3.微波武器
微波武器,就是采用强微波发生器和高增益定向天线发射出强大的、会聚的微波波束,对目标起杀伤破坏作用的武器。简单地说,就是利用微波束杀伤破坏目标的武器。它是定向能武器的一种。
那么,微波为什么能作为武器,微波武器是怎样杀伤破坏目标的呢?物理学知识告诉我们,微波是波的一种。它是一种波长很短的(大约1毫米到1米)无线电电磁波。但它的频段范围很广,为300兆赫到30万兆赫,具有光波的特性,在空间以光速直线传播,且可以穿透电离层,进入宇宙空间。微波有个最独具的特性是,对口径一定的抛物面天线,其增益与波长的平方成反比,波长越短,其增益效果越高。当增益达到了一定的能量,且直接作用于某一目标时,它就表现出军事上武器的杀伤作用了。
微波武器对目标的杀伤机理,既不同于激光武器的“三绝招”,也不同于粒子束武器的“三板斧”,它具有的是一种类似于武术界“太极神功”的内杀伤效应。
对人员目标的“软杀伤”。微波武器对人员的杀伤既不同于常规武器对人员的损伤,也有别于其他两种定向能武器的破坏。它是通过微波对人体作用产生的“非热效应”和“热效应”的软杀伤来实现的。
“非热效应”是指人体受到较弱能量的微波照射后引起的伤害,包括心理损伤和微妙的功能减退现象。它可使人员神经混乱、头痛、烦躁、记忆力减退。比如,用它可损伤高性能飞机的驾驶员或其他精密系统的操作人员,使之发生变态反应。(https://www.daowen.com)
“热效应”是由强微波能量对人体的照射引起的。在强微波能量的作用下,人体细胞的分子以惊人的速度运动,彼此碰撞,产生热功能等生理效应,即“热效应”。由于微波具有很强的穿透力,故不仅可使人体皮肤的表面被“加热”,而且也可使人体的深部组织被“加热”;加之深部组织散热困难,所以升热速度比表面更快,致使人还未感到皮肤疼痛,深部组织已受到损伤。
微波武器对现代武器系统的破坏手法是“以柔克刚”。它是通过对武器系统的电子设备的破坏来实现的。一是强微波束可直接使工作于微波波段的雷达、通信、导航、侦察等电子设备,因过载而失效或烧毁;二是微波束通过导体时,即产生感应电流,由于电磁场强度很大,导体特别是芯片上的微电路承受不了所产生的电流而被烧毁,从而使整个武器系统失效。实验表明,当微波能量超过1000瓦/平方厘米时,可在很短时间内加热破坏武器装备,并可能引爆炸药或核武器。
由于微波束是以光速传播的,因此,微波武器除具有其它定向能武器所共同具备的优点外,还具有能照射较大的目标区、作用距离远、不受气候影响的特性。同时,它还是对付未来隐形飞机、导弹等飞行器的有效武器。因为这些隐形飞机或导弹表面上的微波吸收材料,正好利于充分吸收微波能量,并使之迅速加热升温而毁坏。可见,微波武器将成为未来比较理想的防空、反导弹、反卫星武器和破坏C3CM(指挥、控制与电子对抗)的重要手段,并可成为多层次的反弹道导弹防御系统的重要组成部分。
微波束武器通常由超大功率微波发射机、大型高能波束天线和跟踪瞄准控制系统组成。其中超大功率微波发射机是微波武器的“弹仓”。它向微波武器提供发射用的“波弹”。大型高能波束天线用于把超大功率微波发射机输出的能量会聚在窄波束内,使微波束能量高度集中,以极高的强度或密度(其能量要比雷达的能量大几个数量级)辐射和轰击目标,以杀伤人员和破坏武器系统。由于目前在微波武器的输出功率、效率以及微波束的聚焦与控制等方面的问题尚未能解决,微波武器仍处于实验研究阶段。预计21世纪初,这些武器有可能投入作战使用。