微波武器系列

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目录：

☆  新概念武器之高功率微波武器

☆  微波武器的现状及未来的研究和发展趋势

☆  微波武器对人员的伤害

 

☆ 新概念武器之高功率微波武器

文章来源：《兵器知识》2004年第06期

在未来的高技术战争中，人们很可能看到:太空中的侦察卫星和预警卫星等空间飞行器瞬间丧失功能成为“太空垃圾”；来袭导弹变成了无头苍蝇；对方的通信指挥控制情报系统突然瘫痪；飞机突然坠地或是因为胡乱飞行而坠毁；正在有序行进的坦克车队忽然像中了魔一样，或突然停驶，或横冲直撞。这一切的形成都将归功于一种新概念武器——高功率微波武器。这是一种目前正在研究发展的高技术武器，试验性高功率微波弹头已被美军在海湾战争中使用，数枚高功率微波炸弹配合其它武器曾使巴格达指挥系统一度中断。微波武器扬威21世纪，不仅会给武器系统带来质的变化，还将对作战方式带来革命性的影响，成为核威慑条件下信息战争的杀手铜。

简单实用的杀伤机理

当电子束以光速或接近光速通过等离子体时，产生定向微波能量，将这种波束能量高度集中，就会成为杀伤力很强的武器。基于这种原理，微波武器利用高增益定向天线，将强微波发生器输出的微波能量会聚在窄波束内，从而辐射出强大的微波射束(频率为1～300吉赫的电磁波，直接毁伤目标或杀伤人员。由于微波武器是靠射频电磁波能量打击目标，所以又称“射频武器”。

高功率微波武器的关键设备有两个，即高功率微波发生器和高增益天线。高功率微波发生器的作用是将初级能源(电能或化学能经能量转换装置(强流加速器等转变成高功率强脉冲电子束，再使电子束与电磁场相互作用而产生高功率电磁波。这种强微波将经离增益天线发射，其能量汇聚在窄波束内，以极高的强微波波束(其能量要比雷达波的能量大几个数量级辐射和轰击目标、杀伤人员和破坏武器系统。

微波武器的穿透力极强，能像中子弹那样杀伤目标(如装甲车辆内部的战斗人员，如指挥人员、飞行员、武器装备操纵人员等，从而瘫痪目标。不过微波武器对人体组织的杀伤，既非冲击伤，也非撞击伤，而是“软杀伤”，其杀伤作用是通过对人体产生热效应和非热效应而形成的。

热效应是强微波能量对人体照射引起的（如微波炉的效应）。微波照射人体时，一部分被吸收，一部分被反射。被人体吸收的强微波在人体内的细胞分子之间以惊人的速度碰撞、运动、产生强热效应。由于微波有很强的穿透力，所以不仅人体皮肤表面被加热，更重要的是人体内部器官组织也被加热。由于人体内深层软组织散热难，升温比表层更快，导致皮肤尚未感灼痛，深部组织已受损伤。当微波能量密度达20瓦/平方厘米时，照射1秒钟，就可能致人死亡。据美国研究表明，一次射频的直接闪击，大脑就可死亡，整个神经系统会造成混乱，心跳和呼吸功能停止。

非热效应则可使人员神经混乱，头痛烦躁，造成作战人员的心理损伤等功能变异。据认为，仅3－13毫瓦/平方厘米的微波能量，就可造成神经混乱。据报道，美国曾设想用微波的软杀伤效应去损伤飞机驾驶员、导弹操作手。

与常规武器、激光武器等相比，微波武器并不直接破坏和摧毁武器装备，而是通过强大的微波束，破坏它们内部的电子设备。实现这种目的的途径有两条。其一是通过强微波辐射形成瞬变电磁场，从而使各种金属目标产生感应电流和电荷，感应电流可以通过各种入口(如天线、导线、电缆和密封性差的部位进入导弹、卫星、飞机、坦克等武器系统内部电路。当感应电流较低时，会使电路功能混乱，如出现误码、抹掉记忆或逻辑等；当感应电流较高时，则会造成电子系统内的一些敏感部件如芯片等被烧毁，从而使整个武器系统失效。这种效应与核爆炸产生的电磁脉冲效应相似，所以又称“非核爆炸电磁脉冲效应”。其二是强微波束直接使工作于微波波段的雷达、通信、导航、侦察等电子设备因过载而失效或烧毁。因此，微波武器也被认为是现代武器电子设备的克星。

