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微波武器前景黯淡:能量消耗巨大难上战场

时间:04-08 来源:环球科学杂志 点击:

虽然对高功率微波的研究已经进行了50年,美国军方仍未能制造出实用的微波武器

虽然对高功率微波的研究已经进行了50年,美国军方仍未能制造出实用的微波武器

1962年进行的“海星一号”核试验

1962年进行的"海星一号"核试验

1962年进行的"海星一号"核试验虽然对高功率微波的研究已经进行了50年,美国军方仍未能制造出实用的微波武器,这种耗时耗能巨大的武器能否出现在未来的战场上?

撰文 莎伦•温伯格(Sharon Weinberger) 翻译 王栋

对一些五角大楼的官员来说,2007年10月的那次公开演示,看起来就像多年的梦想成为现实——终于可以用一束能够造成灼伤痛苦的能量来对付记者了。

在美国弗吉尼亚州匡蒂科进行的这次演示,是美国空军的主动拒止系统(Active Denial System)为数不多的公开展示之一。这是一种试验性非致命防暴武器,它能够发射一束95G赫兹(1G=109)的微波,侵入皮肤的深度不超过半毫米,所以该微波束能够给人造成剧烈的灼烧感,以此迫使他们避开,但理论上不会对人造成永久性的损伤。

然而,测试当天是个阴雨天,空气中的雨滴起到了水汽通常会造成的效果——吸收微波。结果,当一些记者自愿置身于这束被衰减了的微波里时,他们发现,在这样一个阴冷的天气里,那种由微波造成的暖暖的感觉还真是蛮舒服的。

虽然,在今年3月份那个晴天里的演示要成功得多,但它仍未能改变一项基本事实,那就是似乎没有人对五角大楼唯一承认且已经发展成熟的"高功率微波"(high-power microwave,HPM)武器感兴趣。虽然,主动拒止系统(在大多数情况下)都能如其宣称的那样有效,但其巨大的体积、能量消耗以及技术上的复杂性让它无法在战场上产生实际作用。

高功率微波武器的研发,源于大约50年前的东西方技术竞赛,这种武器的研发在各个方面都遭遇了困境。在美国,虽然用于电磁武器研发的经费与冷战时期的水平相比有所减少,不过每年仍约有4 700万美元,但研究进展却依然迷雾重重,"甚至还有很多虚假消息,"英国伦敦国王学院已退休的核物理学家彼得•齐默曼(Peter Zimmerman)说,他同时也是位于华盛顿的美国军备控制与裁军署(US Arms Control and Disarmament Agency )的前任首席科学家。虽然将来的研究或许能带来科学上的进步,但"我不认为他们能制造出有效且实用的武器。"他补充道。此外,对美国高功率微波项目持反对态度的人认为,此项目已经变成了一项遥不可及的妄想,加之其保密的特性,使得这项研究要想取得真正的进展愈加困难。

电磁武器 (军队里俗称"E弹")的概念,最早是在1962年7月8日提出的。也是在那一天,美国进行了当时最高当量,代号为"海星一号"的高空核试验。当天夜里11点零9秒(夏威夷时间),一枚140万吨当量的热核弹头在太平洋中部400千米的高空被引爆。爆炸产生的大量高密度带电粒子沿着地球磁场向外迸发。它们的回旋运动产生了一束微波脉冲,导致测量仪器失准。爆炸所产生的极光带在洋面上空闪烁,照亮了整个夜空。在距离爆点1 300多千米外的檀香山(Honolulu),脉冲不仅导致防盗警报器此起彼伏,路灯也纷纷熄灭,最后连供电线路也跳闸瘫痪了。

1963年8月签订的《部分禁止核试验条约》(Partial Test Ban Treaty),禁止进行除地下以外任何地点的核试验。从那时起,再也没有类似"海星一号"那样的核试验了,但是,当时冷战双方的军事决策层,发现了这次实验中电磁脉冲的破坏潜能,并展开了一场利用这种潜力制造非核武器的竞赛。

进展不顺

从一开始,美国空军一直就是高功率微波项目的主要投资方。最初,它的目标是研制出能够瘫痪敌方计算机、通讯系统及其他电子设备的武器。从理论上来说,该想法依然十分诱人:E弹的爆炸会发射出以光速运动的微波"子弹",在恰当的频率下,这些子弹就能够使目标丧失功能而不会造成附加伤害。一次小规模的爆炸就可以让车辆熄火困在原地,雷达变成"瞎子",计算机也会被毁坏……

然而,要实现以上目标,高功率微波武器还要面临一个主要的技术挑战:即如何产生一束既高度定向(能够选择特定目标),又具有足够大功率(对目标造成显著影响)的脉冲?而且发射装置最好要足够轻便,能够用飞机或导弹投放。

其实,电池驱动设备就能够产生高功率微波脉冲,不过,要想产生这种能摧毁电子设备的高度聚集的能量,通常还需要在设备内部引发一次普通的爆炸(参见插图"E爆炸"),但在有人驾驶的飞机里这样做是很危险的,齐默曼也指出,"在(飞机的)关键部位,几磅炸药就能让它坠毁"。所以最近几年,美国空军一直在寻求能用导弹投放的高功率微波武器。

"反电子设备高功率微波先进导弹项目"(CHAMP, Counter-electronics High-pow

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