e_弹_大规模电性毁伤武器

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1、第21卷第5期海军航空工程学院学报Vol.21No.52006年9月JOURNALOFNAVALAERONAUTICALENGINEERINGINSTITUTESep.2006E-弹—大规模电性毁伤武器王伟力，余迅，李永胜（海军航空工程学院兵器科学与技术系，山东烟台，264001）摘要：高功率电磁脉冲和高功率微波产生技术已经逐渐成熟，常规E-弹的发展允许其在非核条件下使用，E-弹在战略和战术信息战上的应用，其在技术上已成熟。文中讨论了E-弹的相关的技术原理和投射技术，并提出了E-炸弹和战斗部应用的领域和依据。关键词：电磁脉冲；微波；毁伤；炸弹；战

2、斗部+中图分类号：TJ415.9文献标识码：A电流产生的。外部电源可以是一个高电压的电容器0引言组（Marxbank）、一个小的FCG或MHD装置。从原理上说，任何一个能产生几十到几千安培脉冲电流E-弹设计所用的技术基础在许多领域中已经成的装置都适合做外部电源。熟。其关键技术是爆炸式磁通量压缩发生器（FCG）、FCG的几何结构已有大量的公开报道，最典型炸药或推进剂驱动的磁流体动力学（MHD）发生器[2][1]的结构是同轴的FCG，见图1、图2。本文重点讨和高功率微波（HPM）产生装置（主要的组成部分论同轴的FCG。是虚阴极振荡器）。这些技术已在大

3、量的试验性设电枢定子线圈无磁性材料的结构包套绝缘体堵塞计中得到了检验，且许多研究成果已公开发表。本文综合了E-弹技术较成熟国家的有关文献，主要介绍这些技术的基本原理，总结它们在炸弹和战斗部平面爆炸方面的应用。波的平面发生器环形炸药（MachinedPBX-9501）环形1常规E-弹的技术基础输入定子输出定子1.1爆炸式的磁通量压缩发生器时间FCG是在E-弹设计中应用最成熟的技术。上世纪60年代，ClarenceFowler在LosAlamos国家实验室[1]（LANL）首先论证了（FCG）。以后，美国、前苏联以及后来的独联体国家开始了大量的有关F

4、CG的实验研究。FCG是一种能在几十到几百微秒时间内产生几图1爆炸式的同轴磁通量压缩发生器十兆焦耳能量的装置。当峰值功率达到几到几十太12瓦（10W）量级时，FCG可被直接应用，或做为在图1的同轴FCG中，用圆柱型的铜管作为电微波管的单脉冲能源。从这点上看，由一个大的FCG枢。铜管内充满了高能量的炸药，炸药可以是B类产生的电流是典型雷击的10~1000倍。与C类炸药的混合装药，也可以是压装的PBX-9501。FCG设计的中心思想是通过炸药爆炸来迅速地压缩磁场，将炸药大量的化学能转换成磁场能。炸电枢被一个铜导线缠绕成的螺线管包覆着，构成药爆炸前，F

5、CG中最初的磁场是由外部电源提供的FCG的定子。收稿日期：2006-05-15作者简介：王伟力（1962−），男，教授，博导，博士.·594·海军航空工程学院学报2006年第5期武器的应用；FCG和微波发生器可以同轴堆叠。微波发生器对波形和时间的要求可以通过嵌入绝缘绝缘体阴极虚阴极窗体脉冲整形网络、变压器和高电流爆炸开关等加以满阳极足。-1.2爆炸和推进剂驱动的MHD发生器+爆炸和推进剂驱动的磁流体动力学（MHD）发生器的设计不如FCG成熟。MHD发生器工作时所需图2轴向虚阴极振荡器的磁场产生装置的尺寸和重量等问题使得MHD发生器在近期只能处于次

6、要的角色，其潜在的应用是在一些设计中，定子线圈被分隔成段，段的边为FCG提供初始电流。界线上用金属丝进行分叉，使得电枢线圈的电磁感MHD发生器设计的基本原理是：在磁场中运动应系数达到最优状态。的导体会产生与磁场和导体运动方向垂直的横向电如果FCG设计不好，那么在工作期间产生的强流。在爆炸和推进剂驱动的MHD发生器中，穿过磁烈电磁力可能造成其过早地破碎。加装一个无磁性场的导体是电离的爆轰或推进剂等离子气体，电流材料的结构包套可有效地避免这种情况的发生。从由和等离子流接触的电极来收集。原理上说，任何具有适当电学和力学性质的材料都等离子气体的电性可通过

7、在炸药和推进剂中添可用作结构包套材料。实际应用中，若考虑到重量加适当的添加剂（在爆炸和燃烧过程中电离）来达问题，比如空投炸弹或导弹战斗部，可以用环氧基到最佳的状态。已报道的实验结果给出：典型的的玻璃纤维或凯复拉纤维（Kevlar）复合材料。MHD发生器采用的是常规弹药推进剂为基的固体FCG典型的工作方式是当初始电流达到峰值时推进剂产生的气体，这种推进剂的装药筒类似炮弹起爆炸药，起爆炸药需要一个能产生均匀平面爆轰[5]的药筒。波的平面波发生器。电枢内炸药中传播的平面爆轰波对电枢产生作用，使其变成圆锥的形状（通常是1.3高功率微波发生器12~14°的

8、堆角）。当电枢膨胀到与定子接触时，会形成定子线圈末端的短路，从而隔离和限制进入的初FCG为大功率电脉冲的产生提供了有效的技术始电流。短路