技術解讀:中國發射高功率微波幹掉薩德雷達靠譜嗎?
8月22日,國內《參考消息》和其他報刊,轉載了一篇境外媒體報道,稱香港軍事專家梁國梁先生認為,在大陸東北設有類似美國」鋪路爪」遠程預警雷達;必要時可推高雷達的發射功率,來燒穿美國部署在韓的薩德雷達。這條消息一出,很快引起國內讀者和軍事發燒友的熱議。
就此事,筆者想和網友通過以下5個大家感興趣的問題來共同探討此事。
1、從地面雷達發射超強電磁波能「燒穿」對方的薩德雷達嗎?
2、當前世界上有哪些國家軍隊已正式裝備高功率微波武器?戰績如何?
3、多大的微波輻射功率才能起到殺傷作用?
4、中國的高功率微波武器在世界上占第幾位?
5、對付美韓部署薩德,我們還有什麼別的反制手段?
1、從地面雷達發射超強電磁波能「燒穿」對方的薩德雷達嗎?
我不知道在東北有沒有類似美國「鋪路爪」的遠程預警雷達。我只知道美國「鋪路爪」是上世紀70年代美國研製的,用於中段反導的遠程預警雷達。它的工作頻率是420-450MHz。輸出峰值功率500kW,平均功率145kW。整個雷達有6層樓房高(32m)。不過由於年代久,用的元器件和設計技術在今天看來都較陳舊。當今美國雷達界最老的元老畢卡德(Picard)先生當年曾參加「鋪路爪」的設計和調試。每次他出席國際雷達學術年會講話時,少不了要嘮叨幾句說他當年如何在密密麻麻的管道(波導管和冷卻管)中間轉來鑽去。因此該雷達面臨升級改造問題。中國如果也發展中段反導雷達,技術上相信一定比它要先進得多。至於把它用作地面微波高功率武器,則輸出功率還嫌小了些。
用高功率微波武器來殺傷敵方的電子設備或人員,道理其實很簡單,就是把超大功率的微波能量用定向天線集中在一個波束內,對準對方目標發射。按此道理,那麼想用地面大型雷達發射超強電磁波,來殺傷遠在千里外地面上薩德雷達,就不大靠譜了。試想電波幾乎與地面平行傳輸,這一路上得殺傷多少設備和人員(這在技術上還有個名詞,叫友軍相殺或自殺)。而且一路消耗能量,到了目的地還有多大威力能將對方雷達殺傷?
其實當今微波大功率武器,大多數是地對空或空對地的。這樣超強電磁波在傳輸途中沒有障礙,損耗較小,又能對準目標,就有顯著的軍事價值。這個道理讀者一聽就明白了。
2、當前世界上只有美俄正式裝備高功率微波武器並已服役
高功率微波武器(簡稱HPM)雖然是一種新概念武器,但正如上所述,其原理和採用的技術一點也不神秘。首先得有高功率微波源,這個源可能是電真空微波管,也可能是回波管,或者說等離子發生器等等。由它們產生的高峰值功率脈衝電磁波,經定向天線集成一窄波束,按一定方向射向目標,損傷其敏感的電子器件,破壞其正常工作,甚至殺傷其作戰人員,從而使對方武器完全喪失作戰效能。因此高功率微波源,也稱脈衝功率驅動器就,成為這種武器的關鍵部件。
據我所知,當前世界上只有美俄二國正式裝備高功率微波武器,且已服役。而且大多數是地對空,或空對地,並曾在局部戰爭中使用過。此外,英法德日以及印度、以色列諸國也看好這種武器,都制定了發展規劃,並正在積極進行試驗中。
美國早在1984年的《美國陸軍技術基礎總計劃》中就把HPM列入常規武器。他的發展步驟首先發展空對地式,裝在飛機或導彈上,以壓制敵方的防空雷達。在海灣戰爭中,美國首次使用HPM,就是在戰斧巡航導彈上裝置高功率微波彈頭,據說使伊拉克的部分防空網失效。其次是發展車載式HPM,以對抗來襲的飛機或導彈。值得注意的是,據媒體報道,美國已研製成功「警鷹」型地基近程反導HPM武器。
俄羅斯發展HPM得益於它的雄厚的微波技術基礎,和強大的微波電真空產業。在空地方面,他在利馬國際航展上曾展出一種叫「Rosa-E」機載雷達干擾系統;資料報道,這種系統工作於厘米波段,輸出功率10kW;可損壞500km以內的雷達。在地空方面,他的「克拉蘇哈-4」車載HPM,於2015年11月26日,在總統普京一聲號令下,隨同整套C-400系統,用安-124-100重型運輸機,只用一天時間就從俄本土急空運應急部署到敘利亞,令西方的將軍們咋舌。從此「克拉蘇哈-4」也出了名。據報道,給系統可殺傷150-300km範圍內的低軌衛星,預警機和雷達系統。
微波大功率武器有一大堆優點,如隱蔽性,突發性,全天候等等。但其作戰效果很難評估。你怎麼知道對方有多少設備失效?有多少人員受傷?美俄等國從不公布他的武器具體戰績,從而更增加這些武器的神秘感。
3、多大的微波輻射功率才能起到殺傷作用?
