EMP彈在高空爆炸后釋放出極強的γ射線進入密度不均勻的大氣層，使空氣發(fā)生電離后產(chǎn)生的電子以光速離開爆心，使爆心周圍聚集了大量正離子形成強電磁場，電磁場高速向外輻射就產(chǎn)生了強電磁脈沖。強電磁脈沖作用到電子系統(tǒng)、電子設(shè)備、通信系統(tǒng)中可產(chǎn)生很高的瞬時電壓和電流，從而造成毀壞或瞬時干擾。
核彈頭經(jīng)過改造“剪裁”，可使爆后總能量的40%轉(zhuǎn)換成電磁脈沖。制造核電磁脈沖彈的方法之一是在中子彈周圍包一層材料，該材料的原子核與中子相互作用瞬間釋放出高能γ射線。
簡介
核電磁脈沖彈 它是利用在大氣層以上的核爆炸，使之產(chǎn)生大量定向或不定向的強電磁脈沖，以毀壞敵方通信系統(tǒng)的核武器，簡稱EMP彈。
在大氣層外高空核爆炸時，由于沒有空氣，就不能產(chǎn)生沖擊波，也不能生成熱輻射，而放射性塵屑又隨距離平方而減弱，電磁脈沖幾乎成了唯一的核爆炸效應(yīng)。
特點
作用范圍大
EMP彈的特點一是作用范圍大。一枚100萬噸當(dāng)量的EMP在距地面400米高空爆炸時，破壞半徑可達到2 200千米，尤其是它“無孔不入”：可通過管道、鐵軌、孔隙、電纜、接線柱、天線等進入設(shè)備內(nèi)部。1962年6月9日，美國在太平洋約翰斯頓島上空500米爆炸了一顆140萬噸當(dāng)量核彈頭，使1 280千米之外的夏威夷瓦胡島上大面積停電、電話中斷、收音機不響、各種電子儀器故障……后經(jīng)專家研究才發(fā)現(xiàn)罪魁禍首是核電磁脈沖。
電場強度高
二是電場強度高，可在大范圍內(nèi)產(chǎn)生強電場。據(jù)美國專家估算，如果在美國中部城市圣路易斯上空402～483米處爆炸一枚400萬噸當(dāng)量核彈，將在全美國大陸及北美大陸主要部分（殃及加拿大）上空產(chǎn)生每米5萬伏場強，將使未經(jīng)采取“加固”措施的通信、交通、國防、金融、公用設(shè)施的設(shè)備嚴重受損，其破壞方式主要是燒毀損壞電子設(shè)備和線路。
影響頻譜寬
三是影響頻譜寬。核電磁脈沖覆蓋了軍用和民用通信系統(tǒng)大部分頻譜，并很容易通過各種輸入端進入電子系統(tǒng)。
誕生
1961年10月31日，蘇聯(lián)在新地島上空4000米處進行空爆核試驗，不料氫彈不僅毀滅爆心附近的一切，還對數(shù)千千米范圍內(nèi)的電子系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，蘇聯(lián)紅軍地面的防空雷達被燒壞，無法探測空中的飛行目標；數(shù)千千米長的通訊中斷，部隊1個多小時處于無法指揮狀態(tài)。無獨有偶，1963年7月9日，美國在太平洋的約翰斯頓島上空4千米處進行空爆核試驗后，距約翰斯頓島1400千米之遙的檀香山卻陷入一片混亂。防盜報警器響個不停，街燈熄滅，動力設(shè)備上的繼電器一個個被燒毀……
當(dāng)時人們并不能解開這個謎。后來經(jīng)過幾年的研究，才發(fā)現(xiàn)這是氫彈爆炸所產(chǎn)生的電磁脈沖造成的惡果。原子彈爆炸會產(chǎn)生沖擊波、光輻射、早期核輻射和放射性污染四種效應(yīng)，而氫彈爆炸又增加了另一種效應(yīng)，即電磁脈沖。
氫彈爆炸時，早期核輻射中的α射線會與周圍介質(zhì)中的分子、原子相互作用，激發(fā)并產(chǎn)生高速運動的電子（康普頓效應(yīng)），大量高速運動的電子形成很強的電場。在爆心幾千米范圍內(nèi)電場強度可達到每米幾千伏到幾萬伏，并以光速向四周傳播。它的作用范圍隨著爆高的增加而擴大。當(dāng)量1000萬噸的氫彈如在4千米高空爆炸，可影響整個歐洲。
美國軍事專家看到了這種由核爆炸產(chǎn)生的瞬時電磁脈沖的軍事價值，開始不遺余力地研究如何增強核爆炸時產(chǎn)生的電磁脈沖效應(yīng)而抑制其他幾種效應(yīng)，他們把這種能產(chǎn)生強大電磁脈沖的武器稱為電磁脈沖彈。
發(fā)展
人類研制電磁脈沖武器起始于20世紀70年代，至20世紀90年代進入實用化階段。
·美國“第二原子彈”
1985年，美國在制定“戰(zhàn)略防御倡議”計劃時，把高功率微波武器列為其空間武器的主攻項目，重點研究其殺傷機理。1987年，美國國防部提出“平衡技術(shù)倡議”計劃，高功率微波武器是其五大關(guān)鍵技術(shù)之一。
