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美国空军最新“特殊杀手”,可摧毁伊朗核设施?

京港台:2024-6-17 10:54| 来源:环球杂志 | 评论( 1 )  | 我来说几句


美国空军最新“特殊杀手”,可摧毁伊朗核设施?

来源:倍可亲(backchina.com) 专题:突发!中东战争再开打

  据英国《每日邮报》报道,美国空军近日部署了一款据称可以摧毁伊朗核设施电子设备,却不会造成人员伤亡的高功率微波导弹。这款神秘的“特殊杀伤”导弹源自一个名为“反电子系统高功率微波先进导弹”(CHAMP)的项目,由波音公司神秘的鬼怪工程部(Phantom Works)负责研发,于2012年首次进行测试,2019年基本完成工程型号的研制工作。

  据美国空军相关人员透露,目前已经有至少20枚该型导弹进入美国空军服役,其以B-52H这款美国空军现役最大的战略轰炸机作为发射平台,最大射程可达1126公里。CHAMP导弹的战斗部内装备有先进的电磁脉冲发生器,能够向目标集中发射高功率微波,毁伤敌方电子设备的芯片等元器件,使其彻底瘫痪。

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  军用“微波炉”

  CHAMP导弹这类高功率微波武器看上去似乎很“高大上”,但该型导弹对敌方目标电子设备造成毁伤的原理,其实并不算复杂。在人们生活中就可以接触到采用类似原理的家用电器,这就是微波炉。微波炉利用微波发生器产生微波辐射,并且将其限制在微波谐振腔之中,从而使得食物内的水分子发生振动和摩擦,进而产生大量的热量,达到迅速加热食物的目的。

  不妨想象一下,如果微波炉内放置的不是食物,而是芯片等微电子器件。那么,当微波炉启动工作后,其产生的微波会集中照射在芯片上,而组成芯片的半导体材料,比如硅、砷化镓,以及金属材料如铜、金、银等,在吸收了高功率微波辐射能量后,会产生强电流,并转化为大量的热能。这些能量在密闭的空间内无法释放,就会最终导致芯片等微电子器件彻底被烧穿、烧毁。而作为各类信息化控制系统核心部件的芯片一旦被烧毁失效,那么武器平台自然也要失控坠毁了。

  在战场上,基本上不可能将敌方的战机、战车甚至战舰等大型武器平台罩在一个类似巨型微波炉的密闭空间内,并向其发射高功率微波。所以,就需要利用现有武器装备的设计理念,来研发真正能够用于实战的高功率微波武器。

  在技术层面,如果要对敌方目标的电子设备形成有效毁伤,那么所需的高功率微波功率至少要达到100兆瓦,频率通常为1~300GHz。这样,根据距离的不同,当目标受到高功率微波照射的能量密度达到10~80瓦/平方厘米时,就足以使敌方武器平台的电子设备暂时失效,而能量密度达到100瓦/平方厘米以上时,就足以将敌方平台的电子设备彻底烧毁。

  而在高功率微波武器的总体设计上,可以大致分成两类。一类为安装在各种平台上、向敌方目标发射高功率微波的武器系统,类似于常规武器中的枪炮。这类高功率微波武器通常由微波发生器、定向发射天线以及伺服控制系统等子系统组成,主要用于对付来袭或者接近己方的各类敌方目标,对其实施跟踪并持续发射高功率微波进行照射,当目标受到微波照射的能量密度超过极限后,就会失控坠毁或者瘫痪。

  另一类高功率微波武器,类似于美国CHAMP导弹的高能电磁脉冲弹。这类武器通常装备在航空炸弹、导弹等各类制导弹药上,其取代这些弹药上的常规战斗部,专门用于远程精确打击敌方的关键装备和设施,比如各类对空警戒/跟踪/制导雷达、无线电通信站、指挥所等。当然,使用高能电磁脉冲弹打击敌方的战机、战车以及战舰等大型武器平台,也可以使其失效瘫痪。

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  追根溯源

  世界上最早尝试研发高功率微波武器的国家,是二战期间的纳粹德国。当时,雷达作为新生事物首次应用于实战,并且很快受到各参战国家的重视。各国科学家很快发现,雷达所发射的高功率微波也具有一定的杀伤和破坏作用,特别是针对普遍采用薄铝合金蒙皮的各型战机,如果雷达发射的微波功率足够强,则很有可能将其在较远距离上烧毁。已经感到末日降临的纳粹德国仿佛抓到了一根“救命稻草”,试图研发一种可以从地面发射高功率微波,击毁高空中飞行的盟军轰炸机的高功率微波武器。

