電子脈沖

電子脈沖

專業術語
電子脈沖由核爆炸和非核電磁脈沖彈(高功率微波彈)爆炸而産生。核爆炸産生的電磁脈沖稱為核電磁脈沖,任何在地面以上爆炸的核武器都會産生電磁脈沖,能量大約占核爆炸總能量的百萬分之一,頻率從幾百赫到幾兆赫。非核電磁脈沖彈則利用炸藥爆炸或化學燃料燃燒産生的能量,通過微波器件轉換成高功率微波輻射能,能發射峰值功率在吉瓦以上、頻率為1吉赫~300吉赫的脈沖微波束,在裸露的導電體(例如裸露的電線、印刷電路闆的印制線)上急劇産生數千伏的瞬變電壓,對大量電子設備造成無法挽回的損壞。[1]
  • 中文名:電子脈沖
  • 外文名:electronic impulse
  • 所屬學科:
  • 别名:電磁脈沖
  • 簡 稱:EMP
  • 應 用:電磁脈沖武器
  • 影 響:核爆炸就是核電磁脈沖

電子脈沖防護

電子脈沖防護方法與雷電防護方法基本相同。用9.5毫米厚鋼闆或4毫米厚銅闆做成的屏蔽罩,可以提供很高的總體屏蔽效能。但是,這種屏蔽會由于存在檢修門和供電纜、連接器、開關等使用的小孔而減弱,這樣就必須用襯墊密封孔隙。如果必須開孔通氣,則應使用各種屏蔽栅(如蜂窩狀隔闆、多孔金屬闆和金屬絲網屏栅)把大孔分成許多小孔,孔與孔之間相交的地方必須熔合,以便确保最佳的屏蔽效果。電纜必須使用整體防護材料,最好的電纜防護材料是管道之類的導電固體材料。在協助降低易損性方面,合适的接地線路也很重要。若數據傳輸率低,可采用濾波方法抑制瞬時效應。若隻靠濾波不足以把電子脈沖降到安全水平,則需使用防護性抑制器,例如齊納二極管。

當前,國外指揮通信系統防電子脈沖的具體方法主要有:選取最佳元器件;使用不易受電子脈沖影響的元件,如電子管等;在連接器上安裝濾波器;使用外部防護元器件保護預先包裝的電路(如集成電路);使用引線防護裝置;使用分離濾波器,将耦合頻率限制在很窄的頻帶内;采用自動增益控制與增益限制技術;使用特種濾波器;使用電路隔離技術隔離電瞬變現象;屏蔽和接地;重新設計分系統;探測由于電子脈沖幹擾而出現的數據錯誤,并拒絕這些數據。

電子脈沖影響

核爆炸在空間産生的瞬變電子場就是核電子脈沖。核電子脈沖比雷電的電子場強度要大幾百倍。頻率寬,幾乎包括所有長短波,危害範圍廣,覆蓋半徑可達數百到上千公裡,對無線通信威脅最大。1962年7月8日,美國在約翰斯頓島上空400公裡處進行核試驗,結果在距離暴心1300多公裡的夏威夷島上,幾百個防盜鈴誤響,幾十條街道的路燈故障,短波通信中斷,雷達屏幕亮點故障,供電系統保險絲燒斷,電器元件燒壞,絕緣被擊穿,電子系統儲存沖掉,程序混亂,無線控制設備停機,警報信息控制失靈等。以上情況也都是居民在生活中可以感知的核電子脈沖的危害。在未來戰争初期,敵人可能采取高空核爆炸,在造成較少人員傷亡的情況下,嚴重破壞被襲擊方電器通信設備功能,造成信息混亂,因此,居民對防電子脈沖要有足夠的心理準備。 筆者認為 地震時不會發生電子脈沖

