)展并逐步走向應(yīng)用的重要時(shí)期。 美國(guó)正在研發(fā)空基、 地（海）基高功率微波武器， 未來(lái)還將發(fā)展天基高功率微波武器。 俄羅斯已有相應(yīng)的技術(shù)基礎(chǔ)。 歐洲也在發(fā)展高功率微波武器技術(shù)。 但是， 受投資和技術(shù)限制， 目前大部分武器項(xiàng)目都還處于研究階段， 仍有一系列難題需要解決。 高功率微波武器不會(huì)完全取代常規(guī)動(dòng)能武器， 它與其他武器結(jié)合起來(lái)才能發(fā)揮最大作戰(zhàn)效能。 在深入研究高功率微波武器技術(shù)的同時(shí)， 需要做好高功率微波武器對(duì)抗技術(shù)的研究， 這樣才能在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)， 使對(duì)手無(wú)機(jī)可乘。

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Research on Overseas High Power Microwave Weapon Development

Zhao Hongyan

（China Airborne Missile Academy，Luoyang 471009， China）

Abstract： As a new concept weapon of changing the rules of game， high power microwave weapon has always been a hot topic in the frontier of national defense science and technology.

It has the characteristics of fast attacking， agile turning， low cost， all weather use， good striking effect for targets with high information level. It can be used for destroying electronic devices of radar， airborne warning and control system， military computer， tactical missile and stealth aircraft to make them degraded and even out of work so as to disintegrate the combat capability of enemy weapons. In this paper， the research and applicationof high power microwave weapon in US， Russia， Europe are introduced. Countermeasures for high power microwave weapon are summarized.

Key words： high power microwave weapon; microwave bomb; microwave missile; development research; countermeasure