國外高功率微波武器技術發(fā)展概覽

武曉龍+蘇黨帥

高功率微波武器對現(xiàn)代武器中的電子系統(tǒng)具有非線性干擾、降級和損壞效應，并且這些效應對信息化武器裝備和系統(tǒng)的破壞機理具有普適性，不隨目標種類不同而變化。該技術具有以點破面的局部攻擊能力，是未來戰(zhàn)爭中潛在的重要電磁打擊手段。

自20世紀60年代開始，美俄（蘇）兩國就在高功率微波領域展開了一場長期的、非核武器的軍事競賽。2016年，美俄高功率微波武器獲得了較大的發(fā)展，多個具有一定實戰(zhàn)化意義的武器系統(tǒng)集中涌現(xiàn)。此外，美俄也分別推出了雄心勃勃的高功率微波武器發(fā)展計劃。

俄羅斯Krasukha系列電子戰(zhàn)武器

Krasukha系列電子戰(zhàn)武器由俄羅斯無線電電子技術公司（KRET）研制，包括兩個型號：Krasukha-2和Krasukha-4系統(tǒng)。

Krasukha-2系統(tǒng)是一款集成度很高的車載高功率微波干擾系統(tǒng)，可以在上百千米外對預警機實施干擾，尤其針對美國E-3預警機和其他使用S波段的系統(tǒng)。Krasukha-2系統(tǒng)的研制始于1996年，在2011年完成系統(tǒng)設計，并于2014年提前交付俄羅斯軍隊使用。2015年，KRET在第12屆莫斯科航空航天展覽會上，正式展示了Krasukha-2系統(tǒng)。

Krasukha-2發(fā)射系統(tǒng)采用反射面天線，反射面為直徑約2.7米的拋物面，饋源由1個主饋源喇叭和2個次級饋源組成。整個反射面天線安裝于一個可360°旋轉(zhuǎn)的平臺上，最大俯仰角可達5°，在天線主瓣45°范圍內(nèi)都可通過旁瓣實施有效干擾，對預警機的作用距離可達150-300千米。Krasukha-2裝有100千瓦的發(fā)電機和功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

Krasukha-4系統(tǒng)是Krasukha系列最新的陸基電子壓制和防護系統(tǒng)，能夠?qū)姑绹鳨-8C類戰(zhàn)場監(jiān)視機、“捕食者”無人偵察攻擊機、“全球鷹”無人戰(zhàn)略偵察機，以及“長曲棍球”系列偵察衛(wèi)星。據(jù)俄羅斯《軍事檢閱》消息，Krasukha-4系統(tǒng)使用BAZ-6910-022型越野卡車底盤，全重40噸，載重量20噸，公路最高速度80千米/小時，續(xù)航里程1000千米，車組人員3-7人。整個系統(tǒng)可用伊爾-76運輸機實施遠程的投送。

Krasukha-2和Krasukha-4系統(tǒng)是俄羅斯先進電子戰(zhàn)能力的重要組成部分。Krasukha-2系統(tǒng)研制時的出發(fā)點是重點壓制空基觀測雷達，用途相對狹窄，只能對抗空中目標。而Krasukha-4系統(tǒng)的用途則相對廣泛，甚至能對抗間諜衛(wèi)星。兩者聯(lián)合使用，可以覆蓋數(shù)百千米的區(qū)域，可有效防范敵方雷達探測，并對敵方的電子和通信設備進行軟殺傷。有消息指出，俄羅斯每個軍區(qū)通常會有兩個獨立電子戰(zhàn)連，其中一個連隊會裝備Krasukha-2系統(tǒng)和Krasukha-4系統(tǒng)。

Krasukha-2系統(tǒng)和Krasukha-4系統(tǒng)已經(jīng)在2014年的烏克蘭沖突和2015年的敘利亞戰(zhàn)爭中初露鋒芒，有著不錯的表現(xiàn)。2016年10月，俄羅斯在敘利亞Hmeymim基地部署Krasukha-4系統(tǒng)。眾所周知，敘利亞“伊斯蘭國”恐怖分子缺乏電子戰(zhàn)能力，因此俄羅斯在敘利亞部署Krasukha系統(tǒng)主要是用于對抗北約在該地區(qū)部署的預警機和偵察機，檢驗其電子戰(zhàn)能力。

