電磁脈沖武器又叫射頻武器，它是利用高能量的電磁波輻射去攻擊和毀傷目標(biāo)的。電磁脈沖武器號稱“第二原子彈”，世界軍事強(qiáng)國電磁脈沖武器開始走向?qū)嵱没?，對電子信息系統(tǒng)及指揮控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成極大威脅。常規(guī)型的電磁脈沖炸彈已經(jīng)爆響，而核電磁脈沖炸彈——“第二原子彈”正在向人類逼近。

1   概述
電磁脈沖武器號稱“第二原子彈，世界軍事強(qiáng)國電磁脈沖武器開始走向?qū)嵱没?，對電子信息系統(tǒng)及指揮控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成極大威脅。常規(guī)型的電磁脈沖炸彈已經(jīng)爆響，而核電磁脈沖炸彈——“第二原子彈正在向人類逼近?！薄?br />  
2   發(fā)展
目前電磁脈沖武器主要包括核彈和非核彈。核彈是一種以增強(qiáng)電磁脈沖效應(yīng)為主要特征的新型核武器。非核彈，是利用炸藥爆炸壓縮磁通量的方法產(chǎn)生高功率微波的電磁脈沖武器。微波武器可使敵方武器、通訊、預(yù)警、雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)備中的電子元器件失效或燒毀；導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)誤碼、記憶信息抹掉等，強(qiáng)大的高功率微波輻射會使整個通訊網(wǎng)絡(luò)失控。甚至能夠提前引爆導(dǎo)彈中的戰(zhàn)斗部或炸藥。電磁脈沖武器還能殺傷人員，當(dāng)微波低功率照射時，可使導(dǎo)彈、雷達(dá)的操縱人員、飛機(jī)駕駛員以及炮手、坦克手等的生理功能發(fā)生紊亂，出現(xiàn)煩躁、頭痛、記憶力減退、神經(jīng)錯亂以及心臟功能衰竭等癥狀；當(dāng)微波高功率照射時，人的皮膚灼熱，眼患白內(nèi)障，皮膚內(nèi)部組織嚴(yán)重?zé)齻踔林滤?。前蘇聯(lián)的研究人員曾用山羊進(jìn)行過強(qiáng)微波照射試驗(yàn)，結(jié)果1公里以內(nèi)的山羊頃刻間死亡，2公里以內(nèi)的山羊也喪失活動功能而癱瘓倒地。電磁脈沖電磁脈沖電磁脈沖電磁脈沖
 
3   誕生
1961年10月31日，蘇聯(lián)在新地島上空35千米處進(jìn)行空爆核試驗(yàn)，不料氫彈不僅毀滅爆心附近的一切，還對數(shù)千千米范圍內(nèi)的電子系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，蘇軍地面的防空雷達(dá)被燒壞，無法探測空中的飛行目標(biāo)；數(shù)千千米長的通訊中斷，部隊1個多小時處于無法指揮狀態(tài)。無獨(dú)有偶，1963年7月9日，美國在太平洋的約翰斯頓島上空40千米處進(jìn)行空爆核試驗(yàn)后，距約翰斯頓島千米之遙的檀香山卻陷入一片混亂。防盜報警器響個不停，街燈熄滅，動力設(shè)備上的繼電器一個個被燒毀……1400
當(dāng)時人們并不能解開這個謎。后來經(jīng)過幾年的研究，才發(fā)現(xiàn)這是氫彈爆炸所產(chǎn)生的電磁脈沖造成的惡果。原子彈爆炸會產(chǎn)生沖擊波、光輻射、早期核輻射和放射性污染四種效應(yīng)，而氫彈爆炸又增加了另一種效應(yīng)，即電磁脈沖。