倍受关注的五大特点

由于微波束是以光速传播，反应快，可在远距离打击目标，且不需要计算提前量，又可重复发射，因此微波武器可攻击的目标也十分广泛，从太空中邀游的卫星到跨洲越洋的洲际导弹，从巡航导弹、飞机到雷达，从指挥机构到通信设施，从武器装备到战斗人员，以及城市电力设施、工业设备等。当其功率为0.01～1微瓦时，它能干扰一定频率的通信设备及雷达的正常工作。当功率达到0.01～1瓦时，强微波辐射在金属表面产生感应电流，轻者会干扰、重者可烧毁电子设备。当功率增至4万瓦时，其热效应可熔化金属而毁坏大型武器装备。其主要特点可归纳为五条。

一是能有效杀伤高速目标。微波射束以光速传输，躲避其攻击非常困难，高速飞行的目标(如导弹也不例外。

二是具有全天候作战能力。高功率微波武器靠发射到空中的强电磁波杀伤和破坏目标。在大气中，这种电磁波不存在严重的传输衰减问题，全天候运用能力较强。

三是具有“致命”和“非致命”双重性。对杀伤人员而言，高功率微波武器的“非热效应”能使战斗人员丧失作战能力或神经错乱，属“非致命”性，而“热效应”则能致人死亡。

四是能杀伤多个目标和隐身武器。高功率微波武器发出的强电磁波波束较宽，可淹没一定范围的目标区，也就是说能打击的是一个“面”，因而可同时杀伤多个目标。值得一提的是，微波武器的射束较宽，且能量衰减慢，作用距离比激光武器和粒子束武器更远，可打击范围较大的目标区。同时，由于吸收电磁波是当前各类飞机、导弹等为提高隐身效果而广泛采用的“招数”，微波的热效应还可能成为隐身武器的“杀手”。

五是对瞄准精度要求不高。微波由定向天线发射，形成具有方向性的波束，其波束又较宽，可弥补跟踪与瞄准精度不高的缺陷。

热热闹闹的研究场景

正是由于高功率微波武器具有如此突出而诱人的优点，它受到了各国军方的普遍青睐，许多国家都将发展高功率微波武器作为武器的发展重点，尤其是美国、俄罗斯，早已先声夺人。70年代以来，美、苏就开始研制高功能微波发射管以及研究微波武器的杀伤机理。

美国研制成功的试验性高功率微波弹头已应用到海军“战斧”巡航导弹上，并在海湾战争中亮相。它以普通炸药为能源，将爆炸能量转换成微波能量，毁坏伊方防空和指挥中心的电子系统。实战中为保险起见，它是与其它电子干扰设备和导弹一起使用，数量也少，因此很难有一个实际量化的实战应用效果。美国海军舰载高功率微波武器系统已制出样机装备海军，主要用于舰载防空，对付反舰导弹。美国正在研制能在大范围内产生高功率微波束、可摧毁洲际弹道导弹电子设备的高功率微波武器系统，并希望能研制出在未来战场上能摧毁或破坏敌方电力供应系统、C3I系统、电子装备等的微波武器。

苏联研制微波武器起步很早，不仅早已制造出用于防空的高功率微波武器样机，还进行了外场试验。能杀伤10千米以外的空中目标。早在70年代，美国就曾多次抗议苏联用微波束照射美国驻莫斯科大使馆，使其工作人员受到伤害。

从美苏研制微波武器蛛丝马迹表明，美苏研制的高功率微波武器发出的高功率微波束有可能引爆炸药或核武器、破坏整个武器系统。显然，这是人们必须严重关注的。

除了美、俄外，英、法、德、日等国也在加紧研制自己的高功率微波武器。例英国早已研制微波炸弹，日本已进行了用电波“击毁”飞机的试验，法国“用微波武器毁伤电子设备”作为研制重点并进行了样机试验，法国还和德国联合研制一种采用驱动线性加速器的新型高功率微波源。

就整体水平而言，美俄处在第一层次，两家水平相当，而俄罗斯在微波源方面的有些技术水平还高于美国。

研制高功率微波武器正在攻克的主要方向有三：一是探索应用更为广泛、研制装备经费更省的中等功率的微波武器，以便用中等功率而不是高功率微波获得杀伤效应；二是小型化，减轻重量，缩小体积，以适应现代战争机动化需求；三是由外场试验更多向实战使用过渡，并尽快装备部队，从而真正在实战中经受战场检验。

