● 西方有句名言:一千個人的眼中有一千個哈姆雷特。
● 然而,科學傳奇背后的真理卻只有一個。比如微波技術的發展應用均基于一個科學原理,那就是“微波效應”。
● 近期以來,世界范圍新軍事變革需求強力牽引,使得國外沉寂一時的軍用微波技術研發計劃悄然出籠,并紛紛從幕后走到臺前。
● 從概念到實際,微波武器技術發展在各軍事強國間正緊鑼密鼓地展開,并呈現出群雄逐鹿的新態勢。
故事背后的科學
說起微波武器,也許大多數人會感到既神秘又陌生。可是提起微波爐,人們就很熟悉了。二戰爆發后,一名從事雷達科技開發的工程師斯賓塞,在一次電子管試驗中發現衣袋內的巧克力棒在磁控管運行中被融化了,這位甜食愛好者對這一現象充滿了好奇,于是微波爐發明問世了。歷史充滿了戲劇性,就在斯賓塞專注于微波爐研究時,二戰后期的納粹德國科學家,已經提出用特大型聚焦天線將電磁波匯聚后發射用來擊毀盟軍飛機的設想,但由于當時戰爭進程的發展和技術的限制,這一設想并沒能實現。
微波是一種高頻電磁波,在空中以光速沿直線傳播,幾十公里的距離瞬間就能到達。高功率微波作用就其物理機理來講主要有三種:電效應,可造成電路器件狀態反轉、性能下降等;熱效應,可燒毀器件、出現熱二次擊穿等;生物效應,是指生物吸收微波功率并將其轉化成熱能效應。這些效應,在軍事領域均有重要用途。
事故背后的故事
微波武器的發展設想,在二戰落幕后塵封于戰勝國檔案柜里,少有問津。但隨著冷戰時期的到來,一連串陰差陽錯的事故,又使微波武器計劃再從幕后走到了臺前。
1961年10月,蘇聯在新地島進行當量為6000萬噸梯恩梯的氫彈爆炸試驗。這顆氫彈一爆炸,造成美軍設在阿拉斯加的預警雷達和4000公里范圍內的高頻通信瞬間失靈,時間長達20小時。1962年7月,美國進行的代號為“星魚”的高空核爆炸使其7顆軍用衛星同時報廢。這一連串的事故引起了各國軍方的重視,是敵對國的秘密武器還是滲透破壞?各種懷疑層出不窮。為了弄清這一奇怪的現象,科學家們進行了大量研究,終于揭開了謎底:原來是高空核爆炸透射進大氣層,產生了不定向的高強度微波,它們對電子設備產生了巨大的破壞力。新的發現及后續的研究,讓人們意識到了微波作為武器應用的巨大破壞潛能。由此,微波武器研究開始從概念走向了實際,并拉開了一場制造新概念非核武器的大國競賽。
軍事應用的傳奇構想
而今,“新概念微波武器應用于未來戰爭”深深吸引了各軍事強國的眼球,促使他們紛紛推出了種種發展計劃。
電子系統的“殺手”。外軍研究表明,微波武器幾乎能夠攻擊所有帶電子部件的武器系統,高頻率微波輻射形成的瞬變電磁場,可使金屬表面產生感應電流,它們通過天線、導線、電纜和各種開口或縫隙耦合到衛星、導彈、飛機、艦艇、坦克、裝甲車輛等系統內部,會嚴重破壞各種敏感元件,如傳感器等,使元器件產生狀態反轉、擊穿,出現誤碼、記憶信息抹掉等。
隱形武器的“克星”。隱形武器除了具有獨特的氣動外形設計以減少雷達反射波之外,更重要的是采用吸波材料,來吸收雷達要探測的電磁波,但這種方法對付微波武器發射的高能量電磁波無疑是“引火燒身”,從而導致武器系統自身溫度迅速升高,直至燒毀。
非致命性作戰的“法寶”。不同強度的微波輻射,會使人的肌體出現不同程度的急性或慢性損傷。因此只要調節微波武器發射的微波輻射強度,便可以按照自己的意愿使敵方人員身體的生理功能發生紊亂(如煩躁、頭痛、記憶力減退、神經錯亂以及心臟功能衰竭等),導致其失去戰斗能力。這同激光致盲、次聲致聾等有異曲同工之處。
科學背后的曲折
近些年來,各國對微波武器的研制一直緊鑼密鼓,沒有間斷,但其進度卻差強人意。據悉,2007年10月美國空軍公開演示了一種研發已久的非致命防爆微波武器,它可使微波能侵入人體皮膚造成劇烈的灼燒感。然而當遇上陰雨天,人們發現微波僅造成讓人很舒服的暖暖感覺,原因是空氣中的大量雨滴,起到了吸收微波的作用。雖然在其后的演示中效果要好得多,但其巨大的體積、能量消耗及技術上的復雜性等,都讓它無法在戰場上產生實際作用。相對陸基定向微波武器,各國在空基投放式微波武器的研制上雖然取得一定突破,但面臨問題也不少。實驗證明微波能量穿過外圍結構時(例如建筑物)存在不確定性,它會來回反射并且不會有重復的軌跡,這種過程使得投放式微波武器的殺傷力很難精確判斷,如果作戰時敵方采取一定的反制措施,例如在敏感電子設備四周裝上“法拉第籠”等,如同微波爐里使用的鋁制電磁防護網一樣,便可產生有效對抗作用。
專家指出,雖然目前尚無法撥開微波武器發展的重重迷霧,但透過200多年前瓦特發明蒸汽機、100多年前萊特兄弟發明飛機的發展規律可知,踏破坎坷成坦路,微波武器定會在未來實現新突破。