1982年4月,英国和阿根廷为了争夺马岛归属权爆发了大规模的海上战争,尽管英国凭借装备精良的舰船赢得了战斗,但其中三艘先进的42型驱逐舰被击沉了两艘,付出了较大的代价。
42型驱逐舰也被称为“谢菲尔德”级驱逐舰,其首舰“谢菲尔德”号搭载了当时先进的对空警戒雷达、3坐标搜索雷达以及搜索声呐等电子设备,配备了多种武器包括舰炮、防空导弹、鱼雷发射管以及反舰导弹发射器等等,甚至还可以搭载舰载直升机。如此高配置的舰船,竟然没能阻挡敌军一枚反舰导弹袭击,其背后究竟是什么原因呢?
虽然谢菲尔德号的雷达系统和卫星通信系统非常先进,但却存在一个致命的缺陷,那就是这两个系统间存在着电磁干扰,不能同时运行。而当时敌军导弹来袭时,谢菲尔德号正在进行卫星通信,舰上的雷达系统是关着的,因此酿成了悲剧。
电磁干扰到底是什么?它为何能引起如此严重的问题?电磁干扰顾名思义就是因电与磁引起的电子设备工作性能异常甚至故障的情况。电与磁看不见也摸不着,但它既可以电流形式在金属导线中传播,也可以电磁波的形式在空气中传播。1752年美国科学家富兰克林最先通过风筝实验提出了电流的概念,1865年,英国科学家麦克斯韦通过理论预言了电磁波的存在,而后在1887年,德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在。时至今日,我们身边的各种电器都离不开电流与电磁波,它们如同血管中流动的血液一样,为电子电器传递能量或者通信信号。而电流和电磁波的传播都有着它们专属的“车道”,即频率段。如果遇到别的相同频率段电流或电磁波,它们便会毫不留情地“插队”进入这些车道,从而造成传播通道的堵塞或交通事故,影响电子电器的正常工作,这就是电磁干扰的现象。
富兰克林“风筝实验” 赫兹实验
电磁干扰现象在生活中也很常见,例如将收听中的收音机靠近微波炉或者电视机等家用电器时,会收听到“呲呲”的杂音;我们乘坐飞机时,在起飞和降落阶段需要关闭手机,也是为了防止手机发射的电磁波对飞机上的通信造成电磁干扰。此外,自然界也会产生电磁干扰,如雷雨天的闪电会影响手机的通信信号,造成通话质量下降。
既然电磁干扰很容易产生,那么有哪些措施可以防护呢?其实电磁干扰主要影响对象是电子设备,因此只要做好电子设备的防护即可。第一,可以从电磁干扰源头上进行防护,如医院的核磁共振仪房间设置了屏蔽层,屏蔽了核磁共振产生大功率电磁波的泄漏,避免干扰室外的设备;第二,提高电子设备本身的“防御力”,正品的电子设备在出厂前都会经过专业实验室的辐射抗扰度测试,国家也有相关的标准GB/T 17626.3-2016《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验》,保证了电子设备对电磁干扰抵抗能力的统一规范。
专业实验室的辐射抗扰度测试
电磁干扰虽然给我们的生活带来了诸多的不便,可在军事领域,它是一个值得敬畏的“隐形杀手”,被人们善加利用。在现代战争中,除了常规的火力打击和核威慑以外,电磁战正在发展为一种新型的武器。早在二战时期,就有人发明出了电磁干扰弹用于干扰敌军间的通信,时至今日,我国科学家也研制出了先进的电磁武器——电磁脉冲弹,并于2021年8月进行了试验。这种电磁脉冲弹在爆炸的瞬间会释放大功率的电磁干扰,会破坏方圆几十公里内的电子设备,造成导弹失效、通信中断、战机无法起飞、指挥系统瘫痪,甚至可以直接击垮航母,使之成为海上废铁,而它对环境的伤害微乎其微。如果说核弹的打击是毁天灭地的,那么电磁脉冲弹的打击是废其武功,在不伤及无辜的情况下让敌军手无还击之力,达到战术目的。
当前国际形势复杂多变,中国也从近代的落后挨打逐渐发展成为了军事强国,自70年代“两弹一星”研制成功以来,中国人建立了属于自己的核武库、战斗机组、航母战斗群等等,一个个奇迹正在不断地上演,这都离不开无数科学工作者的艰辛付出和牺牲精神,也离不开人民群众对科学事业的支持。如今,中国也在积极探索如电磁脉冲武器等新式装备,将先进科学知识转化为技术,铸造新时代的“国之重器”。相信在一代代科学家、军事家的努力下,我国的国防力量一定能不断迈上新台阶,立足世界顶尖地位,没有任何障碍可以阻挡中华民族的伟大复兴!