蘇黨帥+王茜+石紹柱

當(dāng)代戰(zhàn)爭(zhēng)是“陸、海、空、天、電磁”五維一體的空間立體式的聯(lián)合作戰(zhàn)，其中制電磁權(quán)對(duì)于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的影響，已越來(lái)越明顯，成為決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵因素。高功率微波（HPM）武器主要用來(lái)攻擊敵方的電子設(shè)施系統(tǒng)，可對(duì)智能彈藥、導(dǎo)彈系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、通信指揮系統(tǒng)、電子偵察、衛(wèi)星以及控制與導(dǎo)航等信息化武器裝備中的電子設(shè)備和系統(tǒng)產(chǎn)生干擾、擾亂、損傷或燒毀等效應(yīng)。正因于此，世界各軍事大國(guó)都在積極發(fā)展高功率微波武器系統(tǒng)，其中又以美國(guó)和俄羅斯發(fā)展最早，技術(shù)較為成熟，瑞典、德國(guó)等歐洲國(guó)家也開(kāi)展了大量的研究工作。

根據(jù)目前的公開(kāi)資料來(lái)看，陸基（包括艦載）高功率微波武器技術(shù)發(fā)展較為成熟，美國(guó)陸續(xù)發(fā)展了多種陸基的高功率微波武器樣機(jī)系統(tǒng)，如用于反恐作戰(zhàn)的主動(dòng)拒止系統(tǒng)（ADS）、用于機(jī)場(chǎng)防御的“警惕之鷹”系統(tǒng)等，但此類(lèi)武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)半徑都很有限。2008年，美國(guó)開(kāi)始研制基于巡航導(dǎo)彈的高功率微波武器系統(tǒng)，即反電子系統(tǒng)高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈計(jì)劃（CHAMP），并于2012年10月成功進(jìn)行了樣機(jī)的試驗(yàn)演示驗(yàn)證，成功地實(shí)現(xiàn)了微波武器技術(shù)與航空飛行器技術(shù)的完美結(jié)合。由于巡航導(dǎo)彈具有精度高、射程遠(yuǎn)、突防能力強(qiáng)的特點(diǎn)，反電子系統(tǒng)高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈系統(tǒng)的出現(xiàn)對(duì)于奪取戰(zhàn)場(chǎng)大范圍內(nèi)的制電磁權(quán)，以及對(duì)重要戰(zhàn)略目標(biāo)進(jìn)行先遣電磁打擊都具有劃時(shí)代的意義。

CHAMP計(jì)劃概況

反電子系統(tǒng)高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈計(jì)劃（CHAMP）是一項(xiàng)聯(lián)合概念技術(shù)演示計(jì)劃，由美太平洋司令部提出需求，空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）牽頭。項(xiàng)目于2008年10月在FAS網(wǎng)站發(fā)布招標(biāo)合同信息，其目標(biāo)是研發(fā)、試驗(yàn)、演示多脈沖、多目標(biāo)機(jī)載HPM演示平臺(tái)，且具有非動(dòng)能毀傷、低附帶損害的性能，能夠降級(jí)、破壞或者毀壞電子系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，要求合同商研發(fā)一種集成至機(jī)載平臺(tái)的緊湊型HPM有效載荷。合同商應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)5套機(jī)載演示平臺(tái)，1個(gè)無(wú)集成HPM源的機(jī)載平臺(tái)，用于驗(yàn)證運(yùn)輸、控制和引信的飛行試驗(yàn)，其他4個(gè)集成HPM源的機(jī)載平臺(tái)用于飛行試驗(yàn)、演示及HPM效應(yīng)試驗(yàn)。這4個(gè)HPM樣機(jī)中，1個(gè)用于地面試驗(yàn)，2個(gè)用于飛行試驗(yàn)，還有1個(gè)作為飛行試驗(yàn)的備份。

2009年4月27日，波音公司獲得該合同，價(jià)值3800萬(wàn)美元（預(yù)估金額為4000萬(wàn)美元，分3年支付），這項(xiàng)CHAMP聯(lián)合性能技術(shù)演示（JCTD）計(jì)劃將是第一個(gè)演示反電子系統(tǒng)HPM航空演示器的項(xiàng)目。該項(xiàng)目為期3年，包括地面和飛行演示，將專(zhuān)注于技術(shù)集成和軍事應(yīng)用。波音公司作為主承包商將提供機(jī)載平臺(tái)和系統(tǒng)集成。新墨西哥州阿布奎恩市的Ktech公司作為主要分包商將提供HPM發(fā)射源。桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室將提供脈沖電源系統(tǒng)。