氫彈爆炸時，早期核輻射中的α射線會與周圍介質(zhì)中的分子、原子相互作用，激發(fā)并產(chǎn)生高速運(yùn)動的電子（康普頓效應(yīng)），大量高速運(yùn)動的電子形成很強(qiáng)的電場。在爆心幾千米范圍內(nèi)電場強(qiáng)度可達(dá)到每米幾千伏到幾萬伏，并以光速向四周傳播。它的作用范圍隨著爆高的增加而擴(kuò)大。當(dāng)量1000噸的氫彈如在40千米高空爆炸，可影響整個歐洲。
美國軍事專家看到了這種由核爆炸產(chǎn)生的瞬時電磁脈沖的軍事價值，開始不遺余力地研究如何增強(qiáng)核爆炸時產(chǎn)生的電磁脈沖效應(yīng)而抑制其他幾種效應(yīng)，他們把這種能產(chǎn)生強(qiáng)大電磁脈沖的武器稱為電磁脈沖彈。
實(shí)際上，電磁脈沖武器早在上世紀(jì)就已誕生。在電子裝備逐步主宰戰(zhàn)場的當(dāng)下，它憑借著“不損一磚一瓦，不傷一兵一卒，能制敵于無形”的神奇威力，逐漸成為改變戰(zhàn)爭規(guī)則的新武器之一。但這恰是倚重電子技術(shù)的美國人所擔(dān)心的，因?yàn)樗麄冏钆逻@種優(yōu)勢被別國打破。
 
4   原理與運(yùn)用
電磁脈沖/高功率微波武器是將電磁頻譜能量集中投射的一種武器系統(tǒng)，其特點(diǎn)就是能量集中，使投向目標(biāo)物的能量密度（單位面積中的能量）很高，可由直接照射及耦合侵入的熱能累積效應(yīng)造成目標(biāo)物損壞，并造成微波同頻段的嚴(yán)重干擾。其優(yōu)點(diǎn)是攻擊速度為光速，從發(fā)射到擊中目標(biāo)所需要的時間極短，命中率高，無質(zhì)量故障，不存在彈道等問題。
●康普頓效應(yīng)
核爆電磁脈沖核彈爆炸時，除了產(chǎn)生輻射、熱浪和震波外，還會產(chǎn)生射線撞擊大氣中的氣體分子，使大量的自由電子釋出。這些自由電子受到地球磁場的作用，會進(jìn)一步產(chǎn)生瞬間超強(qiáng)電磁輻射。這個從核爆到電磁脈沖產(chǎn)生的效應(yīng)，通常稱為康普頓效應(yīng)（Compton）。
核爆射線伴有大量的電子流產(chǎn)生，由于呈輻射走向，流向并不集中，因此在地球磁場的作用下，大多地區(qū)會暴露在一個瞬間大電磁場內(nèi)，用電設(shè)施將因電磁感應(yīng)而受損。
●非核電磁脈沖彈
非核電磁脈沖彈（E-bomb）由于高空核爆的電磁脈沖可以影響很大的地面范圍，因此在實(shí)際作戰(zhàn)運(yùn)用上，也可能傷及進(jìn)攻者的自身裝備。因此，一些非核的、運(yùn)用高能微波技術(shù)來產(chǎn)生、可以影響局部地面范圍的電磁脈沖武器，也就在世界的先進(jìn)國家進(jìn)行研制，并且有部分產(chǎn)品已問世。據(jù)說2003年，美國首次使用電磁炸彈（E-Bomb）攻擊伊拉克，巴格達(dá)的電視全面中斷，數(shù)小時后才能恢復(fù)，而且信號仍然很微弱。由于美國國防部從不承認(rèn)擁有這種武器，到目前為止，嚴(yán)格上來說電磁炸彈從未用于實(shí)戰(zhàn)。這種炸彈主要包含高壓電源供應(yīng)器、炸藥發(fā)電機(jī)（FCG）、虛陰極管（Vircator）以及微波天線等。
電磁炸彈的工作原理，可以簡單的說明如下：首先運(yùn)用電源供應(yīng)器將電池能量充入同軸電容器內(nèi)，以產(chǎn)生高壓。再將這一高壓瞬間與流量產(chǎn)生器內(nèi)的螺旋狀導(dǎo)線導(dǎo)通，并且在導(dǎo)通電流最大時的瞬間，起爆在螺旋狀導(dǎo)線內(nèi)的炸藥，以壓縮磁通量的方式提升螺旋狀導(dǎo)線上的電流。接著將此電流導(dǎo)入虛陰極管，以諧振方式產(chǎn)生高頻電波，最后由微波天線對著指定方向發(fā)射出電磁脈沖波。電磁炸彈的作戰(zhàn)影響范圍，約在數(shù)百米之間。所以說，HEMP是一種戰(zhàn)略性電磁脈沖武器，電磁炸彈則是一種戰(zhàn)術(shù)性電磁脈沖武器。
