远距离摧毁敌方电子装备 电磁脉冲化身无形空间作战利器
Krasukha系列系统是一款集成度很高的车载高功率微波干扰系统,可对预警机实施干扰,尤其针对美国E-3预警机和其他使用S波段的系统。图为部署在叙利亚的俄罗斯Krasukha-2雷达干扰系统。图片来源:俄罗斯“军事检阅”网站
▼美国推进了一系列电磁防御技术的发展。图为一名陆军网络/电子战士兵在加利福尼亚州欧文堡国家训练中心的演习中设置干扰天线。
图片来源:美国国防部官网
图为俄罗斯自行研制的Ranets-E高功率微波武器系统。Ranets-E系统首次露面于2001年,2008年正式推出。
图片来源:俄罗斯“军事检阅”网站
外媒报道称,俄罗斯日前公布了其正在研制的电磁脉冲武器的一些技术细节,指出该武器可打击6英里(约9.66公里)以外的目标。该武器可以用电磁脉冲击落空中的有人机或无人机。据称,俄罗斯从2015年开始测试电磁脉冲武器,目前其对空中目标的平均射程是7—8公里,最远可达10公里。
对此,军事科普作家方长安对科技日报记者表示:“从新闻报道中看,这是一种电磁脉冲定向能武器。但它实际上是一种高功率微波(HPM)武器,有可能是俄罗斯Ranets-E高功率微波武器系统的一次升级改造。Ranets-E系统首次露面于2001年,2008年正式推出。该系统被称作‘射频炮’,使用一个X波段、500兆瓦的脉冲大功率微波源,生成500赫兹、10—20纳秒的脉冲,平均输出功率为2.5—5千瓦,作用距离7—12公里。”因此,此次披露的定向能的电磁脉冲武器很可能是Ranets-E的改进版。
电磁脉冲武器理念源自氢弹爆炸
从作用效果上讲,电磁脉冲武器是一种专门用来干扰、破坏甚至摧毁敌人指挥、控制和电子系统的武器,可利用短时间产生强大的电磁场能破坏对方的电子电路、雷达、通信指挥系统,是介于常规武器和核武器之间的一种新型大规模电磁杀伤性武器。例如俄罗斯的Krasukha-2雷达干扰系统,实质上就是一种大功率微波武器,它可以实施干扰并破坏目标硬件。
1962年,美国在高空核爆试验中发现了电磁脉冲的特性,为电磁脉冲武器的理论研究打开了大门。当时的科学家发现氢弹爆炸时,会导致周边地区的通信电路烧坏、中断。
资料显示,20世纪80年代,美国就开始进行电磁脉冲武器装备的实践研究。在海湾战争和伊拉克战争期间,美军均使用了电磁脉冲武器,造成巴格达地区大面积停电,雷达、电脑、媒体和通信设施陷入瘫痪。这对作战胜利起到关键作用。
方长安指出:“电磁脉冲武器主要用来攻击密集装备电子设备、对战争进程具有重要影响的目标,比如航母、电子战飞机、发电厂、指挥通信系统、网络服务器等,特别是对航母战斗群、隐身战机、地下指挥所、城市进攻作战有更佳的效果。”
当前,美国在电磁脉冲武器方面,无论是装备技术本身还是立法、战略规划等,均发展得不错。方长安介绍,美国典型陆基高功率微波武器有主动拒止系统(ADS)、“警惕鹰”系统、高功率微波反爆炸物装置等;典型的海基高功率微波武器主要是将舰载雷达天线改装为发射系统,以杀伤电子设备;典型的空基高功率微波武器则包括反电子设备高功率微波先进导弹项目(CHAMP)、高功率联合电磁非动力打击项目(HiJENKS)、高功率微波炸弹等等。
2015年以来,美国在立法、战略规划等方面多次给予电磁脉冲武器支持,2019—2020年,美军联合条令以《联合电磁频谱管理行动》《联合电磁频谱作战》取代《电子战战略》,并在术语词典中以“电磁战”取代“电子战”。与此同时,美国推进了一系列电磁防御技术的发展,如基础设施电磁防护的升级改造工程、反电磁辐射导弹工程等。
是否需要进行防护升级值得商榷
“电磁脉冲武器基本可以分为三类,第一类,也是最早出现的电磁脉冲武器,是低当量核弹在高空引爆所产生的高空核爆电磁脉冲(HEMP)武器,其作用距离可达几百公里;第二类是电磁脉冲发射器产生的高功率微波(HPM)武器,其作用距离可达几十公里,俄罗斯此次曝光的电磁脉冲武器即属于此类;第三类是利用高爆弹药及相关装置产生的高频超带宽(UWB)电磁脉冲武器,其作用距离在百米左右。”方长安说。
由于影响的区域极为广泛,传统的电磁脉冲武器,或者说是第一类电磁脉冲武器的投送不需要精确制导系统,甚至还可以在高空引爆,因而威力更大。这导致很多人称其是信息时代的“第二原子弹”。针对这种电磁脉冲武器,目前正在研制的防护技术包括新型吸波材料、等离子材料等先进材料防护技术,以及针对电子技术装备的电磁自适应技术、微波固态加固技术、演化硬件加固技术等。“目前主要的应对方式包括改进指挥所的基础设施,采用新方案、新技术改进武器装备平台的设计,以及采用人工智能等先进技术对电磁环境进行可视化侦测,以更好地防御电磁脉冲武器。”方长安介绍。
随着科技的发展,电磁脉冲武器也呈现出了不同的种类。拿上述俄罗斯的电磁脉冲武器来说,它可发射一股持续时长仅一秒的电磁脉冲,以光速击中目标,10公里范围内的飞机一旦被击中,机上设备都会被烧毁。
那么,这种定向的电磁脉冲武器出现后,有人机、无人机未来应该如何进行防护呢?
