探秘美国新型高功率微波武器.pdf

1、探秘美国新型高功率微波武器孔令岩 木木 王俊从近年的军事实践来看，无人机在现代战争中的地位和作用日渐突出，越来越多各类型的无人机已经投入实战，无论是实施情报侦察还是火力打击，无人机的实战化效能已经得到了充分的发挥。相关报道接连不断，2020 年 1 月 3 日，美军使用的 MQ-9 死神无人机发射地狱火导弹成功暗杀伊朗圣城旅最高指挥官;2016 年 9 月 28 日，美军使用无人机对索马里中部地区实施空袭，造成至少22 名索马里士兵死亡、16 人受伤;在伊拉克战争中，美军首次使用全球鹰无人机执行协调和侦察任务。同时，美军也不断遭受无人机袭击并且损失惨重。胡赛武装曾向沙特的艾布哈机场放飞大量无人

2、机，尽管美军和沙特政府军进行了防空拦截，但是从事后的调查发现，只有 1 架胡赛武装的无人机被成功拦截，其余的均突破了防空网，给美军和沙特政府军造成了不小损伤。这些原因促使美军加速开发用于反制无人机的新方法、新技术、新武器。美军认为：对于协同行动的无人机蜂群来说，击落其中的少数几架根本无法消除威胁，必须开发能够一次性消灭大量无人机的武器系统，而高功率微波武器可能成为反智能无人系统及集群的最佳选择。神秘的高功率微波武器美军把高功率微波武器称为是一种“改变游戏规则”的新概念武器。高功率微波武器又可称为射频武器，是利用高功率微波束毁坏敌方电子设备和杀伤敌作战人员的一种定向能武器，可在极短的时间内通过高

3、增益天线定向辐射高功率微波，使微波能量聚集在很窄的波束内，形成功率高、能量集中且具有方向性的微波射束，以极高的强度照射目标，干扰或损坏目标设备的电子元器件，使其失效或失能。高功率微波武器的工作频率为 300MHz 300GHz，脉冲峰值功率可在 100 兆瓦以上，具备光速传播、瞄准精度要求较低、同时杀伤多个目标等优势。其可利用电效应、热效应和生物效应等对各类目标实施软、硬杀伤，通过前后门耦合进入敌方电子系统，干扰或损坏重要传感器，毁坏关键电子元器件，干扰或毁坏计算机、通信系统，对雷达、导航、通信、战场感知等武器装备系统有很大威胁，是信息对抗中的重要攻击武器。按照平台不同，高功率微波武器分为陆基

4、/海基、空基和天基 3 种类型。陆基/海基高功率微波武器以车辆、坦克或舰船为平台，目前主要用于反精确制导武器等近程防御，未来发展目标是反卫星;空基高功率微波武器以巡航导弹或者无人机为平台，主要用于攻击地面/空中电子信息系统;天基高功率微波武器以卫星为平台，主要用于反卫星或临近空间目标，战略应用价值非常高。按照作战使用，高功率微波武器可分为两种：一种是一次性使用的高功率微波弹;另一种是可重复使用的高功率微波武器，可装备到车辆、舰船、飞机上作为攻防武器，用于攻击和防御反舰导弹、空空导弹等战术导弹和无人机等。自 20 世纪70 年代以来，美、英、法、德、日和苏联等相继开展了高功率微波技术研究。进入

5、21 世纪，开始向军用平台和进攻型武器的方向发展。目前，高功率微波技术已成为国际上的一个研究热点，也是正在高速发展的一项新概念武器技术。美、俄、法、英、德等都很重视高功率微波技术的研发和应用，从总体上看，美国和俄罗斯的研究水平较高。高功率微波武器有望成为未来无人机群的“大杀器”雷神公司研发的相位反无人机系统美高功率微波发展线路图2015 年之前，美国政府只是把高功率微波技术作为一项有潜力的技术，并没有重点扶持。自 2015 年开始，这种情况发生了改变，在美国大力推进定向能技术发展的背景下，高功率微波技术相关研究经费逐年大幅度提高，美国防部还开始自上而下地推进相关技术发展，加速高功率微波技术从实

6、验室走向战场。尤其是在 2018 年的定向能峰会上，美国要大力支持高功率微波定向能技术武器发展的意图非常明显。美国两党国会议员、武装部队负责人和国防工业主要负责人等 700 多人参加了这次活动，一起探讨并勾勒岀包括高功率微波在内的定向能武器军事应用的发展道路。在政策层面，美国为推进高功率微波技术发展采取了很多有效措施。首先，美国开始考虑如何将高功率微波武器融入美国现有的军事系统，例如高功率微波武器训练方法和所需的基础设施建设，如何在战场上使用高功率微波武器，以及高功率微波武器应该如何与现有的指挥和控制系统集成。其次，激励工业界和学术界保持并提高对高功率微波技术研究的热情和力度。再次，使作战部隊

7、进一步了解高功率微波武器可以提供的能力，并为作战部队提供的原型样机进行系统测试。在此背景下，美国发布了一系列高功率微波研究的重点扶持方向。以美海军研究办公室（ONR）为例，其将着力支持重复频率且频率可调的高功率微波武器系统开发，以解决目前高功率微波武器系统能量转换效率不高和杀伤力有限的问题。THOR 是美国空军为应对小型无人机蜂群威胁而开发的新型微波武器在高功率微波技术的武器化方面，美国已于 2015 年2018 年间陆续展示了多种不同用途的高功率微波武器样机，主要包括 Leido 公司的反简易爆炸物系统（Max Power），雷神公司的相位反无人机系统（Phaser）和 CHAMP 电子战系

