电磁脉冲炸弹(E-bomb)又称“高能微波炸弹”，被称作“电磁杀手”。是利用炸药爆炸方法产生大功率的电磁脉冲来干扰、破坏或摧毁雷达、通信、计算机和武器系统中电子设备的一种电子战新武器。具有重量轻、威力大等特点。

电磁脉冲炸弹主要有两种类型：核致电磁脉冲炸弹与非核致电磁脉冲炸弹。核致电磁脉冲炸弹就是人们常言的核弹，非核致电磁脉冲炸弹则指利用炸药爆炸压缩磁通量，释放大功率微波的电磁脉冲武器，因其不会产生核污染，是各国研发的重中之重。

电磁脉冲炸弹的产生源自苏联、美国，分别在1961年和1962年进行引爆试验。80年代末，相关技术趋于成熟，至上世纪90年代电磁脉冲炸弹研制完成，并在实战中成功试用。此外，英国、法国、德国、日本等国家也都在进行高功率微波武器的开发。

1991年海湾战争期间，美国军队投掷了电磁脉冲炸弹，有效地破坏了伊拉克共和国卫队的地面指挥系统。这是电磁脉冲炸弹第一次在战争中运用。此后1999年北大西洋公约组织对南斯拉夫联盟共和国的空袭、2003年巴格达电视台遭受攻击，其间都有美国军队电磁脉冲弹药的影子。2014年，俄罗斯联邦武装力量试用的“阿拉布加”电磁脉冲武器，在200-300米的空中爆炸，能够中断周围3.5千米之内的电子设备运行，使营团级规模的作战分队丧失通信能力。

2015年，电磁脉冲炸弹被认为是21世纪规模最大的破坏性武器，可以对电子信息系统、指挥控制系统和网络信息系统产生巨大威胁，号称信息时代的“第二原子弹”。世界各军事强国的电磁脉冲打击武器正在走向实用化。美国海军作战部部长拉夫·黑德上将曾说，这种电磁脉冲炸弹是“革命性的作战武器”“决不能让美国军队错过了这种武器”。

1961年10月30日，苏联在新地岛上空试爆史上最大的5000万吨级氢弹时，就曾致使方圆数千公里内的通讯线路及雷达系统全数“罢工”。受到启发的军事专家，从此致力于研究如何增强核爆炸的电磁效应而抑制其他效应，这类通过高空核爆形成电磁脉冲的新式核弹，也就成为最原始的电磁脉冲弹。

1962年7月，美国在太平洋中部的约翰斯顿岛进行的一次空中核爆炸试验，造成了1400千米之外的夏威夷檀香山地区的供电网发生跳闸，连高压电线的避雷装置都全部被烧毁。事后经调查研究发现，夏威夷这起电网事故是核爆炸释放出高能微波的电磁脉冲效应惹的祸。后来，这一发现启发了有关军事专家，开始研制以电磁脉冲破坏电子设备为手段的新型武器。

对于有核国家而言，核电磁脉冲弹的设计制造相对便捷，但也存在威力难以控制、可能造成放射性污染等弊端。常规电磁脉冲武器（电磁炸弹）的开发工作因此被提上日程。

早在1985年，美国在制定“战略防御倡议”计划（即“星球大战”计划）时，就把高功率微波武器列为其空间武器发展的主攻项目，重点研究电磁武器的杀伤机理。1987年，美国国防部提出发展常规武器技术计划，其中的五大关键技术就包括高功率微波武器。

1991年海湾战争期间，美国军队在E-8“联合星”飞机上携带并投掷了电磁脉冲炸弹，有效地破坏了伊拉克军队的地面指挥系统。这是电磁脉冲炸弹第一次在战争中运用，并取得了成功。此后美国加速进行了电磁脉冲武器的研制。

