電磁現(xiàn)象從古至今一直伴隨著人類文明的發(fā)展，但是人類真正客觀地認識并掌握電磁技術(shù)的歷史不過只有一兩百年的歷史。而電磁武器裝備的技術(shù)突破則更晚，直到20世紀70年代以后，以電磁炮和電磁彈射為代表的電磁技術(shù)裝備才駛?cè)敫咚侔l(fā)展的“快車道”。如今，以電磁技術(shù)為基礎(chǔ)的電磁武器和作戰(zhàn)系統(tǒng)正加速改變現(xiàn)代戰(zhàn)爭攻防體系和作戰(zhàn)樣式，未來的戰(zhàn)爭形態(tài)勢必會因為電磁武器裝備而產(chǎn)生巨大的變革。

　　電磁軌道炮

　　電磁軌道炮(railgun)是一種與單極馬達原理相似的電磁炮發(fā)射裝置。對于軍事應(yīng)用來說，電磁軌道炮的優(yōu)勢在于它能達到遠超過傳統(tǒng)武器的槍口初速。槍口初速的提升可以有效改善射程，并且提高終端速度，令其剩余的動能產(chǎn)生榴彈的爆破效應(yīng)。典型電磁軌道炮的炮口初速通常能達到每秒2000-3500米。對于單回路磁道炮而言，它需要在幾微秒間經(jīng)過五百萬安培的直流電流，產(chǎn)生的磁場強度約為10特斯拉，現(xiàn)代磁道炮的設(shè)計通常為“空芯”(不使用磁性材料)，以提高磁通量。

　　

電磁軌道炮工作原理

　　電磁軌道炮的概念由來已久，于1920由法國人維勒魯伯最早發(fā)明，但是由于當時難以解決材料和電力等技術(shù)難題，在之后很長一段時間都沒有突破性的研究進展。直到上世紀70年代起，相關(guān)的技術(shù)難題得到突破，電磁軌道炮技術(shù)進入快速發(fā)展階段。現(xiàn)在電磁軌道炮已經(jīng)成為世界各國未來武器計劃的重要組成部分。

　　目前世界上電磁軌道炮技術(shù)最為先進的國家主要有美國、俄羅斯和中國。美國海軍從2001年起就開始研究艦載電磁軌道炮技術(shù)。在2017年底在達爾格倫研究分部的陸基試驗中，其研究中的電磁軌道炮樣機可發(fā)射16千克的彈藥，炮彈的飛行速度為2千米/秒，每分鐘可發(fā)射四發(fā)炮彈，每發(fā)炮彈產(chǎn)生的動能是32兆焦耳。美國海軍研究署(Office of Naval Research, ONR)希望接下來能繼續(xù)改善它的射速與炮口初速，未來能達到每分鐘十發(fā)與64MJ的能量。

　　

達爾格倫分部進行的電磁軌道炮試驗臺

　　而中國的電磁軌道炮技術(shù)則走得更遠。

　　

“海洋山”號裝載的大尺寸炮塔，根據(jù)分析極有可能為電磁軌道炮

　　2018年一月，國內(nèi)曝光了936號坦克登陸艦疑似裝備電磁軌道炮的消息，該艦艦屬于072III型坦克登陸艦，滿載排水量4800噸左右，艦名是“海洋山”號。根據(jù)該炮艇尺寸推斷此炮很有可能是電磁軌道炮，如果推斷屬實，我國將會是全球第一個在艦艇上裝載電磁炮的國家。不過目前的電磁炮體積還過大，之后上艦試驗成功后，我國將需要對電磁炮進行一系列改進，以適應(yīng)實戰(zhàn)。首先對電磁炮進行“瘦身”，使其適合在一般驅(qū)逐艦上使用;其次，綜合電力系統(tǒng)與強大的供電設(shè)施也是必須的部分;最后，電磁炮與艦上設(shè)備的兼容問題也需要進行研究。

　　電磁彈射技術(shù)

　　電磁彈射器(Electromagnetic Aircraft Launch System)技術(shù)來源于電磁線圈炮(Coilgun)的研究，是目前最先進的航空母艦專用飛機彈射器。目前世界上只有美國海軍公開宣布研制成功，并且安裝在建造中的福特級核動力航空母艦上。

