據@央視新聞3月7日報道,當地時(shí)間3月7日上午,韓國國防部發(fā)布消息,薩德系統的部分裝備,前一日(3月6日)已經(jīng)通過(guò)軍用運輸機運抵駐韓美軍烏山空軍基地。韓國防部表示將盡快經(jīng)過(guò)相應程序陸續將薩德系統部署在星州基地。20170307-SD-120170307-SD-2

“薩德”有什么能耐?

清華大學(xué)國際關(guān)系問(wèn)題專(zhuān)家李彬說(shuō),如果在朝鮮半島部署“薩德”,美方可探測到大陸導彈,大陸的核彈頭真偽識別方法等資訊都會(huì )暴露。據指出,“薩德”系統的攔截彈射程只有200公里,但其雷達探測距離可達2000公里,覆蓋半個(gè)大陸,是最大的威脅所在。

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我們該如何破解?

香港軍事專(zhuān)家梁國梁就曾撰文指出,理論上,如果是和平時(shí)期,是不能摧毀韓的“薩德”系統,也不能用電磁脈沖武器擊毀其雷達。但他指出,可以在對方電磁波侵犯上做文章。

報道稱(chēng),目前,大陸在東北地區設有類(lèi)似美國“鋪路爪”雷達的遠程預警雷達,這是一種大型相控陣雷達,可以發(fā)現數千公里外一個(gè)棒球大小的目標,而且可以集中發(fā)射超強電磁波。梁國梁指出,必要時(shí),可以拿“薩德”雷達的電磁波入侵為由,推高上述雷達的發(fā)射功率,燒穿“薩德”的雷達。

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消息一出,很快引起國內讀者和軍事發(fā)燒友的熱議。從地面雷達發(fā)射超強電磁波能“燒穿”對方的薩德雷達嗎?多大的微波輻射功率才能起到殺傷作用?

用高功率微波武器來(lái)殺傷敵方的電子設備或人員,道理其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是把超大功率的微波能量用定向天線(xiàn)集中在一個(gè)波束內,對準對方目標發(fā)射。按此道理,那么想用地面大型雷達發(fā)射超強電磁波,來(lái)殺傷遠在千里外地面上薩德雷達,就不大靠譜了。試想電波幾乎與地面平行傳輸,這一路上得殺傷多少設備和人員(這在技術(shù)上還有個(gè)名詞,叫友軍相殺或自殺)。而且一路消耗能量,到了目的地還有多大威力能將對方雷達殺傷?

其實(shí)當今微波大功率武器,大多數是地對空或空對地的。這樣超強電磁波在傳輸途中沒(méi)有障礙,損耗較小,又能對準目標,就有顯著(zhù)的軍事價(jià)值。這個(gè)道理讀者一聽(tīng)就明白了。

什么是微波反導武器

據報道,在今年1月舉行的2016年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會(huì )上,西北核技術(shù)研究所副所長(cháng)黃文華榮獲國家科技進(jìn)步獎一等獎。黃文華及其團隊獲獎的項目是高功率微波反導系統,這種武器系統可能用于艦載反導武器,其主要用途是干擾乃至燒毀來(lái)襲敵方電子設備。

微波是一種波長(cháng)范圍在1mm—1m之間,傳播速度為光速的高頻電磁波。高功率微波顧名思義就是峰值功率很高的微波,目前并沒(méi)有權威的嚴格定義,一般將頻率為1 GHz—300 GHz,峰值功率大于100 MW (1MW=100萬(wàn)瓦)以上電磁脈沖均稱(chēng)為高功率微波。

高功率微波在使用特殊天線(xiàn)等手段匯聚后,能夠形成方向性強、能量高的波束,由于這種大功率微波束毀壞和干擾敵方武器系統、信息系統中的電子元件,比如導彈中的CPU,因而得到了各國的高度重視,中國、美國等國家都在致力于開(kāi)發(fā)高功率微波武器。這種武器輻射的頻率一般在1GHz—30GHz范圍內,脈沖功率在GW級(1GW=10億瓦)。