已非空谈的未来攻防

未来高功率微波武器的作战运用主要有两种形式，一是地基固定式，即在固定地域配置高功率微波武器，以保护首脑机关的指挥中心、导弹发射阵地、重要城市、工厂、仓库、基地，配置若干个高功率微波武器系统，攻击来袭飞机、导弹，扰乱或摧毁这些来袭目标所使用的指挥、搜索、控制系统，使其丧失战斗力；另川一种是机动式，可分为机载、舰载、车载和弹载等几种形式，前三种分别以飞机、舰艇、车辆为平台，攻击空中、陆地、海上的各种目标，弹载则以各种导弹、炸弹为载体，利用爆炸能量产生微波能量攻击各类目标。随着航天技术的快速发展，微波武器的第三种作战形式己走进人们的视线，即将微波武器装备在航天器上，攻击卫星等太空目标或地面、海上乃至空中目标。显然这第三种作战方式将随着太空战场越来越被重视而“行情看好。”

当然，微波武器和其它武器一样，也不是万能的。微波武器本身就需要一套情报、侦察、定位、发射、跟踪等相应系统的支持，干扰、破坏、摧毁这个系统中的任何一个环节也就是攻击了微波武器，此其一；微波武器最大弱点是易被反辐射导弹跟踪、攻击，此其二；被攻击的飞机、导弹、卫星等本身采取反微波措施，也能防微波武器的攻击。有矛就有盾，随着微波武器的研制发展和逐渐亮相，预防和对付的办法也会“与时俱进”。

引用网址： http://www.armsky.com/Article/smsj/zhishitingdi/200409/478.html

 

 

☆ 微波武器的现状及未来的研究和发展趋势

 

微波武器微波武器是一种采用强微波发射机、高增益天线以及其它配套设备，使发射出来的强大的微波束会聚在窄波束内，以强大的能量杀伤、破坏目标的定向能武器，其辐射的微波波束能量，要比雷达大几个数量级。

微波武器可用于杀伤人员，就其杀伤机理而言，有“非热效应”与“热效应”两种”。“非热效应”是利用3～13毫瓦／厘米2的弱波能量照射人体，以引起人员烦躁、头痛、神经紊乱、记忆力衰退等。这种效应如果用到战场上时，可使各种武器系统的操作人员产生上述心理变态，导致武器系统的操作失灵。而“热效应”则是利用强微波幅射照射人体，能量密度为20瓦／厘米2，照射时间为1～2秒，通过瞬时产生的高温高热，造成人员的死亡。微波束另一个特点是，它可以穿过缝隙、玻璃或纤维进入坦克装甲车辆内部，烧伤车辆内的乘员。

微波武器还可以使现代化武器系统中的电子设备及元器件失效或损坏。例如，用001～1微瓦／厘米2的弱微波能量，就可以干扰相应频段的雷达和通信设备的正常工作。10～100瓦／厘米2的强微波辐射形成的瞬变电磁场，可使金属目标表面产生的感应电流与电荷，通过天线、导线和各种开口或缝隙，进入坦克装甲车辆、导弹、飞机、卫星等武器内部，破坏各种敏感元件如传感器、电子元器件等，使武器系统失去其效能。微波武器的能量达到1000～10000瓦／厘米2的超强微波能量，可在很短时间内使目标因受高热而导致破坏，甚至能够引爆武器中的炸药等，使武器被毁坏。微波武器与激光束、粒子束武器相比作用距离更远，受天气影响更小，从而使对方相应对抗措施更加复杂化。

目前战术微波武器，例如车载战术性的微波武器的研究进展较快，可望在下世纪初装备部队。此外，目前美国已研制能在微波波段产生千兆瓦脉冲功率的实验型微波发射管，并希望最终脉冲功率达到100千兆瓦。

微波武器目前存在的问题：一是对有核防护设施的目标无效。许多国家的军用电子系统装有防原子破坏设备，并开始制定了有关军用电子设计标准。这些设备对微波武器也有同样的防范作用，其原因是金属板可保护电子设备不受微波热效应的影响；二是使用中对友邻部队可能构成威胁。为了发挥微波武器的作用，其功率必须很大，这样就可能对在一定范围内的友邻部队的电子系统构成巨大威胁。为防止这一点，就必须采??器可能遭受反辐射导弹(ARM)的攻击。ARM是一种寻的无线电和雷达信号的导弹。不言而喻，由于微波武器能发射出功率很大的电磁波，因此，ARM被看作是微波武器的天敌，但目前对这一问题，国际上有学者持不同看法。其理由是，一是认为微波武器功率很高，因此可能事先引爆来犯导弹；二是微波武器可能会影响ARM制导系统中的微电子线路，从而破坏ARM对其的跟踪而偏离航向。

