Admin
术语电磁脉冲 (Electromagnetic Pulse简称EMP)有以下意思:
于爆炸(特别是核爆炸)、闪电、太阳黑子、导管效应及电器火花等状况下均能产生的电磁辐射、或者由于康普顿散射或光子散射产生的光电子产生的剧烈变化的交变电磁场,作用于电子材料、爆破设备或周围媒介的电磁冲击波,即称为EMP。其中以核爆所产生之γ射线,以光速由爆点向四周辐射,和空气中的氧、氮原子相撞击,而产生带负电之电子,致形成极强之电磁场(俗称电磁脉冲)可能会与用电设备/电子设备发生耦合并产生具破坏性的电流和浪涌。参见电磁脉冲弹以了解对电器破坏效果的细节。电磁脉冲在冲击范围以外几乎不会被察觉,除非这个设备是核武器或是专门用于产生电磁冲击波的。
一个宽频的、高强度而短时期的电磁能喷发。
于一个核爆炸或一个小行星撞击中,电磁脉冲的大部分能量的频率宽度为3赫兹到30千赫兹之间。
实际情况
电磁脉冲的最长时间通常只会持续一秒钟。但是任何没有保护的电器,和任何连接到电缆的东西,无论是电力系统、电子设备、微芯片等都将会受到电磁脉冲的影响而导致无法修复的损坏,并且电磁脉冲会造成大气层电荷密度的剧烈改变,使超高频以下的各波段产生干扰,而足以暂时阻断通讯。使用真空管(电子管) 的老式设备则不容易受到电磁脉冲的攻击;冷战时期苏联和美国的飞行器有很多航空电子设备仍使用真空管。有一些网站探讨相关的方法来防止家中或企业中的电器被电磁脉冲波所攻击。
此效应最早被发现于采用空投的核爆。在广岛和长崎丢掷原子弹的飞机未受到电磁脉冲影响而造成电子系统的损伤,是因为爆炸高度在10 公里以下,电子(□出从空气由伽马射线) 迅速被停止,因此没有机会由地球的磁场(偏折起因显著偏转强有力的EMP 被看见在高处爆炸), 但是它指出对更小的爆炸高度的有限的用途为普遍EMP 。 如果当时B-29 是飞行在强烈的核辐射区域之内当炸弹爆炸了在广岛和长崎, 那么他们会遭受作用charge 分离 (辐形) EMP 。但这只发生在严厉疾风半径之内为爆炸在大约10公里之下高度。EMP 中断是遭受的登上KC-135 摄影航空器飞行300公里从410千吨Bluegill 和410 千吨'''' '''' Kingfish爆炸(48和95公里破裂了高度,1962年各自地)辐射从核space.html,但重要航空器电子那么比今天远较不老练和没有碰撞航空器。 一般而言电磁脉冲对生物体没有任何影响,但在电磁脉冲发生时靠近电力及电器设备等足以大量聚集电磁脉冲波物品的生物体可能因瞬间超高电压而灼伤、休克甚至造成死亡。
核爆电磁脉冲武器
为发现电磁脉冲的起源,并因此开发出低当量的特化小型核武,影响范围因爆炸高度不同可达数百公里半径至整个大陆,一般为战略性武器,可在战争开始时即造成敌方C4SR系统、全国电力、通讯及经济方面毁灭性的破坏。 以下几个主要因素控制着核爆电磁脉冲武器的有效范围。电磁脉冲武器的起爆高度、电磁脉冲武器的当量及设计、起爆点地理深度或不同的地理特性。
武器高度
電磁脈衡核攻擊必須慎選空炸高度,炸得過低核爆效應會傷及無辜,炸得過高電磁脈衝將禍延自己及鄰國。
在某些高度之外的核武器不会生产任何EMP, 因为伽马射线有充足的距离分散。在外太空或没有磁场的星球(如月亮或火星) 可能仅有一点点电磁脉冲效应甚至没有。这有涵义为某些种类核火箭发动机。看见Project Orion。<br style="clear:both;" />
Image:High 高度峰顶EMP 在地面随武器出产量和爆炸高度变化的EMP2.GIF
How
。注意出产量这里是及时伽马射线 输出测量在kilotons 。这变化从0.115-0.5% 总武器出产量,根据武器设计。1.4 Mt 总出产量1962 年海星最初 测试有产品0.1%, 因此及时伽马射线1.4 千吨。(蓝色'''' 前电离''''曲线适用于某些型热核武器,的地方 伽玛射线 并且x-ray从主要分裂阶段离子化大气和由热核阶段电子使它导电性在主要脉冲之前。前电离在一些情况可能逐字地短缺在一部分的最后的EMP 之外, 由允许传导潮流立刻反对电子坎顿潮流。) ]
