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近年來,時(shí)不時(shí)地有微波武器的進(jìn)展和試驗(yàn)情況見諸媒體,表明它正在克服重重阻力,不斷加速向?qū)崙?zhàn)邁進(jìn)。比如,2020年6月有媒體披露,中印邊境對峙期間,中國軍隊(duì)曾在班公湖南岸動用微波武器擊退了進(jìn)犯的印度軍隊(duì),成功地奪回被印軍侵占的山頭。這應(yīng)該不是媒體第一次報(bào)道中國微波武器的情況了,早在2017年2月12日,英國《每日星報(bào)》網(wǎng)站就爆出了一則驚人的消息,說中國成功地開發(fā)出了一種最新的微波武器——微波炮,可以在不射出一槍一彈的情況下,癱瘓對手的電子電氣設(shè)施,殺傷運(yùn)動中的坦克集群,擊落空中戰(zhàn)機(jī)甚至摧毀整支艦隊(duì)。
中國防暴拒止系統(tǒng)WB-I
實(shí)際上,除了中國以外,媒體之前還報(bào)道過其他國家微波武器的研制情況,較為引人關(guān)注的
一是2015年3月,美國空軍認(rèn)為其反電子系統(tǒng)高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈計(jì)劃(CHAMP)已滿足技術(shù)要求,并確定AGM-158B(即“增程型聯(lián)合防區(qū)外空面導(dǎo)彈”JASSM-ER)和無人機(jī)為最佳運(yùn)載平臺;
二是2015年6月,當(dāng)時(shí)在莫斯科舉辦的2015年俄羅斯軍事裝備展覽會上,俄羅斯公開展示了一款被稱為微波炮的微波武器,它射程(覆蓋范圍)超過10千米,擁有360度全方位防御能力,可通過讓電子設(shè)備失效來摧毀飛機(jī)、無人機(jī)和導(dǎo)彈等一類目標(biāo),非常適合21世紀(jì)的戰(zhàn)場需求;
俄羅斯的車載微波炮系統(tǒng)
三是2019年9月27日,美國空軍部署了首款能獵殺無人機(jī)的微波武器“相位炮”(PHASER)系統(tǒng),美國雷神公司還準(zhǔn)備對其進(jìn)行為期一年的評估,它被美媒稱為“有史以來首次列裝的定向能防御武器”。
美國PHASER高功率微波武器反無人機(jī)作戰(zhàn)示意圖
應(yīng)該說,微波武器從概念上看,已經(jīng)算不上是什么新鮮東西了,也沒有傳說中的那么神秘。早在二戰(zhàn)時(shí)期,當(dāng)雷達(dá)發(fā)明并用于戰(zhàn)爭后不久,納粹德國就嘗試把微波聚束定向后用于攻擊空中的飛機(jī),并制作了相應(yīng)設(shè)備,這可算是微波武器的雛形。到上世紀(jì)60年代,美國和蘇聯(lián)又對微波武器概念及理論做了進(jìn)一步的完善,并分別在巨額經(jīng)費(fèi)的支持下,秘而不宣、處心積慮地積極進(jìn)行研制。不過,鑒于技術(shù)和材料以及器件等方面的原因,迄今為止微波武器的發(fā)展道路始終迷霧重重,除了微波彈和非致命性的微波武器以外,類似微波炮一類殺傷力很強(qiáng)的微波武器,研究進(jìn)展還十分有限,遲遲難以撥云見日,邁向?qū)崙?zhàn)。所以,媒體當(dāng)時(shí)報(bào)道中國微波炮及這次中印邊境對峙時(shí)中國使用了微波武器,無疑于都是平地一聲驚雷,在世界上引起了很大轟動,吸引了世人的眼球,因?yàn)檫@可能預(yù)示著微波武器或?qū)⒊蔀閼?zhàn)爭規(guī)則的改變著,在未來戰(zhàn)場大顯神威。
為此,我們有必要一起來撩開微波武器的神秘面紗。
1.微波武器和其家族中主要成員
