[科普中國]-高功率微波武器：未來無人機(jī)群的“大殺器”？

出品：科普中國

作者：岳江鋒

策劃：宋雅娟

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

俄羅斯車載高功率微波系統(tǒng) 資料圖

美國Phaser高功率微波武器 資料圖

據(jù)《防務(wù)博客》2018年8月11日?qǐng)?bào)道，美陸軍正加緊研發(fā)用高功率微波武器摧毀無人機(jī)的技術(shù)，現(xiàn)計(jì)劃從軍工巨頭洛克希德·馬丁公司采購一架“反無人機(jī)系統(tǒng)”（C-UAS），旨在發(fā)展一種以無人機(jī)為運(yùn)載平臺(tái)的高功率微波系統(tǒng)，用來有效打擊敵無人機(jī)系統(tǒng)。這種高功率微波武器或?qū)闊o人機(jī)平臺(tái)間的對(duì)抗提供更為高效地作戰(zhàn)樣式。

揭秘高功率微波武器的“前世今生”

我們很多人對(duì)微波的認(rèn)識(shí)是從“微波爐”開始的?，F(xiàn)實(shí)生活中，微波爐是最為常見的廚房家居用品，它在加熱食物方面給我們帶來了異常的便利。那么究竟什么是微波呢？微波是一種高頻電磁波，波長范圍在1mm-1m之間，頻率0.3-300GHz,具有許多類似光的特性，比如在空氣中以光速沿直線傳播。

高功率微波（HPM）指峰值功率超過100MW、中心頻率在300MHz-300GHz的強(qiáng)電磁脈沖輻射。高功率微波武器是一種新概念電子對(duì)抗武器系統(tǒng)。高功率微波武器又稱為射頻武器，是利用高功率微波束毀壞敵方的電子設(shè)備和殺傷作戰(zhàn)人員的一種定向能武器。高功率微波武器屬“軟殺傷”武器，可從遠(yuǎn)距離把電子器件“燒”壞，使整個(gè)武器失效，也能使人精神錯(cuò)亂、行為失常、眼睛失明、心肺功能衰竭甚至死亡。

高功率微波武器屬于電磁武器。電與磁是一對(duì)相生相克的孿生兄弟。千百年來，電與磁就如同與人類捉迷藏一般，電可以生磁，磁也可以生電，但就是看不見也摸不著。從磁石、靜電、指南針，到法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，再到發(fā)電機(jī)、廣播和移動(dòng)通信，電磁技術(shù)從古至今一直悄無聲息地伴隨人們左右。如今，這些我們看不到、摸不著卻真實(shí)存在的電磁場，正加速成為各種戰(zhàn)場無形殺手的“筋骨”。

高功率微波武器的“三把利斧”

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軍事競賽。70 年代，美國就多次抗議蘇聯(lián)使用微波照射美國駐外使館，從那時(shí)起微波武器用于作戰(zhàn)就小試牛刀。迄今為止，美、俄、德、法等世界發(fā)達(dá)國家均對(duì)高功率微波武器技術(shù)開展了深入研究，并越來越多地將其投入實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用?？傮w上看，高功率微波武器像“三把利斧”，在戰(zhàn)場上形成多重攻擊之勢，即殺傷敵方人員、破壞電子設(shè)備、攻擊隱身武器。

在殺傷敵方人員方面，高功率微波武器殺傷原理分為“非熱效應(yīng)”和“熱效應(yīng)”。 非熱效應(yīng)指當(dāng)微波照射強(qiáng)度低時(shí)，使戰(zhàn)場作戰(zhàn)人員的生理功能紊亂（如煩躁、頭痛、記憶力減退、神經(jīng)錯(cuò)亂以及心臟功能衰竭等）。熱效應(yīng)指在高頻率微波照射下，人的皮膚灼熱，眼白內(nèi)障，皮膚內(nèi)部組織嚴(yán)重?zé)齻椭滤赖取?/p>

在破壞電子設(shè)備方面，高功率微波武器可以破壞各種武器系統(tǒng)中的電子設(shè)備，使其喪失作戰(zhàn)效能，這又被稱為非核電磁脈沖效應(yīng)。如傳感器和電子元器件，使元器件產(chǎn)生狀態(tài)反轉(zhuǎn)、擊穿，出現(xiàn)誤碼、記憶信息抹掉等。強(qiáng)大的電磁輻射會(huì)使整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)失控，這是因?yàn)榇竺}沖功率超過敏感元器件的額定值，設(shè)備會(huì)因過載而造成永久性毀傷。

在攻擊隱身武器方面，高功率微波武器可利用隱身武器吸波涂料的特性使其極盡殺傷之能事。如美國的B-2隱身轟炸機(jī)采用了大量吸波涂料，依靠吸收對(duì)空警戒雷達(dá)發(fā)出的探測微波來實(shí)現(xiàn)隱身。但事物“有所長必有所短”，正是因?yàn)殡[身飛機(jī)有吸收微波的特異功能，為其自身招致“殺身之禍”：在高頻率微波武器的“照射”之下，可能導(dǎo)致機(jī)毀人亡，甚至使武器即刻熔化。

機(jī)載高功率微波武器反人機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)

與激光武器相比，微波武器的作用距離更遠(yuǎn)，受氣候條件影響更小，且其波束寬得多，攻擊時(shí)只需確定大概指向，不必精確瞄準(zhǔn)，易于火力控制。微波武器輻射出的大功率、寬角度電磁波脈沖（多呈扇形或圓錐形）有大面積殺傷能力，可以充當(dāng)“盾牌”防御整個(gè)集群。另外，由于微波射束具有一定的方向性，可避免對(duì)己方電子設(shè)備造成毀傷。

俄羅斯和美國都有利用高功率微波武器對(duì)抗無人機(jī)的計(jì)劃。俄羅斯發(fā)展最新型高功率微波武器——車載Krasukha-4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。美國發(fā)展的Phaser高功率微波武器安裝在車載集裝箱上，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。

近日，美國陸軍在審查現(xiàn)有反無人機(jī)系統(tǒng)缺陷的基礎(chǔ)上，決定研發(fā)可集成到無人機(jī)上的高功率微波武器，目的是利用無人機(jī)群可遠(yuǎn)程操作、自主飛行的優(yōu)點(diǎn)，與地面車輛和其他武器聯(lián)合行動(dòng)，打擊空中無人機(jī)目標(biāo)。由于搭載微波武器的無人機(jī)體積較小，不易被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，在對(duì)抗無人機(jī)方面可謂“易守難攻”，在對(duì)抗無人機(jī)群方面可能帶來革命性變化。