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电磁脉冲武器对舰载武器系统的破坏及防护

郭传福¹，夏惠诚²

（1.海军大连舰艇学院导弹系.辽宁大连116018;

2.海军大连舰艇学院指控信息系.辽宁大连116018）

摘要：针对电磁脉冲武器对舰载武器的破坏性，指出了舰载武器系统收到电磁脉冲武器威胁主要原因是：舱面暴露点过多；计鼻机抗电磁能力弱；通信受电磁环境影响大；舰载机电磁承受能力差；人員容易受到伤害等。提出了从战术和技术两个方面増强舰载武器系统对电磁脉冲武器的防护。电磁脉冲武器对现在海战产生重要影响。

关键词：电磁脉冲武器；舰载武器系统；破坏性；防护

电磁脉冲武器是利用核爆炸或非核爆炸方法产生的持续时间扱短的高能量电磁脉冲，直接破坏敌方目标或使目标丧失作战效能的一种新概念武器。由于这种武器是以辐射强电磁脉冲能量为主要特征,故又称为电磁脉冲弹或微波炸弹。根据产生的电磁脉冲的頻段分为两类：一类辐射的电磁脉冲在微波波段，叫微波弹；另一类辐射的頻谱较宽（含微波），称为为电磁脉冲弹^[1]。

1 电磁脉冲武器对现代海战的影响

从海湾战争看，信息战已成为现代高技术战争的主要特征。电磁脉冲武器得到极大的关注，其对电子设备、人员产生奇特的破坏效果。电磁脉冲武器的广泛使用将对现代海战产生较大影响。

1.1 降低了战场信息的获取能力

现代战争中的战场情报信息主要是依赖侦察卫星、预警飞机等，而地面和装备在舰艇上的卫星接收站、卫星台站的克星是电破脉冲武器。同时，电磁脉冲武器对雷达、通信设备的破坏则是不可抗拒的。因此，电磁脉冲武器的使用可有效地降低战役战术情报信息的获取能力。直接影响到作故的指挥和决策^[2]。

1.2 增强作战指挥的复杂性

现代海战的特点决定了必须实现作战指挥自动化，而自动化指挥系统是现代海战一个物质基础，是现代指挥的大脑、感官和神经，一旦遭到破坏，整个作故体系便会瘫痪。自动化系统的脆弱之处在于完全依赖雷达、通信、数传、计算机网络等各种军事电子装置。电磁脉冲武器可使作战指挥自动化系统陷于痺痪状态或推迟对方的决策过程，对战争的指导者无疑増加了作故指挥的难度。

1.3 提高了对空防衡的可靠程度

从电子脉冲武器的作战使用和破坏机理来看，拦截战术导弹和战略导弹是电磁脉冲武器的拿手好戏。电磁脉冲武器在海战中可有效拦截来自各种方向、各种高度、各种导弹的密集突击，使导弹失去控制或迫使导弹的战斗部提前爆炸，保卫自身的安全，有效提高对空的防御能力。有利于解决水面舰艇对导弹防御困难的问题。

1.4 战争中隐形与反隐形的斗争更加激烈

上世纪80年代以来，各种新式的隐形兵器陆续地投入到实战之中并发挥了重要的作用。隐形武器保持特殊的结构外形，所用的吸波材料和涂料便于电磁脉冲武器性能的发挥。电磁脉冲武器将引起隐形技术的突破性发展。所以电磁脉冲武器系统的使用必然使未来战争中隐形和反隐形的斗争更加激烈^[2]。

2 电磁脉冲武器对舰载武器系统的破坏性分析

人和武器装备是舰载武器系统的两个基本组成单元。电磁脉冲武器产生的强电磁脉冲对二者都将产生严重威胁。现代舰载武器系统正在逐步实现了自动化，系统自动化的实质是信息流程自动化。从技术角度讲，实现信息流程自动化需要现代高度集成的自动化电子设备的支持。建立在高度集成基础上的电于设备极易受到电磁脉冲武器的打击.直接影响信息的流动。因此在提高作战效能的同时，也暴露岀舰载武系统在电磁脉冲武器打击下产生以下弱点：

2.1 舰栽武器系统能面暴露点过多

通信和信息传感器是电磁脉冲武器千扰和摧毁的主要对象。而舰载武器系统位于甲板以上的部分较多，其中最重要设备是通信和信息传感器。舰船上层建筑天线林立，包括各秒雷达的天线，雷达侦察仪天线，通信设备用的各神收发天线，核、化武器的这种探头、各神光电跟踪设备及这些设备的数据线及电源连接线缆等。这些设备都直接暴露在电磁的辐射之下，同时由于这些设备对电磁辐射十分敏感，一定的频带接受能力非常强，因此防护非常复杂。传感器的损坏程度直接影响到舰载信息的来源，限制舰载武器系统的功能发挥，影响舰艇故斗力。

导弹、火炮、鱼雷、无源干扰弹等武器装备都位于甲板以上，直接暴于电磁脉冲的威胁之下。武器系统通过孔洞、缝隙、连接线缆等多种耦合途径接收电磁能量后，很容易对武器系统的电子设备造成破坏、也可能破坏舰载武器系统传输的信号，造成舰载武器系统决策得不到执行或使武器系统产生错误的动作。如：导弾、鱼雷意外发射、火炮执行异常指令等现象。由于舰载武器系统是一个综合的作故系统，其中任一关键点受損，都将直接影响到系统的功能，以至于使系统瘫痪。同时舰艇水线以上部分建筑功能各异，屏蔽效果相差较大.要做到整体防护比较困难，电磁进入通道将防不胜防。