表1表示微波輻射到達目標時,多大的微波功率密度能產生的多大的殺傷作用。據我了解,這張表的依據是來自美國學者的一本著作(B.J.James E.S.Swegle著:高功率微波)。該表被我國的一些著作,文獻所廣泛引用。不過它主要反映了美國專家學者以及美國軍方的觀點。俄羅斯的觀點,尤其在作戰人員傷害方面與此有較大差別。譬如第二項和第三項,俄羅斯認為幾十微瓦就可使作戰人員神經紊亂,甚至出現失去作戰能力。美俄二國關於人員能忍受的微波功率密度的安全標準,差別較大,這種分歧由來已久。中國則採取折中態度,衛生部頒布的微波輻射安全標準取的就是美俄的折中值。
關於表中第一項,有些讀者認為過高。筆者也認為應該與軍工產品的電磁兼容能力一起考慮。筆者並曾做過一些核算:1μW/cm2的功率密度在自由空間相當於1.7V/m的場強(因為自由空間的阻抗為377歐姆)。大家知道,當今國內外軍工產品都必須符合電磁兼容的要求。無論是美軍標準還是我國的國軍標,所定的標準幾乎是完全相同的。其敏感度指標,對地面武器裝備,無論是海軍、陸軍或空軍,都要求在50V/m以上。就是說設備對電磁波的屏蔽性能要求能抗得住50V/m以上的場強(1-40GHz).。在某些場合更嚴,如飛機外部,軍艦甲板上,要求的數值為200V/m.。
正因如此,微波大功率武器功率要大,小了是不起作用的.一般微波高功率武器的平均功率至少得在1MW以上;峰值應在100MW,甚至1GW以上。這就給微波電真空技術和產業提出嚴苛的要求。
4、中國的高功率微波武器名列世界第幾?
由於我國從沒正式公布過我國研發高功率微波武器的情況,我無從答覆這個問題。但我可以談談制約中國發展高功率微波武器有哪些瓶頸。
通過前面介紹,我們知道,高功率微波武器的重要關鍵部件就是高功率微波源,包括以微波電子管,等離子體、回波管等微波源。一個國家要發展高功率微波武器就需要有強大的微波真空器件產業。記得2010年秋我出差北海時,有幸遇到幾位國內電真空專家。有機會傾聽他們對改革開放後電真空產業不受重視的意見。這些專家都快退休年齡。由於相當一段時間內技術決策部門過於強調20年不打杖,微波電真空又無效益,工廠連獎金都發不出,年輕人又不願學(怕輻射和有毒),後繼無人,前景堪憂。我回京後寫過一篇文章題為「俄羅斯研發防空導彈武器系統的指導準則和設計思想」(見國防科技2011年3期p.1。後被幾家科技雜誌所轉載),文中寫道:
「要發展現代武器裝備,一些基礎技術和基礎工業不可輕視,更不可輕易放棄。拿電真空技術來說,美國與俄羅斯始終一直不遺餘力發展微波(包括毫米波)真空器件,水平很高;是促使這些國家雷達技術快速發展的一個重要因素。而我國的微波電真空產業由於相當一個時期不予重視:有關企業紛紛下馬,大專院校這一專業紛紛停辦。現在我們與國外比恐有相當大差距,已成為發展雷達技術的一個重要瓶頸。而歐美的中大功率微波發射管,以及毫米波電真空器件,對中國是嚴格禁運的。其目的就是要制約我國尖端武器的發展。」
這當然是多年前的事了。據說近幾年由於中央決策得當,微波電真空無論是研究或是生產都有很大的進展。但我想這段經驗教訓還是要認真吸取的。
5、除了用微波大功率武器,對付美韓部署薩德,我們還有什麼別的反制手段?
