浅谈电磁脉冲弹1概述电磁脉冲弹指一种爆炸可以产生高密度微波的高科技武器。

电磁脉冲弹爆炸所产生的微波可以干扰敌方电子设备工作，同时也对近距离的人员造成灼烧的效果。

是一种现代化高新武器。

电磁脉冲弹主要包括核电磁脉冲弹和非核电磁脉冲弹。

非核电磁脉冲弹，是利用炸药爆炸压缩磁通量的方法产生高功率微波的电磁脉冲武器。

核电磁脉冲弹是一种以增强电磁脉冲效应为主要特征的新型核武器。

电磁脉冲武器号称“第二原子弹”，世界军事强国电磁脉冲武器开始走向实用化，对电子信息系统及指挥控制系统及网络等构成极大威胁。

常规型的电磁脉冲炸弹已经爆响，而核电磁脉冲炸弹——“第二原子弹”正在向人类逼近。

2关键词电磁脉冲电磁干扰非核电磁脉冲弹核电磁脉冲弹3电磁脉冲弹简介3.1电磁脉冲电磁脉冲是指电池脉冲武器爆炸后的一种电磁效应。

电磁脉冲是高频的交变电磁场，影响电子设备，在电磁脉冲效应下会使电子设备的内电压瞬间变化而损坏或者影响电子设备。

3.2电磁干扰电磁干扰(EMI) 是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音，EMI通常由电磁辐射发生源如马达和机器产生的。

它是一种可以干扰电子设备的有效途径3.3非核电磁脉冲弹3.3.1什么是非核电磁脉冲弹非核电磁脉冲弹是指采用非核手段产生的电磁脉冲干扰，这种武器一般采用常规炸药爆炸产生电磁能量而进行干扰。

3.3.2非核电磁脉冲弹的工作原理非核电磁脉冲弹部件简图如图1：图1 非核电磁脉冲弹的组成非核电磁脉冲弹主要有四部分组成，通过初级能源供能（一般为普通炸药）。

通过爆炸等方式产生高功率脉冲，再通过定向的天线向目标进行辐射破坏。

初级能源(电能或化学能)经爆炸磁通压缩器转变为强流脉冲电子束,再经脉冲调制单元产生高强度的电磁脉冲,由大增益定向天线向目标辐射,形成高功率、高方向性且能量集中的微波波束.弹的杀伤机理为:产生的高强度电磁脉冲经前门耦合(天线、接线柱等)或后门耦合(孔、缝、洞、电缆等)2种方式进入敏感目标的内部,耦合进入的脉冲能量产生感应电流,能干扰破坏甚至烧毁电路板、元器件与控制电路,起到杀伤作用.目标的内部电路还能够传导耦合脉冲,此脉冲进入目标的内部越深,造成的毁伤越大.根据杀伤程度,可将杀伤效应分为4个等级:噪声干扰、产生虚假信息、暂时破坏、永久毁坏.工作原理如图2：非核的电磁脉冲弹有一个电源向一个同轴的电容器充电，通过控制同轴的电容器向一个螺旋的线圈放电产生一个大电流，在此时同时引爆炸药，炸药爆炸痛特殊装置会引起磁通量急剧变化。

这个变化加载在虚阴极管上，则会产生高频的电磁脉冲信号。

将该信号通过天线发射到目标上，即可达到破坏电子设备的目的。

图2 非核电磁脉冲弹原理图3.3.3非核电磁脉冲弹的杀伤力及安全性评估3.3.3.1杀伤力分析电磁脉冲弹的杀伤能力取决于弹的辐射功率、微波的相关特性(包括频率、带宽、脉冲持续时间等)、爆炸点到目标的距离和目标的易毁性.针对不同目标,电磁脉冲弹的杀伤能力主要表现在杀伤区域大小、目标处的功率密度、耦合进目标的能量3个方面。

本文只对杀伤区域作简要分析。

杀伤区域分析如图3：图3 弹杀伤区域分析图电磁脉冲弹爆炸后,定向天线以一定的波束角向目标辐射电磁波,在空间形成一个立体的圆锥杀伤区域.采用高空轰炸机或无人机投放电磁脉冲弹时,弹的辐射方向与地面垂直,而采用巡航导弹搭载或滑翔弹攻击时,辐射方向相对地面存在一定倾角。