至于效果如何，援引英國皇家國際事務研究所在2016年3月發(fā)布的一份研究報告，目前俄羅斯的電子戰(zhàn)武器已在一定程度上壓制了北約的電子戰(zhàn)能力，取得了一定的領先優(yōu)勢。

俄羅斯空基高功率微波武器計劃

2016年7月，俄羅斯KRET披露了為第六代無人作戰(zhàn)飛機安裝微波武器的計劃。KRET第一副總裁顧問弗拉基米爾·米赫耶夫指出，俄羅斯第六代飛機將實現(xiàn)有人-無人機編隊技術，采用有人飛機控制無人機群的方式。第六代飛機中使用的無人機可以實現(xiàn)超音速飛行，飛行速度可達馬赫數(shù)4-5，并能在臨近空間飛行。米赫耶夫稱，KRET公司將在第六代飛機配屬的無人機上安裝高功率微波武器，能夠使敵方飛機的電子設備失效，其攻擊半徑可達數(shù)十千米。

KRET指出，高功率微波武器只會在第六代戰(zhàn)機配屬的無人機上部署，主要原因是現(xiàn)有的屏蔽罩、特殊眼鏡和鍍金玻璃天篷等減少輻射的保護措施，無法實現(xiàn)對高功率微波的完全屏蔽。在有人飛機上部署高功率微波武器，會使飛行員受到電磁輻射，損害他們的健康。

該計劃的實現(xiàn)面臨著許多困難和挑戰(zhàn)，其中最大的挑戰(zhàn)是KRET能否解決戰(zhàn)機自身不受高功率微波武器影響這一難題。雖然KRET已經(jīng)成功地在蘇-34戰(zhàn)斗機上安裝了“希比內(nèi)”電子戰(zhàn)綜合系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對包括“愛國者”防空系統(tǒng)制導雷達在內(nèi)的多種軍用電子產(chǎn)品進行干擾和壓制，擁有一定的電子儀器抗輻射加固經(jīng)驗。但考慮到目前電子戰(zhàn)武器的功率通常為兆瓦量級，而高功率微波武器的功率可高達吉瓦量級，在這樣大的功率下保證無人機上各種精密電子儀器正常運行，仍將是一個不小的挑戰(zhàn)。

美國Phaser反無人機系統(tǒng)

2016年7月，美國陸軍公布了Phaser高功率微波武器樣機試驗視頻。視頻顯示，在2013年9月-10月間，陸軍在俄克拉荷馬州錫爾堡的陸軍火力卓越中心內(nèi)，成功使用雷聲公司研制的Phaser高功率微波武器進行了攔截小型無人機目標的防空試驗。這是陸軍首次披露雷聲公司研制的新型高功率微波武器樣機系統(tǒng)，但陸軍并未公開高功率微波武器在測試中的攔截距離，只是透露出無人機的飛行高度為30.5米。

試驗布局主要由3部分組成：AN/MPQ-64“哨兵”地空警戒雷達、近程戰(zhàn)術雷達和高功率微波地面站。三者呈三角形布局，正對無人機可能出現(xiàn)的方向，其中高功率微波地面站在前，方便地空警戒雷達和近程戰(zhàn)術雷達發(fā)揮其探測距離遠、掃描范圍廣的優(yōu)勢。

試驗過程中，Tempest無人機和Flanker無人機放飛，警戒雷達與近程戰(zhàn)術雷達發(fā)現(xiàn)目標并將其傳送給Phaser高功率微波樣機指揮控制系統(tǒng)，樣機調(diào)整發(fā)射天線并發(fā)射微波束，跟蹤并擊落小型無人機。在試驗中，Phaser武器系統(tǒng)不但可以在發(fā)現(xiàn)無人機后迅速將其癱瘓，還可同時擊落多架無人機。

試驗后美國陸軍希望進一步降低高功率微波的能耗，并盡可能縮小其尺寸，使其未來可擔負攔截對手“蜂群”式無人機攻擊的任務。

Phaser反無人機系統(tǒng)情況介紹

Phaser反無人機系統(tǒng)以柴油為動力，安裝在集裝箱上，搭載的雷達能夠檢測到目標物并將信息發(fā)回Phaser系統(tǒng)，隨后Phaser系統(tǒng)會一直跟蹤目標所在的位置，然后向威脅物方向發(fā)射高能微波，燒毀目標物內(nèi)部的電子元件。由于這種攻擊方式的特殊性，整個攻擊過程悄無聲息，沒有肉眼可見的火光、激光束甚至爆炸聲。Phaser系統(tǒng)不僅能夠擊落無人機及其集群，還能夠被用于摧毀目標范圍內(nèi)的汽車、坦克、直升機及其他電子設備。

