还得感谢美国制裁！中国突破高功率微波武器：无人机将成一堆废铁

据南华早报2月8日报道，中国科学家已经突破了一种高功率微波武器，低功耗、高功率并且可以长时间工作，对美军针对中国投入巨资研发的“Replicator”无人机计划予以重大打击，在这种高功率微波武器面前，所有无人机都将成为一堆废铁！

突破高功率微波武器：斯特林发动机加持

南华早报报道称中国的一个研究小组日前在《高功率激光》期刊上发表了一篇论文，突破了一种由强磁场驱动的HPM武器，并且巧妙的利用了斯特林发动机的反向热泵技术，解决了设备“存在能耗大、尺寸大的缺点”，得到了极高功率的微波束，这种能耗比较低、高功率的紧凑型武器在武器级应用上相当有潜力。

高功率微波两个问题：一个是低温超导，另一个是如何达到低温

“微波武器”听起来高大上，但几乎家家户户都有这玩意儿，这就是微波炉，是不是听上去有点晕菜？因为微波炉就有一个磁控管，功率一般可达600至1000瓦，摆放地点就在厨房，不过估计谁都没听说过微波炉能作为武器？

其实这是因为微波炉的铁质外壳相当于一个法拉第笼，即使是前门的玻璃也有屏蔽网，因此这些大功率微波在“炉子”内部反射作用于食物中的水分子产生加热作用，其原理并不复杂：

当微波辐射遇到食物时，会被食物中的水分子、脂肪分子以及其他极性分子吸收。特别是水分子，由于它们的极性，使得它们更容易受到微波的激发。水分子在微波产生的电场作用下开始旋转，这种旋转随着电场方向的周期性变化而变化，频率为每秒24.5亿次左右。这种快速的旋转导致水分子之间发生剧烈的摩擦并产生大量的热量！

微波炉可以用来加热食物，但它也能让电子设备烧毁，不过原理可就不一样了，主要并不是水分子加热模式，而是高功率微波在电路中感应出的高电压，回路中电流大增，绝缘的也将被击穿，半导体器件因此直接失效，电子设备就此失灵，当然微波炉正常情况下不会成为武器，但要是绕过保护，将磁控管放置到外部发射电磁波，这个罪过就大了！

高功率微波武器原理也是类似的，不过目前高功率微波武器一般有两类，一类是电磁脉冲（EMP）武器，增强核弹爆炸产生的电磁辐射（NEMP），功率极高，破坏力非常强，这个破坏力是有实际案例的：

据BBC在2015年9月16日报道，冷战时期英国首颗人造卫星Ariel-1就是被美国在太平洋上空400公里处引爆的一颗140万吨的氢弹爆炸（代号为Starfish Prime的行动，1962年7月9日）的EMP冲击中被摧毁，同年9月10日调查报告就被递交到了英国首相哈罗德·麦克米伦的办公桌上，但保密了50年之久，一直到十多年才被公开。

另一种EMP是常规炸药爆炸时通过EMP结构产生高功率电磁脉冲，因为核弹一般不会轻易动用，而常规EMP炸弹却没有这个顾虑，因此目前威胁最大的还是常规EMP炸弹，这个一旦爆炸，产生的高功率电磁波将有效杀伤范围内没有做EMP冲击加固的电子设备悉数摧毁，特别是电力设施、通信设施以及各种电子设备。

除了EMP级别外就是常规的高功率微波武器（HPM）了，这类武器有干扰与杀伤两类，干扰大家都知道，比如在考场以及重要的保密场合可能就会有电子干扰器出现，干扰非授权的电子设备正常运作，有同频或者全频干扰等，就像一个人讲话时另一个人用同样一模一样的声音但发出无任何意义的词句，让听取者无法听清声音，或者发出一个噪音淹没正常声音。

另一种就是杀伤型了，高功率微波除了干扰以外还能实施破坏，比如聚焦后的高功率微波对无人机造成破坏，强大的电磁波对内部电路造成了物理破坏（干扰的影响只是暂时，一旦撤销就会恢复通信），如果无人机被物理破坏，那么就相当于“脑死亡”了，无人机姿态控制立刻失效而坠毁。

对于武器来说，当然是具有杀伤力的微波武器最合适了！但问题来了，杀伤型微波武器需要更大的功率，常规的“磁控管”的磁场无法产生足够功率的微波，必须要用更强大磁场的磁铁，大家都想到了使用超导线圈产生磁场的方式。

超导这玩意儿大家都有点了解，需要在极低温下才能实现超导，目前的问题是超导实现并不是什么大难题，毕竟用超导体的场合多了去，比如核磁共振，用的就是液氦制冷的低温超导体，中国科学家在这个高功率微波武器的超导磁铁上使用了第二代REBCO高温超导体，可以在绝对零以上40至50度之间实现零电阻。

并且更绝的是该科研小组还在这个高温超导体线圈的外使用了斯特林发动机，将高温超导体产生的“热量”吸收，一直保持在低温超导状态（绝对零度以上48℃），这个线圈产生了4T的磁场强度，与传统的高功率微波发生结构的功耗相比降低了80%以上。

另外该科研小组还将整个结构整合到了卡车上，能在行进中使用，几乎就没有使用限制，不过目前一次只能连续工作4小时，这个时间看上去不长，但对于组织一起对于无人机攻击的防守而言，这个时间已经足够久了，并且还可以几台车轮流工作保持长时间电磁压制。