高功率微波武器高功率微波武器通常是由電源產(chǎn)生器、脈波變形系統(tǒng)、微波輻射源與指向性天線組合而成，其中的高功率微波輻射源為關(guān)鍵組件。
美國在研發(fā)各種頻率的高功率微波源以及可投射高功率微波天線方面具有重大進(jìn)展。根據(jù)專家分析估計，實(shí)戰(zhàn)性微波武器中所需的高功率微波源規(guī)格為：頻率以上、功率大于1GW以上。美國軍方已提出多項(xiàng)微波武器應(yīng)用概念，包括信息通信戰(zhàn)（Information Warfare, IW）、壓制敵方防御（Suppression of Enemy Air Defence, SEAD），以及自我防衛(wèi)等。1GHz
俄羅斯則于2001年10月在馬來西亞國際海洋及航天展期間推出“Ranets-E”武器系統(tǒng)，這是世界第一套公開的微波（射頻）武器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可造成來襲戰(zhàn)機(jī)與導(dǎo)彈的電子設(shè)備失效，又稱為電子零件的“超級殺手”。這種微波武器系統(tǒng)殺傷距離為1~10千米，其規(guī)格為：峰值功率0.1～1GW，脈沖頻率為10~100Hz。Lankagwi
 
5   破壞效應(yīng)
電磁脈沖，是短暫瞬變的電磁現(xiàn)象，它以空間輻射傳播形式，透過電磁波，可對電子、信息、電力、光電、微波等設(shè)施造成破壞，可使電子設(shè)備半導(dǎo)體絕緣層或集成電路燒毀，甚至設(shè)備失效或永久損壞。
1. 強(qiáng)大的電磁脈沖建立的瞬間電場，使通訊系統(tǒng)內(nèi)部電場重新分布, 形成電涌電壓, 對通訊信號系統(tǒng)造成損壞；
2. 通訊系統(tǒng)內(nèi)部電場瞬間重新分布形成涌流, 對通訊信號系統(tǒng)造成損壞；
3. 強(qiáng)大的電磁場，穿過通訊系統(tǒng)內(nèi)部電路，產(chǎn)生感生電流，造成通訊信號差模干擾，損壞系統(tǒng)；
4. 強(qiáng)大的電磁脈沖中豐富的頻譜，微電子器件極易產(chǎn)生諧振發(fā)熱損壞。
見過原子彈爆炸的人很少，但是，幾乎人人都見過“第二原子彈”爆炸。這種爆炸就是自然界的雷電和靜電現(xiàn)象。雷電、靜電形成的電磁輻射和太陽、星際的電磁輻射以及地球磁場和大氣中的電磁場，所產(chǎn)生的爆炸只是有大小區(qū)別，其原理都是一致的。此外，“第二原子彈”的爆炸還有人為現(xiàn)象，就是人為產(chǎn)生電磁輻射源的電磁輻射。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全社會電氣設(shè)備大量普及，如電視發(fā)射臺、廣播發(fā)射臺、無線電臺站、航空導(dǎo)航系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)、高電壓送變電系統(tǒng)、大電流工頻設(shè)備和輕軌、干線電氣化鐵路系統(tǒng)等?？傊?，一切以電磁能應(yīng)用進(jìn)行工作的工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療、軍用的電磁輻射設(shè)備，以及電火花點(diǎn)燃內(nèi)燃機(jī)為動力的機(jī)器、車輛、船舶、家用電器、辦公設(shè)備、電動工具等，都會產(chǎn)生不同頻率、不同強(qiáng)度的電磁輻射。其中，大部分是電磁脈沖輻射。
 