图3中A为爆炸点,h为爆炸高度,AB为波束的辐射方向(波束中心线).阴影覆盖区域为弹的杀伤范围。

3.3.3.2运用实例非核电磁脉冲弹在高空爆炸时，影响范围非常广。

非核电磁脉冲弹（E-bomb）由于高空核爆的电磁脉冲可以影响很大的地面范围，因此在实际作战运用上，也可能伤及进攻者的自身装备。

因此，一些非核的、运用高能微波技术来产生、可以影响局部地面范围的电磁脉冲武器，也就在世界的先进国家进行研制，并且有部分产品已问世。

据说2003年，美国首次使用电磁炸弹（E-Bomb）攻击伊拉克，巴格达的电视全面中断，数小时后才能恢复，而且信号仍然很微弱。

由于美国国防部从不承认拥有这种武器，到目前为止，严格上来说电磁炸弹从未用于实战。

美国在研发各种频率的高功率微波源以及可投射高功率微波天线方面具有重大进展。

根据专家分析估计，实战性微波武器中所需的高功率微波源规格为：频率1GHz以上、功率大于1GW以上。

美国军方已提出多项微波武器应用概念，包括信息通信战（Information Warfare, IW）、压制敌方防御（Suppression of Enemy Air Defence, SEAD），以及自我防卫等。

俄罗斯则于2001年10月在马来西亚Lankagwi国际海洋及航天展期间推出“Ranets-E”武器系统，这是世界第一套公开的微波（射频）武器系统。

该系统可造成来袭战机与导弹的电子设备失效，又称为电子零件的“超级杀手”。

这种微波武器系统杀伤距离为1~10千米，其规格为：峰值功率0.1～1GW，脉冲频率为10~100Hz。

3.4核电磁脉冲弹3.4.1什么是核电磁脉冲弹核爆电磁脉冲核弹爆炸时，除了产生辐射、热浪和震波外，还会产生射线撞击大气中的气体分子，使大量的自由电子释出。

这些自由电子受到地球磁场的作用，会进一步产生瞬间超强电磁辐射。

这个从核爆到电磁脉冲产生的效应，通常称为康普顿效应（Compton）。

核爆射线伴有大量的电子流产生，由于呈辐射走向，流向并不集中，因此在地球磁场的作用下，大多地区会暴露在一个瞬间大电磁场内，用电设施将因电磁感应而受损。

所以核电磁脉冲武器就是核武器。

它是核武器的另一个作用表现。

3.4.2核电磁脉冲弹的发展1961年10月31日，苏联在新地岛上空35千米处进行空爆核试验，不料氢弹不仅毁灭爆心附近的一切，还对数千千米范围内的电子系统产生冲击，苏军地面的防空雷达被烧坏，无法探测空中的飞行目标；数千千米长的通讯中断，部队1个多小时处于无法指挥状态。

无独有偶，1963年7月9日，美图4 空中的电磁脉冲弹国在太平洋的约翰斯顿岛上空40千米处进行空爆核试验后，距约翰斯顿岛1400千米之遥的檀香山却陷入一片混乱。

防盗报警器响个不停，街灯熄灭，动力设备上的继电器一个个被烧毁……当时人们并不能解开这个谜。

后来经过几年的研究，才发现这是氢弹爆炸所产生的电磁脉冲造成的恶果。

原子弹爆炸会产生冲击波、光辐射、早期核辐射和放射性污染四种效应，而氢弹爆炸又增加了另一种效应，即电磁脉冲。

氢弹爆炸时，早期核辐射中的α射线会与周围介质中的分子、原子相互作用，激发并产生高速运动的电子（康普顿效应），大量高速运动的电子形成很强的电场。

在爆心几千米范围内电场强度可达到每米几千伏到几万伏，并以光速向四周传播。

它的作用范围随着爆高的增加而扩大。

当量1000吨的氢弹如在40千米高空爆炸，可影响整个欧洲。

美国军事专家看到了这种由核爆炸产生的瞬时电磁脉冲的军事价值，开始不遗余力地研究如何增强核爆炸时产生的电磁脉冲效应而抑制其他几种效应，他们把这种能产生强大电磁脉冲的武器称为电磁脉冲弹。