必须要感谢美国制裁：要不然还没这种半导体

《南华早报》的报道中特别提到了一点，这次中国高温超导体突破还得感谢美国的制裁！因为在2017年时这种高温超导体需求量不大，每年只有几十千米，成产成本很高，因为有竞争嘛，很多国内公司都不相信国产的高温超导体性能会比进口的好，但2018年美国的制裁来了，想买都买不到产品，结果国内的订单如雪片般到了上海超导。

不到2年的时间上海超导年产量就达到了400千米的产能，随着收入增加后加大研发投入，将这种材料的性能提到了全球第一的水平，而另一个好处则是大量生产摊薄了成本，很多科研设施或基础设施，比如大型超导输电线路、高速铁路以及能够产生地球上最强大磁场的装置都用上了这种材料。特别值得注意的是，美国的一些国家实验室和商业聚变公司也放弃了国内供应商，转而选择中国的新型超导线材，因为这种材料价格更便宜，并且性能还更好。

是不是很狗血？美国制裁中国反而让中国高科技企业突破了瓶颈，降低了成本、增加了收入、以更高比例的资金投入研发，这个模式其实也让半导体领域有了突破，据公开报道，中国5纳米制程已进入量产，尽管比起全球最领先的2~3纳米制程差距不小，但暂时够用了，能解决问题了。

美“复制者”无人机遭阻击：成一堆废铁

2023年8月28日，国防部常务副部长凯瑟琳·希克斯(Kathleen Hicks)在华盛顿举行的国防工业协会(NDIA)新兴技术会议上提出了“Replicator”计划，在2年内部署几千架自主攻击的巡飞弹药以应对中国的挑战，对于中国在西太的崛起，目前这是最佳遏制方法：

• 第一是中国的核心优势在于数量；
• 第二是可消耗的自主体系是正确的创新形式；

乌克兰已经在战场上证明了自主巡飞弹药的优越性，凯瑟琳表示，美国将会以自身的体量来抗衡解放军的体量，但是我们的将会让中国更加难以策划应对，难以击中，难以打败。”

“Replicator”计划是整合消费类无人机技术，大批生产廉价但却非常智能的弹药，数量优势将会让对手难以招架，早期的美军以“少而精”的策略应对全球挑战，但随着中国的崛起，其强大的工业化生产能力反而让美军难以招架，“Replicator”计划是应对中国崛起的最佳选择。

美军感兴趣的还不止是“Replicator”无人机计划，还有水下无人潜航器、水面无人艇的庞大无人操作系统计划，早在2023年初，美国防部创新局（DIU）就提出了一项全方位接入无人机控制的庞大计划，这项计划的目的是将水下无人潜航器、水面无人艇与空中无人机和陆地的无人车辆等用一套系统整体协调攻击，发挥出系统最大的潜力。

近期美国防部创新局还就“可量产、廉价的海上远征(PRIME) 小型无人水面车辆(sUSV) 和协作拦截能力”发布了招标文件，提出了这些无人装备的性能要求：

• 续航里程在500~1000海里；
• 可以搭载1000磅（453千克）有效载荷；
• 能在热点地区徘徊多天或者休眠更久时间；
• 在末端攻击阶段航行速度能达到35节（64千米/小时）以上；
• 能自主识别商业货船与目标，并可以在非中心干预的情况下（通信中断）进行攻击，

这些装备针对的对象就是中国，美军设定了未来的台海危机干涉计划，在危机爆发前夕派遣水面舰只或者航母或者空中巡逻飞机在热点区域投入大量无人作战单元，并在该水域休眠或者低速巡航，等到危机爆发时将被激活，自主寻找目标并进行攻击。

不得不说这招确实狠毒，因为集群无人机攻击最可怕的地方就是会让被攻击方的拦截通道饱和，这就是所谓的饱和攻击，即使拦截概率100%，但仍然会有大量无人机突破防线进入内线攻击驱逐舰与航母，这些攻击尽管不会让船只沉没，但可能会破坏雷达与通信天线，让水面舰艇失去战斗力，成为其他攻击武器比如防区外打击或者反舰导弹的攻击目标。

反无人机：高功率微波武器首选

有网友表示，杀伤无人机最好的方法是激光，一个个点杀即可，但对于上百架无人机来袭，激光点杀也要忙不过来了！毕竟点杀也需要时间，每架1-2秒，100架就需要3分钟才能搞定了，这个无人机在3分钟内可以飞行十几千米，突防概率还是很高！

但高功率微波武器却没有这个问题，因为高功率微波是面杀伤武器，这个一扫一大片，有点像多管的加特林机枪或者机炮，不过微波武器比加特林扫到的范围都要大，大群无人机来袭，只要高功率微波武器一扫，行进途中的无人机将会遭到“脑死亡”般的打击，纷纷坠地或者坠海，这个真是未来反无人机最佳武器。

笔者最后再叽歪几句，中国目前对无人机已经可以做到攻防兼备了，上文中的高功率微波武器是防守方的防，此前中国还曾突破了进攻方的防，也就是无人机自身对高功率微波武器的防御，原理如下：

被保护的设备在会在自身周围产生一个低温等离子“保护场”，在遭到敌方高能微波武器攻击时，在强大的能量冲击下，这个“等离子保护场”不仅不会被冲击消散，反而会因为获得瞬间高能量的注入变得更加强大，使用高精密电子设备的飞行器以及其他装备将在这个“等离子保护场”下继续安全运行。

所以问题来了，用中国人的矛（高功率微波武器）轰击下中国人自己的盾（等离子保护场）试试看，到底哪个更强？相信各位应该不嫌事大，搞不好过阵子就会有新论文出来了，到那会我们再来解读。