美国HiJENKS试验：高功率微波武器新突破
美国HiJENKS试验：高功率微波武器新突破
近期，美国海军和空军研究实验室在加利福尼亚州的“中国湖”海军航空站完成了一项为期两个月的重要测试——高功率联合电磁非动能打击武器（HiJENKS）试验。这一新型武器系统未来有望集成到航母系统，对重要战略目标实施先遣电磁打击，从而在战场上夺取制电磁权。
高功率微波武器是通过发射高强度微波干扰或摧毁敌方电子设备，对雷达、通信系统等关键设施构成重大威胁。美国作为高功率微波武器研制领域的领先者，其发展历程可以追溯到1991年海湾战争期间首次使用的电磁脉冲武器。在2003年伊拉克战争中，美军再次使用电磁脉冲炸弹，造成巴格达地区大面积停电，伊拉克国家电视台信号中断，雷达、电脑、媒体和通信设施陷入瘫痪。
为在新一轮大国军事竞争中取得绝对优势地位，美国把高功率微波武器技术列为第三次“抵消战略”所要重点发展的颠覆性技术之一。在此背景下，基于巡航导弹的高功率微波武器系统，即“反电子系统高功率微波先进导弹”（CHAMP）技术，对美国的全新作战概念有着重要的战略价值。
从2008年开始，由美太平洋司令部提出需求，空军研究实验室（AFRL）牵头的CHAMP项目招标合同信息在FAS网站发布，其目标是研发、试验、演示多脉冲、多目标机载HPM演示平台，且具有非动力、低附带损害的性能，能够降级、破坏或者毁坏电子系统。2009年4月27日，波音公司获得该合同，价值约3800万美元。波音公司作为主承包商将提供机载平台和系统集成。新墨西哥州阿布奎恩市的Ktech公司作为主要分包商将提供HPM发射源，美国圣地亚国家实验室将提供脉冲电源系统。
2011年5月17日，波音公司在犹他州试验训练基地完成了CHAMP导弹首次飞行试验。虽然此次飞行试验HPM系统未被激活，但是导弹定位了多个仿真目标及坐标，确定导弹飞行过程可控，HPM系统的时机可控。
2012年10月16日，CHAMP再次在犹他州试验训练靶场进行了1次飞行试验。整个CHAMP系统由波音公司封装到AGM-86导弹中，按照既定路线，CHAMP在犹他沙漠低空飞行1个小时，在沙漠上空自毁之前使7个不同目标内的电子系统降级或失效。CHAMP飞过时，沿线房屋中放置的计算机全部黑屏，甚至关闭了试验记录用的遥控摄像机。与传统的动能武器（如导弹、炸弹、子弹等）不同，CHAMP是从目标上空飞过，而不是穿过目标。对此，波音公司和空军研究试验室认为，2012年10月16日在犹他州在试验训练靶场进行的CHAMP试验取得了巨大的成功，成功地实现了微波武器技术与航空飞行器技术的完美结合，“我们打中了所有设定的目标，在今天将科学幻想变为了现实。”
2016年3月，雷神公司获得了一份进一步推动CHAMP技术发展的合同，该合同为期18个月，价值1000万美元。其中，480万美元用于翻新美国空军的两枚常规型AGM-86空射巡航导弹，并将CHAMP项目研制的高功率微波战斗部集成到这两枚导弹上，但没包括飞行试验内容；另外520万美元用于开展定向能研究，将重点研究高功率微波武器的功率和杀伤半径问题、频率选择和传输问题，以及如何防止高功率微波对自身载具的损伤。
截止2019年，美军至少部署了20枚“反电子系统高功率微波先进导弹”，并投入使用
目前，CHAMP可以在运行期间发射上百个脉冲。而根据CHAMP作用距离和电子设备的屏蔽能力的不同，CHAMP会对电子系统造成3种程度的损伤：系统需要重启、系统需要维修、系统已经损坏。
2019年，美军至少部署了20枚“反电子系统高功率微波先进导弹”，并投入使用。公开资料显示，美军下一步将继续优化打击波形、提高该电子战系统的作战效能，同时计划将其集成在增程型联合空地防区外导弹AGM-158B、第5代战斗机以及无人机上。