1991年海灣戰(zhàn)爭期間，美國軍隊在E-8指揮機“聯(lián)合星”飛機攜帶和使用電磁脈沖武器。美國和俄羅斯小型化電磁干擾機，可被常規(guī)兵器投擲到敵方，不僅可損傷敵方指揮控制系統(tǒng)，而且直接影響精確制導(dǎo)武器和信息化單兵的作戰(zhàn)效能。1992年7月，美國國會總審計局向眾議院軍事委員會提交《國防基礎(chǔ)技術(shù)、軍用特殊技術(shù)依賴外國帶來的風(fēng)險》報告，提出未來先進武器最關(guān)鍵的6項技術(shù)，其中包括高功率微波武器。美國海陸空三軍還分別制定了高功率微波武器發(fā)展計劃。
1993年，美國進行了代號為“豎琴”的電磁脈沖武器實驗，天線群向電離層發(fā)射電磁脈沖，阻斷通信和摧毀來襲導(dǎo)彈。1996年，美國一國家實驗室研制出手提箱大小的高能電磁脈沖武器，以及可裝備在巡航導(dǎo)彈上的電磁脈沖武器，其有效作戰(zhàn)半徑達10公里。
1998年，俄羅斯發(fā)明了重8公斤的小型強電流電子加速器，爆炸時發(fā)出X射線、高功率微波，可破壞電子設(shè)備。
1999年3月，美國在對南斯拉夫聯(lián)盟共和國的轟炸中，使用了尚在試驗中的微波武器，造成南聯(lián)盟部分地區(qū)通信設(shè)施癱瘓3個多小時。伊拉克戰(zhàn)爭中，美國軍隊于2003年3月26日，用電磁脈沖彈空襲伊拉克國家電視臺，造成其轉(zhuǎn)播信號中斷。
除俄羅斯和美國外，英、法、德、日等國家，也都在進行高功率微波武器的開發(fā)。有國際軍事專家分析認為，海灣戰(zhàn)爭中，伊拉克之所以被動挨打，重要原因是指揮控制系統(tǒng)和防空設(shè)施遭到破壞，喪失電磁環(huán)境控制權(quán)。
效果
電磁脈沖，是短暫瞬變的電磁現(xiàn)象，它以空間輻射傳播形式，透過電磁波，可對電子、信息、電力、光電、微波等設(shè)施造成破壞，可使電子設(shè)備半導(dǎo)體絕緣層或集成電路燒毀，甚至設(shè)備失效或永久損壞。
1. 強大的電磁脈沖建立的瞬間電場，使通訊系統(tǒng)內(nèi)部電場重新分布, 形成電涌電壓, 對通訊信號系統(tǒng)造成損壞。
2. 通訊系統(tǒng)內(nèi)部電場瞬間重新分布形成涌流, 對通訊信號系統(tǒng)造成損壞。
3. 強大的電磁場，穿過通訊系統(tǒng)內(nèi)部電路，產(chǎn)生感生電流，造成通訊信號差模干擾，損壞系統(tǒng)。
4. 強大的電磁脈沖中豐富的頻譜，微電子器件極易產(chǎn)生諧振發(fā)熱損壞。
見過原子彈爆炸的人很少，但是，幾乎人人都見過“第二原子彈”爆炸。這種爆炸就是自然界的雷電和靜電現(xiàn)象。雷電、靜電形成的電磁輻射和太陽、星際的電磁輻射以及地球磁場和大氣中的電磁場，所產(chǎn)生的爆炸只是有大小區(qū)別，其原理都是一致的。此外，“第二原子彈”的爆炸還有人為現(xiàn)象，就是人為產(chǎn)生電磁輻射源的電磁輻射。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全社會電氣設(shè)備大量普及，如電視發(fā)射臺、廣播發(fā)射臺、無線電臺站、航空導(dǎo)航系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)、高電壓送變電系統(tǒng)、大電流工頻設(shè)備和輕軌鐵路、干線電氣化鐵路系統(tǒng)等。總之，一切以電磁能應(yīng)用進行工作的工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療、軍用的電磁輻射設(shè)備，以及電火花點燃內(nèi)燃機為動力的機器、車輛、船舶、家用電器、辦公設(shè)備、電動工具等，都會產(chǎn)生不同頻率、不同強度的電磁輻射。其中，大部分是電磁脈沖輻射。
現(xiàn)代戰(zhàn)場的電磁環(huán)境是各種電磁能量共同作用的復(fù)合環(huán)境，既有自然電磁干擾源，如雷電、靜電等，又有強烈的人為干擾源，如各種功率的雷達、無線電通信、導(dǎo)航、計算機以及與之對抗的電子戰(zhàn)設(shè)備、新概念電磁武器等。因此，戰(zhàn)場電磁環(huán)境比平時要復(fù)雜得多，高技術(shù)條件下的戰(zhàn)場電磁環(huán)境效應(yīng)主要由各類電磁脈沖場構(gòu)成。
