電磁脈沖炸彈(E-bomb)被稱作“電磁殺手”。是利用炸藥爆炸方法產(chǎn)生大功率的電磁脈沖來干擾、破壞或摧毀雷達(dá)、通信、計算機和武器系統(tǒng)中電子設(shè)備的一種電子戰(zhàn)新武器。具有重量輕、威力大等特點。
電磁脈沖炸彈主要有兩種類型:核致電磁脈沖炸彈與非核致電磁脈沖炸彈。核致電磁脈沖炸彈是一種以增強電磁脈沖效應(yīng)為主要特征的新型核武器;非核電磁脈沖彈,是利用炸藥爆炸壓縮磁通量的方法產(chǎn)生高功率微波的電磁脈沖武器,可使武器、通訊、預(yù)警、雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)備中的電子元器件失效或燒毀;導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)誤碼、記憶信息抹掉等,強大的高功率微波輻射會使整個通訊網(wǎng)絡(luò)失控,甚至提前引爆導(dǎo)彈中的戰(zhàn)斗部或炸藥,因其不會產(chǎn)生核污染,是各國研發(fā)的重中之重。
電磁脈沖炸彈的產(chǎn)生源自蘇聯(lián)、美國,分別在1961年和1962年進(jìn)行引爆試驗。前蘇聯(lián)的研究人員曾用山羊進(jìn)行過強微波照射試驗,結(jié)果1公里以外的山羊頃刻間死亡,2公里以外的山羊也喪失活動功能而癱瘓倒地。80年代末,相關(guān)技術(shù)趨于成熟,至上世紀(jì)90年代電磁脈沖炸彈研制完成,并在實戰(zhàn)中成功試用。此外,英國、法國、德國、日本等國家也都在進(jìn)行高功率微波武器的開發(fā)。
1991年海灣戰(zhàn)爭期間,美國軍隊投擲了電磁脈沖炸彈,有效地破壞了伊拉克共和國衛(wèi)隊的地面指揮系統(tǒng)。這是電磁脈沖炸彈第一次在戰(zhàn)爭中運用。此后1999年北大西洋公約組織對南斯拉夫聯(lián)盟共和國的空襲、2003年巴格達(dá)電視臺遭受攻擊,其間都有美國軍隊電磁脈沖彈藥的影子。2014年,俄羅斯聯(lián)邦武裝力量試用的“阿拉布加”電磁脈沖武器,在200-300米的空中爆炸,能夠中斷周圍3.5千米之內(nèi)的電子設(shè)備運行,使?fàn)I團級規(guī)模的作戰(zhàn)分隊喪失通信能力。
2015年,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,號稱信息時代的“第二原子彈”。世界各軍事強國的電磁脈沖打擊武器正在走向?qū)嵱没C绹\娮鲬?zhàn)部部長拉夫·黑德上將曾說,這種電磁脈沖炸彈是“革命性的作戰(zhàn)武器”“決不能讓美國軍隊錯過了這種武器”。
發(fā)展沿革
研制背景
1961年10月31日,蘇聯(lián)在新地島上空35千米處進(jìn)行空爆核試驗,不料氫彈不僅毀滅爆心附近的一切,還對數(shù)千千米范圍內(nèi)的電子系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊,蘇軍地面的防空雷達(dá)被燒壞,無法探測空中的飛行目標(biāo);數(shù)千千米長的通訊中斷,部隊1個多小時處于無法指揮狀態(tài)。氫彈爆炸時,早期核輻射中的α射線會與周圍介質(zhì)中的分子、原子相互作用,激發(fā)并產(chǎn)生高速運動的電子(康普頓效應(yīng)),大量高速運動的電子形成很強的電場。受到啟發(fā)的軍事專家,從此致力于研究如何增強核爆炸的電磁效應(yīng)而抑制其他效應(yīng),這類通過高空核爆形成電磁脈沖的新式核彈,也就成為最原始的電磁脈沖彈。