波音鬼怪工作組（Phantom Works）CHAMP項(xiàng)目經(jīng)理基斯·科爾曼認(rèn)為，這種演示器將提供一種革命性的非致命系統(tǒng)，能夠幫助美國(guó)軍方應(yīng)對(duì)各種目標(biāo)，并將附帶毀傷降到最低。該系統(tǒng)融合了空軍研究實(shí)驗(yàn)室緊湊型微波技術(shù)和波音公司的先進(jìn)飛行器設(shè)計(jì)制造技術(shù)，將會(huì)催生一類(lèi)新型非致命高效系統(tǒng)，從而“改變游戲規(guī)則”。

美國(guó)空軍科學(xué)顧問(wèn)局從事定向能武器項(xiàng)目的專(zhuān)家道哥·比森認(rèn)為，CHAMP的HPM可以通過(guò)飛機(jī)或無(wú)人機(jī)上的平臺(tái)發(fā)射，甚至可以通過(guò)可回收的巡航導(dǎo)彈實(shí)現(xiàn)，這種導(dǎo)彈可以安全降落在其最初發(fā)射點(diǎn)附近的陸地上。當(dāng)然要想實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可用，還需克服許多困難，包括天線(xiàn)及電源的小型化。

2011年9月，波音公司宣布CHAMP導(dǎo)彈在猶他試驗(yàn)訓(xùn)練基地完成了首次飛行試驗(yàn)。此次飛行試驗(yàn)實(shí)際是在2011年5月17日完成，HPM系統(tǒng)未被激活，但是導(dǎo)彈定位了多個(gè)仿真目標(biāo)及坐標(biāo)，確定導(dǎo)彈飛行過(guò)程可控，HPM系統(tǒng)的觸發(fā)時(shí)機(jī)可控。據(jù)稱(chēng)，2011年還將繼續(xù)進(jìn)行其他多次試驗(yàn)，但未見(jiàn)相關(guān)后續(xù)報(bào)道。

2012年10月16日，CHAMP再次在猶他州試驗(yàn)訓(xùn)練靶場(chǎng)進(jìn)行了1次飛行試驗(yàn)。按照既定路線(xiàn)，CHAMP在猶他沙漠低空飛行1個(gè)小時(shí)，在沙漠上空自毀之前使7個(gè)不同目標(biāo)內(nèi)的電子系統(tǒng)降級(jí)或失效。CHAMP飛過(guò)時(shí)，沿線(xiàn)房屋中放置的計(jì)算機(jī)全部黑屏，甚至關(guān)閉了試驗(yàn)記錄用的遙控TV相機(jī)。與傳統(tǒng)的動(dòng)能武器（如導(dǎo)彈、炸彈、子彈等）不同，CHAMP是從目標(biāo)上空飛過(guò)，而不是穿過(guò)目標(biāo)。

波音公司和空軍研究試驗(yàn)室認(rèn)為，2012年10月16日在猶他州在試驗(yàn)訓(xùn)練靶場(chǎng)進(jìn)行的CHAMP試驗(yàn)取得了巨大的成功，“我們打中了所有設(shè)定的目標(biāo)，在今天將科學(xué)幻想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)?！辈ㄒ麸w機(jī)副主席詹姆斯·多德認(rèn)為這是對(duì)付其他國(guó)家日益復(fù)雜的雷達(dá)系統(tǒng)的有效武器。

美國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)CHAMP計(jì)劃的認(rèn)識(shí)

美國(guó)國(guó)防部公布的其空軍HPM武器發(fā)展規(guī)劃提出了從2005～2025年投擲型電磁脈沖彈的發(fā)展規(guī)劃：

近一段時(shí)期內(nèi)，美國(guó)空軍重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)機(jī)投放的小型化反電子HPM武器，打擊對(duì)象是對(duì)方的防空系統(tǒng)；

2015～2020年主要研究可大面積拋撒的高功率微波彈藥；

到2025年，將研制出大型戰(zhàn)機(jī)機(jī)載，可遠(yuǎn)距離、較大范圍、攻擊多目標(biāo)的反電子HPM武器。

根據(jù)上述發(fā)展規(guī)劃，自2009年開(kāi)始，美國(guó)空軍已推出了反電子HPM先進(jìn)導(dǎo)彈計(jì)劃。因此，綜合分析來(lái)看，此計(jì)劃還處于第一步階段。CHAMP計(jì)劃提到未來(lái)可配備至F-35上，有助于避免F-35被敵方無(wú)源雷達(dá)系統(tǒng)跟蹤，這正是其第2步發(fā)展目標(biāo)，無(wú)疑具有重要的軍事價(jià)值。