有資料顯示，Phaser高功率微波武器系統(tǒng)與波音公司為美空軍研究實驗室建造的“反電子設備高功率微波先進導彈項目”（CHAMP）中使用的技術相同，是CHAMP的衍生版。CHAMP曾于2012年10月在猶他測試與訓練靶場進行試驗，成功使計算機癱瘓。雷聲公司的Phaser高功率微波武器系統(tǒng)在配置上還與“主動拒止系統(tǒng)”類似，包括其反射器和控制反射鏡，但二者擁有不同的任務集，前者主要針對武器系統(tǒng)的電子設備，后者主要對人產(chǎn)生拒止效應。外界認為Phaser裝置使用的雷達系統(tǒng)或為AN/MPQ-64雷達，該雷達是用于美國陸軍前沿戰(zhàn)區(qū)防空系統(tǒng)（FAADS）的地基雷達，由雷聲公司電子系統(tǒng)部研制，為FAADS武器提供逼近目標的位置。

美國Leido公司反爆炸物裝置

2016年5月，Leido公司向美國國會和軍方展示了其研制的高功率微波反爆炸物裝置。該系統(tǒng)可發(fā)射特定頻率的高功率微波，能夠在足夠遠的距離引爆簡易爆炸裝置，以保證軍事人員安全。其設計團隊負責人Schaefer稱，該系統(tǒng)對任意觸發(fā)機制都有效，能夠在移動中使用，并可以連續(xù)運行幾個小時。

該裝置實物使用美國標準軍用卡車運載，卡車上配有保護裝甲，卡車前端安裝了地雷滾軋機，整個裝置的電源系統(tǒng)、高功率微波產(chǎn)生系統(tǒng)和相關控制系統(tǒng)均集成在卡車運載的棕色集裝箱中，其發(fā)射天線采用平面陣列天線，安裝在卡車駕駛室頂部。

目前，美國空軍研究實驗室進行的相關基礎研究工作表明，該系統(tǒng)已經(jīng)通過測試并證實了其有效性。在進行展示之前，已經(jīng)對該系統(tǒng)進行了一系列的測試，主要包括：最初進行的固定系統(tǒng)測試，在柯特蘭空軍基地和白沙導彈靶場進行的移動系統(tǒng)測試，在中國湖試驗場進行的車輛測試，在2013年進行的海外實際運行評估測試。在技術層面，Leido公司的反爆炸物裝置有兩個特點尤為引人關注。一是該裝置的初級能量源產(chǎn)生的功率達到了1兆瓦。二是該裝置的發(fā)射系統(tǒng)采用了陣列天線作為發(fā)射天線，而不是傳統(tǒng)的反射面天線。

大功率能量源和陣列天線的使用，表明Leido公司的反爆炸物裝置應具有較高的輸出功率，其射程和能引爆的種類也將得到大幅提高，這使得該裝置具有了一定的實戰(zhàn)化意義。但Leido公司的這套系統(tǒng)，是否能像他們宣稱的那樣“對任意觸發(fā)機制都有效”，則還有待進一步的觀察。

美國反電子高功率微波先進導彈計劃

美國反電子高功率微波先進導彈計劃于2009年開始啟動，并于2012年在猶他試驗場進行了測試，試驗使用的CHAMP的功率源由美國圣地亞國家實驗室研制，整個系統(tǒng)由波音公司封裝到AGM-86導彈中。在此次試驗中，CHAMP對位于不同地點的多個目標實施了攻擊，令計算機機房停止運轉(zhuǎn)。波音公司在新聞發(fā)布會上表示，CHAMP可在單次任務中對大量目標實施有選擇的、高頻無線電波打擊，測試導彈執(zhí)行預定飛行計劃并發(fā)射高功率微波能量，有效癱瘓了目標計算機的數(shù)據(jù)和電子子系統(tǒng)。