1963年7月9日,美國在太平洋的約翰斯頓島上空400千米處進(jìn)行的一次空爆核試驗,造成了1400千米之外的夏威夷檀香山地區(qū)的供電網(wǎng)發(fā)生跳閘,連高壓電線的避雷裝置都全部被燒毀。事后經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),夏威夷這起電網(wǎng)事故是核爆炸釋放出高能微波的電磁脈沖效應(yīng)惹的禍。后來,這一發(fā)現(xiàn)啟發(fā)了有關(guān)軍事專家,開始研制以電磁脈沖破壞電子設(shè)備為手段的新型武器。
核電磁脈沖是核爆炸產(chǎn)生的強電磁輻射,核電磁脈沖的破壞力十分巨大。一些國家的核試驗中,核電磁脈沖能量侵入電子、電力系統(tǒng),燒斷電纜、燒壞電子設(shè)備的事例也屢見不鮮。高空核爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖危害,比地面和地下核爆炸更大,核電磁脈沖強度大、覆蓋區(qū)域廣。對于有核國家而言,核電磁脈沖彈的設(shè)計制造相對便捷,但也存在威力難以控制、可能造成放射性污染等弊端。常規(guī)電磁脈沖武器(電磁炸彈)的開發(fā)工作因此被提上日程。
發(fā)展歷程
早在1985年,美國在制定“戰(zhàn)略防御倡議”計劃(即“星球大戰(zhàn)”計劃)時,就把高功率微波武器列為其空間武器發(fā)展的主攻項目,重點研究電磁武器的殺傷機理。1987年,美國國防部提出發(fā)展常規(guī)武器技術(shù)計劃,其中的五大關(guān)鍵技術(shù)就包括高功率微波武器。
1991年海灣戰(zhàn)爭期間,美國軍隊在E-8“聯(lián)合星”飛機上攜帶并投擲了電磁脈沖炸彈,有效地破壞了伊拉克軍隊的地面指揮系統(tǒng)。這是電磁脈沖炸彈第一次在戰(zhàn)爭中運用,并取得了成功。此后美國加速進(jìn)行了電磁脈沖武器的研制。
1992年7月,美國國會總審計局提出了未來先進(jìn)武器最關(guān)鍵的6項技術(shù),其中就包括高功率微波武器,美國的陸海空三軍還分別制定了各自的高功率微波武器發(fā)展計劃。1993年美國進(jìn)行了代號為“豎琴”的電磁脈沖武器試驗,通過天線群向電離層發(fā)射電磁脈沖,試驗成功阻斷了通信并摧毀來襲的導(dǎo)彈。1996年研制出電磁脈沖巡航導(dǎo)彈,據(jù)報道,其有效打擊半徑為10千米。據(jù)說,目前核電磁脈沖炸彈的研制正在緊鑼密鼓地展開著,作為一種新型的核彈,其目標(biāo)是將核爆炸產(chǎn)生的原已十分強大的電磁脈沖效應(yīng)再作進(jìn)一步的增強,使其成為威力更強大的“電磁殺手”,在未來的空襲與反空襲斗爭中取得絕對優(yōu)勢。
1998年,俄羅斯也研制出了類似于美國的電磁脈沖炸彈。此外,英國、法國、德國、日本等國家也都在進(jìn)行高功率微波武器的開發(fā)。
1999年3月美國在科索沃戰(zhàn)爭中又使用電磁脈沖炸彈,造成南斯拉夫聯(lián)盟共和國部分地區(qū)通信設(shè)施全面癱瘓3個多小時。
2003年美國軍隊又在伊拉克戰(zhàn)爭中向伊拉克國家電視臺投擲了電磁脈沖炸彈,立即造成了電視轉(zhuǎn)播信號的中斷。在海灣戰(zhàn)爭以來的歷次局部戰(zhàn)爭中,美國能在軍事上一次次贏得主動,其重要原因之一就是掌握了電磁環(huán)境的控制權(quán),破壞了對方的防空反擊系統(tǒng)和軍事指揮系統(tǒng),從而確保了美軍在空中襲擊和地面進(jìn)攻中取得絕對的優(yōu)勢。
2014年,俄羅斯有關(guān)媒體披露,俄羅斯聯(lián)邦武裝力量試用的“阿拉布加”電磁脈沖武器,在200-300米的空中爆炸,能夠中斷周圍3.5千米之內(nèi)的電子設(shè)備運行,使?fàn)I團級規(guī)模的作戰(zhàn)分隊喪失通信能力。
基本設(shè)計