据悉，这次测试的高功率联合电磁非动能打击武器（HiJENKS）项目是基于反电子设备高功率微波先进导弹项目（CHAMP）发展而来的，后者的高功率微波武器集成在常规型AGM-86空射巡航导弹中，搭载在B-52H战略轰炸机上。CHAMP首次成功实现了高功率微波技术与航空飞行器技术的结合，特别是首次解决了脉冲功率装置的小型化、高功率微波天线设计、紧凑型高功率微波源以及导弹的自防护等关键技术。与反电子设备高功率微波先进导弹相比，高功率联合电磁非动能打击武器的高功率微波有效载荷尺寸、重量和功耗更小，相对更容易集成到B-52H以外的平台上。
“高功率联合电磁非动能打击武器”由美国海军领导，空军研究实验室定向能部牵头，旨在研发可集成在巡航导弹、机载武器吊舱或无人机等平台上的空基高功率微波武器系统。该武器系统通过微波技术阻断电子系统，能够破坏、降级或摧毁陆基C4I、舰载C4I系统，增强己方电子战和网络作战能力，具有非动能、低附带伤害等特点。目前，该武器搭载平台尚未确定，可能将搭载在洛克希德·马丁公司研制的AGM-158B“增程型联合空对地防区外导弹”中。该型导弹可昼夜全天候自主作战，具备隐身性能。
据悉，该项目为期5年，于2022财年完成。
从目前来看，CHAMP和HiJENKS未来将对航母战斗群、地面卫星指挥通讯与预警雷达阵地产生重大威胁
应用范围
从目前来看，CHAMP和HiJENKS未来将对以下目标产生重大威胁。
第一，航母战斗群。一般来讲，航母战斗群的防御范围约在500千米左右，而巡航导弹的作战半径可达到数千千米，且巡航导弹雷达散射面小，突防能力强，利用该武器对航母战斗群进行电磁攻击，可对其指挥控制与雷达系统进行干扰破坏，为后续的火力打击赢得战略时间。
第二，地面卫星指挥通讯与预警雷达阵地。地面卫星指挥通讯与大型预警雷达系统在现代战争中具有重要的价值，一般都是由前端的天线与后端的计算机处理系统组成，且分布在数千米的范围内。凭借巡航导弹的突防能力进入作战范围后，通过该武器的多次不连续电磁打击，可对一定范围内的卫星接收站与预警雷达形成干扰，严重时会对后台的网络及计算机构成干扰，造成网络阻塞、丢包、数据错误、计算机重启等现象，数据及指令无法正确收发，影响系统正常工作，从而为后续的打击提供战略时机。
美军认为，高功率微波导弹对美军作战样式演进有着重要的实战价值
美国在转向大国竞争战略后，重点聚焦维持对主要竞争对手的威慑和制胜能力。美军认为其主要竞争对手的一体化防空系统，对其现役空中装备威胁极大，高功率微波技术是其维持竞争优势的重要技术。在此背景下，高功率微波导弹对美军作战样式演进有着重要的实战价值。
在最新发布的美海军2025财年预算文件中，新公布的“流星”（METEOR）项目引起广泛关注。该项目旨在开发一型舰载高功率微波武器原型，据计划美海军将于2025年进行已成熟的子系统的功能测试，并集成至高功率测试平台中。这其中也包含电磁干扰测量（即找到系统合适的部署位置，并且不会对船上的传感器等其他系统产生干扰）。该项目计划最早于2026年将高功率微波原型集成至舰艇。
预算文件对该项目的任务描述为“对目标进行击败、跟踪、交战，评估作战威胁，同时评估集成传感器和武器控制选项。提供单发低成本、深弹匣、战术上射程显著、多目标的短时间交战等能力。”该项目具体针对的是印太地区对手日益增长的反舰导弹威胁。如果美国在印太作战，地理位置距离美国本土遥远、舰载弹药库的后勤运输困难，“联合部队缺乏冗余、有弹性的硬杀伤/软杀伤选项来应对反舰导弹（ASBM）的威胁”，而此时“高功率微波武器将通过补充和保存舰艇动能防御武器来解决这个问题”，即为反舰导弹保留可应对的防空导弹。