　　

美國的電磁彈射計劃

　　美國海軍的電磁彈射器由通用原子公司負責研發(fā)，2010年底第一次測試成功。2013年5月8日，第一套電磁彈射器被安裝在建造中的福特級核動力航空母艦上。

　　

美國福特號航母電磁彈射器

　　而我國目前也在研發(fā)電磁彈射器，據(jù)悉目前進展順利，已經(jīng)成功完成了測試，技術(shù)先進程度還要勝過美國福特號航空的電磁彈射器。未來我國的第三艘航母很可能就會使用電磁彈射器。

　　電磁脈沖武器

　　電磁脈沖(Electromagnetic Pulse，縮寫：EMP)是一種從空投核彈中發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象，由爆炸(特別是核爆炸)、閃電、太陽黑子、導管效應(yīng)或者電器火花等狀況下產(chǎn)生的劇烈變化的交變電磁場，這個電磁場可能會對用電設(shè)備或電子設(shè)備發(fā)生耦合，并產(chǎn)生具破壞性的電流和電涌。由此而來的電磁脈沖武器，被稱為“第二原子彈”，其在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的殺傷力可見一斑。

　　

電磁脈沖炸彈的攻擊范圍與其爆炸高度有很大關(guān)系

　　美國不僅在該領(lǐng)域的研發(fā)居于世界先進水平，也是世界上最早使用這種武器的國家。1991年，美軍在海灣戰(zhàn)爭中向伊拉克發(fā)射了一枚配備非核爆電磁脈沖彈頭的戰(zhàn)斧巡航導彈，以攻擊伊拉克防空指揮中心的電子系統(tǒng)。1999年3月，美國在對南聯(lián)盟的轟炸中，使用了尚在試驗中的電磁微波武器，使南聯(lián)盟部分地區(qū)通信設(shè)施癱瘓3個多小時。2003年3月26日，美軍又用電磁脈沖彈空襲了伊拉克國家電視臺，造成其轉(zhuǎn)播信號中斷。

　　

波音CHAMP試驗宣傳視頻畫面

　　波音公司的CHAMP(反電子設(shè)備高功率微波先進導彈)于2012年10月16日在猶他州測試和訓練靶場進行試驗，CHAMP按照既定路線，在猶他沙漠低空飛行1個小時，在沙漠上空自毀之前使7個不同目標中的電子系統(tǒng)降級或失效。CHAMP飛過時，沿線房屋中放置的計算機全部黑屏，甚至關(guān)閉了試驗記錄用的遙控TV相機，此次試驗取得了巨大的成功。

　　

東風-26B電磁脈沖導彈殘骸

　　而我國的東風-26導彈也已經(jīng)具備了裝載電磁脈沖彈頭的條件。2017年5月9號，中國西部沙漠發(fā)現(xiàn)一枚彈道導彈的助推段殘骸，殘骸上標有E/ADF-26B的字樣，其中E/A是electronic attack“電磁攻擊”的意思，而字母DF則表示東風導彈，因此這枚導彈應(yīng)該是東風-26電磁脈沖導彈。

　　

俄羅斯武器制造商卡拉什尼科夫的REX-1反無人機槍

　　當然小功率的電磁脈沖武器目前已經(jīng)有很多的民用案例，如用于防御無人機的反無人機槍等設(shè)備。2017年9月，俄羅斯最大的軍火制造商Kalashnikov Concern公司在首都莫斯科舉行的2017年軍事展覽會上首次展示了其最新生產(chǎn)的REX-1電磁反無人機槍。REX-1電磁反無人機槍的外形類似步槍，槍身是一個電磁脈沖發(fā)射器，槍管也是一個發(fā)射天線。具體的工作原理就是用反無人機槍瞄準無人機以后，發(fā)射一束強功率的電磁脈沖干擾波，以干擾無人機的電子系統(tǒng)，使其通信導航系統(tǒng)失靈，失去控制，然后降落地面。

　　電磁波定向能武器

　　電磁波定向能武器，是利用激光束、微波束等各種電磁波束能的能量，產(chǎn)生高溫、電離、輻射等綜合效應(yīng)，采取束的形式向一定方向發(fā)射，用以摧毀或損傷目標的武器系統(tǒng)。目前世界上的電磁波定向能武器發(fā)展出了諸多種類，有殺傷性較大的高功率微波定向能武器和高能激光器武器，也有非殺傷性的主動拒絕系統(tǒng)等。