可能很多人都知道,電磁波中的微波是指波長范圍在1至0.01米、對應(yīng)的頻率范圍在0.3至300吉赫茲之間的高頻電磁波,它剛好覆蓋了電磁波的分米波、厘米波和毫米波波段。微波作為電磁波,其傳播速度也是光速——每秒30萬千米,且通常是按照直線(視距)方式傳播,但大氣透射率較高,傳播距離遠(yuǎn),能穿過大氣層到達(dá)外層空間。電視、通信、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)鏈和雷達(dá)等電子設(shè)備,都可通過發(fā)射/轉(zhuǎn)發(fā)和接收微波來工作,而我們常用的家用微波爐,也能用其產(chǎn)生的微波烹制或加熱食品。然而,“成也蕭何敗蕭何”,事物都是兩方面的,功率足夠大、波束高度集中的微波,也有不好的一面,比如可能影響、干擾甚至破壞電子和電氣設(shè)備正常工作,或者直接對人員產(chǎn)生影響甚至造成危害。據(jù)此,人們設(shè)想把微波作為一種武器使用,這就開始了微波武器的研發(fā)歷程。
美國車載微波武器系統(tǒng)
如今,經(jīng)過理論分析和大量的試驗(yàn)研究,人們在總結(jié)和評估后普遍認(rèn)為,微波武器是一種利用定向發(fā)射的高功率微波,對目標(biāo)進(jìn)行干擾、致盲、破壞或毀傷的定向能武器或束能武器,也稱為射頻或射線類新概念武器,并屬于電磁脈沖武器的范疇。
俄羅斯Ranets-E高能微波武器系統(tǒng)
那么,微波武器發(fā)出的微波其功率到底有多大呢?一般情況下,微波(脈沖峰值)功率小的話都在幾十兆瓦左右,大的話可在吉瓦數(shù)量級,遠(yuǎn)高于家用微波爐區(qū)區(qū)幾百瓦的微波功率,因此微波武器對目標(biāo)即可軟殺傷(如干擾),也可硬摧毀(如達(dá)到燒毀程度的物理損傷)。由于微波武器發(fā)出的微波頻率遠(yuǎn)低于激光的頻率,頻率也不具單一性,所以聚束能力遠(yuǎn)不及同為定向能武器的激光武器。也就是說,相對于激光武器,微波武器射出的微波波束發(fā)散較大,形成的光斑也較大,但殺傷范圍要寬,作用距離要遠(yuǎn),而且使用時(shí)不會受到氣候的較大影響。
微波武器是一個(gè)有著若干成員的大家族。從現(xiàn)今的技術(shù)實(shí)現(xiàn)和用途上看,這個(gè)家族大致有兩類成員,它們都能對目標(biāo)實(shí)施軟殺傷或硬摧毀。一類是一次性使用的投擲式微波彈,主要包括用飛機(jī)投擲的微波(脈沖)炸彈,用彈道導(dǎo)彈或巡航導(dǎo)彈及無人機(jī)攜載的微波彈頭或微波戰(zhàn)斗部,它們通過在目標(biāo)附近引爆,用爆炸瞬間的化學(xué)能觸發(fā)高功率脈沖發(fā)射器,產(chǎn)生高功率微波來擾亂或殺傷目標(biāo)。另一類是可重復(fù)使用的射束式微波武器,主要包括微波拒止武器和微波槍、微波炮等,它們都是利用向目標(biāo)持續(xù)或多次發(fā)射的高功率微波來影響、擾亂或殺傷目標(biāo),可安裝在陸基、?;?、空基或天基平臺上使用,分別形成陸基、?;?、空基或天基微波武器??傮w看,目前微波彈的技術(shù)相對較成熟,發(fā)展得要好一些,已經(jīng)試驗(yàn)性地投入過作戰(zhàn)使用,而射束式微波武器技術(shù)要復(fù)雜一些,發(fā)展得要慢一些,當(dāng)前除微波拒止武器和微波槍外,微波炮充其量是“初見端倪”,距實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用尚有一段路要走。
美國的一款微波槍
2.微波武器殺傷機(jī)理和主要用途
功率足夠大的微波射向電子電氣設(shè)備等目標(biāo)時(shí),會在其金屬外殼或?qū)Ь€上感應(yīng)出電場或磁場,可能造成設(shè)備內(nèi)部的部件性能下降或異常,這是高功率微波的電效應(yīng);射出的微波與目標(biāo)材料中的分子相互作用,直接加熱目標(biāo)局部或在其部件上產(chǎn)生熱量,并導(dǎo)致溫度升高,造成部件擊穿或燒壞,這是高功率微波的熱效應(yīng);而微波射向人員,使人體出現(xiàn)神經(jīng)錯亂、心理失衡、肌肉震顫、眼耳刺痛、肢體麻木、臟器衰竭等癥狀,或加熱人體皮膚并使人體溫度驟升,引起燥熱或灼傷甚至死亡,這是高功率微波武器的生物效應(yīng)。在很多情況下,高功率微波對目標(biāo)產(chǎn)生的電效應(yīng)和熱效應(yīng)難以完全區(qū)分開來,它們往往同時(shí)或交替出現(xiàn),共同來對目標(biāo)產(chǎn)生影響。
