美國(guó)高功率微波系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

高功率微波系統(tǒng)傳統(tǒng)上主要著眼于破壞武器系統(tǒng)中脆弱的電子元件。但在面對(duì)無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)蜂群或其他目標(biāo)時(shí)，只需要迷惑其電子元件或使其電子元件無(wú)法運(yùn)作，并不需要使用高功率的超寬帶脈沖來(lái)摧毀這些目標(biāo)。這意味著高功率微波系統(tǒng)并不一定需要像面對(duì)其他類型的目標(biāo)時(shí)那樣發(fā)射數(shù)千兆瓦的功率來(lái)摧毀目標(biāo)，只需要滿足使目標(biāo)的傳感器無(wú)法工作或影響其導(dǎo)航或飛行控制所需的功率即可。雷聲公司(Raytheon)于2006年開發(fā)了Valiant Eagle系統(tǒng)，此后BAE系統(tǒng)公司(BAE Systems)也開發(fā)了Bofors HPM Blackout系統(tǒng)。此后十五年多的時(shí)間內(nèi)，若干研發(fā)團(tuán)隊(duì)以這樣或那樣的形式演示了該能力。

在過(guò)去幾年間，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)開發(fā)和評(píng)估了至少四種高功率微波演示系統(tǒng)，其中包括雷聲公司的Phaser系統(tǒng)，該系統(tǒng)向反射面天線發(fā)射高能射頻能量，能夠同時(shí)摧毀多個(gè)目標(biāo)。Phaser系統(tǒng)的錐形波束意味著一個(gè)脈沖可以同時(shí)攻擊半空中的多架無(wú)人機(jī)，這使得該系統(tǒng)能夠?qū)篃o(wú)人機(jī)蜂群。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室的戰(zhàn)術(shù)高功率作戰(zhàn)響應(yīng)器(THOR)高功率微波系統(tǒng)由Leidos公司、BAE系統(tǒng)公司和Verus Research公司開發(fā)，該系統(tǒng)演示了一次性癱瘓100多架無(wú)人機(jī)的能力。美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)更先進(jìn)的THOR系統(tǒng)，旨在癱瘓威脅軍事基地的無(wú)人機(jī)蜂群。下一代THOR系統(tǒng)被命名為Mj?lnir，致敬神話中的雷神之錘。美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)授予Leidos公司一份價(jià)值2600萬(wàn)美元的合同，委托后者開發(fā)Mj?lnir原型機(jī)并于2024年初交付。

最后，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室正在與雷聲公司合作開發(fā)反電子高功率微波增程空基防御(CHIMERA)系統(tǒng)。不同于針對(duì)近距離目標(biāo)作戰(zhàn)的Phaser和THOR系統(tǒng)，CHIMERA系統(tǒng)旨在攻擊較遠(yuǎn)距離的空中目標(biāo)。

值得注意的是，這些系統(tǒng)中的大多數(shù)(包括THOR和Phaser)都采用真空管技術(shù)產(chǎn)生所需的輻射功率。它們中的大多數(shù)也體積較大，適合用于固定地點(diǎn)應(yīng)用，例如保護(hù)軍事基地免受無(wú)人機(jī)和火箭彈的攻擊。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室和海軍研究實(shí)驗(yàn)室(NRL)一直在研發(fā)另一類高功率微波武器，其體積較小，設(shè)計(jì)用于搭載在導(dǎo)彈和無(wú)人機(jī)上。波音公司和美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室于2012年展示的反電子高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈項(xiàng)目(CHAMP)使用AGM-86常規(guī)空射巡航導(dǎo)彈(CALCM)的彈體來(lái)攜帶雷聲公司研發(fā)的高功率微波載荷，每架次可發(fā)射多個(gè)“高功率微波彈”。高功率聯(lián)合電磁非動(dòng)能打擊武器(HiJENKS)是CHAMP的后繼者，也利用微波技術(shù)使對(duì)手的電子系統(tǒng)失效。HiJENKS使用體積更小、更堅(jiān)固的高功率微波技術(shù)，可以集成到更多種類的載體系統(tǒng)中。在美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室和海軍研究辦公室的共同資助下，為期五年的HiJENKS計(jì)劃于去年夏天在美國(guó)海軍中國(guó)湖航空站（加利福尼亞州中國(guó)湖）完成了“頂點(diǎn)”測(cè)試。

高功率微波技術(shù)的最新發(fā)展是使用有源相控陣和基于固態(tài)氮化鎵(GaN)的射頻功率放大器，而不再使用真空管來(lái)產(chǎn)生所需的射頻功率。一家名為Epirus的初創(chuàng)公司獨(dú)立開發(fā)出了一種名為L(zhǎng)eonidas的系統(tǒng)。

本文編譯自Journal of Electromagnetic Dominance網(wǎng)站發(fā)布的文章《High-Power Microwave Systems – Getting (Much, Much) Closer to Operational Status》。

審核編輯：黃飛