  这种武器以雷达为原型进行改装,去掉接收机,发射机采用超大尺寸的喇叭形聚焦天线,将高功率微波聚焦后照射高空的盟军轰炸机。纳粹德国不仅自己研发,还将一部分技术资料通过潜艇送给了日本(专题)。庆幸的是,无论是纳粹德国还是日本,都未能真正制造出实用化的高功率微波武器。

  二战结束后,世界进入到“核时代”,美苏两国相继展开一系列爆炸当量越来越大的核试验,其中既有地下核试验、水下核试验,也有更为“壮观”的空爆核试验。

  在1958年一次氢弹空爆试验中,美国发现核爆所产生的强大电磁脉冲波不仅席卷了夏威夷,甚至连远在南太平洋的澳大利亚都“遭了殃”。由此,美国军方以及科学家萌生了研发高功率微波武器的想法。

  类似的事情,在1961年苏联进行的另一次空爆核试验中也发生了,当时产生的电磁脉冲波对苏军自己的雷达系统造成了不小的破坏。苏联也很快意识到,高功率微波武器很可能会成为未来一种非常有前途的新式武器,并为此投入大量精力进行研发工作。

  美苏两国最初都不约而同地选择研发核爆型电磁脉冲弹,到后来则逐渐转向研发采用磁通量压缩发生器的常规型电磁脉冲弹。

  在1991年海湾战争中,据称美军就首次实验性地使用了装备电磁脉冲战斗部的“战斧”巡航导弹,打击伊军的重要目标。此后的1999年科索沃战争以及2003年伊拉克战争中,同样有过美军使用电磁脉冲弹的报道。不过,美军从没有予以证实,当然也更不可能公布电磁脉冲弹的实战测试效果了。但是,军事专家一般认为,正是通过历次局部战争的检验和测试,才使得如今美国空军首次正式公开了装备CHAMP电磁脉冲导弹。

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  最新应用值得关注

  如今,随着技术的飞速发展,高功率微波武器的用途也在不断拓展,除了传统的摧毁敌方目标电子设备,其在针对人员的非致命武器领域、反无人机领域乃至空战武器领域也都有了新的应用。

  正如上文所述,高功率微波武器的威力会随着目标受到的照射能量密度不同而变化。当高功率微波照射的目标不是敌方武器平台,而是活生生的人,那么根据照射能量密度的高低也会产生不一样的杀伤效果。比如,当人员受到0.5瓦/平方厘米的微波照射时,皮肤会轻度烧伤;当照射能量密度提升到20瓦/平方厘米时,人体就会造成三度烧伤;如果达到80瓦/平方厘米,仅需1秒,人就会死亡。

  按照这一原理,美军研发了名为ADS的微波主动拒止系统。该系统的主体部分就是一部大型平板式雷达天线,可以安装在“悍马”等车辆底盘上,主要向目标区域发射95GHz的低能量毫米波波束。

  当ADS系统发射的微波接触到人员皮肤后,会在皮肤浅层迅速形成50℃甚至更高的高温高热,进而产生刺痛感。这种微波虽然并不会对人体皮肤造成永久性的伤害,但难以忍受的刺痛感也足以使人员迅速逃离、散开,从而达到驱离、驱散人群的目的。

  在反无人机领域,高功率微波武器的作用也越来越受到各军事大国的重视。特别是在反制目前最流行的“蜂群”无人机方面,高功率微波武器有着无可比拟的优势。美国陆军已经选择美国通用动力公司陆地系统分部研发的“莱奥尼达斯”高功率微波反无人机系统,其特点是体积小、结构紧凑,主要发射高功率微波来干扰以及烧毁“蜂群”无人机的电子元器件,使其失效、失控坠毁。

  由于“莱奥尼达斯”这类高功率微波反无人机系统本身就属于面杀伤武器,有效杀伤范围大,因此对付数量众多的“蜂群”无人机可谓是再适合不过了。美国空军和海军则选择了美国雷锡恩公司研发的“奇美拉”高功率微波反无人机系统,该系统的全称为“反电子高功率微波超远程基地防御系统”,同样采用高功率微波来毁伤各类无人机。

  俄罗斯军工企业则更进一步,计划在未来的第六代战机上采用高功率微波武器,将其作为主要机载武器之一。负责该项目的俄罗斯无线电电子技术集团表示,俄罗斯第六代战机将采用有人驾驶战斗机与无人战斗机结合的作战系统概念,在第六代无人战机上就可以装备高功率微波武器,凭借其高空高速飞行能力,在有人驾驶战斗机的指挥下,可以从更远的距离上对敌机发动高功率微波攻击,使其电子设备失效。如果这一设想能够变成现实,则很可能会从根本上改变未来空战的作战模式。

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