正是利用高功率微波的電效應(yīng)、熱效應(yīng)和生物效應(yīng),微波武器才具備了對目標(biāo)的基本殺傷機(jī)理,從而使其發(fā)出的高功率微波,在照射目標(biāo)并與目標(biāo)相互作用的過程中,損傷目標(biāo)或致目標(biāo)于“死地”。
比如,微波彈和微波炮,它們發(fā)出的功率足夠大的高功率微波,可從目標(biāo)的“前門”(如天線、傳輸線和傳感器等)耦合或從“后門”(如殼體接縫、散熱孔洞和電纜接頭等部位)穿入內(nèi)部,產(chǎn)生感應(yīng)電流并沿雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、電源、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)鏈、指揮控制等電子設(shè)備/系統(tǒng)的線路上流通,或在無人機(jī)、飛機(jī)、艦艇、裝甲車輛、導(dǎo)彈和衛(wèi)星等武器裝備內(nèi)部形成復(fù)雜的微波分布,從而用電效應(yīng)和熱效應(yīng)毀壞它們中的電子電氣部件或線路,同時(shí)擾亂或損傷導(dǎo)彈電子引信和導(dǎo)引頭等,進(jìn)而達(dá)成毀傷的目的。尤其是隱身飛機(jī)等隱身作戰(zhàn)平臺,其雷達(dá)隱身效果更多地依賴?yán)走_(dá)吸波材料,因此微波彈和微波炮正好能“投其所好”,用大量的高功率微波來“喂飽”它們,在它們內(nèi)部形成更強(qiáng)的電效應(yīng)和熱效應(yīng),讓它們最終“引火燒身”而機(jī)毀人亡。美國早前研發(fā)出的微波彈,在1999年3月的科索沃戰(zhàn)爭和2003年3月的伊拉克戰(zhàn)爭期間投入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用時(shí),基本就是利用電效應(yīng)和熱效應(yīng),毀傷并造成了南聯(lián)盟部分地區(qū)的部分通信設(shè)施和伊拉克國家電視臺長時(shí)間的癱瘓。2012年10月開始,美國還多次成功地試驗(yàn)了攜載微波彈頭的導(dǎo)彈,體現(xiàn)出了其在微波彈頭小型化和作戰(zhàn)應(yīng)用方面又取得顯著進(jìn)展。
微波拒止武器攻擊示意圖
至于微波拒止武器和微波槍,它們主要上是借助高功率微波的生物效應(yīng),來影響和殺傷人員或其他生命物。不過現(xiàn)今開發(fā)出的多是非致命性的微波武器,因?yàn)樗鼈儼l(fā)出的高功率微波,在作用距離內(nèi)穿透人體的厚度很淺,通常不會傷及體內(nèi)肌肉或臟器官,基本只能是依靠加熱人體皮膚表層的水分子,刺激神經(jīng)末梢,使人員產(chǎn)生無法忍受的劇烈的灼痛感,被迫逃離微波射線范圍。一旦人員離開微波拒止武器和微波槍的有效作用“熱區(qū)”,人體的痛感或不適感自然便會慢慢消失,不會給人體帶來其他不良影響或永久性的物理傷害。美國和中國分別開發(fā)出的主動拒止系統(tǒng)(ADS)和防爆拒止系統(tǒng)(WB-I),都屬于微波拒止武器(中印對峙期間,媒體報(bào)道的微波武器應(yīng)該就是這類武器),它們與美國研制出的微波槍一樣,都可在反恐、鎮(zhèn)暴、處突、維穩(wěn)、海洋維權(quán)等非戰(zhàn)爭軍事行動中,通過向恐怖分子和騷亂人群發(fā)射看不見、摸不著、無聲無形的高功率微波,來阻止恐怖分子或暴亂人群接近并驅(qū)離他們;美國在阿富汗戰(zhàn)場,就曾試驗(yàn)用微波拒止武器,驅(qū)散騷亂人群和引爆路邊可疑爆炸物,據(jù)稱都取得了較好的效果。
美國主動拒止系統(tǒng)ADS1
美國主動拒止系統(tǒng)ADS2
3 .微波武器主要特點(diǎn)和對抗手段
