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电磁脉冲武器这种“永远不该使用”的武器

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发表于 2018-5-9 21:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
电磁脉冲武器:让航母战斗群变成“海上废铁”
来源:中国军网综合 作者:彭澎 张敏 责任编辑:马嘉隆
2017-11-03 02:51
http://www.81.cn/bqtd/2017-11/03/content_7811519.htm

你是否听说过这样一种武器,仅仅一声巨响,就可以让电网和计算机系统全部瘫痪?你知道什么是“第二原子弹”吗?这种被称为“永远不该使用”的武器,不仅早已用于实战,还将成为信息化战争的“夺命杀手”。即便是威风凛凛的航母战斗群,只要一遇到它,舰上所有的雷达、通信和指挥设施或将全部瘫痪,最终变成一堆“海上废铁”。请关注今日《解放军报》的报道,看电磁脉冲武器在当今战场上的精彩“表演”——

让对手胆颤的致命冲击波

■彭澎  张敏

还记得电影《速度与激情8》男主角多姆凭借神秘武器横闯俄罗斯核弹基地的情景吗?还有电影《黑客帝国》里瞬间瘫痪乌贼机器人的“无形杀手”?这就是电磁脉冲武器。美国空军为抵御核打击而专门准备的“末日飞机”E-4B“守夜者”,针对电磁脉冲做了严密防护。有消息称,俄罗斯目前正在研制名为“威力超核弹”的秘密武器,可攻击数公里范围内的所有电子装备。

一种“永远不该使用”的武器

在现代战争中,电磁脉冲武器不仅可以造成整个战场信息系统瘫痪,还可影响电离层的稳定性,从而让雷达失效。在电磁脉冲武器的攻击下,装备虽然外观完整无损,但内部各种电路都会因瞬间超载而烧毁,并且越是先进、复杂、灵敏的装备受其影响就越大。

孰能料到,电磁脉冲武器这种“永远不该使用”的武器,它的诞生还颇有些偶然。上世纪60年代,美军在约翰斯顿岛进行了一次高空核试验,没想到相距数千公里的檀香山、夏威夷群岛深受影响,不仅警报器、电子通信和监视指挥系统相继失灵,连远距离短波通信也突然中断。无独有偶,前苏联在进行氢弹爆炸试验时,也导致数千公里范围内的电子设备全部烧毁,就连苏军自己的雷达也未能幸免,通信线路一度中断。

经过数年研究,科学家终于发现,核弹在爆炸时不仅会产生冲击波、光辐射、核辐射和放射性污染,还会产生电磁脉冲效应。核弹在爆炸瞬间会从大气中电离出大量高速运动的电子,继而在空中产生强大电场和磁场。正是这些瞬间产生的电磁场,在以光速传播的同时产生了破坏力极强的电磁脉冲,导致地面上的电子设备出现感应电磁场,继而将电子设备烧毁。

正是基于这个原理,电磁脉冲武器应运而生。电磁脉冲武器主要利用短时间内的强大电磁场,对特定区域或目标产生破坏性电磁环境,最终使各类电子设备瘫痪。

电磁脉冲武器不仅可以使敌方的雷达和指挥设施中的电子元器件失效或烧毁,还可导致整个通信网络失控,甚至提前引爆导弹中的炸药。尤其是现代军事装备广泛使用的半导体集成电路,对电磁脉冲的“抵抗力”微乎其微。组成战场神经网络的电磁平台一旦遭到破坏,就会“瘫痪”整个战场。

“第二原子弹”走向实战化

资料显示,重量仅1千克的电磁脉冲武器,就能轻易摧毁几十吨烈性炸药才能毁伤的电子设备。而正是这种信息化时代恐怖的“第二原子弹”,如今正加速走向实战化。

目前,电磁脉冲武器主要包括核电磁脉冲武器和非核电磁脉冲武器。核电磁脉冲武器是一种以增强电磁脉冲效应为主要特征的新型核武器,但核武器的盲目使用将带来极为严重的后果。人们发现,使用常规武器也能产生类似的电磁脉冲辐射,这种武器没有核污染,又拥有威力巨大的电磁脉冲攻击能力,因而得到重点发展。早在上个世纪80年代后期,美军就研制出利用炸药爆炸产生高功率电磁脉冲的方法。随后,可影响局部区域的电磁脉冲武器也相继问世。

进入新世纪,各军事强国的电磁脉冲武器正加速走向实战化。时任美国海军作战部长拉夫·黑德就曾明确表示,电磁脉冲武器是革命性作战武器,决不能让美军错过这种武器。目前,美国军方已提出多项电磁脉冲武器应用概念,包括“信息通信战”“压制敌方防御”和“自我防卫”等。