為探討定向能武器的應(yīng)用問(wèn)題，美國(guó)空軍在2013年2月27～28日、3月18～19日、4月24～25日召開(kāi)了3次會(huì)議，針對(duì)美國(guó)空軍定向能應(yīng)用的研究與發(fā)展評(píng)估相關(guān)問(wèn)題。研討會(huì)重點(diǎn)關(guān)注定向能的武器應(yīng)用。除空軍科學(xué)技術(shù)界及主要司令部的代表外，研討會(huì)委員會(huì)還邀請(qǐng)了多個(gè)單位的定向能武器專(zhuān)家，包括美國(guó)海軍、陸軍、國(guó)防秘書(shū)辦公室、國(guó)防先進(jìn)研究項(xiàng)目局（DARPA）的專(zhuān)家代表。

在HPM武器應(yīng)用方面，與會(huì)專(zhuān)家主要圍繞CHAMP展開(kāi)討論，個(gè)別報(bào)告人還介紹了反簡(jiǎn)易爆炸設(shè)施、準(zhǔn)連續(xù)毫米波主動(dòng)拒止系統(tǒng)、HPM效應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)等相關(guān)工作。針對(duì)CHAMP計(jì)劃，如下與會(huì)專(zhuān)家發(fā)表了見(jiàn)解或看法：endprint

空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）定向能分部首席科學(xué)家彼得金（Peterkin）博士

彼得金博士主要論述了CHAMP聯(lián)合概念技術(shù)演示（JCTD）及其后續(xù)項(xiàng)目“超級(jí)Champ”?？哲娧芯吭囼?yàn)室如何利用聯(lián)合射頻效能模型（JREM）來(lái)優(yōu)化開(kāi)火坐標(biāo)和瞄準(zhǔn)點(diǎn)，預(yù)測(cè)對(duì)目標(biāo)的殺傷概率，在系統(tǒng)飛行試驗(yàn)之前，利用JREM開(kāi)展CHAMP的研發(fā)工作。單枚CHAMP彈能夠作用于多個(gè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)多種有效殺傷。在CHAMP 聯(lián)合概念技術(shù)演示中，2次交戰(zhàn)之間的充電時(shí)間為數(shù)十秒量級(jí)。在概念研究階段，通過(guò)在同一目標(biāo)上空多次實(shí)施交戰(zhàn)，來(lái)提高有效殺傷?！俺?jí)CHAMP”的近期目標(biāo)是在作戰(zhàn)相關(guān)范圍內(nèi)拓展CHAMP的反電子能力，中遠(yuǎn)期目標(biāo)是提供頻率捷變的反電子能力，利用其他平臺(tái)從更遠(yuǎn)的距離處實(shí)施網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)效應(yīng)和電子戰(zhàn)效應(yīng)。

桑地亞實(shí)驗(yàn)室軍事系統(tǒng)及技術(shù)部副主任萬(wàn)斯·貝爾（Vance Behr）博士

在CHAMP計(jì)劃中，桑地亞實(shí)驗(yàn)室室主要負(fù)責(zé)CHAMP聯(lián)合概念技術(shù)演示的脈沖功率系統(tǒng)。貝爾博士主要講述了電子戰(zhàn)損傷評(píng)估工作；高功率瞬時(shí)電子波形與電子器件的耦合建模工作；頻率靈活并可控的HPM天線(xiàn)設(shè)計(jì)工作；緊湊型HPM源；8～95吉赫茲射頻輻照飛行狀態(tài)下的無(wú)人機(jī)以及控制系統(tǒng)后的效應(yīng)測(cè)量工作等相關(guān)研究工作。

波音公司“鬼怪”工作組的CHAMP項(xiàng)目管理人基斯·科爾曼（Keith Coleman）

科爾曼概述CHAMP聯(lián)合概念技術(shù)演示及后續(xù)工作。CHAMP綜合了多個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，包括飛行控制系統(tǒng)、功率分布系統(tǒng)、HPM源、靶目標(biāo)系統(tǒng)等?？朔睦щy包括：脈沖功率、電壓絕緣、導(dǎo)彈飛行系統(tǒng)的電磁防護(hù)（自損傷防護(hù)）、精確到靶、武器點(diǎn)火觸發(fā)技術(shù)、微波束傳輸?shù)桨小?duì)靶目標(biāo)的微波效應(yīng)預(yù)測(cè)及驗(yàn)證、作戰(zhàn)概念的開(kāi)發(fā)、新型導(dǎo)彈的作戰(zhàn)分析等。

