高功率微波系统传统上主要着眼于破坏武器系统中脆弱的电子元件。但在面对无人机、无人机蜂群或其他目标时,只需要迷惑其电子元件或使其电子元件无法运作,并不需要使用高功率的超宽带脉冲来摧毁这些目标。这意味着高功率微波系统并不一定需要像面对其他类型的目标时那样发射数千兆瓦的功率来摧毁目标,只需要满足使目标的传感器无法工作或影响其导航或飞行控制所需的功率即可。雷声公司(Raytheon)于2006年开发了Valiant Eagle系统,此后BAE系统公司(BAE Systems)也开发了Bofors HPM Blackout系统。此后十五年多的时间内,若干研发团队以这样或那样的形式演示了该能力。
在过去几年间,美国空军研究实验室(AFRL)开发和评估了至少四种高功率微波演示系统,其中包括雷声公司的Phaser系统,该系统向反射面天线发射高能射频能量,能够同时摧毁多个目标。Phaser系统的锥形波束意味着一个脉冲可以同时攻击半空中的多架无人机,这使得该系统能够对抗无人机蜂群。
美国空军研究实验室的战术高功率作战响应器(THOR)高功率微波系统由Leidos公司、BAE系统公司和Verus Research公司开发,该系统演示了一次性瘫痪100多架无人机的能力。美国空军研究实验室正在开发更先进的THOR系统,旨在瘫痪威胁军事基地的无人机蜂群。下一代THOR系统被命名为Mjölnir,致敬神话中的雷神之锤。美国空军研究实验室已经授予Leidos公司一份价值2600万美元的合同,委托后者开发Mjölnir原型机并于2024年初交付。
最后,美国空军研究实验室正在与雷声公司合作开发反电子高功率微波增程空基防御(CHIMERA)系统。不同于针对近距离目标作战的Phaser和THOR系统,CHIMERA系统旨在攻击较远距离的空中目标。
值得注意的是,这些系统中的大多数(包括THOR和Phaser)都采用真空管技术产生所需的辐射功率。它们中的大多数也体积较大,适合用于固定地点应用,例如保护军事基地免受无人机和火箭弹的攻击。
美国空军研究实验室和海军研究实验室(NRL)一直在研发另一类高功率微波武器,其体积较小,设计用于搭载在导弹和无人机上。波音公司和美国空军研究实验室于2012年展示的反电子高功率微波先进导弹项目(CHAMP)使用AGM-86常规空射巡航导弹(CALCM)的弹体来携带雷声公司研发的高功率微波载荷,每架次可发射多个“高功率微波弹”。高功率联合电磁非动能打击武器(HiJENKS)是CHAMP的后继者,也利用微波技术使对手的电子系统失效。HiJENKS使用体积更小、更坚固的高功率微波技术,可以集成到更多种类的载体系统中。在美国空军研究实验室和海军研究办公室的共同资助下,为期五年的HiJENKS计划于去年夏天在美国海军中国湖航空站(加利福尼亚州中国湖)完成了“顶点”测试。
高功率微波技术的最新发展是使用有源相控阵和基于固态氮化镓(GaN)的射频功率放大器,而不再使用真空管来产生所需的射频功率。一家名为Epirus的初创公司独立开发出了一种名为Leonidas的系统。
本文编译自Journal of Electromagnetic Dominance网站发布的文章《High-Power Microwave Systems – Getting (Much, Much) Closer to Operational Status》。
审核编辑:黄飞
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原文标题:美国高功率微波系统发展现状
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