据悉，“流星”项目转自美海军2023年启动的另一个项目叫“关键先进威胁的远程电磁干扰”（REDCAT），改名原因尚不清楚。REDCAT项目致力于开发舰艇上的高功率微波武器，目前已经完成大部分硬件构建并进入测试阶段，METEOR现在的主要目标之一是“将之前的REDCAT硬件转变为并行活动，继续为2026财年集成的舰载高功率微波武器系统，以及用于技术成熟和评估的测试平台提供服务”。“流星”项目似乎也被纳入美海军2024财年预算申请的单独部分，作为五角大楼快速防御实验储备（RDER）计划的一部分（RDER计划是负责研究和工程的国防部副部长徐若冰于2021年发起的一项举措，旨在选择能够解决各军种/作战司令部现存能力差距的项目或计划，并加速采办）。尚不清楚2025财年预算申请是否继续在该项目下为高功率微波武器开发申请额外资金，因为最新预算提案并没有提供RDER项目的具体计划描述。
“流星”微波武器何时集成到海军舰艇上还有待观察，但军队和工业界已有许多舰载高功率微波武器的潜在可行设计。伊庇鲁斯公司此前曾展示过其“列奥尼达”（Leonidas）高功率微波武器的舰载版概念，该系统利用了许多海军军舰上配备的“密集阵”近程防御武器系统（CIWS）的现有组件。BAE系统公司过去也提出了舰载版的HPM武器概念。此外，今年2月，美海军海上系统司令部（NAVSEA）曾广泛呼吁工业界开发舰载的反无人机能力，并且能够在获得合同后12个月内将该能力集成到军舰上。
美海军已在多艘军舰上部署多种功率级别的高能激光武器（10、60、150千瓦），目前正在开发更广泛的基础上部署的其他设计，比如高功率微波。高功率微波武器利用微波束能量在极短时间内通过高增益天线辐射微波直接杀伤或使目标丧失作战效能。高功率微波武器有两类：连续波武器和脉冲波武器。这两类都具备宽带或超宽带的高能微波，每种微波都具有独特的特性，使其适合特定的作战场景。连续波武器在大范围内提供持续的微波能量流，最适合针对人员或小型电子设备（如无人机系统）进行区域拒止操作，而脉冲波武器提供高功率、短时间、高精度的微波能量。总体而言，高功率微波武器具有干扰和损坏目标设备电气组件的能力，非常适合进攻和防守作战。
与激光武器一样，高功率微波武器也具有深弹匣、低成本、响应快的优势。激光武器一次只能攻击一个目标，高功率微波武器可以发射更宽的光束，能更快地使多个目标损坏或失能，也就是说更适用于对抗无人机蜂群等不对称威胁。此外，高功率微波武器在大气干扰方面的脆弱性也远低于激光武器，适用更广泛环境。但高功率微波武器也有其局限性：（1）高功率微波发射的“锥体”波束会随着距离迅速散开，毁伤效能容易失效，因此不适合与高超声速导弹和飞机等目标交战；（2）发出的电磁干扰会影响周围设施；（3）高功率微波武器的战损评估技术当前存在一定不足。
舰载高功率微波武器也同激光武器一样被视为美海军分层防御的关键组成部分，一旦部署将更大限度提升军舰的整体防御能力，对于该项目的后续发展及美军将其与舰载激光武器作战定位是否有不同分别，还需持续关注。
然而，美国在定向能武器领域的研发也面临诸多挑战。例如，美国空军的自卫高能激光演示器（SHiELD）项目未能实现在战斗机上测试激光定向能量武器的目标，而美国陆军装备激光武器的8x8“斯崔克”轻型装甲车新型号也面临重大障碍。这些挫折表明，尽管高功率微波武器具有巨大潜力，但其实际应用仍需克服技术、成本和战场环境适应性等多重挑战。
总体而言，美国在高功率微波武器领域的持续投入和技术突破，预示着未来战争格局的重大变革。随着技术的不断进步，这类武器有望成为未来战场上的重要力量，为航空航天领域的安全提供新的保障。