电磁脉冲效应最早是科学家在进行高空核武器爆炸试验时发现的,科学家们注意到,核爆炸可以在零点几微秒的极短时间内在爆炸附近空域产生能量非常高的电磁辐射,并可以在暴露的天线、导线、导体和电子设备的电路板内产生上千伏的瞬间耦合高压,击穿、破坏或瘫痪电子设备。
超级武器的奥秘
常规电磁脉冲武器产生高能电磁脉冲的方法有很多种,主要有:爆炸驱动产生电磁脉冲的方法、燃料燃烧驱动产生电磁脉冲的方法和微波器件产生高功率微波辐射的方法。这里我们主要讨论使用简单、转换效率高的爆炸驱动产生电磁脉冲的方法。
我们知道,通电的线圈会在线圈的周围产生磁场,如果使用强大的能量去激励磁场,使磁场发生波动,那么强变化的磁场就会耦合出强变化的电场,而强变化的电场又会耦合出新的强变化的磁场……
美国科学家卡拉伦斯"富尔在二十世纪五十年代末就发明了一种产生高能电磁脉冲的方法,即利用爆炸的能量去压缩磁场,能够在几百微秒的时间内产 生几十兆焦耳的电磁脉冲能量并辐射出去。这种炸弹在起爆前,炸弹内部的强电流发生系统产生非常强的电流,该电流流过环绕炸弹高爆炸药安装的环形线圈,使环 形线圈在炸弹的内部产生非常强的磁场。炸弹起爆后,爆炸的能量直接压缩磁场,使磁场波动产生强电磁脉冲辐射,从而产生高能量的电磁脉冲。
灵活的战术使用
电磁脉冲武器的作战使用可以分成以下四个方面:
对地面部队进行打击 我们知道,现代常规精确制导武器的制导精度已经相当高,通常可以达到10米以内。
对地面防空火力及水面舰艇进行打击 如果使用安装有电磁脉冲战斗部的防区外发射导弹、滑翔炸弹或动力滑翔炸弹对地面防空火力阵地和水面舰艇进 行打击,可以有效地摧毁或破坏其搜索预警雷达、火控雷达及自卫式电子对抗系统,使其可用的防空武器只剩下了没有雷达引导和控制的红外制导导弹和采用光学直 瞄的防空高炮。这种情况下防空作战效能会大大下降,就如同海湾战争中伊拉克军队使用防空高炮对空盲目射击一样,根本就谈不上命中率,同时也为使用精确制导 甚至常规武器将其击毁创造了极为有利的条件。
受到电磁脉冲武器破坏的雷达、通信和电子战设备在战场环境下修复的可能性很小。单纯红外制导的防空导弹和没有雷达和光电瞄准系统控制的防空火 炮根本无法抵御来自空中的精确打击,加之电子对抗系统被破坏完全丧失了防卫作战能力,成为了空地导弹、反舰导弹甚至各种常规炸弹攻击的靶子。
对空中目标进行打击 作战飞机上使用的中距拦射空空导弹,如美国的AIM-120和俄罗斯的R-77,远程空空导弹如美国的AIM-54和俄 罗斯的R-33等,远程地对空导弹,如美国的“爱国者”、“标准”
雷达受损使敌方飞机无法搜索、跟踪和攻击目标。电子战系统受损使飞机失去了电子自卫的能力。而现代作战飞机为了提高机动能力,大多采用了非安 定的气动布局,如果进行飞行状态控制的电传操纵系统受损,飞机仅能依靠应急操纵系统维持基本的平飞状态,进行机动飞行很容易使飞机失控。如果数字式发动机 调节系统受损,飞机发动机状态的控制也会出现严重的问题……
在现代空中作战时,作战飞机一般都在电子战飞机的支援下执行作战任务。如果在射程较远的空空或地空导弹上安装电磁脉冲战斗部,在适当的距离上 引爆导弹上的电磁脉冲战斗部,这样敌方的电子干扰飞机上的电子对抗系统就会被高能电磁脉冲完全摧毁,使敌方飞机编队暴露在我方的雷达屏幕上,便于我方雷达 引导导弹准确命中敌目标。
对其他系统进行打击 如果使用弹道导弹、飞机发射的反卫星导弹携带电磁脉冲武器对卫星进行攻击,可以严重破坏卫星的电子系统,导致敌方战场的侦察、通信、导航定位等多种功能受到严重破坏,而在轨飞行的卫星在严重受损后很难进行修复,会给敌方造成巨大损失。
如果执行攻击任务的弹道导弹除了携带正常的战斗部外,再装上一个小的电磁脉冲装置,在弹头再入大气层时将电磁脉冲战斗部作为弹头的诱饵释放并引爆,可以破坏对弹道导弹弹头进行拦截的防空导弹,可以减少弹道导弹被拦截的概率……
在信息化和自动化日益普及的今天,军事装备的、甚至是国民经济的正常运行越来越依赖以计算机和通信技术为基础的现代技术,一旦计算机和通信系统遭到破坏,高技术武器的威力将大打折扣。大功率电磁脉冲武器的出现,无疑给世界各国的武器研究者提出了严峻的挑战。