雷聲公司彼得·杜瑟里斯（Peter Duselis）博士

杜瑟里斯博士主要講述了CHAMP載荷及效應(yīng)測(cè)試，他認(rèn)為，系統(tǒng)的真空環(huán)境是影響CHAMP壽命的關(guān)鍵因素，目前，CHAMP的源是ACES，由真空泵維持系統(tǒng)的真空環(huán)境。CHAMP彈需要維持1年的真空環(huán)境，這需要真空泵24小時(shí)工作，以滿(mǎn)足工作壓力。

杜瑟里斯介紹，通過(guò)修正軟件，可以使CHAMP彈在發(fā)射之前使用B-52的電源；他對(duì)2012年的飛行試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了評(píng)估，更加詳細(xì)的介紹了目標(biāo)電子系統(tǒng)的效應(yīng)水平；對(duì)CHAMP載荷需要改進(jìn)的主要方面進(jìn)行了評(píng)估。據(jù)介紹，改進(jìn)之后，CHAMP彈具有更高的輻射效率，消除或簡(jiǎn)化了子系統(tǒng)，可對(duì)目標(biāo)實(shí)施多脈沖作用，脈沖間隔小于10毫秒。

美國(guó)太平洋司令部科技顧問(wèn)肯·布魯納（Ken Bruner）

布魯納認(rèn)為，CHAMP飛行試驗(yàn)結(jié)果甚至好于原先的地面試驗(yàn)，導(dǎo)彈按計(jì)劃飛行，并成功制導(dǎo)，通過(guò)翻轉(zhuǎn)導(dǎo)彈成功激發(fā)HPM，載荷工作正常。CHAMP彈對(duì)目標(biāo)電子系統(tǒng)的大多數(shù)效應(yīng)是瞬時(shí)的，因?yàn)檫@種效應(yīng)機(jī)制會(huì)強(qiáng)制關(guān)閉系統(tǒng)，必須在給定時(shí)間后才能重啟。從太平洋司令部的角度出發(fā)，CHAMP可能應(yīng)用于多種太平洋空海作戰(zhàn)環(huán)境。

布魯納指出，美國(guó)太平洋司令部還對(duì)CHAMP對(duì)抗大型艦船電子系統(tǒng)的試驗(yàn)感興趣，并支持已經(jīng)提議的32枚CHAMP彈的快速采辦項(xiàng)目，在未來(lái)10年增加全壽命成本預(yù)算和合同上后勤保障?？偟膩?lái)說(shuō)，太平洋司令部支持空中戰(zhàn)斗司令部（ACC）的后續(xù)CHAMP及其它HPM項(xiàng)目。

目前，美國(guó)軍方和HPM屆的大多數(shù)與人都對(duì)CHAMP項(xiàng)目予以較高的評(píng)價(jià)，認(rèn)為這是美國(guó)空軍HPM領(lǐng)域的重要項(xiàng)目，如ACC首席科學(xué)家辦公室的戴維·羅比就認(rèn)為：CHAMP聯(lián)合概念技術(shù)演示利用3年時(shí)間，花費(fèi)7000萬(wàn)美元取得了突出研究成果；空軍喜歡做這種有積極投入產(chǎn)出的項(xiàng)目，為作戰(zhàn)人員提供改變作戰(zhàn)形勢(shì)的能力；應(yīng)當(dāng)部署這種不對(duì)稱(chēng)、破壞性能力強(qiáng)的武器系統(tǒng)。

CHAMP計(jì)劃的潛在價(jià)值及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

CHAMP計(jì)劃首次成功地實(shí)現(xiàn)了HPM技術(shù)與航空飛行器技術(shù)的完美結(jié)合，特別是首次解決了脈沖功率裝置的小型化、HPM天線(xiàn)設(shè)計(jì)、緊湊型HPM源以及導(dǎo)彈的自防護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)，具有重要的應(yīng)用前景。從目前美國(guó)國(guó)內(nèi)的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，CHAMP是最有可能在近期實(shí)現(xiàn)初步部署應(yīng)用的高功率微波武器系統(tǒng)，將會(huì)對(duì)航母戰(zhàn)斗群、衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)、大型預(yù)警雷達(dá)等形成威脅。