電磁脈沖炸彈在使用時,首先向彈體內(nèi)部的螺旋狀導(dǎo)線接入高壓電,并在電流最大的瞬間起爆導(dǎo)線內(nèi)的炸藥以進(jìn)一步提升電流。接著,將此電流導(dǎo)入虛陰極管,以諧振方式產(chǎn)生高頻電波,再經(jīng)微波天線對指定方向發(fā)射電磁脈沖。與核電磁脈沖彈相比,常規(guī)型電磁炸彈安全性高、便于攜帶,影響范圍可以在幾十米至數(shù)公里間靈活調(diào)整,能作為一種有效的戰(zhàn)術(shù)武器大量應(yīng)用。
基本結(jié)構(gòu)
電磁脈沖炸彈主要由電磁戰(zhàn)斗部和點火裝置兩部分構(gòu)成。前者是高功率微波發(fā)生器,基本部件包括電源、微波諧振裝置和輻射微波波束的天線后者視彈種而異,可包括雷達(dá)高度表、氣壓計引信或GPS/慣性制導(dǎo)炸彈使用的導(dǎo)航系統(tǒng)。戰(zhàn)斗部系數(shù)(有效載荷質(zhì)量與炸彈總質(zhì)量之比)可高達(dá)85%。
工作原理
電磁脈沖炸彈的工作原理為一種能量形式的轉(zhuǎn)換,即先將炸藥或推進(jìn)劑的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成大功率低頻電磁能,然后再轉(zhuǎn)換成高功率微波電磁脈沖。根據(jù)現(xiàn)有的參考文獻(xiàn),電磁脈沖炸彈主要是用磁通量壓縮發(fā)生器和虛陰極振蕩器完成能量形式的兩次轉(zhuǎn)換的。
電磁脈沖炸彈設(shè)計所用的技術(shù)基礎(chǔ)在許多領(lǐng)域中已經(jīng)成熟。其關(guān)鍵技術(shù)是爆炸式磁通量壓縮發(fā)生器(FCG)、炸藥或推進(jìn)劑驅(qū)動的磁流體動力學(xué)(MHD)發(fā)生器和高功率微波(HPM)產(chǎn)生裝置(主要的組成部分是虛陰極振蕩器)。
爆炸式的磁通量壓縮發(fā)生器
爆炸式磁通量壓縮發(fā)生器(FCG)是在電磁脈沖炸彈設(shè)計中應(yīng)用最成熟的技術(shù)。上世紀(jì)60年代,ClarenceFowler在LosAlamos國家實驗室(LANL)首先論證了(FCG)。以后,美國、蘇聯(lián)以及后來的獨立國家聯(lián)合體國家開始了大量的有關(guān)FCG的實驗研究。FCG是一種能在幾十到幾百微秒時間內(nèi)產(chǎn)生幾十兆焦耳能量的裝置。當(dāng)峰值功率達(dá)到幾到幾十太瓦(1012W)量級時,F(xiàn)CG可被直接應(yīng)用,或做為微波管的單脈沖能源。從這點上看,由一個大的FCG產(chǎn)生的電流是典型雷擊的10~1000倍。FCG設(shè)計的中心思想是通過炸藥爆炸來迅速地壓縮磁場,將炸藥大量的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成磁場能。炸藥爆炸前,F(xiàn)CG中最初的磁場是由外部電源提供的電流產(chǎn)生的。外部電源可以是一個高電壓的電容器組(Marxbank)、一個小的FCG或MHD裝置。從原理上說,任何一個能產(chǎn)生幾十到幾千安培脈沖電流的裝置都適合做外部電源。FCG的幾何結(jié)構(gòu)已有大量的公開報道,最典型的結(jié)構(gòu)是同軸的FCG。FCG典型的工作方式是當(dāng)初始電流達(dá)到峰值時起爆炸藥,起爆炸藥需要一個能產(chǎn)生均勻平面爆轟波的平面波發(fā)生器。電樞內(nèi)炸藥中傳播的平面爆轟波對電樞產(chǎn)生作用,使其變成圓錐的形狀(通常是12~14°的堆角)。當(dāng)電樞膨脹到與定子接觸時,會形成定子電感線圈末端的短路,從而隔離和限制進(jìn)入的初始電流。短路點的傳播會壓縮磁場,同時減少定子線圈的感應(yīng)系數(shù),從而在FCG中形成陡峭的脈沖電流,并在其破壞前達(dá)到峰值。有研究報道給出:不同結(jié)構(gòu)特性FCG的脈沖電流上升時間在幾十到幾百個微秒,峰值電流幾十兆安培,峰值能量幾十兆焦耳。
爆炸和推進(jìn)劑驅(qū)動的MHD發(fā)生器