高功率微波武器的理念并不復雜,但技術(shù)上較難突破,除了大功率元器件,高功率微波傳輸和發(fā)射等固有因素外,還包含天線(xiàn)輻射場(chǎng)的旁瓣對周?chē)挠绊懀ㄌ炀€(xiàn)方向圖上,最大輻射波束叫做主瓣,主瓣旁邊的小波束叫做旁瓣——觀(guān)察者網(wǎng)注)。對于武器級別的微波功率,其旁瓣也可能對周邊的人或電子設備造成殺傷和傷害。

而解決這一難題,有可能用到高功率脈沖信號的天線(xiàn)特性。簡(jiǎn)單的說(shuō),大口徑天線(xiàn)(包括相控陣),在天線(xiàn)遠場(chǎng)處,改變微波激勵的脈沖寬度,對天線(xiàn)主軸輻射場(chǎng)波形基本沒(méi)有影響;但在偏離主軸處,輻射場(chǎng)波形會(huì )根據不同的脈沖展寬和幅度減小等衰變,越偏離主軸,衰減越厲害。所以利用特殊的脈沖信號,就可以取得比靜態(tài)輻射場(chǎng)更好的匯聚作用,更高的瞬時(shí)能量,以及更小的周?chē)绊憽?/p>

必須說(shuō)明的是,雖然高功率微波武器以光速的高能電磁波攔截導彈聽(tīng)起來(lái)很科幻,但也不宜過(guò)度吹捧。其實(shí)大功率雷達也有作為高功率微波武器的潛力,像中國和美國已經(jīng)裝備的一些雷達,也能在局部范圍內產(chǎn)生類(lèi)似的效應。20170307-SD-6軍艦反導(圖中為激光反導示意圖,僅供參考)

導彈中的電子元件的怎樣被燒毀的

高功率微波武器要能燒壞導彈中的電子元件,首先是要有高功率微波的發(fā)射裝置,也就是微波輻射源。其次是發(fā)射出去的高功率微波能夠“進(jìn)入”導彈內部并燒毀電子元件,畢竟,如果來(lái)襲的導彈是一個(gè)電磁波無(wú)法穿透的物體,那么高功率微波武器自然武功盡廢。

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目前,高功率微波“進(jìn)入”導彈內部有兩種途徑:

第一種途徑,是通過(guò)導彈上各種傳感器窗口和彈體天線(xiàn)進(jìn)入導彈內部。

現在的導彈一般有紅外制導、雷達制導、衛星制導、激光制導等類(lèi)別,由于有制導的需要,就必須有各種傳感器窗口(比如可見(jiàn)光/紅外/微波雷達)獲取制導信息,以及彈體天線(xiàn)和外界連接獲取數據,而這就給高功率微波“進(jìn)入”導彈內部提供了可乘之機,高功率微波通過(guò)導彈上各種傳感器窗口和彈體天線(xiàn)進(jìn)入導彈內部,傳播路徑與導彈接收和處理的各種回波信號傳遞路徑基本一致。

第二種途徑,是通過(guò)導彈彈頭、彈體、尾翼、前翼等部位存在的各類(lèi)物理孔縫“進(jìn)入”導彈內部。

無(wú)論是那種途徑,由于高功率微波本質(zhì)上是電磁波,加上電磁感應的客觀(guān)規律,高功率微波都能在導彈內部腔體形成駐波,并對電路產(chǎn)生感應電流。當感應電流較小時(shí),會(huì )使電路功能產(chǎn)生混亂,而當感應電流較大時(shí),則會(huì )燒毀各類(lèi)電子元器件。周所周知,和傳統依靠慣性制導的炸彈相比,導彈能夠精確打擊很大程度上就是因為搭載了各種電子元件,在將導彈里的CPU等電子元件燒毀,或電磁干擾造成工作紊亂后,能夠指哪打哪的精確制導武器就部分甚至完全喪失作戰能力了。

