国外高功率微波武器技术发展概览

  高功率微波武器又称为射频武器，是利用高功率微波束毁坏敌方的电子设备和杀伤作战人员的一种定向能武器。该武器的辐射频率通常在1-30吉赫兹范围内，输出脉冲功率在吉瓦级。高功率微波武器属“软杀伤”武器，可从远距离把电子器件“烧”坏，使整个武器失效，也能使人精神错乱、行为失常、眼睛失明、心肺功能衰竭甚至死亡。

  在世界军事高技术领域，高功率微波武器一直是各国追求的目标。在这样的领域，美国无疑是龙头老大，俄罗斯凭借深厚的微波技术积累和实践也占有一席之地，中国的追赶者脚步也非常密集。

  高功率微波武器对现代武器中的电子系统具有非线性干扰、降级和损坏效应，并且这些效应对信息化武器装备和系统的破坏机理具有普适性，不随目标种类不同而变化。该技术具有以点破面的局部攻击能力，是未来战争中潜在的重要电磁打击手段。

  自20世纪60年代开始，美俄（苏）两国就在高功率微波领域展开了一场长期的、非核武器的军事竞赛。2016年，美俄高功率微波武器获得了较大的发展，多个具有一定实战化意义的武器系统集中涌现。此外，美俄也分别推出了雄心勃勃的高功率微波武器发展计划。

  Krasukha系列电子战武器由俄罗斯无线电电子技术公司（KRET）研制，包括两个型号：Krasukha-2和Krasukha-4系统。

  Krasukha-2系统是一款集成度很高的车载高功率微波干扰系统，可以在上百千米外对预警机实施干扰，尤其针对美国E-3预警机和其他使用S波段的系统。Krasukha-2系统的研制始于1996年，在2011年完成系统模块设计，并于2014年提前交付俄罗斯军队使用。2015年，KRET在第12届莫斯科航空航天展览会上，正式展示了Krasukha-2系统。

  Krasukha-2发射系统采用反射面天线个次级馈源组成。整个反射面天线°旋转的平台上，最大俯仰角可达5°，在天线°范围内都可通过旁瓣实施有效干扰，对预警机的作用距离可达150-300千米。Krasukha-2装有100千瓦的发电机和功率调节系统。

  Krasukha-4系统是Krasukha系列最新的陆基电子压制和防护系统，能够对抗美国E-8C类战场监视机、“捕食者”无人侦察攻击机、“全球鹰”无人战略侦察机，以及“长曲棍球”系列侦察卫星。据俄罗斯《军事检阅》消息，Krasukha-4系统使用BAZ-6910-022型越野卡车底盘，全重40吨，载重量20吨，公路最高速度80千米/小时，续航里程1000千米，车组人员3-7人。总系统可用伊尔-76运输机实施远程的投送。

  Krasukha-2和Krasukha-4系统是俄罗斯先进电子战能力的重要组成部分。Krasukha-2系统研制时的出发点是重点压制空基观测雷达，用途相对狭窄，只能对抗空中目标。而Krasukha-4系统的用途则相对广泛，甚至能对抗间谍卫星。两者联合使用，可以覆盖数百千米的区域，可有效防范敌方雷达探测，并对敌方的电子和通信设施进行软杀伤。有消息指出，俄罗斯每个军区通常会有两个独立电子战连，其中一个连队会装备Krasukha-2系统和Krasukha-4系统。

  Krasukha-2系统和Krasukha-4系统已经在2014年的乌克兰冲突和2015年的叙利亚战争中初露锋芒，有着不错的表现。2016年10月，俄罗斯在叙利亚Hmeymim基地部署Krasukha-4系统。众所周知，叙利亚“国”缺乏电子战能力，因此俄罗斯在叙利亚部署Krasukha系统主要是用于对抗北约在该地区部署的预警机和侦察机，检验其电子战能力。

  至于效果如何，援引英国皇家国际事务研究所在2016年3月发布的一份研究报告，目前俄罗斯的电子战武器已在某些特定的程度上压制了北约的电子战能力，取得了一定的领先优势。

  2016年7月，俄罗斯KRET披露了为第六代无人作战飞机安装微波武器的计划。KRET第一副总裁顾问弗拉基米尔·米赫耶夫指出，俄罗斯第六代飞机将实现有人-无人机编队技术，采用有人飞机控制无人机群的方式。第六代飞机中使用的无人机能轻松实现超音速飞行，飞行速度可达马赫数4-5，并能在临近空间飞行。米赫耶夫称，KRET公司将在第六代飞机配属的无人机上安装高功率微波武器，能够使敌方飞机的电子设备失效，其攻击半径可达数十千米。