顯而易見,微波武器相對于傳統(tǒng)的一些武器,主要特點(diǎn)可從五個(gè)方面得到體現(xiàn)。一是采用射束對目標(biāo)實(shí)施攻擊,看不見也模不著,不發(fā)一槍一彈,沒有刀光劍影,兵不血刃地就能影響或毀傷目標(biāo);二是射束以光速傳播,反應(yīng)速度快,基本不用考慮提前量即可直瞄發(fā)射,并能有效對付高速運(yùn)動目標(biāo)或連續(xù)攻擊多個(gè)運(yùn)動目標(biāo);三是射束受氣候的影響小,大氣穿透能力強(qiáng),作用距離遠(yuǎn),幾乎可在各種天氣條件下全天候使用;四是射束稍寬一些,形成的光斑稍大一些(相比激光),對跟蹤、控制和瞄準(zhǔn)的精度要求低一些,技術(shù)實(shí)現(xiàn)更容易一些,并可大范圍攻擊目標(biāo)或一次同時(shí)覆蓋多個(gè)目標(biāo);五是射束能“無孔不入”,對目標(biāo)既能軟殺傷也能硬摧毀,而且對電子電氣設(shè)備及武器裝備的毀傷,基本都能通過影響和毀壞其中的電子電氣部件來實(shí)現(xiàn)。
盡管微波武器功能多、用途廣和殺傷力強(qiáng),可能成為未來戰(zhàn)場電子電氣設(shè)備以及武器裝備和人員的重要威脅,但并非無法對抗或反制。從微波武器的殺傷機(jī)理、類型和特點(diǎn)分析,這種對抗的關(guān)鍵應(yīng)從主動應(yīng)對和被動防護(hù)兩個(gè)方面考慮,相應(yīng)地就有主動應(yīng)對手段和被動防護(hù)手段。
主動應(yīng)對手段,就是通過偵察探測,尋找和發(fā)現(xiàn)微波武器及其運(yùn)載和發(fā)射平臺,進(jìn)而用適宜的方式和武器直接予以硬摧毀。尤其是對現(xiàn)階段還是高大而笨重的微波拒止武器和微波炮,因?yàn)樗鼈冊诠裟繕?biāo)時(shí)就像雷達(dá)一樣,要不斷發(fā)出高功率微波束,所以難以有效隱蔽,用天基、空基、地基和?;鶄刹炱脚_,都有可能找到和定位它們,隨之就能用火炮、炸彈、無人機(jī)或?qū)椀纫活愇淦骷皶r(shí)予以摧毀。還可用更好的手段,就是向微波炮和微波拒止武器所在區(qū)域,發(fā)射或投射專門的反輻射類武器,針對性地實(shí)施更有效的打擊。
被動防護(hù)手段,一是對電子和電氣設(shè)備及武器裝備中的電子和電氣部分,從結(jié)構(gòu)、材料、工藝等多個(gè)方面,采取屏蔽、接地、搭接、孔隙特殊排列和設(shè)計(jì)濾波、保護(hù)、隔離、抑制電路等多種措施,并為天線、電力線、電纜等加裝屏蔽和防護(hù)組件,特別是要給較為重要的電子設(shè)備裝設(shè)“法拉第籠”(類似電磁爐內(nèi)的電磁防護(hù)網(wǎng)),以便限制高功率微波在金屬外殼和線路上的電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生,并阻斷從“前門”耦合和從“后門”溜進(jìn)的高功率微波。二是對無人機(jī)、飛機(jī)、導(dǎo)彈和衛(wèi)星等武器裝備,可同時(shí)進(jìn)行電磁加固、外殼封裝和保護(hù)等措施,讓它們具備較強(qiáng)的抗高功率微波輻射的能力。三是對人員,要進(jìn)行個(gè)體全面防護(hù),首先是讓他們戴上附帶耳罩的微波防護(hù)帽,它可用網(wǎng)眼細(xì)微的銅絲網(wǎng)與棉紗制成,重點(diǎn)防止高功率微波對人體中樞神經(jīng)侵害所造成的神經(jīng)紊亂、失眠、疲勞、眩暈和記憶力減退等疾病,同時(shí)也減弱或阻斷高功率微波在人耳中形成的有害高頻噪音;其次是讓他們佩戴微波防護(hù)眼鏡,通過在鏡片表面噴涂特殊的非金屬和金屬化合物,在鏡片表面形成多層導(dǎo)電膜來反射和衰減高功率微波,防止高功率微波引發(fā)的眼晶狀體變質(zhì)、混濁和白內(nèi)障等器質(zhì)性病變;最后是給他們穿上微波防護(hù)服,它可由不銹鋼纖維與普通紡織纖維混紡而成,能有效反射、衰減和阻斷射向人體的高功率微波,避免對人體皮膚的灼傷及對體內(nèi)肌肉組織、臟器官等的功能損傷??傊帽粍臃雷o(hù)手段,本質(zhì)上講就是要大大降低電子電氣設(shè)備及武器裝備對微波武器的電效應(yīng)和熱效應(yīng),并減小人體對微波武器的生物效應(yīng),從而讓它們和人員能較好地實(shí)現(xiàn)對微波武器“刀槍不入”的防護(hù)目的。
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