高功率微波武器不局限于攔截導彈

雖然本次報道中,黃文華研究員獲獎項目的具體運用方向很可能是用于軍艦攔截來(lái)襲反艦導彈。但高功率微波武器并非只能用來(lái)攔截導彈,高功率微波武器還能用于攻擊敵方的飛機,甚至是對人員造成一定殺傷。

由于現代戰爭已經(jīng)全面進(jìn)入信息化時(shí)代,各類(lèi)戰機上都搭載了復雜的電子設備,而各種電子元件在高功率微波武器面前都是敏感而脆弱的,一旦遭到高功率微波武器攻擊,機載電子設備很有可能就會(huì )燒毀或無(wú)法正常工作。如果技術(shù)足夠成熟,可以實(shí)現對區域范圍內進(jìn)行掃描型的撒網(wǎng)式的攻擊,即便是美國F22、F35這樣高度信息化的戰機,也很有可能會(huì )遭遇電子設備失靈的窘境。事實(shí)上,美國就曾經(jīng)發(fā)生過(guò)因地面基地進(jìn)行微波武器實(shí)驗,進(jìn)而導致一架飛過(guò)該基地的戰機墜毀,2名飛行員身亡的慘劇。

此外,高功率微波武器在理論上也能對人員造成一定殺傷,對人員的殺傷原理和使用微波爐加熱食物的原理是類(lèi)似的。雖然目前還沒(méi)有這類(lèi)武器問(wèn)世,但根據相關(guān)實(shí)驗和統計,高功率微波武器對人員的殺傷是客觀(guān)存在的。

舉例來(lái)說(shuō),在高漏電磁場(chǎng)環(huán)境下工作的工人,眼睛水晶體老化比正常人要早5年。美國陸軍醫學(xué)研究實(shí)驗室所做的強微波照射試驗也表明,當微波能量密度達到0.5MW/cm2時(shí),會(huì )造成人體皮膚輕度燒傷。達到20MW/cm2時(shí),只需照射2秒,即可造成人體3度皮膚燒傷。當微波能量密度達到80MW/cm2 時(shí),僅僅1秒就能使人喪命。

正是由于高功率微波武器的巨大潛力,中國、美國、以及一些歐洲國家都在致力于研究高功率微波武器。

美國的研究重點(diǎn)是在飛機、無(wú)人機、導彈上安裝高功率微波武器用于攻擊敵方防空、指揮系統的電子設備。以及用高功率微波武器來(lái)驅散人群,畢竟之前提到過(guò),微波能量密度提高到一定程度時(shí),是可以讓人感到灼燒感的。將高功率微波武器用于擊落導彈目前還只是構想,未進(jìn)行過(guò)打靶試驗。20170307-SD-8(美國陸軍研制的用于驅散人群的高功率微波武器)

歐洲國家在高功率微波研究上頗有建樹(shù),還曾經(jīng)測試了五枚導彈。不過(guò),雖然歐洲開(kāi)展過(guò)相關(guān)測試,但并沒(méi)有采用高功率微波武器成功攔截導彈的公開(kāi)報道。此外,

瑞典在高功率微波外場(chǎng)實(shí)驗上具有非常高的水平,并將研究領(lǐng)域擴展到了電氣化鐵路系統、GPS、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、計算機等系統的電磁易損性的研究上。

雖然黃文華研究員在2017年1月9日才獲得國家科技進(jìn)步獎一等獎。但在2010年11月18日,高功率微波反導系統就在我國西北某地進(jìn)行了打靶試驗并取得成功。這項技術(shù)在軍事上意義重大,而且還有非常大的潛力可以挖。(整理自:央視新聞,參考消息網(wǎng),中華網(wǎng),觀(guān)察者網(wǎng))