微波武器未来的研究和发展趋势微波武器未来的基本理论和基本技术方面的研究与发展范围很宽。其未来的研究与发展的重点是：

(1)重视中功率微波武器的研究。所谓中功率微波武器是其功率低于大功率微波武器，而高于现行干扰机。专家预测，对中功率微波，只要有合适的高脉冲重复率、频带宽度和脉冲形状，就会得到比现有干扰机高得多的损伤效应。电子干扰机只起到迷惑、欺骗无线电和雷达的操作手使其无法正常工作的作用，而中功率微波武器的作用是影响电子设备本身，从而使操作人员无法工作。在21世纪初叶，这种中功率微波武器将可能研制成功，以取代现使用的电子干扰机。

(2)重视解决微波武器的使用对友邻系统的影响的研究。美国空军目前正在研究一种性能优良的防护微波武器的装置，以克服在未来战场上使用微波武器时，不致影响对友邻部队设备的使用。

(3)海军用舰载微波武器有可能首先投入使用。由于各军种对微波武器都有特殊的要求。美国陆军提出的战术微波武器应能够安装到大型履带上，不仅其体积要小，而且要把定向性极高的天线装在直立的桅杆上，以利于最佳瞄准。空军则要求这种武器体积要小，功率低并采用专用天线。海军用舰载微波武器则具有功率高、天线大和作用距离远等特点。据分析，在三军中，由于海军对微波武器在重量、空间和功率方面提出的限制条件较少。因此，海军型微波武器有可能在未来10～20年内首先投入使用。

参考文献

1．刘绍球等.在未来战场上，国防工业出版社.1988.12.

2．王金城.21世纪武器、军队、战争，国防大学出版社，1988.10.

3．章雅平.美国定向能武器最新进展，现代兵器，1993.5.

4．扎哈罗夫.武器装备的发展对未来作战的影响，外国战争学术，1993.2

5．冉隆科.21世纪美国陆军的新技术，现代兵器，1993.3.

6．陈力恒等.军事预测学，军事科学出版社，1993.7

作者：国防专利局 曾永珠

引用网址： http://www.lunw.com/thesis/33%5C4456_1.html

 

 

☆ 微波武器对人员的伤害

 

微波是一种调频电磁波，波长范围在0.01毫米至1米之间。微波可以用特殊的天线汇聚成方向性极强、能量极高的波束，在空中以光速沿直线传播。微波武器就是利用微波束的能量直接杀伤破坏目标或使目标丧失效能的特殊武器，也称射频武器。

微波武器人员的杀伤作用分为“非热效应”和“热效应”两种。非热效应指的是当微波强度较低时，可使人产生烦躁、头痛、行为错误、神经错乱、记忆力减退甚至心肺功能衰竭等现象。如果把这种效应作用于炮手、坦克和飞机驾驶员，以及其它重要武器操作人员，会使之生理功能紊乱而丧失战斗力。国外试验证明，只要微波强度达到每平方厘米13毫瓦时，飞机驾驶员的工作状态就可能发生变化。早在70年代，美国曾多次抗议前苏联用微波照射美国驻莫斯科大使馆，使其使馆工作人员的健康受到损害；美国的俄勒冈州的居民也反映，那里的大气层中有一种东西使人产生一种奇异的感觉，常出现头痛、喉干、抑郁、易怒、失眠等现象，人们怀疑是当时苏联在进行微波武器试验造成的。

热效应指的是在强微波的照射下，使人皮肤灼热、皮肤及内部组织严重烧伤和致死等现象。实验表明，当微波强度为每平方厘米0.5瓦时，会造成人体皮肤轻度烧伤；每平方厘米20瓦时，只要照射2秒钟，就可造成皮肤III度烧伤；每平方厘米80瓦时，照射1秒钟就可使人丧命。前苏联的研究人员曾用山羊做强微波照射试验，结果使1000米以外的山羊顷刻间死亡，2000米以外的山羊完全丧失活动能力。

微波武器穿透力强，只要目标的缝隙大于微波的波长，它就可以通过这些缝隙进入目标内部，还可以通过玻璃或纤维等不良导体进入目标内部，杀伤里面的人员。

引用网址： http://www.szsti.net/bbs/szsti/kjzdd/military/mi06303.htm