6   磁場環(huán)境
現(xiàn)代戰(zhàn)場的電磁環(huán)境是各種電磁能量共同作用的復(fù)合環(huán)境，既有自然電磁干擾源，如雷電、靜電等，又有強(qiáng)烈的人為干擾源，如各種功率的雷達(dá)、無線電通信、導(dǎo)航、計算機(jī)以及與之對抗的電子戰(zhàn)設(shè)備、新概念電磁武器等。因此，戰(zhàn)場電磁環(huán)境比平時要復(fù)雜得多，高技術(shù)條件下的戰(zhàn)場電磁環(huán)境效應(yīng)主要由各類電磁脈沖場構(gòu)成。
如此說來，沒有蘑菇云的人類巨災(zāi)——電磁脈沖災(zāi)害，有自然的和人為的兩大類。和平時期，各種自然和人為的電磁脈沖危害時時發(fā)生。全球每年因雷電電磁脈沖導(dǎo)致信息系統(tǒng)癱瘓等事故頻繁發(fā)生，從衛(wèi)星通信、導(dǎo)航、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)乃至家用電器都會受到雷電災(zāi)害的嚴(yán)重威脅。僅上海市年由于雷電所造成的損失就超過2億元。1999
核電磁脈沖是核爆炸產(chǎn)生的強(qiáng)電磁輻射，核電磁脈沖的破壞力十分巨大。一些國家的核試驗(yàn)中，核電磁脈沖能量侵入電子、電力系統(tǒng)，燒斷電纜、燒壞電子設(shè)備的事例也屢見不鮮。高空核爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖危害，比地面和地下核爆炸更大，核電磁脈沖強(qiáng)度大、覆蓋區(qū)域廣。
由于大氣的衰減作用，高空核爆炸產(chǎn)生的熱、沖擊波、輻射等效應(yīng)，對地面設(shè)施的危害范圍都不如電磁脈沖效應(yīng)大，100萬噸當(dāng)量的核武器在高空爆炸時，總能量中約萬分之三以電磁脈沖的形式輻射出去。隨著核技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家已研制出核電磁脈沖彈，增強(qiáng)了電磁脈沖效應(yīng)，而削弱了沖擊波、核輻射效應(yīng)，電磁脈沖的破壞力明顯增大。
 
7   競爭
人類研制電磁脈沖武器起始于20世紀(jì)70年代，至20世紀(jì)90年代進(jìn)入實(shí)用化階段。
●美國“第二原子彈”
1985年，美國在制定“戰(zhàn)略防御倡議計劃時，把高功率微波武器列為其空間武器的主攻項(xiàng)目，重點(diǎn)研究其殺傷機(jī)理。1987年，美國國防部提出“平衡技術(shù)倡議”計劃，高功率微波武器是其五大關(guān)鍵技術(shù)之一?！?br /> 1991年海灣戰(zhàn)爭期間，美軍在E-8“聯(lián)合星”飛機(jī)攜帶和使用電磁脈沖武器。美國和俄羅斯小型化電磁干擾機(jī)，可被常規(guī)兵器投擲到敵方，不僅可損傷敵方指揮控制系統(tǒng)，而且直接影響精確制導(dǎo)武器和信息化單兵的作戰(zhàn)效能。1992年7月，美國國會總審計局向眾議院軍事委員會提交《國防基礎(chǔ)技術(shù)、軍用特殊技術(shù)依賴外國帶來的風(fēng)險》報告，提出未來先進(jìn)武器最關(guān)鍵的6項(xiàng)技術(shù)，其中包括高功率微波武器。美國海陸空三軍還分別制定了高功率微波武器發(fā)展計劃。