3.4.3核电磁脉冲弹工作原理核爆电磁脉冲核弹爆炸时，除了产生辐射、热浪和震波外，还会产生射线撞击大气中的气体分子，使大量的自由电子释出。

这些自由电子受到地球磁场的作用，会进一步产生瞬间超强电磁辐射。

核爆产生电磁脉冲效应。

4电磁脉冲弹破坏防护4.1研究使用毫米波雷达。

美国和少数国家正在全力发展毫米波,原因是在电磁脉冲环境下,毫米波是唯一还能正常运作的波段,一般情况下,波长短、束宽也窄,雷达的口径也小。

毫米波雷达的天线束宽可做到0. 1~1. 00,比微波雷达窄2 ~20倍。

波束窄的毫米波雷达能有效地抑制电磁脉冲干扰和多路径干扰,另外毫米波还具有很高的分辨率,可提高雷达精度,从而增加地空导弹火力单元的对抗能力。

4.2尽量减少暴露部分,以减少接收电磁波的能量。

接收天线的设计应具有良好的频段及滤波性,尽量抑制无用的电磁波,并采用滤波插头。

发射天线还要采取隔离措施,防止接收电波。

目前由于电磁脉冲弹用在实战还不很多,但也应引起足够的重视,很多电子设备往往是直接裸露在外面(有些是不可避免的,但是还有些是完全可以避免的),如电缆等物可以采取埋在地下的措施等。

4.3采用新技术,进行良好的屏蔽或保护。

屏蔽是控制电磁波的基本手段,但实际上往往不能实现理想的完整屏蔽,对必须暴露的部分,如天线等可采用镀金属薄膜或夹金属网的玻璃进行屏蔽,对所有电缆及管道进出孔要用电磁波吸收材料加以堵塞,并对进出电缆、导线采用旁路电容、滤波等措施。

在系统(设备)的出入口处采用电涌保护器件,以防止电涌大电流的进入。

广泛采用微波吸收材料作为充填材料和连接衬垫以吸收微波能量。

完整的电磁脉冲防护是以良好的导电体等遮蔽材料尽可能包裹重要的电子设备。

然后由电磁波吸波材料将金属遮蔽所留下的孔隙、视窗、通风口等漏洞充分填补,接着以适当的电磁波吸波材料尽可能地涂装在金属遮蔽物表面,已阻隔或多层渐进导电吸收。

4.4在无法采用上述足够的防护措施的情况下,如不能保证空域防护和频域防护完全有效时,要采用时域防护,即在强电磁辐射到来之前,将电源切断,或将信息转移到其它无用的电子设备中,待强电磁辐射过后,再重新接通电源,开机恢复工作,以免信息受到干扰或导致损坏。

5结语与感想21世纪作为信息时代，未来的战争也必将从原来的兵器战变为信息战，电磁脉冲弹作为信息化战的重要武器代表。

具有影响范围广、有效打击电子设备等先进功能。

在未来军事中必将受到各国国防重视。

同时他对电子设备超强的破坏能力和较弱的对人伤害，也满足现代战争的人道主义精神。

但是世界和平是每个国家和每个人的夙愿。

但是再好的武器最终都是为伤害人类而设计的。

所以希望这些武器都不会被使用，武器的使用就代表着有人类的伤亡。

6参考文献[1]百度百科电磁脉冲弹/view/816437.htm?fromId=288163[2]互动百科电磁干扰/wiki/%E7%94%B5%E7%A3%81%E5%B9%B2%E6%89%B0[3] 成剑.栗保明.弱非理想等离子体电导率模型比较研究[J].中国科技大学学报,2003,33(3):276-281.CHENG Jian, LI Bao-ming. Compare and study of electrical conductivity on nonideal plasmas[J]. Journal of University of Science and Technology of China, 2003, 33(3): 276-281.(in Chinese)[4] 肖金石.刘文化.张世英.邢昌风. 爆磁压缩电磁脉冲弹的杀伤能力分析与仿真弹道学报第21卷[5] 张胜涛娄寿春电磁脉冲弹对地空导弹火力单元的威胁及其对策飞航导弹2006.4[6] 毛超.刘忠.邱志明.卢发兴爆磁压缩电磁脉冲弹引战配合分析弹道学报2012.6。