电磁脉冲武器前世今生：中国防护技术早起步

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“变形金刚”不是它的对手

特约记者　辛颖

随着科幻大片《变形金刚2》以惊人的“抢钱”速度席卷中国电影院线，“电磁脉冲武器”这个名词也跟着“火”了起来。影片中，不仅出现了电磁脉冲干扰及破坏通信线路的场景，连霸天虎的首领“威震天”也曾身陷磁场中不得脱身。可见，即便是威力无比的“变形金刚”，在电磁攻击面前同样十分脆弱。那么，什么是电磁脉冲武器？它的诞生过程与发展前景如何？

1.绰号“信息设备终结者”

电磁脉冲是一种瞬变电磁现象，泛指雷击产生的电磁脉冲、开关产生的电磁脉冲或高空核爆及电磁脉冲炸弹产生的电磁脉冲。它具有涵盖面积大、持续时间短、能量与频率范围宽的特性，能在极短时间内，以电磁波的形式将强大能量传至远处。

电磁脉冲武器则是一种利用强电磁脉冲摧毁来袭导弹、电子设备甚至扰乱人的大脑神经系统、使人暂时失去知觉的武器，有时也称为电磁脉冲产生器。电磁脉冲武器通常由初级能源、能量转换装置、射频脉冲产生器和发射天线等几部分组成。

电磁脉冲可以与电缆、导线和天线等耦合，把能量传递给电子设备，致使其失效或损坏；还能使磁性存贮器(磁心、磁鼓和磁带等)消磁或失真，抹去存贮的信息。此外，电磁脉冲还可以使飞机和导弹等的金属外壳上产生很大的感生电流，这种电流通过壳体上的隙缝或舱口耦合到壳内，可使电子元器件、线路和设备受到不同程度的影响。

美国进行的试验表明，核电磁脉冲能破坏50公里以外没有防护措施的B-1轰炸机。由此看来，高能电磁脉冲确实是不折不扣的“信息设备终结者”。不过，人们真正认识它，并将其制成武器却是出于偶然。

2.诞生于核爆“蘑菇云”中

提到“蘑菇云”，人们自然会联想到原子弹。见过原子弹爆炸的人很少，但是，几乎人人都见过“第二原子弹”爆炸，那就是自然界的雷电和静电现象。

1961年10月，苏联在北极圈新地岛上空35公里处进行氢弹试验。猛烈的核爆炸不仅毁灭了爆心附近的一切，还对数千公里范围内的电子系统产生强烈冲击。苏军的防空雷达被烧坏，无法探测空中目标；上千公里长的通信线路中断，部队1个多小时处于无法指挥的状态。

次年，美国在太平洋的约翰斯顿岛上空进行核试验后，距该岛1400公里之遥的夏威夷檀香山陷入一片混乱。防盗报警器响个不停，街灯熄灭，动力设备上的继电器一个个被烧毁……当时，人们并不能解开这个谜。经过几年的研究，才发现这是核爆炸产生的电磁脉冲引起的后果。

实践证明，核电磁脉冲的破坏力异常惊人。在各国此后进行的核试验中，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屡见不鲜。而且，高空核爆炸产生的电磁脉冲危害，往往比地面和地下核爆炸更大，其脉冲强度大、覆盖区域广。还有记录指出，超高空核爆炸产生的电磁脉冲，曾使几颗低轨道人造卫星上的太阳能电池板和电子设备受损，因此，电磁脉冲亦可作为反卫星武器。

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，危害都不如电磁脉冲效应大。据测算，100万吨当量的核武器在高空爆炸时，约有万分之三的能量以电磁脉冲形式辐射出去。随着核技术的发展，一些国家研制出核电磁脉冲弹(E-BOMB)，这种武器增强了电磁脉冲效应，削弱了冲击波与辐射，使用起来比一般核武器更灵活。

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3.电磁脉冲弹日益精进

据了解，E-BOMB的基础理论最早于1925年由美国物理学家阿瑟·康普顿提出，目的是用于原子的研究。后来，在核试验中的意外发现，激起了各国军方将电磁脉冲用于战争的兴趣。对有核国家而言，核电磁脉冲弹的设计制造相对便捷，但也存在威力难以控制、可能造成放射性污染等弊端。于是，常规电磁脉冲武器的开发被提上日程。