  KRET指出，高功率微波武器只会在第六代战机配属的无人机上部署，根本原因是现有的屏蔽罩、特殊眼镜和镀金玻璃天篷等减少辐射的保护的方法，没办法实现对高功率微波的完全屏蔽。在有人飞机上部署高功率微波武器，会使飞行员受到电磁辐射，损害他们的健康。

  该计划的实现面临着许多困难和挑战，其中最大的挑战是KRET能否解决战机自身不受高功率微波武器影响这一难题。虽然KRET已经成功地在苏-34战斗机上安装了“希比内”电子战综合系统，该系统可对包括“爱国者”防空系统制导雷达在内的多种军用电子科技类产品进行干扰和压制，拥有一定的电子仪器抗辐射加固经验。但考虑到目前电子战武器的功率通常为兆瓦量级，而高功率微波武器的功率可高达吉瓦量级，在这样大的功率下保证无人机上各种精密电子仪器正常运行，仍将是一个不小的挑战。

  2016年7月，美国陆军公布了Phaser高功率微波武器样机试验视频。视频显示，在2013年9月-10月间，陆军在俄克拉荷马州锡尔堡的陆军火力卓越中心内，成功使用雷声公司研制的Phaser高功率微波武器进行了拦截小型无人机目标的防空试验。这是陆军首次披露雷声公司研制的新型高功率微波武器样机系统，但陆军并未公开高功率微波武器在测试中的拦截距离，只是透露出无人机的飞行高度为30.5米。

  试验布局主要由3部分所组成：AN/MPQ-64“哨兵”地空警戒雷达、近程战术雷达和高功率微波地面站。三者呈三角形布局，正对无人机也许会出现的方向，其中高功率微波地面站在前，方便地空警戒雷达和近程战术雷达发挥其探测距离远、扫描范围广的优势。

  试验过程中，Tempest无人机和Flanker无人机放飞，警戒雷达与近程战术雷达发现目标并将其传送给Phaser高功率微波样机指挥控制管理系统，样机调整发射天线并发射微波束，跟踪并击落小型无人机。在试验中，Phaser武器系统不仅能在发现无人机后迅速将其瘫痪，还可同时击落多架无人机。

  试验后美国陆军希望逐步降低高功率微波的能耗，并尽可能缩小其尺寸，使其未来可担负拦截对手“蜂群”式无人机攻击的任务。

  Phaser反无人机系统以柴油为动力，安装在集装箱上，搭载的雷达能够检测到目标物并将信息发回Phaser系统，随后Phaser系统会一直跟踪目标所在的位置，然后向威胁物方向发射高能微波，烧毁目标物内部的电子元件。由于这种攻击方式的特殊性，整个攻击过程悄无声息，没有肉眼可见的火光、激光束甚至爆炸声。Phaser系统不仅仅可以击落无人机及其集群，还能够被用于摧毁目标范围内的汽车、坦克、直升机及其他电子设备。

  有资料显示，Phaser高功率微波武器系统与波音公司为美空军研究实验室建造的“反电子设备高功率微波先进导弹项目”（CHAMP）中使用的技术相同，是CHAMP的衍生版。CHAMP曾于2012年10月在犹他测试与训练靶场做试验，成功使计算机瘫痪。雷声公司的Phaser高功率微波武器系统在配置上还与“主动拒止系统”类似，包括其反射器和控制反射镜，但二者拥有不同的任务集，前者主要是针对武器系统的电子设备，后者主要对人产生拒止效应。外界认为Phaser装置使用的雷达系统或为AN/MPQ-64雷达，该雷达是用于美国陆军前沿战区防空系统（FAADS）的地基雷达，由雷声公司电子系统部研制，为FAADS武器提供逼近目标的位置。

  2016年5月，Leido公司向美国国会和军方展示了其研制的高功率微波反爆炸物装置。该系统可发射特定频率的高功率微波，能够在足够远的距离引爆简易爆炸装置，以保证军事人员安全。其设计团队负责人Schaefer称，该系统对任意触发机制都有效，能够在移动中使用，并可以连续运行几个小时。

  该装置实物使用美国标准军用卡车运载，卡车上配有保护装甲，卡车前端安装了地雷滚轧机，整个装置的电源系统、高功率微波产生系统和相关控制管理系统均集成在卡车运载的棕色集装箱中，其发射天线采用平面阵列天线，安装在卡车驾驶室顶部。

  目前，美国空军研究实验室进行的相关基础研究工作表明，该系统已经通过测试并证实了其有效性。在进行展示之前，已经对该系统来进行了一系列的测试，最重要的包含：最初进行的固定系统测试，在柯特兰空军基地和白沙导弹靶场进行的移动系统测试，在中国湖试验场进行的车辆测试，在2013年进行的海外实际运行评估测试。在技术层面，Leido公司的反爆炸物装置有两个特点尤为引人关注。一是该装置的初级能量源产生的功率达到了1兆瓦。二是该装置的发射系统采用了阵列天线作为发射天线，而不是传统的反射面天线。