根据因特网底漆由出版美国科学家联盟[1]
电磁脉冲武器可影响的范围可轻易跨过整个大陆大小的区域,并且影响整个区域内地上、海上和空中的所有电子设备。在一次爆炸点距地400-500 公里(250 到312 英哩) 的高空核子试爆记录到的EMP 事件,既使核爆中心靠近夏威夷,电磁脉冲仍能穿越半个太平洋上导致堪萨斯州的动力系统故障。信号从这样事件延伸到视觉天际依照被看见从破裂点
因此,电磁脉冲武器要造成影响,引爆点必需是在地平线以上。由于脉冲的本质作为大,长,上流供给动力,喧闹电压,它是半信半疑的,有会是保护如果爆炸看了在天空在小山或山之下上面。情况在更深的谷里面底部也许是不同的,并且地点与大山脉 (譬如岩石山) 可能之间有某一种保护。如此武器起爆的高结束堪萨斯也许有唯一间接作用在美国沿海的西海岸。
电磁脉冲武器可攻击的高度被认为大于国际太空站:国际空间站及许多低轨道卫星的工作高度。大型电磁脉冲武器能剧烈冲击大范围区域内卫星的工作和通信能力;小型电磁脉冲武器的影响范围则较为有限。
武器效果
能产生电磁脉冲的传统核武器约在2千万吨 TNT当量范围。这是大致是美国丢掷在日本的广岛、长崎原子弹威力的1,000倍大小 。 1962年7月8日,美国在约翰斯顿岛上空400公里处进行当量为140万吨核试验,结果核弹爆炸1秒钟后,距试验场800公里的檀香山岛上的数百个防御警报器全部爆裂,瓦胡岛的照明变压器被烧坏,檀香山与威克岛的远距离短波通信中断。在距离爆炸中心点1300多公里外的夏威夷岛上,美军的电子通信监视指挥系统也全部失灵[,雷达屏幕亮点故障,供电系统保险丝烧断,电器元件烧坏,绝缘被击穿,电子系统储存盘案消失,程式混乱,无线控制设备停机,警报信息控制失灵等。 电磁脉冲核攻击的关键技术在于核爆当量。当量超过万吨级,火球, 震波,落尘等致死效应将触及地表而造成大量伤亡。利用”内爆”关键技术以压缩弹材临界质量,可把当量降至千吨级。千吨级的微型核弹若在距地四十公里的平流层内引爆,瞬间释出的约九百亿焦耳能量的伽马射线与大气层空气作用,衍生出大量的电子,均匀分布在半径一百公里的对流层顶。这些向地面加速的电子流,虽然只有短短毫秒的寿期,但却在地表洋面瞬间产生强大的电磁脉冲冲击波,衍生的电场强可达每米一万伏特!含金属导体的装备设施外观看似完好无恙,然而内部的微内存,逻辑电路,集成电路,二极管,晶体管,切换器及放大器等元件,均因瞬间超载短路,造成无法修复的永久损坏。此外电磁脉冲冲击波涵盖范围内的无线电通讯,均因大气层荷电密度的剧变,对频率在超高频以次的波段,干扰时段可长达一小时以上。千吨级微当量核弹在平流层内引爆,高温火球与高压震波根本打不到地表,微量的辐射落尘被阻滞在平流层内,也不会立即飘降而下。换言之,微当量电磁脉冲攻击下,无论军民均毫发无伤,但赖以为生的资讯通电设施却永久失效,以上情况也都是居民在生活中可以感觉到的核电磁脉冲危害。在电磁脉冲攻击下,国家有机运作与军队均因资讯化而遭瘫痪,大至雷达小至移动电话统统瞬间失效,致使整个防卫机制变得全盲,全聋,全哑,根本无从有效遏止敌之乘虚而入。越是高度工业化、仰赖数位科技越深的先进国家及都市,则电磁脉冲攻击的杀伤力越显著。
在未来战争初期,敌人可能采取高空核爆炸,在造成较少人员伤亡的情况下,严重破坏被袭击方电器通信设备功能,造成电信混乱。因此,居民对防电磁脉冲要有足够的心理准备。(取自http://www.wiki.cn/wiki/%E7%94%B5%E7%A3%81%E8%84%89%E5%86%B2)
武器距离
主要能量在EMP是电磁式的,和放热从问题的爆炸在球形。EMP是电磁辐射 。强度这些领域减少以从爆炸的圆周和距离的比例。实际金额EMP 能量被放置每单位区间整个地不同的, 和那秋天关闭作为距离相反正方形。
Image:EMP areas.JPG
区域影响取决于爆炸高度。
{| class="wikitable"