对此,方长安认为,俄罗斯这种电磁脉冲武器作用距离目前仅10公里左右,是一款战术级的武器,有人机、无人机的作用范围远远要大于此。目前看仅对战术级无人机、超低空飞行的武装直升机等构成一定威胁,而且在现行防护技术不济的情况下,是否有必要专注于电磁脉冲武器的防护升级,是值得商榷的。
“但是,从长远看,在战略级和战役级防护电磁脉冲武器的攻击方面,强化重要指挥控制平台、重要作战场所和国家重要基础设施等方面的电磁防护,是电磁防护领域的当务之急。”方长安表示。
有限范围内使用可能成为常态
外媒报道说,电磁脉冲武器与电子战武器有明显区别,尽管电子战武器可以在几百公里范围内进行电子干扰,但它的威力小且无法摧毁敌方设备,而电磁脉冲武器可以物理上消灭敌人的设备。
对此,方长安表示,从电子战向电磁脉冲作战转变,是在无形作战空间的一次作战方式升级转换,一种是电磁低能量密度的干扰、瘫痪,另一种是高能量密度的破坏和摧毁。
“从根本上讲,电磁发射平台的频谱覆盖、辐射强度、脉冲时间等性能相对不足,更多的是起到对电子平台作战效能的遏制作用,或者引起内部电子元器件电流电压的紊乱而自毁。而电磁脉冲武器,由于高密度能量且具有作用时间迅速、覆盖战略战役战术级所有频段、杀伤半径大等特点,不仅能够直接从物理上摧毁敌人的武器平台,而且能够对人员进行‘热效应’杀伤。”方长安说。
有人认为电磁脉冲武器未来也将是一种战略威慑武器。在俄罗斯的这种新型电磁脉冲武器出现后,我们应该如何看待这种说法呢?其使用范围未来是否有可能更加广泛?
对此,方长安表示,由于国际军控和裁军领域尚未对该领域进行规范,且该领域还处在发展中的初级阶段,因此,电磁脉冲武器在有限范围内的使用可能成为常态,并且会得到快速的发展。
无形战场上的较量——俄罗斯电子战装备发展及未来电子战新进程
来源:人民网-军事频道 原创稿
近期,俄罗斯国防部长绍伊古在国防部年度装备建设会议上,对俄军电子战系统发展态势“表示满意”。并称三年来俄军共接受了一千多件电子战设备,许多俄罗斯电子战系统在世界上是独一无二的。俄多家媒体也陆续披露俄罗斯电子战力量建设情况,并结合实战效果分析其作战效能。在未来信息化战场和混合战争中,电子战将成为俄军应对军事威胁、打造非对称优势的关键力量。
电子战装备是新一代战争的主要不对称装备之一。随着现代军事及作战应用的发展,电子战的地位和作用日益凸显。如今,电磁空间已经成为继海、陆、空后,各军事大国争夺的热点。未来武器系统的先进程度将越发受其电子信息系统的先进程度所影响,未来战争中电磁频谱控制权的斗争只会更加激烈。
俄电子战系统成果斐然,实训实战显神威
俄罗斯的电子战力量包括电子攻击、电子战支援、电子情报获取等。近年来,俄罗斯的电子战力量正作为一个新的重要兵种从幕后走向前台。目前,俄罗斯电子战的主要兵力和装备集中在地面部队、空天部队和海军,以及各军区的联合部队中。在空降部队中,突击师中设立了电子战部队。在战略火箭部队,每个导弹军、师和试验场都设立了电子支援部队。2014年以来,各军区的无线电干扰部队和装备都完成部署,各类电子战系统也逐渐列装完毕。
“田野-21”电子战系统
俄军南方军区第49军的电子战专家近日首次在训练中使用了“田野-21”电子战系统。现代战场上,探测目标是一切军事行动的前提,雷达能否侦查到敌人、卫星是否能定位到敌人关乎着战场主动权的夺取。在此背景下,“田野-21”横空出世,如同一把无形利剑。“田野-21”可将在部署区域内将导航卫星发送的信号斩断,以破坏高科技武器打击链的完整性,阻止敌方夺得战场主动权。敌方无人机、制导导弹等武器只要进入“田野-21”的干扰范围,就像失去了“眼睛”一般,无法实行有效的进攻,最终逃不过被摧毁的命运。
