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軍事論壇

【軍事論壇】非傳統武器攻擊戰力與反制作為

◎許邁德

  2017年9月3日,北韓成功進行第6次核子試爆,此係測試以來威力最大的一次,相當於二次大戰在長崎市原子彈爆炸(2萬2千噸黄色炸藥)的5倍之多,因此特別造成東北亞地區的緊張,並引發世界各國的大力譴責。北韓的反應卻是,不但透過媒體展示新製造的氫彈葫蘆構型,以彰顯其核彈技術的傑出;更恐嚇地宣稱:飛彈亦可設定在戰略目標的高空爆炸,以造成廣闊地區的超強「電磁脈衝」(Electromagnetic Pulse, EMP)攻擊。本文針對電磁脈衝與類似攻擊效益的「石墨炸彈」(Graphite Bomb)等非傳統武器的研發背景與戰力、主動反制作為、未來發展趨勢等範疇,依序為讀者做一介紹。

  研發背景與戰力

 回顧1963年8月5日,美、英兩國與前蘇聯在莫斯科簽署「部分禁止核子試驗條約」(Partial Test Ban Treaty, PTBT)並在同年10月10日生效,禁止一切核武器試驗,但在地下試爆除外;其目的是減緩冷戰期間的軍備競賽,更防止核武器的試驗,造成地球大氣中的過量放射性物質。另在1996年9月24日,在紐約開始簽署「全面禁止核子試驗條約」(Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty, CTBT),目前有176國簽署(北韓、印度、巴基斯坦等國尚未簽署),其中132國正式批准(美國、埃及、印尼、伊朗、以色列、哥倫比亞、中共等國尚未批准)。

 值得觀察的是,美國趕在部分禁止核試條約簽署前,也就是在1962年4至11月間,在中太平洋實施了36次核子試爆;其中有29次由B-52轟炸機從空中投下核彈,其他則由北極星潛艦發射彈道飛彈、勝利女神防空飛彈等攜帶核彈頭進行試驗,以及在外太空進行核子試爆等。1962年7月9日,由雷神飛彈攜帶W-49核彈頭從地面發射到400公里高空引爆,這60萬噸黄色炸藥的爆炸威力,除了染紅夏威夷的夜空數十分鐘之外;在爆炸的同時,夏威夷到處發生家庭與工廠的保險絲燒斷、斷電器跳脫、路上街燈全熄、電話中斷、收音機不響、火災警報器無故鳴叫等異常景象,這就是首度電磁脈衝攻擊所造成的災難。

 後續的研究發現,電磁脈衝是一種物理現象,係經由爆炸(特別是核武爆炸)、閃電、打雷、太陽黑子、小行星撞擊等狀況,所產生一種強力的電磁輻射或強烈電磁場,就會對電子設備發生耦合並產生破壞性的電流。至於核武爆炸所產生突發性、高強度的電磁輻射脈衝,將會徹底損壞其周遭地區的電子設備內部電路。電磁脈衝的頻段取決於爆炸的來源。諸如:核武器在高空爆炸,其爆炸的持續時間較長,因而產生較強的低頻脈衝(<100MHz);若由常規武器的炸藥在高空爆炸,其爆炸的持續時間較短,因而產生一種次強、超短的微波脈衝(100MHz-100GHz)。

 電磁脈衝的攻擊範圍,亦取決於爆炸的強度與高度,會從爆炸原點向周遭依距離而持續遞減其強度,以及在較低高度的爆炸,其攻擊範圍也受到限制。此外,電磁脈衝攻擊對生物與建物沒有任何影響,但可能因電子設備遭攻擊所產生的瞬間超高電壓,因而造成建物火災,以及人員灼傷、休克,甚至死亡。

 當前的電磁脈衝攻擊,除了經由核武器的爆炸之外,亦發展出非核彈的電磁脈衝攻擊武器。諸如:運用電能變換器、高功率微波器等組件,整合成小型電磁脈衝產生器;其優點是,觸發時間極短、輸出能量集中、可定向發射,而且所產生的較高頻微波脈衝(>100MHz),更是現代電子設備的主要工作頻段,所以其攻擊達成率更高。