爆炸和推進(jìn)劑驅(qū)動的磁流體動力學(xué)(MHD)發(fā)生器的設(shè)計不如FCG成熟。MHD發(fā)生器工作時所需的磁場產(chǎn)生裝置的尺寸和重量等問題使得MHD發(fā)生器在近期只能處于次要的角色,其潛在的應(yīng)用是為FCG提供初始電流。MHD發(fā)生器設(shè)計的基本原理是:在磁場中運動的導(dǎo)體會產(chǎn)生與磁場和導(dǎo)體運動方向垂直的橫向電流。在爆炸和推進(jìn)劑驅(qū)動的MHD發(fā)生器中,穿過磁場的導(dǎo)體是電離的爆轟或推進(jìn)劑等離子氣體,電流由和等離子流接觸的電極來收集。等離子氣體的電性可通過在炸藥和推進(jìn)劑中添加適當(dāng)?shù)奶砑觿ㄔ诒ê腿紵^程中電離)來達(dá)到最佳的狀態(tài)。已報道的實驗結(jié)果給出:典型的MHD發(fā)生器采用的是常規(guī)彈藥推進(jìn)劑為基的固體推進(jìn)劑產(chǎn)生的氣體,這種推進(jìn)劑的裝藥筒類似炮彈的藥筒。
高功率微波發(fā)生器
爆炸式磁通量壓縮發(fā)生器(FCG)為大功率電脈沖的產(chǎn)生提供了有效的技術(shù)基礎(chǔ)。由于機理上的限制,其輸出頻率范圍低于1MHz。在這樣的頻率范圍下,即使功率很高,許多目標(biāo)也是難以被打擊的,而且將其輸出的能量集中也是有困難的。HPM發(fā)生器克服了這兩個難題,它輸出的能量可以被顯著地集中,并能在多種目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生能量耦合。HPM發(fā)生器的種類很多,如:相對論調(diào)速管、磁電管、慢波裝置、反射三極真空管、火花隙裝置和虛陰極等都是技術(shù)上可用的。從炸彈和戰(zhàn)斗部設(shè)計者的角度看,當(dāng)前的選擇是虛陰極或近期的選擇是火花隙裝置。由于虛陰極結(jié)構(gòu)簡單、體積小、工作頻帶相對較寬,且能產(chǎn)生很強的單脈沖輻射,因此研究人員給予了它特別的關(guān)注。
虛陰極物理原理
虛陰極的物理原理比前述的其他裝置要復(fù)雜得多。虛陰極管中朝向由金屬網(wǎng)(或金屬薄片)做成的陽極方向有加速運動的高電流電子束,大量的電子將穿過陽極,在陽極后面形成帶電的空域;在適當(dāng)?shù)臈l件下,這樣的帶電空域會以微波頻率振蕩。如果這個帶電空域放置在一個適當(dāng)調(diào)諧的共振腔內(nèi),就會產(chǎn)生很高的峰值功率,可用通常的微波工程技術(shù)將共振腔內(nèi)的微波能量引出。由于振蕩頻率由電子束流參數(shù)決定,因此虛陰極可進(jìn)行頻率調(diào)諧,使得微波共振腔能保持適當(dāng)?shù)恼袷幠J健L?a href="/hebeideji/9002054041617218759.html">陰極試驗中,所達(dá)到的功率水平是170kW到40GW,頻率范圍為分米到厘米波段。兩種最常見的虛陰極結(jié)構(gòu)是軸向虛陰極(AV)和橫向虛陰級(TV)。AV在設(shè)計上最簡單,且在試驗中通常能產(chǎn)生最佳的輸出功率。它是典型的圓柱型波導(dǎo)結(jié)構(gòu),通過將波導(dǎo)轉(zhuǎn)換成錐型喇叭的結(jié)構(gòu)形式將能量引出,這樣結(jié)構(gòu)形式的功能就像天線一樣。AV是典型的橫向磁(TM)模式振蕩。橫向虛陰級從腔體的一邊注入陰極電流,并以橫向電(TE)模式振蕩。
虛陰極設(shè)計中的技術(shù)問題是:①輸出脈沖的持續(xù)時間,通常會達(dá)到微秒量級,會受陽極的融化、振蕩頻率穩(wěn)定性等因素制約。應(yīng)在腔體模式變化(cavitymodehopping)、轉(zhuǎn)換效率和總能量輸出方面綜合考慮取折中。②能量耦合效率,對選定的天線類型來說,不同模式的腔體的能量耦合效率也是一個問題,高的能量可能會造成絕緣體可能的電擊穿。