美国一直处于E-BOMB研究的前沿。这项工作属于高度机密，目前普遍的猜测是，新一代E-BOMB利用高温超导体制造强大的磁场。但也有一种低成本、低技术的E-BOMB：FCG(磁通量压缩发动机)。

FCG是一种可在几十到几百微秒内产生百万焦耳能量峰值电能的装置。它的工作原理十分简单：将爆炸机械能转换为电磁场。起爆前，先由其他能源提供电流让FCG具有一定的磁通量。当启动电流达到峰值时，炸药起爆。随着爆炸冲击波持续前进，线圈的电磁场被不断压缩，并且让线圈内电流飙升，直到整个FCG崩溃而释放出巨大能量。

电磁脉冲武器的小型化也是其发展方向。美国新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室，就成功研制出一种大小如手提箱的装置，可以产生强大的电磁脉冲。人们设想，由突击队员潜入敌国，把这种装置放在军事、经济或政治建筑物内，将其引爆即可破坏所有电子设备，造成混乱。当然，也可将其作为弹头射向敌军，以摧毁电子系统，破坏通信，影响武器操作。

美国应用物理学公司为美国空军制造的一套被称为“马克斯发生器”的装置，也可以产生高频电磁脉冲。该公司宣称：“我们正尝试把这套系统安装在无人驾驶的航空器、炮弹或导弹上，以便能制造出一种‘电磁雷场’，用来烧毁敌人导弹的控制装置。”实际上，这种电磁脉冲对电子设备实施的是“面摧毁”，其功率可达8000万瓦，瞬间即可使供电网和有线通信网短路，也可将几十公里范围内的电子元器件烧毁。

4.一旦参战破坏力无穷

人类研制电磁脉冲武器始于20世纪70年代，20世纪90年代进入实用化阶段。目前，美国的核与非核电磁脉冲弹均已形成实战能力。2004年，美军开始对新一代电磁脉冲武器进行广泛测试，计划最终将目前造价昂贵的电磁脉冲武器的成本降至400美元以下。

除美国外，俄、英、法、德、日等国，也都在进行高功率电磁脉冲武器的开发。有国际军事专家分析认为，两次海湾战争中，伊拉克之所以被动挨打，重要原因之一就是指挥控制系统和防空设施遭到破坏，丧失了对电磁环境的控制权。

韩国也对电磁脉冲武器表现出浓厚兴趣。据英国《简氏防务周刊》报道，韩国自1999年以来就在进行这方面的研究，准备在2010年前进行这种武器的测试，2011年至2015年间制造出能够实际作战的电磁脉冲弹，广泛装备陆海空三军。

军事专家指出，2003年8月影响了美国俄亥俄、纽约、马里兰、宾夕法尼亚、密歇根等州甚至加拿大部分地区的大停电，显示了E-BOMB的潜在威慑力。在这次大停电中，200多家发电站被迫关停，其中包括几家核电站。此外由于路灯不能照明，这些地区发生了空前的交通大堵塞。铁路、航空、天然气站和炼油厂等陷入瘫痪，电视和广播信号中断。虽然大停电只持续了一天，但它给美国带来的损失却以百亿美元计。

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5.“电磁安防”已提上日程

有矛必有盾。对于电磁脉冲武器特性的研究已进行了近半个世纪，然而，对相应防护手段的研究，基本都停留在电磁兼容范畴内。目前，全球多数国家的许多军用、民用电子设备仍没有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。换言之，一旦政府机构、金融中心、通信网络、广播电视等事关国计民生的重要系统和军事设施，遭受军事强国电磁脉冲武器的打击，势必将会造成不可逆转的彻底瘫痪，对国计民生形成重大伤害。

我国在颁布《气象法》之后，围绕雷电电磁脉冲的防护已经被正式提上日程。据我国军用电子信息设施雷电防护标准编委会委员、北京欧地安科技有限公司总裁佟建勋介绍，在雷电电磁脉冲防护方面，虽然中国起步较晚，但“加速度”很快。国家有关行业政策、法规、标准的陆续出台，极大地促进了防雷行业的整体发展，中国正在逐渐缩短与发达国家的差距。

北京欧地安科技有限公司是一家专业的“电磁安防”企业。佟建勋总裁表示，相对雷电防护及其他电磁信息安全产品而言，“高能电磁脉冲武器攻击防护”要求波形抑制效果更高，器件响应时间更快。如何有效提升电磁安防技术及应用，已是建立在国家安全高度上不可或缺的技术重点之一。