 類似於電磁脈衝攻擊效益的「電力殺手」石墨炸彈,因其不會殺傷敵方人員而屬於非致命性武器,故又稱「軟炸彈」,也在1980年代因應而生。石墨炸彈的典型攻擊方式,是在目標上空爆炸而釋放出100至200個小罐子(體積如啤酒罐),每個罐子都裝置小降落傘以減速並保持垂直下降,隨後各個罐子再引爆,把內裝的石墨纖維絲(直徑千分之一厘米)隨風飄散,形成巨大的網狀結構;此時,經特殊處理的石墨纖維絲具有高導電性,任何電子設備若遭覆蓋,立即破壞其原有的絕緣性能,電子設備就會因短路而燒毀。

 諸如1990-1991年的波灣戰爭,美海軍發射戰斧巡弋飛彈攻擊伊拉克,其彈頭選用石墨炸彈,成功癱瘓伊國85%的電力系統。1999年5月2日,美空軍採用F-117A戰機對南斯拉夫投放BLU-114/B石墨炸彈,也成功癱瘓其70%的電力系統。石墨炸彈的主要攻擊目標是城市的電力系統,亦可攻擊飛機、指揮中心、防空系統、後勤維修、航戰管、油彈庫、發電廠等的電子設備,全面癱瘓其作戰功能。

  主動反制作為

 核武爆炸所產生的電磁脈衝攻擊範圍,經由多次的核子試爆證明,爆炸的所在高度影響會遠大於強度。以100萬噸的爆炸強度而言,在97公里高度的攻擊範圍可遍及半個美國;在483公里高度的攻擊範圍,就可遍及整個美國、加拿大與墨西哥的大部分地區。因此,核武器在高空爆炸的電磁脈衝攻擊戰力,是一種極為有效的大區域性武器。

 應該如何主動反制其攻擊呢?因電磁脈衝會造成大氣層電荷密度的劇烈改變,對超高頻以下的各種波段都會產生干擾,所以大部分的通訊系統都會發生暫時性中斷,這是無法反制的,好在時間短暫影響不大。有趣的是,使用真空管的老式裝備,反而不容易遭受電磁脈衝攻擊,只是當前此種裝備已非常少見。

 更嚴重的是,地面上遍布的傳輸電線,都成為電磁脈衝攻擊的導引天線,以及電腦系統等半導體裝備,也會在瞬間的高壓變化中受損。因此,唯一的主動反制作為是,電子設備都配有特殊的遮擋裝置並連接地線,或是加裝設計先進的濾波器等,如此才能躲避電磁脈衝的攻擊;問題是,這些反制作為的所費不貲,而且也難以面面俱全。

 針對石墨炸彈的反制作為方面,則比較單純,一如反制空中攻擊的相關措施。首要是採用戰機攔截、中長程攔截飛彈、近程防空火砲等攻擊來襲的石墨炸彈載具;其次是,重要裝備必須減少雷達截面積、加強防護(含深埋地下)、偽裝欺敵(含反輻射與隱形塗料)、干擾欺敵(含雷達、電子與煙霧干擾)等,如此才能降低被攻擊的風險。

 未來發展趨勢

 考量核武爆炸所產生的電磁脈衝攻擊,其範圍太廣且無定向性,可能會破壞到友軍的電子設備;更大的使用障礙是,可能會引發全世界的核武危機。因此,如同核武器的部署,嚇阻相關國家是其主要的戰略目標。至於非核彈的電磁脈衝武器,其攻擊範圍較小且有定向性,但擁有國都保持最高機密,目前成果與未來發展趨勢,都缺乏資訊而難以評論。

 反倒是類似電磁脈衝攻擊效益的石墨炸彈,除了美軍已有實戰績效之外,韓國在面對北韓的核武威脅,在2017年10月宣佈計畫部署石墨炸彈,當可能爆發朝鮮半島的衝突之前,將先行癱瘓北韓的電力系統,以終止戰爭。

(作者為飛安專家 )

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