1992年7月，美国国会总审计局提出了未来先进武器最关键的6项技术，其中就包括高功率微波武器，美国的陆海空三军还分别制定了各自的高功率微波武器发展计划。1993年美国进行了代号为“竖琴”的电磁脉冲武器试验，通过天线群向电离层发射电磁脉冲，试验成功阻断了通信并摧毁来袭的导弹。1996年研制出电磁脉冲巡航导弹，据报道，其有效打击半径为10千米。据说，目前核电磁脉冲炸弹的研制正在紧锣密鼓地展开着，作为一种新型的核弹，其目标是将核爆炸产生的原已十分强大的电磁脉冲效应再作进一步的增强，使其成为威力更强大的“电磁杀手”，在未来的空袭与反空袭斗争中取得绝对优势。

1998年，俄罗斯也研制出了类似于美国的电磁脉冲炸弹。此外，英国、法国、德国、日本等国家也都在进行高功率微波武器的开发。

1999年3月美国在科索沃战争中又使用电磁脉冲炸弹，造成南斯拉夫联盟共和国部分地区通信设施全面瘫痪3个多小时。

2003年美国军队又在伊拉克战争中向伊拉克国家电视台投掷了电磁脉冲炸弹，立即造成了电视转播信号的中断。在海湾战争以来的历次局部战争中，美国能在军事上一次次赢得主动，其重要原因之一就是掌握了电磁环境的控制权，破坏了对方的防空反击系统和军事指挥系统，从而确保了美军在空中袭击和地面进攻中取得绝对的优势。

2014年，俄罗斯有关媒体披露，俄罗斯联邦武装力量试用的“阿拉布加”电磁脉冲武器，在200-300米的空中爆炸，能够中断周围3.5千米之内的电子设备运行，使营团级规模的作战分队丧失通信能力。

电磁脉冲炸弹在使用时，首先向弹体内部的螺旋状导线接入高压电，并在电流最大的瞬间起爆导线内的炸药以进一步提升电流。接着，将此电流导入虚阴极管，以谐振方式产生高频电波，再经微波天线对指定方向发射电磁脉冲。与核电磁脉冲弹相比，常规型电磁炸弹安全性高、便于携带，影响范围可以在几十米至数公里间灵活调整，能作为一种有效的战术武器大量应用。

电磁脉冲炸弹主要由电磁战斗部和点火装置两部分构成。前者是高功率微波发生器，基本部件包括电源、微波谐振装置和辐射微波波束的天线后者视弹种而异，可包括雷达高度表、气压计引信或GPS/惯性制导炸弹使用的导航系统。战斗部系数（有效载荷质量与炸弹总质量之比）可高达85%。

电磁脉冲炸弹的工作原理为一种能量形式的转换，即先将炸药或推进剂的化学能转换成大功率低频电磁能，然后再转换成高功率微波电磁脉冲。根据现有的参考文献，电磁脉冲炸弹主要是用磁通量压缩发生器和虚阴极振荡器完成能量形式的两次转换的。

电磁脉冲炸弹设计所用的技术基础在许多领域中已经成熟。其关键技术是爆炸式磁通量压缩发生器（FCG）、炸药或推进剂驱动的磁流体动力学（MHD）发生器和高功率微波（HPM）产生装置（主要的组成部分是虚阴极振荡器）。

爆炸式磁通量压缩发生器（FCG）是在电磁脉冲炸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（LANL）首先论证了（FCG）。以后，美国、苏联以及后来的独立国家联合体国家开始了大量的有关FCG的实验研究。FCG是一种能在几十到几百微秒时间内产生几十兆焦耳能量的装置。当峰值功率达到几到几十太瓦（1012W）量级时，FCG可被直接应用，或做为微波管的单脉冲能源。从这点上看，由一个大的FCG产生的电流是典型雷击的10~1000倍。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。炸药爆炸前，FCG中最初的磁场是由外部电源提供的电流产生的。外部电源可以是一个高电压的电容器组（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的装置都适合做外部电源。FCG的几何结构已有大量的公开报道，最典型的结构是同轴的FCG。FCG典型的工作方式是当初始电流达到峰值时起爆炸药，起爆炸药需要一个能产生均匀平面爆轰波的平面波发生器。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12~14°的堆角）。当电枢膨胀到与定子接触时，会形成定子电感线圈末端的短路，从而隔离和限制进入的初始电流。短路点的传播会压缩磁场，同时减少定子线圈的感应系数，从而在FCG中形成陡峭的脉冲电流，并在其破坏前达到峰值。有研究报道给出：不同结构特性FCG的脉冲电流上升时间在几十到几百个微秒，峰值电流几十兆安培，峰值能量几十兆焦耳。