獨特優(yōu)勢
首先,電磁脈沖炸彈的能量從起爆點呈錐形向外延伸,在傳輸過程中不受天氣因素等影響,威力損失小而覆蓋范圍廣,對于精確定位技術(shù)的依賴性很低,因此遠(yuǎn)比制導(dǎo)炸彈、反輻射導(dǎo)彈或常規(guī)炸彈效率高。
其次,電磁脈沖炸彈主要造成電子設(shè)備和設(shè)施的毀傷,對于人員,輕者造成煩躁不安、頭痛、記憶力減退,重者造成肌膚燒傷、內(nèi)部組織損傷,但一般而言無強烈副作用。因此至少從名義上看來更加人道,使用起來顧忌也更少。
另外,電磁脈沖還是隱形武器的克星。眾所周知,隱形武器的秘密在于靠吸波材料吸收電磁波,從而減少反射從而降低暴露概率。普通雷達(dá)發(fā)射的電磁波因能量弱可以被吸收,但電磁脈沖炸彈的能量密度極大,瞬間就能使隱形目標(biāo)的溫度急劇上升從而“原形畢露”。
毀傷能力
電磁脈沖炸彈的殺傷力評估非常復(fù)雜,在有效載荷一定的情況下,電磁脈沖炸彈的殺傷效果通常受到炸彈殺傷力、目標(biāo)加固程度、殺傷耦合度、爆炸高度等綜合因素的制約。一枚工作頻率為50億赫茲、功率為100億瓦的窄頻電磁脈沖炸彈,爆炸時產(chǎn)生的電場強度達(dá)每米幾千伏,“致死”破壞區(qū)域的直徑達(dá)400米到500米。
炸彈殺傷力
為使電磁脈沖炸彈的殺傷力量大,要求電磁脈沖的峰值功率及脈沖持續(xù)時間最大。在炸彈尺寸一定的情況下,應(yīng)該使用高功效的磁通壓縮發(fā)生器和虛陰極振蕩器,并使武器中的內(nèi)部功率轉(zhuǎn)換效率最大。
能量耦合方式
只有當(dāng)爆炸能量被耦合進(jìn)目標(biāo)時,電磁脈沖炸彈才能造成有效殺作。耦合方式?jīng)Q定了武器所產(chǎn)生的電磁場能量中有多少被耦合進(jìn)目標(biāo),具體分為“前門耦合”及“后門耦合”兩種方法。“前門”是指設(shè)備對外開放的通道如天線,強電磁脈沖被直接導(dǎo)向目標(biāo)設(shè)備。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;“后門”是指設(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,瞬時電流或駐波能量通過它們耦合到設(shè)備而造成破壞。通常,微波電磁脈沖炸彈比低頻電磁脈沖炸彈的耦合效果更好;采用圓極化耦合方式要比采用線性極化耦合方式效果更好。
炸彈高度
通常,一個1萬兆瓦、5吉赫茲的高功率微波裝置對電氣加固目標(biāo)的殺傷半徑達(dá)數(shù)百米,通過改變爆炸高度,可以調(diào)整殺傷區(qū)的范圍和殺傷區(qū)內(nèi)電磁場的強度。對于既定的炸彈,降低爆炸高度可以增加炸彈對目標(biāo)的電磁毀傷能力,即在炸彈威力給定的情況下,犧牲一些武器的覆蓋區(qū),可以毀傷電磁防護(hù)能力更強的目標(biāo)。
目標(biāo)加固程度
電磁加固目標(biāo)的類型各不相同,目標(biāo)抗毀傷的能力也各異。為對抗電磁攻擊而有意加固的設(shè)備,可以承受比標(biāo)準(zhǔn)商用設(shè)備大幾個數(shù)量級的電磁場強度。另外,各種廠家對類似裝備的防護(hù)措施也各不相同,這主要取決于電氣器件的技術(shù)性能、所用電纜的連接方式以及機殼屏蔽措施。
典型型號
作戰(zhàn)特點
使用流程
美國的電磁脈沖炸彈由BGM-109巡航導(dǎo)彈搭載?也可從155毫米遠(yuǎn)程火炮或多管火箭炮發(fā)射。炮彈或火箭在目標(biāo)上空彈殼炸裂?打開電磁炸彈的無線電發(fā)射天線?發(fā)射裝置在幾納秒內(nèi)發(fā)送出巨大的無線電脈沖?攻擊地面上的所有電子設(shè)備。