“克拉苏哈-4”电子战系统
“克拉苏哈-4”电子战系统是“克拉苏哈-2”电子战系统的现代化改进版,最大覆盖范围可达到300公里。“克拉苏哈-4”不仅可以使无人机、侦察机乃至预警机致盲,而且能够有效干扰间谍卫星,使其无法继续追踪该区域目标,对敌军无线电电子设备造成永久性损害,是电子战领域的“无形盾牌”。目前,“克拉苏哈-4”电子战系统已经在叙利亚战场投入实战,并承担着监控北约军事雷达电磁信号、压制北约各型飞机的重任,进而对北约各项军事活动做出快速反应。凭借这项电子战“大杀器”,俄军有实力在短时间内使北约军方的电子设备瘫痪,将电子战大国的威严牢牢握在手中。
“希比内”电子战系统
“希比内”系统为苏-34战机的机载电子战系统,可对敌空情雷达厘米波段实施噪声干扰或直接压制。“希比内”系统有自动和手动两种工作体制,主要由接收机、分析器、引导装置和4个发射机组成,作用距离至少100千米。其中,接收机有2种工作模式,分别是“非搜索模式”和“干扰模式”。以“非搜索模式”工作时有30个信号接收频道,可覆盖军用电子器材的常用频段;以“干扰模式”工作时,保护系统会自动将己方接收系统关闭,以防受到干扰。分析器通过对接收机获取的信号进行评估,确定敌方设施的类型,然后选择合适的压制模式。引导装置将信号发射机调至指定频率,并将其切换至瞄准或阻塞干扰模式。公开信息显示,“希比内”系统可压制2-3台敌方雷达。
值得一提的是,“希比内”系统大量采用先进的计算机技术,智能化水平较高。与过去的俄制同类系统相比,“希比内”系统具备更好的实时能力、自适应能力和全功率管理能力。
秉持“非对称发展”理念,俄仍将大力发展电子战装备
俄军通过组建电子战部队和配备现代化技术装备,积极发展电子战力量,并借助在叙利亚的军事行动实战检验了俄军包括电子战系统在内的各类新式武器装备,全方位展示了俄军“新面貌”改革的成果,起到了显著的战略震慑效果。俄军充分发现自身电子战装备的优缺点,据此可以继续改进以提升作战能力。俄军电子战装备的作用距离、作用目标范围都得到大幅提升,同时现代化水平和国产化率也得到提升。
在2020年的北约国防部长会议上,北约将如何应对俄带来的挑战列入议程之中。同时,北约在俄罗斯边界的非战争军事行动急剧增加,电子侦察机频频出现,对俄罗斯国家和国防安全造成重大威胁。从实质上讲,电子战其实是对信息优势的争夺。在战场上,哪一方掌握更多的信息,哪一方就拥有了战场的主动权。在巨大的信息差之下,优势方对劣势方的进攻几乎是降维打击,劣势方甚至没有还手之力。就目前的电子战装备而言,大多数的系统还处在收集、干扰、压制的阶段,但智能化的发展正在推动电子战进入新的阶段,这也给未来战场带来了更多可能性。未来战争将会朝着更深层次、更广范围的电子战方向发展,甚至有可能每一个单兵、每一个武器都会成为电子战系统的分系统,实现统一化调控、差异化进攻的高效方式。
虽然电子战发生在没有硝烟的无形战场,但大国间的博弈从来没有停息。上述电子战系统仅是俄罗斯发展电子领域的冰山一角,更多电子战武器仍在研发之中。各大军事强国也都在积极探索电子战发展的新方向,为实现电子战的综合化、一体化和智能化而努力。未来,电子战系统将成为俄军连接作战指挥和情报支援系统、攻击破坏敌方信息系统、确保战争胜利的关键性作战节点。同时,现代战场电磁环境日益复杂,一体化和通用化也将逐步成为俄军未来电子战装备的发展重点。(郭舜、贺海军)
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