如此說來，沒有蘑菇云的人類巨災(zāi)——電磁脈沖災(zāi)害，有自然的和人為的兩大類。和平時期，各種自然和人為的電磁脈沖危害時時發(fā)生。全球每年因雷電電磁脈沖導(dǎo)致信息系統(tǒng)癱瘓等事故頻繁發(fā)生，從衛(wèi)星通信、導(dǎo)航、計算機網(wǎng)絡(luò)乃至家用電器都會受到雷電災(zāi)害的嚴重威脅。僅上海市1999年由于雷電所造成的損失就超過2億元。
核電磁脈沖是核爆炸產(chǎn)生的強電磁輻射，核電磁脈沖的破壞力十分巨大。一些國家的核試驗中，核電磁脈沖能量侵入電子、電力系統(tǒng)，燒斷電纜、燒壞電子設(shè)備的事例也屢見不鮮。高空核爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖危害，比地面和地下核爆炸更大，核電磁脈沖強度大、覆蓋區(qū)域廣。
由于大氣的衰減作用，高空核爆炸產(chǎn)生的熱、沖擊波、輻射等效應(yīng)，對地面設(shè)施的危害范圍都不如電磁脈沖效應(yīng)大，100萬噸當(dāng)量的核武器在高空爆炸時，總能量中約萬分之三以電磁脈沖的形式輻射出去。隨著核技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達國家已研制出核電磁脈沖彈，增強了電磁脈沖效應(yīng)，而削弱了沖擊波、核輻射效應(yīng)，電磁脈沖的破壞力明顯增大。
防御
核電磁脈沖彈的打擊目標與傳統(tǒng)原子彈有很大不同。它的攻擊目標有三類：一是軍用和民用電子通信和金融中心，如指揮部、軍艦、通信大樓和政府要地等；二是防空預(yù)警系統(tǒng)；三是各類導(dǎo)彈和導(dǎo)彈防護系統(tǒng)。
美國和蘇聯(lián)在研究和發(fā)展電磁脈沖武器時，都十分重視武器裝備電磁環(huán)境效應(yīng)和防護加固技術(shù)的研究。1979年，美國總統(tǒng)卡特發(fā)布命令，強調(diào)核電磁脈沖的嚴重威脅，要求每開發(fā)一種武器，必須考慮電磁脈沖防護能力。為此，美國在新墨西哥州科特蘭、亞利桑那州等地，建立了十余座電磁脈沖場模擬器。近幾年，臺灣軍方在強化電子戰(zhàn)攻擊能力時，重視電磁脈沖防護研究。據(jù)臺灣媒體披露，臺“國防部”于2001年，投資7．8億元新臺幣，用于“電子戰(zhàn)及資訊戰(zhàn)裝備”規(guī)劃，其中包括“資安計劃”與“脈護計劃”。“脈護計劃”主要針對來自對手的電磁脈沖武器“硬殺傷”，防護臺軍重要軍事設(shè)施、戰(zhàn)略民用設(shè)施和“政府”重點建筑設(shè)施等。
據(jù)臺灣軍方的一位權(quán)威人士透露，目前，臺灣“脈護計劃”正在衡山指揮所緊鑼密鼓地進行。其計劃由反制脈沖效應(yīng)、電子反制防護網(wǎng)等7部分組成，以防范電磁脈沖武器攻擊，維持計算機網(wǎng)絡(luò)運轉(zhuǎn)，保護計算機作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的暢通及數(shù)據(jù)庫的安全。負責(zé)這一計劃的“中山科學(xué)研究院”主管官員稱，“脈護計劃”實現(xiàn)后，臺軍方作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)等于“戴上了一頂防電磁干擾的防護帽”。
從20世紀60年代起，一些國家開始核電磁脈沖特性研究，陸續(xù)取得一定進展。但是，對電磁防護的研究，基本都停留在電磁兼容范疇內(nèi)，未重視電磁脈沖防護。至今，這些國家的絕大多數(shù)軍用、民用電子設(shè)備未采取電磁脈沖防護措施，有的甚至無任何強制性出廠檢驗標準和設(shè)施，其整體水平至少落后美國和俄羅斯20年左右。
這意味著，這些國家在軍事強國的電磁脈沖武器的打擊面前，早已敞開了胸膛。一旦這些國家的政府機構(gòu)、金融中心、通信網(wǎng)絡(luò)、廣播電視等事關(guān)國計民生的重要系統(tǒng)和軍事設(shè)施，受到強電磁脈沖打擊時，不可避免地出現(xiàn)大范圍癱瘓或損壞，國民經(jīng)濟和社會秩序難以正常運行。
參考資料 >