1993年，美國進(jìn)行了代號為“豎琴的電磁脈沖武器實(shí)驗(yàn)，天線群向電離層發(fā)射電磁脈沖，阻斷通信和摧毀來襲導(dǎo)彈。1996年，美國一國家實(shí)驗(yàn)室研制出手提箱大小的高能電磁脈沖武器，以及可裝備在巡航導(dǎo)彈上的電磁脈沖武器，其有效作戰(zhàn)半徑達(dá)10公里。”
1998年，俄羅斯發(fā)明了重8公斤的小型強(qiáng)電流電子加速器，爆炸時發(fā)出X射線、高功率微波，可破壞電子設(shè)備。
1999年3月，美國在對南聯(lián)盟的轟炸中，使用了尚在試驗(yàn)中的微波武器，造成南聯(lián)盟部分地區(qū)通信設(shè)施癱瘓3個多小時。伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍于2003年3月26日，用電磁脈沖彈空襲伊拉克國家電視臺，造成其轉(zhuǎn)播信號中斷。
除俄羅斯和美國外，英、法、德、日等國家，也都在進(jìn)行高功率微波武器的開發(fā)。有國際軍事專家分析認(rèn)為，海灣戰(zhàn)爭中，伊拉克之所以被動挨打，重要原因是指揮控制系統(tǒng)和防空設(shè)施遭到破壞，喪失電磁環(huán)境控制權(quán)。
●臺灣方面的研究
據(jù)臺灣報道，日前盛傳臺高層指示臺軍重新研發(fā)核子武器，結(jié)果從臺“總統(tǒng)府”到“國防部”都全盤否認(rèn)。對此有臺軍方官員聲稱，這項(xiàng)消息可能與臺“中科院”進(jìn)行的“高能電磁脈沖武器”研發(fā)有關(guān)，由于早期電磁脈沖武器是采核爆電磁脈沖，但現(xiàn)今電磁脈沖彈已屬非核武器，相關(guān)研發(fā)核武的消息可能是因這項(xiàng)研究而遭到“誤解”?！吨袊鴷r報》
據(jù)臺“立委”轉(zhuǎn)述，臺“中科院”在陸續(xù)完成包括“雄二E”、“雄風(fēng)三型”和“天弓三型”的“二十一世紀(jì)新三彈”后，已著手規(guī)劃更新的武器研發(fā)，其中包括代號“玄天計劃”的“高能電磁脈沖武器”、“玄宇計劃”石墨纖維炸彈，及“劍翔計劃”的反輻射無人攻擊載具。
報道引述該“立委”稱，臺“中科院”方面并未向“立院”說明相關(guān)武器發(fā)展的內(nèi)容，所以容易造成外界誤解，像是“高能電磁脈沖武器”，其實(shí)不是什么秘密裝備，臺軍方不清楚說明，當(dāng)然易造成誤解，因?yàn)檫@種武器早期被視為戰(zhàn)術(shù)核武的一種，這次傳出臺軍發(fā)展核武，恐怕也是對這型武器產(chǎn)生的誤解。
對此臺軍方官員解釋，美軍稱為E-Bomb的“非核電磁脈沖彈，是采人造電磁脈沖，而非傳統(tǒng)的核爆電磁脈沖，因此并非屬于大規(guī)模的人員殺傷性武器，只是藉由電磁脈沖現(xiàn)象，破壞敵軍的電路系統(tǒng)，美軍在伊拉克戰(zhàn)爭時，已經(jīng)使用過這型武器。”
●中國大陸
中國將投資集中在不對稱戰(zhàn)爭、電磁脈沖武器、網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)以及小而精的核震懾上，并建立了以中國為中心的多個雙邊或多邊的合作框架。中國創(chuàng)立了上海合作組織，與芬蘭等國家簽訂自由貿(mào)易協(xié)定，與津巴布韋、斯里蘭卡、俄羅斯等對中國有戰(zhàn)略意義的國家就特定問題達(dá)成了非正式的伙伴關(guān)系。
 
8   防御措施