俄罗斯在电磁脉冲武器领域也不甘落后,其早就公开展示过“Ranets-E”武器系统。据悉,这套系统可使来袭战机与导弹电子设备失效,杀伤半径可达10公里。此外,韩国国防部在2015年国防工作计划中,也提出重点发展以电磁脉冲武器为代表的新概念武器。

信息化战场将大显身手

信息化战场各类军用电子设备数量成倍增加,给电磁脉冲武器带来了用武之地。如果在战争开始时就使用电磁脉冲武器,可在短时间内对敌方的指挥信息系统造成毁灭性打击。

以目前实战应用的电磁脉冲炸弹为例,美国作为电磁脉冲炸弹研发领先者,也最早将这个灾难带给了世界。1991年,美军为攻击伊拉克防空指挥中心的电子系统,发射了一枚配备非核爆电磁脉冲弹头的“战斧”式巡航导弹,致使伊军防空系统瘫痪,防空高射炮只能对着空中盲目扫射。1999年,北约对南联盟轰炸中,同样使用了电磁脉冲炸弹,致使南联盟部分地区通讯设施瘫痪,局部地区的供电系统遭到破坏。2003年,美军“故伎重演”再次使用电磁脉冲炸弹轰炸伊拉克,造成巴格达地区大面积停电,包括伊拉克国家电视台在内的媒体和通信设施陷入瘫痪状态。

此外,电磁脉冲还是隐形武器的“克星”。为达到隐身效果,隐形武器主要靠吸波材料吸收雷达探测波,而电磁脉冲武器正好可以“喂饱”隐形武器,烧毁其吸波材料。它还可通过调整频率和功率实现不同程度的破坏,达成不同的战略目的。信息化战场上,一旦指挥控制系统瘫痪,各类高精尖武器装备都将成为没有战斗力的“散兵游勇”,其原有的作战威力也将被电磁脉冲武器“蚕食殆尽”。

近年来,电磁脉冲武器不断向小型化方向发展。美国和俄罗斯目前已研制出小型电磁脉冲干扰机,可借助常规武器投掷到战区,摧毁敌方的指挥控制系统。因此,各军事强国在发展电磁脉冲武器时,都高度重视武器装备电磁环境的研究与防护加固技术,可以说,一场电磁脉冲领域的“攻防大战”正在上演。


陈虎点兵:永磁电机将为中国潜艇性能带来哪些提升
来源:新华社 作者:陈虎 责任编辑:岳修宇
2017-11-06 10:08
http://www.81.cn/jskj/2017-11/06/content_7813417.htm


前几天中国第一台完全自主知识产权的永磁电机试车成功,引起了很多媒体和军迷网友的关注,大家都在关心永磁电机技术突破之后,潜艇会有哪些性能上的提升。

有些军迷网友和媒体说永磁电机和传统的励磁电机相比噪音更小,永磁电机的使用将使中国的潜艇更加安静。

安静性是潜艇最关键的指标,如果永磁电机真的使潜艇的噪音大幅度降低,这无疑是一个巨大的进步。可是这真的能实现吗?这就要从永磁电机本身说起了。

学过中学物理的人都知道,电机能够运转是因为两个磁场相对的作用,这里头就包括了定子和转子,也就是定子要有一个磁场,转子上也要有一个和定子相反的磁场,转子的磁场怎么产生呢?我们知道电可以生磁,所以说传统的电机是在转子上绕上一大堆电线,术语叫做线圈绕组,通过线圈产生磁场,因为这个原理,这种传统的电机又被叫做励磁电机。而永磁电机用大型的永磁磁体替代了线圈绕组,转子的磁场不是通过电机产生的,所以叫永磁电机。

美国“海狼”级潜艇。(资料图)

对永磁电机来说,转子的线圈绕组和电刷都没了,这意味着结构更加简单,尺寸上可以有较大幅度的缩小。另外没有了线圈绕组,运行时电流通过线圈绕组产生的电流嗡嗡声就会大幅降低,这就是永磁电机降低噪音的原因。

永磁电机和励磁电机相比,还有其它的一些重要优势。它在低输出的时候,效率会更高,因为它不需要电流励磁这一部分的消耗,所以它的总体运行效率也会更高一些。

研发运用永磁电机的难点在什么地方呢?永磁电机早就有,但是永磁电机尺寸小的好做,尺寸大的不好做,因为需要足够大和足够强磁场的永磁体,才能做成输出功率足够大的电机。

另外,永磁体的磁场会随着时间减弱,特别是在极端的情况下,例如高温、低温这样的情况下,永磁体的磁场会出现永久性的减弱。而潜艇的主电机如果用永磁电机的话,就要有相当的技术水平。

永磁电机究竟可以给潜艇带来哪些提升?所谓使潜艇更安静这种说法,更多的是媒体和网友们的误解。如果到网上查一查会发现永磁电机噪音低确实是事实,因为电流声没有了,但是这种声音对于潜艇降噪来说,几乎是可以忽略不计的,对潜艇来说,噪音更主要来自于潜艇内部机械部分的震动。