俄羅斯的電磁脈沖炸彈可用大多數(shù)30-130毫米口徑的現(xiàn)有炮兵武器系統(tǒng)發(fā)射。爆炸時能產(chǎn)生幾十焦耳的射頻脈沖能量?從炸點向外全向輻射。在6~10米半徑內(nèi)?電磁脈沖彈可將無線電引信引爆;在30米半徑內(nèi)?可使便攜式防空導(dǎo)彈系統(tǒng)致盲和阻止防空導(dǎo)彈發(fā)射;在50米半徑內(nèi)?可使非觸發(fā)反坦克地雷暫時或永久致盲。電磁脈沖炸彈是高功率微波武器的一種?它可安裝在炮彈或巡航導(dǎo)彈上一次性使用。
作戰(zhàn)方式
在未來戰(zhàn)爭中,電磁脈沖炸彈最可能的使用方式可分4種:①作為飛機的自衛(wèi)式干擾裝置;②用于攻擊通信中心或由雷達(dá)控制的防空武器系統(tǒng);③充當(dāng)防空武器使用;④直接通過火炮等發(fā)射,對付敵方的地面電子設(shè)備。
針對打擊目標(biāo)
電磁脈沖炸彈的攻擊目標(biāo)主要有三類:一是軍用和民用的電子通信和指揮中心,如指揮部、通信大樓等;二是雷達(dá)和防空預(yù)警系統(tǒng);三是各類導(dǎo)彈和導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。
反制手段
技術(shù)防護(hù)措施
對電磁脈沖炸彈最有效的防御方法是摧毀投放平臺或飛行器而不讓其投放。但是這不總是能做到的,所以對預(yù)計會暴露在電磁武器作用范圍內(nèi)的系統(tǒng)必須進(jìn)行電磁加固。
電子裝備的電磁加固
首先在設(shè)計制造電子裝備的時候,注意考慮采取屏蔽防護(hù)措施、傳導(dǎo)干擾防護(hù)、使用抗電磁脈沖強的元器件和光纖接口,對各種電子裝備使用的元器件和電路進(jìn)行保護(hù)。屏蔽防護(hù)措施使用包括整體屏蔽和單元屏蔽。重要的是系統(tǒng)的加固必須在系統(tǒng)一級進(jìn)行,因為一個復(fù)雜系統(tǒng)任何一個元件的電磁損壞都可能使披個系統(tǒng)的功能喪失。加固已制造的設(shè)備和系統(tǒng)將大大增加費用負(fù)擔(dān),在設(shè)計時加固比加固現(xiàn)有設(shè)備要容易得多。
戰(zhàn)場環(huán)境中電子裝備的電磁加固
戰(zhàn)場環(huán)境中最有效的方法是使重要的電子設(shè)備完全置于一個導(dǎo)電的屏蔽方艙內(nèi),這種箱體不讓電磁場到達(dá)被保護(hù)的設(shè)備。方艙在制造時工藝要求較高,除了接口、散熱排氣孔及必要的開口外不應(yīng)再有縫隙和孔縫。對于導(dǎo)氣孔或開口應(yīng)使用管道式或通道式。管道或通道內(nèi)壁附上多層高效吸波材料,其中使用多層不同尺寸格網(wǎng),屏蔽方艙的外殼多線多層接地
戰(zhàn)術(shù)防護(hù)措施
對電磁脈沖炸彈戰(zhàn)術(shù)防護(hù)措施主要有
加強電子設(shè)備的偽裝防護(hù),盡量將戰(zhàn)場內(nèi)重要的指揮部、通信樞紐、電子信息系統(tǒng)節(jié)點和固定通信臺站等轉(zhuǎn)入地下,組織隱蔽偽裝,加固電磁防護(hù)工程。對于野戰(zhàn)或臨時開設(shè)的電子信息設(shè)備,應(yīng)充分利用戰(zhàn)場自然環(huán)境,提高防偵抗毀能力。
針對電磁脈沖炸彈重點損壞信息網(wǎng)絡(luò)的特點,充分利用本土戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)密集,軍民用網(wǎng)絡(luò)筱蓋的優(yōu)勢,并適時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),采取多路布局,多方向環(huán)網(wǎng)和配備野戰(zhàn)節(jié)點方艙等措施,增強電子裝備的網(wǎng)絡(luò)自愈,再生能力。