  大功率能量源和阵列天线的使用，表明Leido公司的反爆炸物装置应具有较高的输出功率，其射程和能引爆的种类也将得到大幅度提高，这使得该装置具有了一定的实战化意义。但Leido公司的这套系统，是否能像他们宣称的那样“对任意触发机制都有效”，则还有待进一步的观察。

  美国反电子高功率微波先进导弹计划于2009年开始启动，并于2012年在犹他试验场进行了测试，试验使用的CHAMP的功率源由美国圣地亚国家实验室研制，总系统由波音公司封装到AGM-86导弹中。在此次试验中，CHAMP对位于不同地点的多个目标实施了攻击，令计算机机房停止运转。波音公司在新闻发布会上表示，CHAMP可在单次任务中对大量目标实施有选择的、高频无线电波打击，测试导弹执行预定飞行计划并发射高功率微波能量，有效瘫痪了目标计算机的数据和电子子系统。

  2016年3月，雷声公司获得了一份逐步推动CHAMP技术发展的合同，该合同为期18个月，价值1000万美元。其中，480万美元用于翻新美国空军的两枚常规型AGM-86空射巡航导弹，并将CHAMP项目研制的高功率微波战斗部集成到这两枚导弹上，但没包括飞行试验内容；另外520万美元用于开展定向能研究，将重点研究高功率微波武器的功率和杀伤半径问题、频率选择和传输问题，以及如何防止高功率微波对自身载具的损伤。

  目前，CHAMP可以在运行期间发射上百个脉冲。而根据CHAMP作用距离和电子设备的屏蔽能力的不同，CHAMP会对电子系统造成3种程度的损伤：系统要重启、系统要维修、系统已经损坏。

  2014年11月，美国空军公布了定向能武器路线图之高功率微波（HPM）武器部分。美国空军计划在2016年实现配装AGM-86C/D常规空射巡航导弹（CALCM）第二代高功率微波武器，可多次打击和多目标打击；在2024年之后实现可配装AGM-158B增程型联合空对地防区外导弹（JASSM-ER）的高功率微波武器，优化波形以增强效力，提高能源效率，降低尺寸、重量和功耗；在2029年之后实现可配装第五代战斗机和无人机的高功率微波武器。这一技术子领域的整体目标则是“增加高功率微波武器家族的能力，这一武器家族可配装各类空中平台”。

  2016年，美国空军还在持续推动HPM的生物效应研究，在2016年11月公布的39项计划中，有3项研究涉及到了HPM生物效应。其中，短脉冲电磁场对哺乳动物细胞的影响项目旨在研究高峰值功率微波对生物体的影响，建立HPM场分布和生物效应影响综合模型，以确保士兵在战场上的安全。利用纳秒级脉冲电磁场替代微波，以研究在高峰值功率微波影响下细胞膜结构变化、细胞形态和生理学变化、细胞基因和蛋白质表达谱的变化。HPM电刺激生理响应研究旨在研究生物组织中电脉冲和HPM的相互作用，以研究HPM对生理系统的影响机制。电磁辐射生物响应研究旨在研究电磁场与生物系统的相互作用，该项目的研究重点是理解电磁能对细胞的微妙影响。

  2016年对高功率微波武器的发展是不平凡的一年。在乌克兰冲突和叙利亚战争中，电子战力量接受了实战的考验并取得了一定的优势。在此背景下，俄罗斯显然进一步加大了对高功率微波武器的重视程度和发展力度：先是在叙利亚Hmeymim基地部署了Krasukha系统，以对抗北约在该地区部署的预警机和侦察机，接着又提出了雄心勃勃的空基高功率微波武器计划，为高功率微波武器在俄罗未来战争力量体系中划出了一席之地。

  俄罗斯在高功率微波武器和电子战领域的进步，给美国高功率微波武器的发展提出了挑战和现实层面的需求。在第三次“抵消战略”中，美国认为高功率微波是一项能够改变未来战争游戏规则的技术，这就又为高功率微波武器的发展提供了战略层面的需求。在此背景下，美国正在加速高功率微波武器的研究，一方面美国努力推动现有高功率微波武器技术实战化，连续推出了几项技术成熟度较高的系统，最重要的包含Phaser反无人机系统、Leido公司的反爆炸物装置和CHAMP。另一方面，加大了高功率微波基础技术的研究力度。

  总的来看，美俄在高功率微波武器的实战化方面，都取得了一定的进展，并加大了对高功率微波武器发展的支持，而高功率微波武器也逐渐会在未来的战争力量中争取到一席之地。