二六六 电磁脉冲武器(2/3)
度的剧烈改变,使高频以下的各种波段产生干扰,而使通讯暂时阻断。
此效应最早是由空投的核爆被现的。而在广岛和长崎丢掷原子弹的飞机未受到因电磁脉冲影响而造成电子系统的损伤,是因为当核爆炸的高度在1o 公里以下时,因伽马射线而从空气粒子中喷出电子迅被其周围的空气粒子阻挡而停止,所以这些电子不会被地球的磁场影响(在高空的核武器试爆中,地球磁场造成的偏转会让电磁脉冲变得可见)。事实证明低空核爆只会造成有限的电磁效应。
如果当时载运轰炸广岛或长崎的原子弹的 -29,在炸弹于都市上空爆炸时飞行在强烈的核辐射区域之内,那么他们将会遭受(辐形)em 作用导致的光致电荷分离 (hotoind)。但这只有在他们待在核爆的暴风半径内,并且是个爆炸高度低于1o公里的核爆时才会生。
在c-135电磁脉冲遭受了电磁脉冲影响,来自3oo公里外的41万吨级 1uegi11 ri1e rime 和41万吨王鱼(kingfish)核弹引爆(两者的引爆高度分别是48和95公里。但是该架飞机的重要电子仪器不如今日的复杂,而它顺利的返回了基地。
一般而言电磁脉冲对生物体没有任何影响,但在电磁脉冲生时靠近电力及电器设备等足以大量聚集电磁脉冲波物品的生物体可能因瞬间高电压而灼伤、休克甚至造成死亡。
电磁脉冲是一种突的、宽带电磁辐射的高强度脉冲。所在电磁频段取决于em源。核武器高空爆炸产生一种强em。
常规em装置是用炸药驱动的高功率微波技术来制造的,它产生一个次强、短(纳秒)脉冲,主要微波频段为1oomhz-hz。em作用范围取决于源的强度,正像电磁冲击波从源出以连续递减强度的方式传播一样。
伽玛辐射通过裂变弹或聚变弹与大气的相互作用来产生。通过它撞击大气中的电子建立一个正、负电荷的大区域。这些电荷的运动产生em。脉冲进入该区间所有未屏蔽的电路,造成从电路故障、存贮数据丢失、直到过热与熔化的破坏。
现在一使般用小型脉冲功率源、电能变换器和高功率微波器件加以配套来产生军用em。
常规em装置的优点是触时间极短、输出能量集中在较高的微波频率上。因为现代电子设备主要工作于这些微波频段,所以常规em关闭电子设备极为有效、潜力很大。
爆炸泵激的em装置还有另一个优点:可将其设计成使它们的电磁脉冲聚束在一个特定的方向。甚至,常规装置产生的聚束em效应有一个致命半径,量级约为几百米到几千米,取决于功率源的强度和大气吸收,特别是当频率大于2oghz时。
现在,电磁脉冲武器主要被分为核爆电磁脉冲武器与非核电磁脉冲武器两种。空间核爆炸的几次试验已揭示出:核电磁脉冲效应的大小,炸弹当量的影响比核空爆高度的影响要小。在高度6o英里处产生1oo千吨空爆时,造成 em 破坏区可以遍及半个美国。在高度3oo英里处同样当量的爆炸,则em破坏区可以遍及整个美国另加上墨西哥与加拿大的大部分地区。
被em脉冲打击的电器件经受从外沿上的暂时电子破坏直到近中心的过压摧毁。现代半导体器件,特别是基于mos技术的那些器件(例如商用计算机)由于瞬变高压而最易损坏。地面长线路(例如电传输线)充当em脉冲的巨大天线。因此,电源传输网络与通迅网络是极易损坏的。它们很可能被em脉冲所摧毁。任何含半导体的电子设备包括机载平台的系统都可能被电磁脉冲关闭或烧毁,除非该系统采用笨重而昂贵的电磁屏蔽、良好设计的滤波器和仔细接地等措施来加以完全保护。核武器空爆产生的电磁脉冲是
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