2016年3月，雷聲公司獲得了一份進一步推動CHAMP技術發(fā)展的合同，該合同為期18個月，價值1000萬美元。其中，480萬美元用于翻新美國空軍的兩枚常規(guī)型AGM-86空射巡航導彈，并將CHAMP項目研制的高功率微波戰(zhàn)斗部集成到這兩枚導彈上，但沒包括飛行試驗內(nèi)容；另外520萬美元用于開展定向能研究，將重點研究高功率微波武器的功率和殺傷半徑問題、頻率選擇和傳輸問題，以及如何防止高功率微波對自身載具的損傷。

目前，CHAMP可以在運行期間發(fā)射上百個脈沖。而根據(jù)CHAMP作用距離和電子設備的屏蔽能力的不同，CHAMP會對電子系統(tǒng)造成3種程度的損傷：系統(tǒng)需要重啟、系統(tǒng)需要維修、系統(tǒng)已經(jīng)損壞。

美國高功率微波武器計劃

2014年11月，美國空軍公布了定向能武器路線圖之高功率微波（HPM）武器部分。美國空軍計劃在2016年實現(xiàn)配裝AGM-86C/D常規(guī)空射巡航導彈（CALCM）第二代高功率微波武器，可多次打擊和多目標打擊；在2024年之后實現(xiàn)可配裝AGM-158B增程型聯(lián)合空對地防區(qū)外導彈（JASSM-ER）的高功率微波武器，優(yōu)化波形以增強效力，提高能源效率，降低尺寸、重量和功耗；在2029年之后實現(xiàn)可配裝第五代戰(zhàn)斗機和無人機的高功率微波武器。這一技術子領域的整體目標則是“增加高功率微波武器家族的能力，這一武器家族可配裝各類空中平臺”。

2016年，美國空軍還在持續(xù)推動HPM的生物效應研究，在2016年11月公布的39項計劃中，有3項研究涉及到了HPM生物效應。其中，短脈沖電磁場對哺乳動物細胞的影響項目旨在研究高峰值功率微波對生物體的影響，建立HPM場分布和生物效應影響綜合模型，以確保士兵在戰(zhàn)場上的安全。利用納秒級脈沖電磁場替代微波，以研究在高峰值功率微波影響下細胞膜結(jié)構(gòu)變化、細胞形態(tài)和生理學變化、細胞基因和蛋白質(zhì)表達譜的變化。HPM電刺激生理響應研究旨在研究生物組織中電脈沖和HPM的相互作用，以研究HPM對生理系統(tǒng)的影響機制。電磁輻射生物響應研究旨在研究電磁場與生物系統(tǒng)的相互作用，該項目的研究重點是理解電磁能對細胞的微妙影響。

美俄高功率微波武器發(fā)展

2016年對高功率微波武器的發(fā)展是不平凡的一年。在烏克蘭沖突和敘利亞戰(zhàn)爭中，電子戰(zhàn)力量接受了實戰(zhàn)的考驗并取得了一定的優(yōu)勢。在此背景下，俄羅斯顯然進一步加大了對高功率微波武器的重視程度和發(fā)展力度：先是在敘利亞Hmeymim基地部署了Krasukha系統(tǒng)，以對抗北約在該地區(qū)部署的預警機和偵察機，接著又提出了雄心勃勃的空基高功率微波武器計劃，為高功率微波武器在俄羅未來戰(zhàn)爭力量體系中劃出了一席之地。

俄羅斯在高功率微波武器和電子戰(zhàn)領域的進步，給美國高功率微波武器的發(fā)展提出了挑戰(zhàn)和現(xiàn)實層面的需求。在第三次“抵消戰(zhàn)略”中，美國認為高功率微波是一項能夠改變未來戰(zhàn)爭游戲規(guī)則的技術，這就又為高功率微波武器的發(fā)展提供了戰(zhàn)略層面的需求。在此背景下，美國正在加速高功率微波武器的研究，一方面美國努力推動現(xiàn)有高功率微波武器技術實戰(zhàn)化，連續(xù)推出了幾項技術成熟度較高的系統(tǒng)，主要包括Phaser反無人機系統(tǒng)、Leido公司的反爆炸物裝置和CHAMP。另一方面，加大了高功率微波基礎技術的研究力度。

總的來看，美俄在高功率微波武器的實戰(zhàn)化方面，都取得了一定的進展，并加大了對高功率微波武器發(fā)展的支持，而高功率微波武器也逐漸會在未來的戰(zhàn)爭力量中爭取到一席之地。

責任編輯：彭振忠