目前，CHAMP可在近距離對(duì)開(kāi)放場(chǎng)所的民用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)、電力網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制系統(tǒng)等民用設(shè)施進(jìn)行擾亂破壞，也可在更近的距離對(duì)不按規(guī)范使用或電磁兼容（EMC）不良的少數(shù)軍用設(shè)施產(chǎn)生擾亂效應(yīng)，但應(yīng)該很難造成物理?yè)p傷效應(yīng)。但是，通過(guò)CHAMP實(shí)現(xiàn)先遣的電磁打擊，尤其是針對(duì)具有重要戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵指揮通信與雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)施電磁打擊，可為后續(xù)火力攻擊提供戰(zhàn)略時(shí)機(jī)。從目前來(lái)看，CHAMP將會(huì)對(duì)以下幾類(lèi)目標(biāo)形成重要威脅：

航母戰(zhàn)斗群

一般來(lái)講，航母戰(zhàn)斗群的防御范圍約在500千米的左右，而巡航導(dǎo)彈的作戰(zhàn)半徑可達(dá)到數(shù)千千米的范圍，且巡航導(dǎo)彈雷達(dá)散射面小，突防能力強(qiáng)，通過(guò)對(duì)航母戰(zhàn)斗群實(shí)施先遣的電磁打擊，利用CHAMP對(duì)分布在20千米范圍內(nèi)的航母戰(zhàn)斗群進(jìn)行電磁攻擊，對(duì)其指揮控制與雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行干擾破壞，為后續(xù)的火力打擊贏(yíng)得戰(zhàn)略時(shí)間。

地面衛(wèi)星指揮通信與預(yù)警雷達(dá)陣地

地面衛(wèi)星指揮通信與大型預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有重要的價(jià)值，一般都是由前端的天線(xiàn)與后端的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)組成，且分布存在于數(shù)千米的范圍內(nèi)。巡航導(dǎo)彈的突防進(jìn)入作戰(zhàn)范圍后，通過(guò)CHAMP的多次不連續(xù)電磁打擊，可對(duì)一定范圍內(nèi)的衛(wèi)星接收站與預(yù)警雷達(dá)形成干擾，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)后臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)構(gòu)成干擾，造成網(wǎng)絡(luò)阻塞、丟包、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、計(jì)算機(jī)重啟等現(xiàn)象，數(shù)據(jù)及指令無(wú)法正確收發(fā)，影響系統(tǒng)正常工作，從而為后續(xù)的打擊提供戰(zhàn)略時(shí)機(jī)。

作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境

以美軍最新提出的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)為例，網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)是信息優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)下的作戰(zhàn)概念，通過(guò)遍布戰(zhàn)場(chǎng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)，決策者和執(zhí)行者可以共享情報(bào)。這種作戰(zhàn)體系保證在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間和地點(diǎn)為聯(lián)合作戰(zhàn)實(shí)施快速指揮，獲取壓倒性的作戰(zhàn)效果。然而，網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)所依賴(lài)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電臺(tái)、供電設(shè)備、各類(lèi)傳感器、導(dǎo)航衛(wèi)星、飛行器、艦艇等均以電子設(shè)備為基礎(chǔ)，這就為對(duì)情報(bào)數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星通信、全球定位系統(tǒng)接收機(jī)、無(wú)線(xiàn)電設(shè)備等電子系統(tǒng)進(jìn)行電磁打擊提供了可能，從而獲得戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。

由于CHAMP計(jì)劃所取得的重大成就及其潛在的巨大軍事價(jià)值，美國(guó)又提出了Super CHAMP計(jì)劃。其近期目標(biāo)是在作戰(zhàn)相關(guān)范圍內(nèi)拓展CHAMP的反電子能力，中遠(yuǎn)期目標(biāo)是提供頻率捷變的反電子能力，利用其他平臺(tái)從更遠(yuǎn)的距離處實(shí)施網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)效應(yīng)和電子戰(zhàn)效應(yīng)。如對(duì)目標(biāo)實(shí)施多脈沖作用，并提高輻射效率等。其次，未來(lái)CHAMP的運(yùn)載平臺(tái)也可為巡航導(dǎo)彈或無(wú)人機(jī)，可以工作于程控自主飛行或遙控飛行模式來(lái)對(duì)目標(biāo)電子系統(tǒng)進(jìn)行攻擊，未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是回收并可反復(fù)使用。

總之，HPM武器技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)環(huán)境下具有高效費(fèi)比的作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)，CHAMP彈無(wú)需物理破壞對(duì)方設(shè)施，通過(guò)實(shí)施突防可影響一定范圍內(nèi)的關(guān)鍵指揮通訊與雷達(dá)設(shè)施的作戰(zhàn)效率，從而為后續(xù)進(jìn)攻提供戰(zhàn)略作戰(zhàn)時(shí)機(jī)，這種作戰(zhàn)模式無(wú)疑值得重視。endprint