每天认识一件兵器日本打算开发一种利用炸药产生高能电磁脉冲(EMP)的装置,作为

爱酒的风哥 2025-08-30 10:35:41

每天认识一件兵器 日本打算开发一种利用炸药产生高能电磁脉冲(EMP)的装置,作为炸弹、导弹的战斗部,用来破坏敌方的电子系统,从而瘫痪目标,预计理论上可将EMP弹头的输出功率比现在使用Marx发生器(电容)的技术提升数十倍。烽火问鼎计划

这种装置的核心技术被称为磁通量压缩发电机(FCG)。其基本思想是将炸药的化学能 → 金属电枢的动能 → 被压缩的磁场能(超高电流) → 瞬时高压电脉冲 → 辐射出去的电磁脉冲能量

* 一次性使用: 整个装置在工作瞬间就会被炸药完全摧毁。

* 高能量密度: 由于炸药的能量密度远高于常规电容器或电池,因此可以在很小的体积和重量下产生惊人的峰值功率。

* 非核EMP: 这种装置产生的电磁脉冲不依赖于核爆炸,因此被称为非核EMP(NNEMP)武器,在战术上有很高的灵活性和应用价值,其目标是精确地“致盲”和“瘫痪”敌方的电子信息系统。

整个工作过程可以分解为以下几个关键步骤:

第一步:建立初始磁场(能量“种子”)

* 初始能源: 系统首先需要一个初始的、相对较弱的电能来源,通常是一个高压电容器组【注】

* 注入电流: 在引爆炸药之前,电容器组会向一个特殊设计的线圈(也叫螺线管或定子)快速放电,在线圈内建立一个初始的磁场。这个磁场就像是能量的“种子”,包含了后续要被急剧放大的“磁通量”。

第二步:引爆炸药,压缩磁通量(能量放大)

* 引爆: 线圈内部或周围放置有高能炸药,炸药中心通常有一个金属管,称为“电枢”。在初始磁场建立到峰值的瞬间,炸药被引爆。

* 高速压缩: 爆炸产生的巨大冲击波会以极高的速度(每秒数公里)推动金属电枢变形或扩张,使其与外部的线圈接触。这个过程会从炸药起爆的一端开始,迅速向另一端推进。

* 电感骤降,电流剧增: 随着电枢不断前进,它会使线圈一圈一圈地短路,从而将磁场“压缩”到一个越来越小的空间内。根据电磁感应定律,磁通量在快速变化中是守恒的。当线圈被短路导致其电感急剧减小时,为了维持磁通量不变,电流就必须以惊人的速度被放大。

这个过程能将初始的几百或几千安培的电流,在几十到几百微秒(百万分之一秒)的时间内,放大到数百万甚至数千万安培。这就是能量放大的核心环节。

第三步:电流中断与高压脉冲生成(能量转换)

* 快速开关: 在电路的末端,连接着一个“快速断路开关”,当被放大了的巨大电流流过保险丝时,会使其瞬间熔化、蒸发并断开电路。(也可以设定延迟熔断以匹配能量积累峰值)

* 产生高压: 在一个包含电感的电路中,如果电流被瞬间切断,会感应出一个极高的电压尖峰。

* 能量整形: 有时还会加入一个“峰化电路”,进一步压缩脉冲的上升时间,使其变得更“陡峭”,从而增强其对电子设备的破坏力。

第四步:能量辐射

最后,这个能量巨大、电压极高、持续时间极短的电脉冲被馈入一个天线。天线会高效地将这股电能转化为强烈的电磁波,向周围空间辐射出去,形成足以摧毁或干扰广大范围内电子设备的电磁脉冲(EMP)。

【注】​日本打算开发一种“磁流体动力学发电机”(MHD)来代替产生初始电流的高压电容器。因为电容器的储能密度有上限。​而“磁流体动力学发电机”(MHD)发电机能在瞬间产生极强的电流脉冲。

HMD利用爆炸将氩气这样的惰性气体瞬间加热、压缩成数千度高温且能够导电的等离子体,并使其高速喷射出去。这束高速的导电气体(等离子体)等离子体穿过一个预先设置好的强磁场。根据法拉第电磁感应定律,当导体(这里是等离子体)切割磁感线时,在与运动方向、磁场方向都垂直的方向上会产生强大的电流。

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