1、电磁脉冲武器电磁脉冲武器2010年09月12 日电磁脉冲武器突然成为热门。 核爆电磁脉冲武器的类型 电磁脉冲武器可概分为弱核爆电磁脉冲飞弹与非核爆电磁脉冲飞弹炸弹（或炮弹）两类，前者是利用弹道飞弹投送低核当量核子弹头在目标区的适当高空爆炸、而对广大的地面目标区产生强大的电磁脉冲（Electro Magnetic Pulse，简称EMP）损毁效果，后者则是巡弋飞弹、炸弹（或炮弹）在目标区附近引爆炸药式爆炸电磁脉冲弹头、而对有限的局部目标区产生电磁脉冲损毁效果。 核爆电磁脉冲飞弹可追溯至1958年美国在太平洋上空进行的氢弹实验。那次核爆炸产生的伽马射线，刺激大气中的空气而产生大量电子流的电磁脉冲，
2、如海啸般地扫过半径数百公里的区域，致使夏威夷群岛的街灯全部熄灭，无线电导航系统中断了18个小时，甚至于澳大利亚也遭到一定破坏。由此引发美国开始研制可抵抗电磁脉冲的电子设备和研发弱核爆电磁脉冲弹头。 弱核爆电磁脉冲弹头通常系核当量约为1KT（即相当于1,000吨黄色炸药）、或更低的内爆式核子弹头，以弹道飞弹发射至目标区上空距地面约40公里的平流层顶引爆，瞬间释出约900亿焦耳能量的伽马射线，与大气层空气作用而衍生大量电子（约为每立方公尺100兆个电子），这些加速奔向地面的电子流，虽然其寿期只有毫秒级，但却在目标区地球表面300公里范围内产生强大的电磁脉冲冲击波（600公里外因地球曲度而无电磁脉冲
3、），衍生的电场强度可高达每公尺1,000-34,000伏特！使得电子装备内部的晶体管、二极管、放大器、集成电路、逻辑电路、微处理器等组件、组件，皆因瞬间超载短路，造成无法修复的永久损坏（虽然这些电子装备的外部仍完好无恙）。同时，电磁脉冲冲击波涵盖范围内的无线电通讯，均因大气层荷电密度的剧变，对频率在超高频以次的波段，会产生长达一小时以上的干扰（大于300MHz的超高频通讯可避开干扰）。 就整体而论，在核电磁脉冲冲击下，国家的指管通情侦监计算机（C4ISR）系统全面毁坏，军方与民间信息系统一概瘫痪，整体战力与运作机制立即破坏。核当量约为1KT的核弹头、在40公里的平流层顶引爆，其核爆所产生的高温
4、火球，高压震波皆无法达到地表；微量的辐射落尘被阻滞在平流层内，也不会立即飘降下来，因此是干净核爆。（但炸高控制极为重要，炸得过低核爆的火球与高压震波会伤及目标区内人员，炸得过高电磁脉冲会损毁目标区外的电子装备）。换言之，弱核爆电磁脉冲弹头攻击后，被攻击地区的军民人员皆毫发未伤，但国家的整体战力与运作机制却被立即瘫痪。 美国与前苏联早在1980年代，已先后研发完成低当量内爆式核子弹头，又分别拥有各型弹着精准的弹道飞弹，因此早已具有以弹道飞弹发射弱核爆电磁脉冲弹头的能力。中国于1996年的一次核试爆，核当量首度低于1KT，至于弱爆电磁脉冲弹头所必需的内爆式引爆技术则可能自行研发突破、且中国拥有东风
5、21型、东风15型、东风11型等中程、短程弹道飞弹，因此中国可能正在积极研发或已具有发射弱核爆电磁脉冲弹头的能力。 非核爆电磁脉冲弹药通常系以巡弋飞弹、炸弹或炮弹的形式，利用飞机投放或火炮发射的弹药。它的基本原理是利用非核爆电磁脉冲弹头内火炸药的爆炸，压缩弹头内磁通压缩发生器或磁流体动力学发生器而产生瞬间大功率电磁脉冲。目前，磁流体动力学发生器的技术尚未成熟，仍在研发中；磁通压缩发生器则已应用于美军的MK-84炸弹与AGM-86巡弋飞弹，以及俄国的阿特洛普斯电磁脉冲炮弹。 爆炸激励磁通压缩发生器的基本概念是利用其高爆炸药的 爆轰 压力迅速地压缩其定子产生的磁场，将大部份的炸药能量转换为电磁能，
6、它能够在数十至数百微秒时间内产生数亿至数十亿焦耳的电能，比典型雷闪放电的电流还高出多倍。 磁通压缩发生器有螺线型与锥形两种，非核爆电磁脉冲弹头通常多采用前者，因为其构造甚为紧凑与易于制造。螺线型磁通压缩发生器的外形为圆柱形，磁通压缩发生器主体系被用为电枢的一段圆柱形铜管。该铜管内装有高爆速炸药如B炸药、C炸药或PBX-9501炸药，管外的周围是铜导线做成的螺线型线圈，它们构成磁通压缩发生器的定子。该定子绕组分为几段，并作一些特殊设计，以使电枢线圈的电磁感应达到最佳。为了增强所产生的电磁脉冲能量，弹药内多采用二级或三级磁通压缩发生器，例如美军的MK-84炸弹就采用二级式。非核爆电磁脉冲弹药内除了