! 半径(米) ! 圆周 ! 强度 |- | 10 | 62.83 | 100% or 1 |- | 20 | 125.66 | 50% or 1/2 |- | 30 | 188.50 | 33.3% or 1/3 |- | 40 | 251.32 | 25% or 1/4 |- |colspan="3"| 伽马射线的证言的范围在大气被承担是10英哩, 是适当的为一1 megaton 破裂在高度大约10 英哩。周长的大小这个圈子增长以圈子的半径的比例, 和因此电场力量减弱当圈子增长。由简单的数学电场力量不下跌作为相反正方形法律, 而是改为是一个简单的相反线性关系。|}
伽马射线的证言的范围会是小为表面爆炸由于更加了不起的空气密度, 保护最初的伽马射线导致EMP。相反地, 为爆炸在更加了不起的高度, 证言的范围会是大于10英哩, 因为伽马射线能旅行进一步在低密度空气在被停止之前。实际能量被放置每单位区间, 如果散发从各向同性点来源, 由相反正方形法律总治理。
但EMP的残损的作用由高峰电场主要确定(被测量在volts/metre), 只相反地落以距离。相当数量EMP能量通过通过区域单位与正方形是比例领域力量。在伽马射线证言之内的范围, 这些简单的法律不再举行当空气是离子化 并且有其它EMP作用譬如一个辐形(非放热的) 电场由于分离坎顿电子从空气分子,和其它复杂现象。如此它的能量=1/d^2
非核电磁脉冲武器
波音E-4先进空战指挥所(AABNCP,advanced airborne command post)在电磁脉冲(EMP)模拟器下测试的右前方图.
非核电磁脉冲 (NNEMP) 是不使用核武器而产生的电磁脉冲。有些设备可以达到这个目的, ranging from a large 低感应系数的电容器但EMP的残损的作用由高峰电场主要确定(被测量在volts/metre), 只相反地落以距离。相当数量EMP 银行被释放入唯一圈天线对[ [ 易爆地抽的涨潮压缩发电器] ] 。达到脉冲的频率特征需要为优选联结入目标,挥动塑造电路并且/或者微波发电器增加在脉冲来源之间和天线 。真空管特别适当为高能脉冲微波转换是振动器 。
Image:USS Estocin FFG-15 被停泊在女皇I.jpg
USS Estocin 附近(FFG-15)停泊了在一台电镀磁性脉冲辐射环境模拟器附近为船I (女皇I) 设施。(天线在图像顶部)
发电器可能运载作为炸弹和巡航导弹,允许建筑电磁式炸弹以被减少的机械, 热量和致电离辐射作用酬载和没有部署核武器的政治后果。
非核电磁脉冲发电器包括大结构被建立引起EMP为测试电子确定多么恰当它生存EMP。另外, 对超多种频率的雷达的用途可能立刻引起EMP 在区域在现象部分只被了解的雷达;这里附近。
高功率微波炮
它能产生GW量级的微波,就像探照灯和手电筒射出的光束一般,可瞬间击毁电子元器件。在高功率微波武器开发方面,美国和俄罗斯(前苏联)居领先地位。 1977年,苏联克格勃曾利用高功率微波对美驻莫斯科大使馆进行照射,造成一个机房的电器设备短路起火,火情在使馆的机要房间蔓延开来,伪装成消防人员的克格勃特工则伺机安装窃听装置。除俄罗斯和美国外,英、法、德、日等国家也都在进行高功率微波武器的研制和开发。
电磁脉冲弹
是利用大功率微波束的能量,直接杀伤破坏目标或使目标丧失作战效能的武器。这种武器由飞机或导弹在空中发射并爆炸后,其强大的脉冲功率,可将敌方的电子灵敏元件,甚至整个电子设备烧燬。这种武器的破坏目标,通常不是指某一种电子设备,而是对某一地区的几乎所有的电子设备,如俄罗斯研制的电磁脉冲弹,可将爆炸能转变成电能的强烈脉冲,一次释放能量100兆焦耳,对电子设备威胁极大。电磁脉冲弹爆炸时释放出的大功率电脉冲,还能扰乱人的大脑神经系统,使人暂时失去知觉。
和超宽带电磁辐射器
是近年研发的一种新型电磁脉冲武器,由于频带很宽,可瞬间大范围覆盖目标系统的响应频率,使跳频通信变得毫无意义,因此对电子设备有很大的威胁。这类武器的最大优点是体积小、操作方便,置于车辆、飞机和卫星上,可破坏敌方的电子资讯系统、信号接收机或阻塞对方雷达。
实战上的应用
