电磁脉冲弹运用原理

电磁脉冲/高功率微波武器是将电磁频谱能量集中投射的一种武器系统，其特点就是能量集中，使投向目标物的能量密度(单位面积中的能量)很高。

可由直接照射及耦合侵入的热能累积效应造成目标物损坏，并造成微波同频段的严重干扰。

其优点是攻击速度为光速，从发射到击中目标所需要的时间极短，命中率高，无质量故障，不存在弹道等问题。

非核电磁脉冲弹

非核电磁脉冲弹(E-bomb)由于高空核爆的电磁脉冲可以影响很大的地面范围，因此在实际作战运用上，也可能伤及进攻者的自身装备。

因此，一些非核的、运用高能微波技术来产生、可以影响局部地面范围的电磁脉冲武器，也就在世界的先进国家进行研制，并且有部分产品已问世。

据说2003年，美国首次使用电磁炸弹(E-Bomb)攻击伊拉克，巴格达的电视全面中断，数小时后才能恢复，而且信号仍然很微弱。

由于美国国防部从不承认拥有这种武器，到目前为止，严格上来说电磁炸弹从未用于实战。这种炸弹主要包含高压电源供应器、炸药发电机(FCG)、虚阴极管(Vircator)以及微波天线等。

电磁脉冲弹威力

电磁炸弹的工作原理，可以简单的说明如下：首先运用电源供应器将电池能量充入同轴电容器内，以产生高压。

再将这一高压瞬间与流量产生器内的螺旋状导线导通，并且在导通电流最大时的瞬间，起爆在螺旋状导线内的炸药，以压缩磁通量的方式提升螺旋状导线上的电流。

接着将此电流导入虚阴极管，以谐振方式产生高频电波，最后由微波天线对着指定方向发射出电磁脉冲波。电磁炸弹的作战影响范围，约在数百米之间。

所以说，HEMP是一种战略性电磁脉冲武器，电磁炸弹则是一种战术性电磁脉冲武器。

高功率微波武器高功率微波武器通常是由电源产生器、脉波变形系统、微波辐射源与指向性天线组合而成，其中的高功率微波辐射源为关键组件。

美国在研发各种频率的高功率微波源以及可投射高功率微波天线方面具有重大进展。根据专家分析估计，实战性微波武器中所需的高功率微波源规格为：频率1GHz以上、功率大于1GW以上。

美国军方已提出多项微波武器应用概念，包括信息通信战(Information Warfare, IW)、压制敌方防御(Suppression of Enemy Air Defence, SEAD)，以及自我防卫等。

俄罗斯则于2001年10月在马来西亚Lankagwi国际海洋及航天展期间推出“Ranets-E”武器系统，这是世界第一套公开的微波(射频)武器系统。

该系统可造成来袭战机与导弹的电子设备失效，又称为电子零件的“超级杀手”。这种微波武器系统杀伤距离为1~10千米，其规格为：峰值功率0.1～1GW，脉冲频率为10~100Hz。

研究电磁脉冲弹

核电磁脉冲弹破坏效应

现代战场的电磁环境是各种电磁能量共同作用的复合环境，既有自然电磁干扰源，如雷电、静电等，又有强烈的人为干扰源，如各种功率的雷达、无线电通信、导航、计算机以及与之对抗的电子战设备、新概念电磁武器等。

因此，战场电磁环境比平时要复杂得多，高技术条件下的战场电磁环境效应主要由各类电磁脉冲场构成。

如此说来，没有蘑菇云的人类巨灾——电磁脉冲灾害，有自然的和人为的两大类。和平时期，各种自然和人为的电磁脉冲危害时时发生。

全球每年因雷电电磁脉冲导致信息系统瘫痪等事故频繁发生，从卫星通信、导航、计算机网络乃至家用电器都会受到雷电灾害的严重威胁。仅上海市1999年由于雷电所造成的损失就超过2亿元。

核电磁脉冲是核爆炸产生的强电磁辐射，核电磁脉冲的破坏力十分巨大。一些国家的核试验中，核电磁脉冲能量侵入电子、电力系统，烧断电缆、烧坏电子设备的事例也屡见不鲜。

高空核爆炸产生的电磁脉冲危害，比地面和地下核爆炸更大，核电磁脉冲强度大、覆盖区域广。

由于大气的衰减作用，高空核爆炸产生的热、冲击波、辐射等效应，对地面设施的危害范围都不如电磁脉冲效应大，100万吨当量的核武器在高空爆炸时。

总能量中约万分之三以电磁脉冲的形式辐射出去。随着核技术的发展，发达国家已研制出核电磁脉冲弹，增强了电磁脉冲效应，而削弱了冲击波、核辐射效应，电磁脉冲的破坏力明显增大。

电磁脉冲弹示意图

核电磁脉冲弹防御措施

电磁脉冲炸弹的打击目标与传统原子弹有很大不同。它的攻击目标有三类：一是军用和民用电子通信和金融中心，如指挥部、军舰、通信大楼和政府要地等;二是防空预警系统;三是各类导弹和导弹防护系统。

美国和前苏联在研究和发展电磁脉冲武器时，都十分重视武器装备电磁环境效应和防护加固技术的研究。

1979年，美国总统卡特发布命令，强调核电磁脉冲的严重威胁，要求每开发一种武器，必须考虑电磁脉冲防护能力。

为此，美国在新墨西哥州科特兰、亚利桑那州等地，建立了十余座电磁脉冲场模拟器。 近几年，台湾军方在强化电子战攻击能力时，重视电磁脉冲防护研究。

据台湾媒体披露，台“国防部”于2001年，投资7.8亿元新台币，用于“电子战及资讯战装备”规划，其中包括“资安计划”与“脉护计划”。

“脉护计划”主要针对来自对手的电磁脉冲武器“硬杀伤”，防护台军重要军事设施、战略民用设施和“政府”重点建筑设施等。

据台湾军方的一位权威人士透露，目前，台湾“脉护计划”正在衡山指挥所紧锣密鼓地进行。其计划由反制脉冲效应、电子反制防护网等7部分组成。

以防范电磁脉冲武器攻击，维持计算机网络运转，保护计算机作战指挥系统的畅通及数据库的安全。

负责这一计划的“中山科学研究院”主管官员称，“脉护计划”实现后，台军方作战指挥系统等于“戴上了一顶防电磁干扰的防护帽”。

从20世纪60年代起，一些国家开始核电磁脉冲特性研究，陆续取得一定进展。但是，对电磁防护的研究，基本都停留在电磁兼容范畴内，未重视电磁脉冲防护。

至今，这些国家的绝大多数军用、民用电子设备未采取电磁脉冲防护措施，有的甚至无任何强制性出厂检验标准和设施，其整体水平至少落后美国和俄罗斯20年左右。