7、磁通压缩发生器，还有引爆装置、电池、电源电容组、供电控制器、炸药透镜平面波发生器、同轴负荷线圈、平衡环等。 非核爆电磁脉冲弹药作用时，起动电源的电容组（或一个较小的磁通压缩发生器）先行放电，定子因而产生一个逐渐增强的磁场，当起动电流达到颠峰时（可高达10万安培以上），由炸药透镜平面波发生器起爆炸药，该发生器在炸药中产生的均匀平面 爆轰 波阵面，在电枢中穿过炸药进行传播。当电枢在 爆轰 的作用下被扩张成与定子口径相当时，磁场受到快速压缩而产生强烈的电磁脉冲。其电磁脉冲的有效范围当然不能与弱核爆电磁脉冲弹相比，有效范围只有几公尺至几百公尺，但已足以损坏爆炸点附近飞机、舰船、飞弹、雷达、通讯系统与武
8、器系统中的电子组件与主件，而使它们失去功能。综合而言，弱核爆电磁脉冲飞弹用以攻击大面积的目标，执行战略性攻击；非核爆电磁脉冲弹药用以攻击小面积目标与活动目标，执行战术性攻击。 前面已提到，在非核爆电磁脉冲弹药方面，目前美军已有MK-84炸弹与AGM-86巡航飞弹，资料显示：美军在波斯湾战争期间，曾向伊拉克发射1枚具非核电磁脉冲弹头的战斧巡弋飞弹，攻击伊军指挥中心的电子系统；1999年3月24日北约对南联盟的轰炸中，美国使用非核爆电磁脉冲弹药，使得南联盟部分地区的各种通信设施瘫痪了3个多小时。俄国的阿特洛普斯电磁脉冲炮弹，已出现于俄军的武器运用手册中。至于中国的非核爆电磁脉冲弹药，或许尚在研发中
9、，或许已经深藏。 电磁脉冲的物理特性与其它任何电磁波相似，其主要区别是电磁脉冲有较大的强度与较宽的频谱，而大多数电磁波的频谱很窄或是不连续的。电磁脉冲比闪电快50倍，用正常防护闪电的方法无法防护电磁脉冲。电磁脉冲对人与生物没有杀害作用，只对电子装备等产生损毁作用。 暴露在电磁场中的导体能搜集电磁能量，它所吸收的总能量取决于它的向应特性与相对极化的位置。物体愈大，所截取的能量也越大。由于导体在电磁脉冲中所搜集到的是电能，它能通过不同的方式，将大量能量聚集在敏感的电子组件、主件与装备上，进而产生噪音、错乱、失效或永久性损坏。 电磁脉冲弹药的主要关键是耦合，只有耦合到目标上的能量才能产生有效的破坏。
10、 电磁脉冲能量耦合到目标上的方式有下列两种： 前门耦合通常发生在当电磁脉冲弹药的电磁波能量被耦合到与雷达或通讯装备相连接的天线上时，天线分系统可将电磁波能量耦入与耦出这些雷达或通讯装备，提供信道让能量流入装备并造成破坏。 后门耦合通常透过导线、电源线、屏障不良的机架、具有孔洞的机壳等进入装备。电磁脉冲弹药爆炸后产生的电磁场先形成强大的瞬间电流，继而电磁场在与装备相连的电线或电缆线上形成电驻波。瞬间电流或电驻波攻击与暴露的电线或电缆线相连的装备，将破坏毫无防护的电力供应装备与通信联络系统。如果瞬间侵入到装备内部，还可以造成对其它内部装置的毁损。 电磁脉冲的防护在理论上很简单，但实现上却很困难，对
11、防护装置的维护保养则更加重要。专家曾提出两种防护电磁脉冲的主要方法：第一种方法是利用屏蔽装置阻止电磁脉冲的穿入，同时在所有穿过屏蔽的导线、电缆与水管上施加防护措施，这样电磁脉冲将不能达到设备内部的的敏感组件、主件。但仅对设备本身加以屏蔽是不够的，必须对所有的对外信道都加以屏蔽，这样整体屏蔽性能才不致降低。第二种方法是设计、制造特殊的线路与组件使其能承受电磁脉冲，或者当它们感受到电磁脉冲时，能自动切断设备的措施来阻止电磁脉冲的穿入。原则上大多数装备都采用上述两种方法复合防护。 特别值得注意的是防护措施中即使有一点不大的失误，就能使价值上千万美元的防护装置失效，因此检验与维护是必不可少的。为了确保防护系统的可靠性，唯一的办法就是进行测试，而此项测试既复杂又昂贵。此外，经常维护也是需要的，因为防护装置的性能会随装设时间增加而逐渐降低.