一般认为五大核子国家应该都已具有成熟的电磁脉冲武器,但各国仍不愿证实。美军为最早将非核电磁脉冲弹应用实战中。海湾战争中,美海军使用由战斧巡航导弹携带的微波弹头,破坏和摧毁伊拉克的电子系统和指挥控制系统,压制防空武器。在1999年3月24日对南斯拉夫联盟轰炸中,北约使用了微波炸弹,使南斯拉夫联盟部分地区的通讯设施瘫痪了3个多小时,并摧毁了贝尔格莱德的供电系统(美国不愿证实使用EMP,仅在新闻稿中说明采用石墨导弹造成电子中断。)。2003年3 月26日,美军使用高功率微波炸弹轰炸巴格达电视台,爆炸时产生的电磁微波能量达数十亿瓦,造成巴格达地区大面积停电,雷达、电脑、电话、广播通讯陷入瘫痪,一些交通工具无法使用。俄国的“阿特洛普斯”电磁脉冲炮弹,已出现于俄军的武器运用手册中。至于中共的非核爆电磁脉冲弹药,可能尚在研发中。
现代设想
典型的现代情节看在新闻报道推测关于对核武器的用途凶恶叙述或恐怖份子在对美国的一次攻击。这些典型地介入武器相似与那些被使用的结束广岛和长崎。空中爆炸会要求对航空器的用途,或地对空导弹对有限的范围(典型地范围100到300英哩)。情节有爆炸相对地典型地发生在地球的大气之内, 和可能紧挨地面(在十二馀英哩范围内) 。
这会限制EMP作用因为爆炸的高度比那低必要是在全美的视觉天际之上。并且, 武器的力量典型地会是上百如果不是数以万计时期小比最宜, 和作用比那因而显著小一个更大的武器。
但是???? 在从核武器的一个固定的距离不取决于直接地出产量但是在唯一增量作为方根出产量(???????). 这意味虽然一个10千吨武器有只0.7%1.4Mt海星最初测试的总能量发行, EMP 将是至少8% 像强有力。因为EMP 依靠及时伽马射线输出,是只0.1%出产量海星最初但可能是0.5%出产量在低出产量里纯净的分裂武器,一个10千吨炸弹可能容易地是5x8%=40%一样强有力像1.4 Mt海星最初在生产EMP辐射从核space.html。
总及时伽马射线能量在分裂爆炸是3.5%出产量, 但在10千吨爆炸高性能炸药在炸弹核心附近吸收大约85% 及时伽马射线, 因此产品是只大约0.5%出产量在千吨。在热核海星最初分裂出产量是少于100% 开始与, 并且更加厚实的外面框然后吸收了大约95% 及时伽马射线从推者在融合阶段附近。 热核武器并且是较不高效率的在生产EMP 因为第一阶段罐头前电离空气辐射从核space.html, 变得导电性和因此迅速地短缺在电子之外现在的坎顿由最后, 更大的出产量热核阶段引起。因此, 小纯净的分裂武器以稀薄的案件比多数百万吨炸弹是高效率的在导致EMP。
一个电磁脉冲恐怖袭击可能会对任何一个主要城市造成极大影响;但是,从房地产和交通问题的高费用,许多主要企业调迁了贵重资产在少校外面都市区域,和采取了其它措施保护自己。所以, 作为坟墓依照早先想像,根据原始的攻击的本质这样事件的长期经济和技术冲击也许不是.
一个共同的情节是一个设备的爆炸在美国的中部使用远程导弹可利用只对主要军事力量。近海爆炸在高处, 相反, 会提出较不技术困难, 会打乱整个沿海和地区上百英哩内地(即。20 英哩高度, 1000 英哩EMP 半径)。而且, 高处爆炸能被安置在国际水域通过低准确性导弹,被发射从船, 还在国际水域里。例如北朝鲜, 伊朗,和巴基斯坦有飞云被获得更多比充分能力导弹。
大众文化
小说中的电磁脉冲
Scenarios depicted in works of 小说,例如是科幻小说, where small weapons create gigantic effects are not completely accurate, often having been exaggerated for the purposes of artistic license and dramatic effect.
免责声明：本站文字信息和图片素材来源于互联网，仅用于学习参考，如内容侵权与违规，请联系我们进行删除，我们将在三个工作日内处理。联系邮箱：chuangshanghai#qq.com（把#换成@）