　　

Bofors HPM Blackout系統(tǒng)

　　BAE公司的Bofors HPM Blackout系統(tǒng)是一個可以關(guān)閉未受保護的電子系統(tǒng)的移動微波源，雖然最初被設(shè)計用于評估和研究用途，但其也具備作戰(zhàn)能力。一份關(guān)于該系統(tǒng)的介紹稱，已經(jīng)證明它可以在很遠的距離外對一大片地域內(nèi)的商用現(xiàn)成技術(shù)(COTS)設(shè)備造成破壞;該系統(tǒng)由調(diào)幅器、微波源和天線組成。該系統(tǒng)總重不超過500kg，長約2m。軍用型系統(tǒng)可用于打擊關(guān)鍵目標，關(guān)閉敵方多數(shù)商用電子設(shè)備和一些軍用電子系統(tǒng)，如移動電話、智能手機、平板電腦、電子器件以及武器系統(tǒng)等。

　　

2014年，艦載激光武器LaWS系統(tǒng)首次在美國“龐塞”號成功部署和使用20

　　而波音公司和雷神公司則主要負責美國海軍的艦載激光武器的研發(fā)。美國《國家利益》雙月刊網(wǎng)站在2018年2月28日發(fā)表題為《美國海軍需要3億美元發(fā)展激光武器來阻止中國的“航母殺手”導彈》的報道稱，美國海軍計劃在2019財年花費2.99億美元用于開發(fā)激光武器系統(tǒng)，以保護其艦艇免遭當前和未來的威脅。

　　

主動拒絕系統(tǒng)ADS

　　主動拒絕系統(tǒng)(ADS)是美軍研發(fā)的一種非致命性定向能武器，專為區(qū)域封鎖，周邊安全和人群控制而開發(fā)。這種武器也被稱為熱射線，因為它通過加熱目標表面(如目標人體的皮膚)來工作。美國軍方在2010年在阿富汗戰(zhàn)爭中部署了ADS系統(tǒng)，但在未見戰(zhàn)斗的情況下撤回。2010年8月20日，洛杉磯警局宣布其有意將這項技術(shù)用于洛杉磯Pitchess拘留中心的囚犯，并稱其打算在諸如終止斗毆等情況下的“操作評估”中使用該技術(shù)。盡管美國海軍陸戰(zhàn)隊和警察都在使用便攜版本，但目前ADS只是一款車載武器。ADS是在國防部非致命武器計劃的支持下開發(fā)的，空軍研究實驗室是該計劃的牽頭機構(gòu)。現(xiàn)在俄羅斯和中國正在開發(fā)自己的主動拒絕系統(tǒng)。

　　

俄羅斯國防部公布的新型移動高能激光武器系統(tǒng)

　　總結(jié)

　　可以看到，目前世界上電磁武器裝備的發(fā)展還是以美國最為先進，不過中國則緊隨其后，甚至在很多領(lǐng)域已經(jīng)有趕超的勢頭。從這之中也可以看出，電磁武器裝備在未來的軍事裝備中具有重要的戰(zhàn)略地位，因此我國才會如此重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。未來的世界各國的武裝實力，很可能就會因為電磁武器裝備的發(fā)展水平而拉開差距，在那個沒有硝煙的戰(zhàn)場中，誰能率先取得制電磁權(quán)，誰就能在戰(zhàn)場中占盡先機。

　　主要參考資料：

　　[1] 張乃千,陳詩漪. 電磁技術(shù):改寫未來戰(zhàn)爭的“無形之手”[N].解放軍報. 2017-4-14(11)

　　[2] 李艷明. 電磁技術(shù):看不見的科技如何影響戰(zhàn)爭[N].中國航天報. 2017-5-13(3)

　　[3] 馬偉明,魯軍勇. 電磁發(fā)射技術(shù)[J]. 國防科技大學學報. 2016,12(6)：1-5

　　[4] 姜百匯 米小川 查旭. 國外電磁脈沖武器的應(yīng)用[J].航天制造技術(shù). 2010,2(1)：12-16