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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:

"反电子设备高功率微波先进导弹项目"(CHAMP, Counter-electronics High-power Microwave Advanced Missile Project)旨在研制一种实验性的巡航导弹,用来攻击电子目标,比如生产大规模杀伤性武器的工厂。作为该项目的主要承包商,无论美国空军还是波音公司都不会透露该项目的技术细节,不过这种巡航导弹还只是一个原型。去年CHAMP在进行试飞时,并没有携带高功率微波武器设备。

把微波发生器做得足够紧凑,以便适合导弹投放是可能的。美国得克萨斯理工大学的工程师,研制了一种实验性的、基于爆炸触发的微波源,直径16厘米,长不到2米,但该工程的首席研发人员安德列亚斯•诺伊贝尔(Adreas Neuber)指出,他们的研究还存在一些物理限制:为了在保持系统小型化的前提下,使微波功率最大化,工程师必须增强微波源内部的电场强度。这样做可能会使系统的绝缘材料严重失效,导致系统在聚集起高能量之前就引发短路。

即便军方真的能将高功率微波武器设备投送出去,并能击中目标,那么电磁脉冲的杀伤力到底如何,对此人们也有不小的争议。上世纪80年代末,美国空军对微波武器进行的首次公开测试中,一部名为"吉普赛人"(Gypsy)的设备成功瘫痪了一家银行的个人计算机,不过基于那次成功的后续研究却变得极其困难,曾在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室担任"降低威胁"(threat reduction)部门副主任的物理学家道格•毕森(Doug Beason)说,"我们知道微波是如何影响电子元件的,例如晶体管、电容器、感应器等,但把这些元件整合到复杂的电路系统中时,用微波再进行破坏就变成了一个更像是由随机性控制的过程,我们无法每次得到相同的结果"。另外,毕森还出版了一本探讨直射能武器的著作——《E弹》(2005年)。

当电磁能量流穿过外围结构(例如建筑物)时也存在类似的不确定性。"这一过程是混乱无序的,"美国新墨西哥大学的电气工程师埃德尔•沙姆格鲁(Edl Schamiloglu)解释说,他参与了一项由美国国防部资助、多个大学合作的研究计划,试图改进这一过程,"当电磁辐射或波束进入外围结构后,它会来回反射并且不会有重复的轨迹。"沙姆格鲁说。

总之,在"吉普赛人"实验的20多年后,科学家仍不清楚这种武器的杀伤力究竟如何。况且敌方可能会采取反制措施,这些措施可以很简单,例如在敏感电子设备四周装上"法拉第笼"(Faraday cage)——这和微波炉里使用的铝制电磁防护网是一回事。

针对破环电子设备的研究大部分都是保密的,但在2001年,美国空军宣布,以人为目标的微波武器的研发取得了实质性进展,也就在那时,主动拒止系统开始为世人所知。

该系统的研发始于上世纪90年代,当时美国空军正致力于微波生物效应的研究。一项代号为"你好"(Hello)的计划研究了如何调制微波加热效应,以便在人的内耳中产生"咔哒"声和"嗡嗡"声,以制造能够摧毁人心理的"大脑噪音"(voices in the head)。另一代号为"再见"(Goodbye)的项目,则希望用微波来制止人群暴动。还有一个名为"晚安"(Good Night)的项目,它是想要弄清楚微波能否杀死一个人。

前景渺茫

最终,只有"再见"项目进入了武器研发阶段,进一步的生物效应研究在美国得克萨斯州圣安东尼奥附近的布鲁克斯空军基地秘密进行。然而,就在测试武器已经准备好从动物实验转为人体实验时,该项目险些下马。2000年,美国五角大楼防御研究和工程主管,同时也是得克萨斯大学奥斯汀分校的核工程师汉斯•马克(Hans Mark)访问了布鲁克斯,了解项目的进展。"马克博士不相信这一效应,"毕森回忆道,"而且他还同一位主要研究人员发生了争吵。"但是,项目如果要继续,还需要得到马克的批准,所以马克同意根据实验结果来做决定。

最终,美国空军进行了人体实验。布鲁克斯的科学家打趣道,"从没见过一位政府官员的态度转变得如此之快,"毕森回忆说。

马克表示,他之所以对"再见"项目的效应持怀疑态度,是因为他觉得其拥护者对此的宣传"过于夸大"。不说别的,单说该系统中驱动脉冲发生器的超导磁体所需要的冷却系统,就因为太大太笨重而不可能在实战中应用。马克还说,他允许该系统进行到人体实验这一步,并不是因为他被说服而认为该系统可行,而是在他自己暴露在微波束里,经过亲身体验之后,觉得人体实验至少不会伤到人。不过他也说,"这个项目基本上就是在浪费钱"。

事实已经证明,马克的担心确有先见之明:部署这种武器的努力最终是竹篮打水一场空。在2001年的首次展示中,美国国防部宣称,主动拒止系统能用于如科索沃和索马里等地的维和行动,但当美

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