電磁脈沖炸彈的打擊目標(biāo)與傳統(tǒng)原子彈有很大不同。它的攻擊目標(biāo)有三類：一是軍用和民用電子通信和金融中心，如指揮部、軍艦、通信大樓和政府要地等；二是防空預(yù)警系統(tǒng)；三是各類導(dǎo)彈和導(dǎo)彈防護(hù)系統(tǒng)。
美國和前蘇聯(lián)在研究和發(fā)展電磁脈沖武器時，都十分重視武器裝備電磁環(huán)境效應(yīng)和防護(hù)加固技術(shù)的研究。1979年，美國總統(tǒng)卡特發(fā)布命令，強(qiáng)調(diào)核電磁脈沖的嚴(yán)重威脅，要求每開發(fā)一種武器，必須考慮電磁脈沖防護(hù)能力。為此，美國在新墨西哥州科特蘭、亞利桑那州等地，建立了十余座電磁脈沖場模擬器。 近幾年，臺灣軍方在強(qiáng)化電子戰(zhàn)攻擊能力時，重視電磁脈沖防護(hù)研究。據(jù)臺灣媒體披露，臺“國防部于2001年，投資7．8億元新臺幣，用于“電子戰(zhàn)及資訊戰(zhàn)裝備”規(guī)劃，其中包括“資安計劃”與“脈護(hù)計劃”?！懊}護(hù)計劃”主要針對來自對手的電磁脈沖武器“硬殺傷”，防護(hù)臺軍重要軍事設(shè)施、戰(zhàn)略民用設(shè)施和“政府”重點(diǎn)建筑設(shè)施等?！?br /> 據(jù)臺灣軍方的一位權(quán)威人士透露，目前，臺灣“脈護(hù)計劃”正在衡山指揮所緊鑼密鼓地進(jìn)行。其計劃由反制脈沖效應(yīng)、電子反制防護(hù)網(wǎng)等7部分組成，以防范電磁脈沖武器攻擊，維持計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)，保護(hù)計算機(jī)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的暢通及數(shù)據(jù)庫的安全。負(fù)責(zé)這一計劃的“中山科學(xué)研究院主管官員稱，“脈護(hù)計劃”實(shí)現(xiàn)后，臺軍方作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)等于“戴上了一頂防電磁干擾的防護(hù)帽”?！?br /> 從20世紀(jì)60年代起，一些國家開始核電磁脈沖特性研究，陸續(xù)取得一定進(jìn)展。到90年代后期研究取得快速進(jìn)展，按照IEC61000-29標(biāo)準(zhǔn)，核爆電磁脈沖在1ns產(chǎn)生50kV瞬變脈沖電壓，其產(chǎn)生的磁場破壞力是目前研究的方向。目前的研究局限在測量設(shè)備和電磁脈沖發(fā)生設(shè)備非一般研究單位所擁有，因次對電磁防護(hù)的研究，基本都停留在電磁兼容范疇內(nèi)，未重視電磁脈沖防護(hù)。至今，這些國家的絕大多數(shù)軍用、民用電子設(shè)備未采取電磁脈沖防護(hù)措施，有的甚至無任何強(qiáng)制性出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)施，其整體水平至少落后美國和俄羅斯20年左右。
 
9   威力效能
這意味著，這些國家在軍事強(qiáng)國的電磁脈沖武器的打擊面前，早已敞開了胸膛。一旦這些國家的政府機(jī)構(gòu)、金融中心、通信網(wǎng)絡(luò)、廣播電視等事關(guān)國計民生的重要系統(tǒng)和軍事設(shè)施，受到強(qiáng)電磁脈沖打擊時，不可避免地出現(xiàn)大范圍癱瘓或損壞，國民經(jīng)濟(jì)和社會秩序難以正常運(yùn)行。