2.2 计算机抗电磁能力弱

大规模集成电路所具有的经济性使得计算机控制和数字系统的应用激增，舰载武器系统依赖数字电子系统和计算机控制。信息的处理、辅助决策、武器控制都离不开计算机，在一些设备中也有内嵌式计算机。由于数字电路和计算机依据触发态变化顺序工作，因此对瞬时干扰非常灵敏。当电磁脉冲武器爆炸时，强大的电磁脉冲所产生的电磁场。通过多种方式在计算机的电路中感应岀强大的电流，耦合到计算机内部敏感的大规模集成电路之中，造成多种损坏使干扰系统工作混乱、工作中断或者闭锁；误触触发器件的关键部件或敏感部件，使系统工作在“非法状态”，引起一系列连锁反应而损伤系统；当能量较大时，使非关键部件损伤或使关健部件的性能下降，从而造成电子系统降級；当能量过大时，使电子系统烧毁或致命损伤。同时，与计算机相连的外部设备如：打印机、存储器等极易受到干扰信号而产生误动作或损坏.实验证明当磁场强度大于1A/m时，对计算机的程序产生影响，造成乱码出错。当场强大于5A/m时，磁场强度大于磁性材料的矫顽性，对磁存储媒质产生破坏，造成舰装武器系统的数据库混乱。

2.3 通信受电磁环境影响大

通信在舰载武器系统中是系统的主体、载体和支持体，是系统的基础和命脉，是联系各级指挥中心及各种设备、终端和桥梁。舰载武器系统作为整个作故系统的一个节点，在各个节点中都配备了大量的通信设备，这一系列通信设备构成通信网络，形成信息流。但在军事系统网络化的同时，也必然伴随一定的风险。通信是保持舰载武器系统与外界联系及内部数据传输正常进行的纽带。通信设答在舰艇上分布较广。専侮点较大，很球存时间和空冋上进行控制，因此,只要电磁脉冲武器爆炸产生的强电磁脉冲覆盖系统的任一节点，就有被干扰、破坏的危险。因此对于舰载武器系统的信源、信道、信宿任一环节通到破坏，纽带将失去作用。

2.4 舰载机电磴承受力差

舰载机是舰载武器系统的重要信息源和重要的作战手段。舰载机一旦暴露在电磁打击的扇面下.安全系数将大大下降。舰载机的暴露部分太多，都可能成为电磁的接收体。同时直升机封闭系统的壳体井不是一个完整封闭的屏蔽体。直升机接地面是采用悬浮接地系统，因此影响壳体屏蔽效能。强电磁场可直接进入机体内，特别是在悬空时，壳体精合的涡流在表面疽动，通过缝隙和线路进入电子设备与直接耦合进电子设备的电磁能量共同作用于电子设备。当进入内部的脉冲功率过大时，就可能干扰设备的工作，造成工作素乱、失效，或直接损坏各种电子元器件等。如果飞机处于飞行状态，一旦对飞行员造成影响，极易造成机毀人亡的事件。

2.5损耗造成防护力下降

舰艇日常维护不彻底或舰疑的正常损耗，造成舰疑对电磁的防护力下降。目前的舰艇为了自身的电磁兼容需要，常常进行了一些抗电磁干扰的硬件防护措施，例如屏蔽、接地、滤波等，在电路的终端也设有保护措施，这些措施维护较难，随着时间増长，经过破损、锈蚀等人为和自然等因素，使其防护功能下降，造成接地电阻增加、屏蔽效能下降等不利因素，使舰艇对电磁脉冲武器打击的防护能力下降或失效。

2.6 舱面人员容易受到伤害

目前，尽管大多数国家的水面舰艇实现了全封闭化，但这并不等于所有的作战人员都在封闭的能室内，其中的一些战位仍然受到电磁脉冲的威胁，如驾驶室、舱面的一些人工控制部位等。实验表明，人员在接收微波功率密度为3~13 mw/cm²时，岀现神经混乱、行为错误、心脏功能衰竭等现象，在10mw/cm²时,将痉挛或失去知觉^[3]。

由于舰载武器系统的上述弱点，加强电磁脉冲武器在信息战中对敌方舰载武器系统进行干扰、破坏，以及增强己方生存指挥白动化系统研究尤其重要。

3 舰截武器系统对电磁脉冲武器的防护

由于电破脉冲武器对舰载武器系统的危害，应加强水面舰艇对电磁脉冲武器的防护随着电磁脉冲武器发展，必将产生多种类型，适合多种作战需求的弹型。本文从技术和战术两个方面提岀对电磁脉冲武器防护的方法。

3.1技术防护

技术防护主要是针对电磁脉冲武器产生的强电磁场来讲的。通过先进的科学技术手段和材料阻止电磁场进入武器系统的内部和降低武器系统的对电破场的敏感度。

(1)电磁加固

电磁加固技术的基础是屏蔽技术，包括对系统和器件的屏蔽。理论上对电磁的加固应是系统、可靠的。水面舰艇是一个相对开放的系统，不但有暴露的各神天线，还有各种小孔、缱隙等。电磁场很容易通过这些途径耦合进入目标的内部，干扰、致盲或烧坏电子传想器，或使其控制线路失效^[4]。进行系统电磁加固債用是非常高.因此II 电破加固也根摩对抗电磁脉冲武器。

可以适当增加舰载武器系统的防磁装备，如采用防磁报警装置控制，受到攻击则可自动断开设备的电源、外接线等；还可以设置隔断装置，如在天线接收通道和外接电缆设置保护电路等。