高功率微波系統傳統上主要著眼于破壞武器系統中脆弱的電子元件。但在面對無人機、無人機蜂群或其他目標時,只需要迷惑其電子元件或使其電子元件無法運作,并不需要使用高功率的超寬帶脈沖來摧毀這些目標。這意味著高功率微波系統并不一定需要像面對其他類型的目標時那樣發射數千兆瓦的功率來摧毀目標,只需要滿足使目標的傳感器無法工作或影響其導航或飛行控制所需的功率即可。雷聲公司(Raytheon)于2006年開發了Valiant Eagle系統,此后BAE系統公司(BAE Systems)也開發了Bofors HPM Blackout系統。此后十五年多的時間內,若干研發團隊以這樣或那樣的形式演示了該能力。
在過去幾年間,美國空軍研究實驗室(AFRL)開發和評估了至少四種高功率微波演示系統,其中包括雷聲公司的Phaser系統,該系統向反射面天線發射高能射頻能量,能夠同時摧毀多個目標。Phaser系統的錐形波束意味著一個脈沖可以同時攻擊半空中的多架無人機,這使得該系統能夠對抗無人機蜂群。
美國空軍研究實驗室的戰術高功率作戰響應器(THOR)高功率微波系統由Leidos公司、BAE系統公司和Verus Research公司開發,該系統演示了一次性癱瘓100多架無人機的能力。美國空軍研究實驗室正在開發更先進的THOR系統,旨在癱瘓威脅軍事基地的無人機蜂群。下一代THOR系統被命名為Mj?lnir,致敬神話中的雷神之錘。美國空軍研究實驗室已經授予Leidos公司一份價值2600萬美元的合同,委托后者開發Mj?lnir原型機并于2024年初交付。
最后,美國空軍研究實驗室正在與雷聲公司合作開發反電子高功率微波增程空基防御(CHIMERA)系統。不同于針對近距離目標作戰的Phaser和THOR系統,CHIMERA系統旨在攻擊較遠距離的空中目標。
值得注意的是,這些系統中的大多數(包括THOR和Phaser)都采用真空管技術產生所需的輻射功率。它們中的大多數也體積較大,適合用于固定地點應用,例如保護軍事基地免受無人機和火箭彈的攻擊。
美國空軍研究實驗室和海軍研究實驗室(NRL)一直在研發另一類高功率微波武器,其體積較小,設計用于搭載在導彈和無人機上。波音公司和美國空軍研究實驗室于2012年展示的反電子高功率微波先進導彈項目(CHAMP)使用AGM-86常規空射巡航導彈(CALCM)的彈體來攜帶雷聲公司研發的高功率微波載荷,每架次可發射多個“高功率微波彈”。高功率聯合電磁非動能打擊武器(HiJENKS)是CHAMP的后繼者,也利用微波技術使對手的電子系統失效。HiJENKS使用體積更小、更堅固的高功率微波技術,可以集成到更多種類的載體系統中。在美國空軍研究實驗室和海軍研究辦公室的共同資助下,為期五年的HiJENKS計劃于去年夏天在美國海軍中國湖航空站(加利福尼亞州中國湖)完成了“頂點”測試。
高功率微波技術的最新發展是使用有源相控陣和基于固態氮化鎵(GaN)的射頻功率放大器,而不再使用真空管來產生所需的射頻功率。一家名為Epirus的初創公司獨立開發出了一種名為Leonidas的系統。
本文編譯自Journal of Electromagnetic Dominance網站發布的文章《High-Power Microwave Systems – Getting (Much, Much) Closer to Operational Status》。
審核編輯:黃飛
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原文標題:美國高功率微波系統發展現狀
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