但在1958年,美國的原子武器專家就在太平洋上空進行了氫彈爆炸試驗。這次爆炸,瞬間釋放出了大量的電子脈沖,從而引起一場驚人的“電子海嘯”,使方圓數百公裡内的電訊設備全部癱瘓。夏威夷大街上的路燈一齊熄滅,海上無線電通訊中斷了整整18個小時,甚至遠在澳大利亞的船隻通訊都受到了波及。從那時起,軍事專家們意識到電子脈沖所能産生的巨大破壞力。

電子脈沖應用

俄庫爾恰托夫研究所國家科學中心主任維利霍夫提出,利用磁流體動力發生器産生的強電子脈沖對可能發生地震的區域進行作用,可以降低地震強度,減少地震造成的損失。

以著名核物理學家維利霍夫院士為學科帶頭人的該科研小組是在研究了地殼上層(15米深範圍)小型地震源周圍的狀況後得出上述結論的。該科研小組認為,所有地震都有明顯的前期準備周期,在這一段時間裡,地殼表面開始出現小小的裂縫和碎裂,地殼中産生的構造壓力使岩石出現移動變形,地下水開始滲透到所有的裂縫中,而震源區裂縫中的水的移動将伴随地震的産生,地下的這些變化可以通過現代電子技術設備記錄下來。

科研人員研究發現,即使很少的水滲透到被電子作用下的裂縫中也能引起地震,因此,通過磁流體動力發生器産生的強電子脈沖,可以将地震震源的水帶入運動狀态,使大地震源分散成一些比較小的地震源,改變地震在時間和空間上的分布,從而降低地震強度,減少地震造成的損失。據悉,俄科研人員已在許多實驗場上成功地進行了多次這樣的實驗。 

電子脈沖武器

電子脈沖武器是依靠人工技術産生的電子脈沖,在特定地區或目标周圍空間造成瞬間的破壞性電子環境,緻使敵方的電子設備遭到破壞或幹擾,從而達成戰役、戰術目的的新概念武器。

國防科技大學軍事專家石海明副教授對科技日報記者表示:“電子脈沖武器主要利用短時間強大的電子場來破壞對方的電子電路、雷達、通信指揮系統。憑借‘不損一磚一瓦,不傷一兵一卒,卻能制敵于無形’的神奇威力,電子脈沖武器逐漸成為改變戰争規則的新概念武器之一,可以對電子信息系統、指揮控制系統和網絡信息系統産生巨大威脅,号稱信息時代的‘第二原子彈’。如果人在電子脈沖發生時接近受影響的電子設備,則可能因為瞬間産生的超高電壓而灼傷、休克,甚至死亡。”

“現代戰争中,各種軍用電子輻射體如雷達、通信、導航等輻射源的功率也越來越大,數量成倍增加,頻譜也越來越寬,再加上高功率微波武器等定向能武器和電子脈沖彈及超寬帶、強電子輻射幹擾機的出現,使戰場的電子環境變得異常複雜。這就給了電子脈沖武器巨大的用武之地。”石海明表示。

他介紹,電子脈沖武器主要包括核電子脈沖彈和非核電子脈沖彈。核電子脈沖彈是一種以增強電子脈沖效應為主要特征的新型核武器。為了避免核爆炸帶來的污染,人類又開發出非核電子脈沖彈,即利用常規炸藥爆炸壓縮磁通量的方法産生高功率微波的電子脈沖武器。而非核電子脈沖彈使得電子脈沖武器的使用範圍更加廣泛。

早在1991年海灣戰争期間,美軍就使用了電子脈沖武器。美軍利用一枚配備非核電子脈沖彈頭的戰斧巡航導彈,破壞了伊軍的防空雷達,伊拉克軍隊的防空高射炮隻能對着空中盲目掃射。

而2003年伊拉克戰争中,美軍又使用電磁脈沖炸彈轟炸伊拉克,造成巴格達地區大面積停電,伊拉克國家電視台信号中斷,雷達、電腦、媒體和通信設施陷入癱瘓。

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