Question

电磁脉冲武器有哪些原理？

Answer 1

电磁脉冲/高功率微波武器是将电磁频谱能量集中投射的一种武器系统，其特点就是能量集中，使投向目标物的能量密度（单位面积中的能量）很高，可由直接照射及耦合侵入的热能累积效应造成目标物损坏，并造成微波同频段的严重干扰。其优点是攻击速度为光速，从发射到击中目标所需要的时间极短，命中率高，无质量故障，不存在弹道等问题。

核爆电磁脉冲核弹爆炸时，除了产生辐射、热浪和震波外，还会产生射线撞击大气中的气体分子，使大量的自由电子释出。这些自由电子受到地球磁场的作用，会进一步产生瞬间超强电磁辐射。这个从核爆到电磁脉冲产生的效应，通常称为康普顿效应。

核爆射线而有大量的电子流产生，由于呈辐射走向，流向并不集中，因此在地球磁场的作用下，大多地区会暴露在一个瞬间大电磁场内，用电设施将因电磁感应而受损。

非核电磁脉冲弹由于高空核爆的电磁脉冲可以影响很大的地面范围，因此在实际作战运用上，也可能伤及进攻者的自身装备。因此，一些非核的、运用高能微波技术来产生、可以影响局部地面范围的电磁脉冲武器，也就在世界的先进国家进行研制，并且有部分产品已问世。据说2003年，美国首次使用电磁炸弹攻击伊拉克，巴格达的电视全面中断，数小时后才能恢复，而且信号仍然很微弱。由于美国国防部从不承认拥有这种武器，到目前为止，严格上来说电磁炸弹从未用于实战。这种炸弹主要包含高压电源供应器、炸药发电机、虚阴极管以及微波天线等。

电磁炸弹的工作原理，可以简单的说明如下：首先运用电源供应器将电池能量充入同轴电容器内，以产生高压。再将这一高压瞬间与流量产生器内的螺旋状导线导通，并且在导通电流最大时的瞬间，起爆在螺旋状导线内的炸药，以压缩磁通量的方式提升螺旋状导线上的电流。接着将此电流导入虚阴极管，以谐振方式产生高频电波，最后由微波天线对着指定方向发射出电磁脉冲波。电磁炸弹的作战影响范围，约在数百米之间。所以说，HEMP是一种战略性电磁脉冲武器，电磁炸弹则是一种战术性电磁脉冲武器。

高功率微波武器高功率微波武器通常是由电源产生器、脉波变形系统、微波辐射源与指向性天线组合而成，其中的高功率微波辐射源为关键组件。

美国在研发各种频率的高功率微波源以及可投射高功率微波天线方面具有重大进展。根据专家分析估计，实战性微波武器中所需的高功率微波源规格为：频率1吉赫兹以上、功率大于1000兆瓦以上。美国军方已提出多项微波武器应用概念，包括信息通信战、压制敌方防御，以及自我防卫等。

俄罗斯则于2001年10月在马来西亚Lankagwi国际海洋及航天展期间推出“Ranets-E”武器系统，这是世界第一套公开的微波武器系统。该系统可造成来袭战机与导弹的电子设备失效，又称为电子零件的“超级杀手”。这种微波武器系统杀伤距离为1～10千米，其规格为：峰值功率0.1～1吉赫兹，脉冲频率为10～100赫兹。