戰(zhàn)場環(huán)境下的重要信息節(jié)點、通信樞紐、電子設(shè)備,應(yīng)分散配置大中型無線電通信樞紐和臺站,應(yīng)實行收發(fā)分離,降低敵電磁打擊效能。用退役的電子設(shè)備進(jìn)行偽裝等措施來迷惑敵方發(fā)射和消耗電磁脈沖炸彈攻擊。
大量使用光纖通信,電磁輻射對其幾乎沒有影響,因此在未來戰(zhàn)場環(huán)境中應(yīng)該大量的預(yù)埋設(shè)光纖進(jìn)行通信,減少電磁輻射類通信裝備的使用。即使在電磁輻射通信遭到攻擊后也可以啟用光纖通信替代。
采用積極防護(hù)措施,以攻助防。即通過偵察預(yù)替系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)敵方的投擲丁具,并在其未引爆前將其摧毀。
實戰(zhàn)經(jīng)歷
1991年海灣戰(zhàn)爭期間,美國軍隊在E-8“聯(lián)合星”飛機上攜帶并投擲了電磁脈沖炸彈,有效地破壞了伊拉克共和國衛(wèi)隊的地面指揮系統(tǒng)。這是電磁脈沖炸彈第一次在戰(zhàn)爭中運用,并取得了成功。此后美國加速進(jìn)行了電磁脈沖武器的研制。
1999年3月美國在科索沃戰(zhàn)爭中又使用電磁脈沖炸彈,造成南斯拉夫聯(lián)盟共和國部分地區(qū)通信設(shè)施全面癱瘓3個多小時。
2003年美軍又在伊拉克戰(zhàn)爭中向伊拉克國家電視臺投擲了電磁脈沖炸彈,立即造成了電視轉(zhuǎn)播信號的中斷。在海灣戰(zhàn)爭以來的歷次局部戰(zhàn)爭中,美國能在軍事上一次次贏得主動,其重要原因之一就是掌握了電磁環(huán)境的控制權(quán),破壞了對方的防空反擊系統(tǒng)和軍事指揮系統(tǒng),從而確保了美國軍隊在空中襲擊和地面進(jìn)攻中取得絕對的優(yōu)勢。
2014年,俄羅斯有關(guān)媒體披露,俄羅斯聯(lián)邦武裝力量試用的“阿拉布加”電磁脈沖炸彈,在200-300米的空中爆炸,能夠中斷周圍3.5千米之內(nèi)的電子設(shè)備運行,使?fàn)I團級規(guī)模的作戰(zhàn)分隊喪失通信能力。
發(fā)展趨勢
未來的電磁脈沖炸彈將進(jìn)行更深入的研究和發(fā)展,由于目前的情報數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星通信、全球定位系統(tǒng)等設(shè)備系統(tǒng)都嚴(yán)重依賴電子電路,一旦受到電磁脈沖攻擊,會造成整個電子系統(tǒng)的損壞或癱瘓。
電磁脈沖武器融入未來戰(zhàn)爭技術(shù)革新,只有輔以戰(zhàn)法創(chuàng)新才能形成強大戰(zhàn)斗力。打好基礎(chǔ)的同時,更要瞄準(zhǔn)未來戰(zhàn)場才能理清發(fā)展重點。從較為成熟的電磁脈沖武器分析,其主要承擔(dān)反無人機群和反小型車輛、船只、飛機的任務(wù)。電磁脈沖武器在網(wǎng)絡(luò)和電子戰(zhàn)、無人機平臺上的應(yīng)用,本質(zhì)上就是逐步建立反電子設(shè)備,甚至實現(xiàn)反導(dǎo)能力。電磁脈沖武器的發(fā)展仍以反電子設(shè)備、反彈道導(dǎo)彈,甚至反衛(wèi)星為長遠(yuǎn)目標(biāo)。正像熱兵器取代冷兵器一樣,電磁脈沖武器在未來一旦投入作戰(zhàn)使用,必將引發(fā)軍事作戰(zhàn)革命,推動作戰(zhàn)理論、作戰(zhàn)樣式的巨大變革。其能否實現(xiàn)跨越式發(fā)展,不僅有賴于技術(shù)上的新突破,也有賴于作戰(zhàn)理論與戰(zhàn)法戰(zhàn)術(shù)的創(chuàng)新,為其真正步入戰(zhàn)場賦能增效。
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