8、统，BAE 系统公司的一款舰载高功率微波近程防御系统。而在 2019 年，美空军联合多单位共同研制出一款名为“战术高功率微波作战响应器”（THOR）的高功率新型微波武器。综上所述，可以判断出美国军方认为高功率微波武器技术有助于恢复美国常规力量的相对优势，其技术已成熟到可快速进行原型样机开发的阶段，装备化应用成本已经被广泛接受。THOR 高功率新型微波武器据外媒报道，2019 年 6 月 20 日，美国空军公布了 THOR 武器系统，这是美国空军为应对小型无人机蜂群威胁而开发的一型微波武器。在现场演示中，THOR 使用静音和不可见的电磁波从天空中摧毁了一只悬停的无人机。与其他以精确定向能量击中单

9、架次无人机的武器不同，THOR 系统通过非动能手段实施毁伤，以锥形发射电磁波的方式，能够同时击中多架次无人机，适用于攻击无人机蜂群。THOR 系统可以部署在全世界各地的美军基地，这种特殊的武器系统旨在保护美军基地免受无人机蜂群或多个目标的袭击。THOR 系统由 Kirtland 空军基地的美国空军研究实验室（AFRL）、BAE 系统公司、Leidos 公司以及 Verus Research 公司联合开发。据当地电视台 KRQE 报道，THOR 已在科特兰空军基地完成效应测试，并在白沙导弹靶场开展了试验，2019 年 9 月组织了 THOR 全能力验证。该系统历时 18 个月完成开发，共耗资15

10、00 万美元。THOR 系统通过发射高功率、短脉冲微波使无人机系统自身的电子设备失效，以近乎光速击落无人机。该系统依靠发电机运行并可以存储在运输平台中，且一台发电机就可驱动;可以通过卡车实行陆地运输，也可储存在集装箱内，由 C-130 等运输机实行空中运输，这意味着它几乎可以在任何地方运输。THOR 系统由 2 个人在两三个小时内即可组装整个系统，并做好准备采取行动，完成作战任务后，3 个人即可将它折叠起来迅速撤离战场，具有较强的机动性。整个系统的控制可在一台笔记本电脑上完成，操作员通过手持遥控器可以将天线转向任何方向，快速进行 360 度水平旋转和上下移动，能够在极短时间内打击来自不同方向上

11、的无人机，提供全方位无死角的防御。THOR 项目经理表示，该系统就像手电筒一样，以圆锥形范围照射空中，任何陷入光束的无人机都会在眨眼之间被击落下来。当打开 THOR 时，电磁波从武器系统向外扩散，任何在光束内飞行的无人机都会立即“从天而降”。面对未来大量来袭无人机，传统反无人机防御系统只能提供有限的保护，而该系统可以一次性击落 50 架以上的无人机。THOR 武器系统可以说在反无人机蜂群领域独具魅力。与传统的防空高炮和防空导弹相比，其具有反应速度快、单发成本低、近似无限打击等特点，还能对部分空域实施面杀伤，因此对付数量庞大、体积较小、飞行速度较慢的无人机群具有明显的优势。后续美国空军还将继续研

12、究微波技术以及开发各类高功率微波武器以应对新的威胁。美国空军认为，高功率微波技术是一种能够改变战争格局的颠覆性技术。未来发展将走向何方从近期的情况来看，一方面美国政府开始自上而下地推动高功率微波技术的发展，相关研究经费也逐年大幅度提高;另一方面美国不仅在大力推进现有高功率微波技术从实验室走向战场，积极拓展高功率微波技术的应用范围，而且也在加紧开展高功率微波技术的长线课题项目研究，在仿真技术、新型脉冲功率源、天线技术、潜在应用平台以及作战概念等领域开展长期性研究。根据相关规划，美国将用 1015 年推进高功率微波技术发展，形成真正的实战能力，这为预防技术突袭，对相关领域的投入和研究具有重要的现实

13、意义。美国国防部负责研究和工程的副部长迈克尔格里芬在定向能分会上曾明确指出，为弥补美国过去 10 年中对军队防御能力投资的不足，美国政府将大力发展定向能和超高声速武器。美国定向能峰会也指出，美国国防部已开始为定向能军事能力发展提供大量资金，主要包括助推段反弹道导弹能力、防御火箭弹/火炮/迫击炮袭击能力及防御小型无人机群袭击的能力。针对美国已公开的较为成熟的高功率微波武器系统，如 Leido 公司的 Max Power 系统、雷神公司的Phaser 系统和 BAE 公司的舰载高功率微波近程防御系统来看，高功率微波武器系统将主要承担反无人机群和反小型车辆、船只、飞机的任务。雷神公司研发的高功率微波

14、系统BAE 公司的艦载高功率微波近程防御系统但种种迹象表明，美国高功率微波技术的发展仍以反电子设备、反弹道导弹为长远目标。从美国制定的长线目标来看，美国制定高功率电磁源和高功率电磁效应的长期研究计划，其重要目的之一就是推进下一代高功率微波技术的发展，提高高功率微波的效率和杀伤力。而美国制定的高功率电磁技术在网络和电子战、无人机平台上的应用，本质上就是逐步建立高功率微波反电子设备，甚至是反导能力。美国凭借其技术优势，正在研发陆基/海基、空基高功率微波武器，未来还将发展天基高功率微波武器。目前，美国正在进行的项目主要包括高功率联合电磁非动力打击项目、反电子设备高功率微波先进导弹项目、高功率微波炸弹项目和高功率电磁研究项目等。责任编辑：张传良