毛澤東同志曾用哲學的觀點解說武器的發展:有矛必有盾。同樣,有制約也必有反制約。中國肯定會採取多種有效的反制約措施,包括政治、經濟、軍事等方面。香港就有媒體建議,可以學學俄羅斯「針鋒相對的」反制約經驗。美國和北約在俄羅斯大門口的波蘭和羅馬尼亞部署陸基宙斯盾反導雷達。俄羅斯反制的第一個措施就是在這二國的旁邊俄羅斯的飛地加里寧格勒州,部署「伊斯坎德爾」中程導彈。這種導彈射程500km,可攜帶核彈頭,專門對準波蘭和羅馬尼亞的北約基地,成為掛在二國人民頭上的一把「達摩克利斯之劍」,結果弄得雙方百姓都不得安寧。另外也可在中朝邊境架設大功率干擾電台,等等。當然這些措施很有可能導致東北亞回到准冷戰時代。當然這完全是美韓挑起的。
美國在中國和俄羅斯的家門口部署反導系統。一些讀者認為,按照針峰相對的原則,最好我們也到美國的大門口部署反導系統。但起碼也可在中朝邊境或者山東半島等處部署反導武器。今天的反導武器,絕不是僅僅一個防禦武器,它既是矛,又是盾,而且他具有威懾能力。所以我們應該大力發展反導武器,包括中段反導。今年5月26至28日,中俄二軍的首長司令部在莫斯科舉行聯合反導計算機演習。7月24日,央視又特地高調公布我國於2010和2013年二次成功進行中段反導的視頻和畫面。當此美韓不顧中俄多次抗議強行要在韓國部署薩德系統之際,中俄聯合反導軍演,以及高調公布當年中段反導試驗的視頻二事,引起國內外輿論一番熱議。普遍認為這充分體現我國反導力量的強大和自信,以及加強自身空天防禦力量的決心,意義深遠。有的媒體認為,這預示中國將再次進行中段反導試驗。有的媒體認為,這是對美韓決定在韓部署薩德最嚴重的警告。我看這些說法都有道理。不過也有些媒體認為我國是繼美國之後世界上第二個掌握該項反導技術的國家。對最後這條筆者認為是一個誤解。如俄羅斯,過去和現在都是在中段反導方面有強大實力的國家。中國於2010年1月11日進行第一次陸基中段反導攔截技術試驗時,俄羅斯的反導系統A135已經戰鬥值班10餘年。
我們每次反導試驗成功,一些境外友好媒體善意地用「戰略意義堪比二彈一星」 之類溢美之詞來讚譽。當然我們會有自知之明,因為中國要具備真正的世界一流的全國範圍防禦彈道導彈的能力,可謂任重而道遠。因此筆者認為,少說「世界第二」之類不大靠譜的話(最近國防大學政委劉亞洲就著文說,當老二有危機。美國歷來有打老二的傳統,它總是要打老二的),多干實事,儘快把我們國家反導事業搞上去,這才是硬道理。同時當今形勢下,俄中二國的反導力量協同合作也很重要。正像俄國防部副部長安東諾夫所說:俄中攜手合作,全世界可以安然入睡。(作者:郭衍瑩)
(此文系中華網軍事原創,轉載請註明作者及出處。)





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