看起来漂亮的螺旋桨空泡是潜艇噪声的罪魁祸首之一

励磁电机的噪音水平就好像在潜艇当中大声说话一样,声音是传不到艇外的,或者说传到艇外的震动可以忽略不计。所以网传永磁电机可以大幅降低潜艇噪音是一种误解。

对安静性没有大的提升,它的好处究竟体现在哪儿呢?首先体现在重量和体积的缩小。以需要跑20节以上的潜艇为例,以往潜艇的主电机可能需要7200-7500马力,如果用直流电机的话,重量大概要有七八十吨,往小点说也得六七十吨,长度可能会有七八米,形象点说,它的体积大概和一个中巴车差不多大。

德国德意志造船厂码头上,一艘挂埃及国旗的新型209级1400M潜艇正在举行移交仪式。2011年埃及向德国购买了两艘209型常规潜艇

国外的常规潜艇,最高航速可以跑到20节、21节,这些潜艇的主电机,4000多马力、5000马力,撑死了6000马力,怎么算也算不出来它是如何跑到20节以上的。其实这是国外的设计者搞的小猫腻。这是因为潜艇采用了双速制,正常航行的时候,跑到15节、16节,这时使用的是主电机的最大功率。想跑到20节,短时间想冲一下,就采用超负荷运行的方式,一个4000、5000马力的电机,可以超负荷运行60%,甚至80%,这时就可以跑到20节、21节,当然这个超速运行的时间不能太长,因为超负荷运行电机会发热,长时间的发热会烧毁线圈绕组和电刷。所以高速度前提就是时间很短。

早期德国209型潜艇的航速有21节,但在实际使用当中它只能以21节的航速跑十分钟,就是因为这个原因。永磁电机和励磁电机相比,它没有了转子的线圈绕组和电刷,发热烧毁的几率将会大大降低。使用永磁电机,超负荷运行的时间,将会大大的增加。

从励磁电机到永磁电机,这是潜艇主动力电机的一个不小的进步。当然了,潜艇总体性能的提升,是由许许多多这些子系统、分系统的技术进步和提升综合带来的结果,单纯的一个永磁电机不可能把一艘潜艇变成神器,但是许许多多像永磁电机这样的进步累计起来,就有可能把潜艇打造成一个神器。

永磁电机这样的技术进步,显然是可喜的,同时我们还需要更多这样的技术进步累加起来,才会使潜艇性能变得更加先进,才能真正把潜艇变成神器。

(新华社北京11月3日电)

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发表于 2018-5-9 22:00 | 显示全部楼层
全铁的军舰对这种电磁武器具有先天的抵抗能力

点评

军舰再全铁,你有各种雷达吧,你有通讯设备吧,你有导航定位设备吧,所有这些带无线电收发电路的电子设备,都是电磁脉冲弹摧毁电子设备的突破口。所以美国陆军最近刚高出一款完全没有电子设备的纯机械军车。  发表于 2018-5-10 11:33
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 楼主| 发表于 2018-5-9 21:57 | 显示全部楼层
关于对电磁脉冲弹的防护,大家可以看看下面的资料:

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发表于 2018-5-9 21:56 | 显示全部楼层
铁壳屏蔽嘛,不怕,除非白皮搞出实用化的高能微波武器?
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发表于 2018-5-9 21:56 | 显示全部楼层
感谢兄台科普!涨姿势了!
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发表于 2018-5-9 21:59 | 显示全部楼层
没有主轴的电推才能大幅提升潜艇的静音水平,永磁电机代替励磁电机是锦上添花。如果发电储能,再由电机的轴带动螺旋桨推进,降噪水平难提高,尤其是在核潜艇的高速航行时,不用无轴电推,噪音严重外泄。
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发表于 2018-5-9 21:58 | 显示全部楼层
如果是常规弹药的电磁脉冲武器,作用半径小,”第二原子弹“言过其实。
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发表于 2018-5-9 22:00 | 显示全部楼层
感觉好厉害啊
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发表于 2018-5-9 21:57 | 显示全部楼层
095/6是全电推的,用的是永磁电机吗?
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发表于 2018-5-10 00:18 | 显示全部楼层
可以把核电磁脉冲弹当成洲际导弹的一种打击战术,先提前半小时发射几枚洲际导弹在离美国反导基地一定距离爆炸,摧毁美国反导系统的雷达火控指挥系统的电磁仪器,让敌人反导和防空系统失效,然后再发射成百枚洲际导弹,就能随心所欲核打击。
打航母也可以如此,先发射几枚常规电磁脉冲弹,瘫痪美国航母舰队的防空系统。然后再放心大胆发射导弹击毁航母。
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