我国微波武器及其发展

河南微波设备网：目前国防科技大学研制了一种小型爆炸压缩脉冲电源，其基本原理是：储存电能的电容经电感充电，而电感则通过爆炸得到压缩，在被压缩的电感中磁通量保持不变，结果在电感中得到一个比充电电流大的脉冲电流。这种电源可做成各种形式，将炸药中20%的化学能转变为脉冲电能，适于用在高功率微波火箭和微波重力炸弹上。

近20年来，美国和前苏联/俄罗斯一直在积极发展微波武器，重点是研究微波的杀伤和破坏机理以及高功率微波辐射源。

我国一些重要的发展计划都列入了微波发展项目。在发展高功率微波技术中，我国应用已成熟的技术，即首先选定小功率和中功率的微波武器，其功率比现有的电子干扰机提高了3个和6个数量级。中功率微波武器只要有合适的高重复频率、频带宽度和脉冲形状，就会得到比现有干扰机高得多的毁伤效应。中功率微波武器一旦研制成功，将取代现行使用的电子干扰机。海湾战争伊始，美海军首先使用由战斧巡航导弹携带的微波弹头，用于破坏和摧毁伊拉克的电子系统和指挥控制系统，压制防空武器。国防科技大学目前正在研制能产生吉瓦级脉冲功率的实验型微波发射管，并希望最终的脉冲功率达到100GW。

多年来，我国一直在进行宽频带、高功率微波武器和窄频带定向微波武器的研究与开发处于世界领先地位。863计划把高功率微波武器列为关键技术之一。微波武器目前将进行飞机自卫、空间控制、压制敌防空力量以及作战指挥控制通信方面的一系列试验。目前还成功研制吉瓦级高功率微波防空压制武器，并进行了摧毁飞机等目标的试验。在使用这种武器时，飞机远离目标飞行，通过相关控制指示系统，将微波脉冲弹发射到目标上空，用爆炸产生的窄频带高功率脉冲，摧毁导弹、雷达、计算机、通信网络和指挥中心等设备的敏感元器件，使防空武器系统丧失作战效能。目前总后正在研制一种性能优良的微波武器防护装置，以克服在未来战场上使用微波武器时，对友邻部队作战系统的影响。

在高功率微波发生器的开发方面，重点是虚阴极振荡器。从20世纪70年代开始，我国先后开发出普通虚阴极振荡器试验样机、旁虚阴极振荡器和轴向激励虚阴极振荡器。80年代，研制出比一般雷达发射管功率高100～1000倍、能产生3GW脉冲功率的实验型虚阴极振荡器，瞬时功率转换效率接近20%，基本上能达到武器应用水平。此外，我国还研制了自由电子激光器、以相对原理偏转电子束的磁控管、回波振荡器等微波产生器件和先进的自由电子半导体开关。这些微波辐射源的峰值功率大于1GW，转换效率达30%～50%。1992年又研制出等离子体辅助波振荡器并进行原理性试验，达到了较高水平。100kV的电子束能产生3～5MW的脉冲功率，脉冲宽度为现有脉冲宽度的1000倍，每脉冲能辐射399～500J的能量，电子束转换效率为15%～20%。这种振荡器采用的新技术使设备的体积减小3/4。但作为战场使用存在的问题是如何将机动的微波器所需要的能源安装在车辆或飞机上。

在科索沃战争中，美国将南联盟当作了新武器的试验场。试验的武器包括：B-2隐身轰炸机、联合防区外发射武器(JSOW)、微波脉冲弹和石墨炸弹。在1999年3月24日北约对南联盟的轰炸中，美国使用了尚在试验的微波武器，它由“二战”中研制原子弹的洛斯阿拉莫斯实验室研制。这次微波弹的使用，使南联盟部分地区的各种通信设施瘫痪了3个多小时。美空军现已研制一种适合于装在改装的巡航导弹上的电磁脉冲发生器，它利用普通炸药产生具有高度方向性的电磁脉冲。它的精密加工天线类似圆盘反射器，天线把发生器的输出汇聚在30°范围内，便于对目标进行聚集。

由于各军种对微波武器有特殊的要求。陆军提出战术微波武器要能装在履带车辆上，而且要把定向性极高的天线装在直立的桅杆上，以利于最佳瞄准。空军要求武器体积小，并采用专用天线。海军的舰载微波武器要求具有高功率、大天线和远的作用距离。可以看出，海军对微波武器在重量、空间和功率等方面提出的限制条件较小。因此，海军的微波武器极有可能在未来20年内首先投入作战使用。

国防科技大学研制的单脉冲回波振荡器的脉冲输出功率达到15GW，能量转换效率为50%。10Hz重复频率的回波振荡器的脉冲输出功率为1GW，能量转换效率为30%。20世纪80年代末研制成功的磁控管工作频率7GHz，脉冲输出功率为60～100MW，能量转换效率为25%。

国防科技大学已经研制出用于防空的高功率微波武器样机，峰值功率为1GW，杀伤距离为1～10km，整个系统重约3t，分装在三辆越野载重车上，并进行过外场试验。

国防科技大学研制的一种高功率微波脉冲炸弹，应用的是小型强电子加速器原理。它有一个定向天线，用12V充电电池供

电，可将爆炸的化学能转换为强大的脉冲电能，激发出激光、X射线、宽带无线电波和高功率微波，破坏导弹和炸弹的电子解保装置和点火引信电路或使车辆的发动机熄火。使用时，一次释放出10GW的高功率脉冲和100MJ的能量，相当于10个标准核电机组的功率。其体积比手提箱还小，重量只有8kg，可用于攻击导弹、飞机、核电站和C4I系统的电子及计算机设备，未来微波武器发展的关键技术是空间和无人飞行器所用高功率微波武器所需的重量轻、功率高的微波器件，具体技术包括：

1.高强度电磁场中等离子体的建立和影响;

2.超宽带微波辐射源;

3.发射高强度、窄带和宽带微波束所需天线的优化;

4.超高压脉冲电源以及电磁脉冲形状、调制方法、峰值功率和其它参数效应的影响。

高功率微波武器在未来一旦投入作战使用，战场可能会在很大程度上进入以微波和光子代替导弹的新时代。

高功率微波发生器种类工作频率(GHz)

峰值功率(GW)备注

磁控管0.5～105

速调管0.5～101脉冲工作时，功率超过100MW

虚阴极振荡器1～4020

脉冲工作

回波振荡器毫米波段>7脉冲工作

自由电子激光器>30>1

等离子体辅助波振荡器1～100100