电磁脉冲技术：电子设备“终结者”

信息化条件下，军事系统日益向集成化发展，通信、雷达、导航、电子仪器以及各种武器监控、目标识别及定位、军事指挥等方面均广泛地实现了信息化和智能化，这极大地提高了武器系统的综合效能。在这种趋势下，电子设备成为信息化和智能化的重要载体。这就给交战双方提供了一种新的打击域，那就是电子设备，而其中最为厉害的武器就是电磁脉冲武器，有电子设备“终结者”之称。

电磁脉冲武器的工作原理：电磁脉冲武器一般是由能源、能量转换器件、高功率微波发生器、大型聚焦天线、跟踪瞄准设备和其他系统控制等配套设备构成，其杀伤机理是电磁脉冲炸弹爆炸时能产生极短（几百纳秒）的强电磁脉冲，通过波导管送到发射天线，发射天线把能量发射到目标，使之毁伤。它可在裸露的导电体上（如电线和印刷电路板的印制线）产生数千伏的瞬时电压，对电子器件和电子设备（特别是计算机、无线电和雷达接收机）造成无法挽回的损失。电磁脉冲武器的工作原理是：当战斗部到达预定的起爆位置时，由引信启动第一个同步开关，初级电源放电，脉冲电流通过爆炸磁压缩发生器的线圈；接着启动第二个同步开关，起爆炸药，将部分炸药能量转换成电能，形成强大的脉冲电流；再通过功率调制系统和高功率微波源，将脉冲电流的能量转换成高功率微波，经微波天线发射出去后由“前门”或“后门”耦合至敌方电子信息系统实施干扰、破坏。

电磁脉冲武器通常由磁通压缩发生器和虚拟阴极振荡器组成。

磁通压缩发生器（FCG）：FCG的主要特点是技术成熟和强大的威力，它可以在数十到数百微秒时间内产生1012～1013W以上的峰值功率，产生的电流甚至超过一般闪电的1000倍以上。它的工作原理是利用瞬间爆炸力得到高度压缩的磁场，将爆炸机械能转化为瞬间电磁能。FCG基本原理和结构为：磁通压缩发生器的常见结构为圆柱形，设计上有些类似电动机，包括定子和转子两部分。磁通压缩发生器的最外层是保护层，一般由玻璃纤维等高强度绝缘材料组成，用来防止产生高能量电磁脉冲造成的破坏；保护层里面是定子，这里所说的“定子”借用了发电机的术语，它是由高强度铜线绕组构成的，用来在通电以后产生磁场，定子的两端分别为电流输入环和输出环；再往里面是由一段铜管构成的电枢管，对应于发电机的转子，它的中间填充高能量的爆炸物或推进剂。定子和电枢管之间有一段自由空间，磁场将在这段空间被压缩。磁通压缩发生器的工作过程是：首先在定子两端加上很大的电流，强度要求达到数千安培到百万安培数量级。这可以用高压电容组来驱动，或者用一个小一些的FCG产生器驱动更大的FCG。等到电流启动达到峰值以后，开始引爆电枢中的炸药，从爆破透镜处引爆后，会使电枢管膨胀，形成圆锥体迅速向前扩张。带来的效果一是快速挤压定子和电枢管之间的空间面积，使其中的磁通量密度突然压缩；第二个效果是铜管内爆炸力使铜管膨胀到定子内壁，随着爆炸波前进，将定子的绕组从电流输入环到电流输出环为止逐步短路，使绕组的电感量逐步减小一直到零。压缩磁场和短路线圈减少电感的联合效果是产生出高强度的电流脉冲，其宽度为几十到几百微秒。

虚拟阴极振荡器：它由阴极、阳极、虚拟阴极、天线、介质窗及介质头锥天线罩组成。由阴极产生的电子束经加速到达网状阳极，大部分电子经阳极射出，部分反射，在适当的条件下，射出的电子束在阳极和虚拟阴极组成的空间内发生振荡，其振荡频率由在阳极和虚拟阴极组成空间的本振特性和电子束参数决定，而且往往是调频的，通过改变腔体结构就可以改变振荡频率和振荡模式，当微波能量达到一定程度时，微波从谐振腔经导能装置送入喇叭口辐射出去，从而形成强功率电磁脉冲。由于工作频段是微波波段，喇叭天线具有较强集束能力，因此喷射出的电磁能量有较强的方向性从而形成定向杀伤能力。

电磁脉冲武器的产生来源于一次核试验，1962年7月，美国在太平洋中部的约翰斯顿岛进行的一次空中核爆炸试验造成了1400千米之外的夏威夷檀香山地区的供电网发生跳闸，连高压电线的避雷装置都全部被烧毁。事后经调查研究发现，这起电网事故是核爆炸释放出高能微波的电磁脉冲效应惹的祸。这一发现启发了有关军事专家，专门用于破坏对方电子设备的核电磁脉冲弹因此成为美国研究和发展第三代核武器的一个重要组成部分。但是核武器的副作用太大，其使用要受到诸多因素的制约，所以美军一直试图找到一种以非核爆炸形式得到高能电磁脉冲的方法，以用于常规战争。直到20世纪80年代后期，随着相关技术的成熟，美军终于找到了解决的办法。他们通过一系列特殊装置，把普通炸弹爆炸的机械能转化为高强度电磁脉冲能量。当电磁脉冲炸弹在目标上方爆炸后，会辐射出高强度的电磁脉冲，对处于杀伤半径内的不同类型的电子设备造成大面积的杀伤。1991年海湾战争期间，美军在E-8“联合星”飞机上携带并投掷了电磁脉冲炸弹，有效地破坏了伊拉克军队的地面指挥系统。这是电磁脉冲炸弹第一次在战争中运用，并取得了成功。此后美国加速进行了电磁脉冲武器的研制，1996年研制出电磁脉冲巡航导弹。1999年3月，美国在科索沃战争中又使用电磁脉冲炸弹造成南联盟部分地区通信设施全面瘫痪3个多小时。2003年美军又在伊拉克战争中向伊拉克国家电视台投掷了电磁脉冲炸弹，立即造成了电视转播信号的中断。1998年俄罗斯也研制出了类似于美国的电磁脉冲炸弹。此外，英国、法国、德国、日本等国家也都在进行高功率微波武器的开发。