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要的角色，其潜在的应用是为FCG提供初始电流。MHD发生器设计的基本原理是：在磁场中运动的导体会产生与磁场和导体运动方向垂直的横向电流。在爆炸和推进剂驱动的MHD发生器中，穿过磁场的导体是电离的爆轰或推进剂等离子气体，电流由和等离子流接触的电极来收集。等离子气体的电性可通过在炸药和推进剂中添加适当的添加剂（在爆炸和燃烧过程中电离）来达到最佳的状态。已报道的实验结果给出：典型的MHD发生器采用的是常规弹药推进剂为基的固体推进剂产生的气体，这种推进剂的装药筒类似炮弹的药筒。

爆炸式磁通量压缩发生器（FCG）为大功率电脉冲的产生提供了有效的技术基础。由于机理上的限制，其输出频率范围低于1MHz。在这样的频率范围下，即使功率很高，许多目标也是难以被打击的，而且将其输出的能量集中也是有困难的。HPM发生器克服了这两个难题，它输出的能量可以被显著地集中，并能在多种目标内产生能量耦合。HPM发生器的种类很多，如：相对论调速管、磁电管、慢波装置、反射三极真空管、火花隙装置和虚阴极等都是技术上可用的。从炸弹和战斗部设计者的角度看，当前的选择是虚阴极或近期的选择是火花隙装置。由于虚阴极结构简单、体积小、工作频带相对较宽，且能产生很强的单脉冲辐射，因此研究人员给予了它特别的关注。

虚阴极的物理原理比前述的其他装置要复杂得多。虚阴极管中朝向由金属网（或金属薄片）做成的阳极方向有加速运动的高电流电子束，大量的电子将穿过阳极，在阳极后面形成带电的空域；在适当的条件下，这样的带电空域会以微波频率振荡。如果这个带电空域放置在一个适当调谐的共振腔内，就会产生很高的峰值功率，可用通常的微波工程技术将共振腔内的微波能量引出。由于振荡频率由电子束流参数决定，因此虚阴极可进行频率调谐，使得微波共振腔能保持适当的振荡模式。虚阴极试验中，所达到的功率水平是170kW到40GW，频率范围为分米到厘米波段。两种最常见的虚阴极结构是轴向虚阴极（AV）和横向虚阴级（TV）。AV在设计上最简单，且在试验中通常能产生最佳的输出功率。它是典型的圆柱型波导结构，通过将波导转换成锥型喇叭的结构形式将能量引出，这样结构形式的功能就像天线一样。AV是典型的横向磁（TM）模式振荡。横向虚阴级从腔体的一边注入阴极电流，并以横向电（TE）模式振荡。

虚阴极设计中的技术问题是：①输出脉冲的持续时间，通常会达到微秒量级，会受阳极的融化、振荡频率稳定性等因素制约。应在腔体模式变化（cavitymodehopping）、转换效率和总能量输出方面综合考虑取折中。②能量耦合效率，对选定的天线类型来说，不同模式的腔体的能量耦合效率也是一个问题，高的能量可能会造成绝缘体可能的电击穿。

首先，电磁脉冲炸弹的能量从起爆点呈锥形向外延伸，在传输过程中不受天气因素等影响，威力损失小而覆盖范围广，对于精确定位技术的依赖性很低，因此远比制导炸弹、反辐射导弹或常规炸弹效率高。

其次，电磁脉冲炸弹主要造成电子设备和设施的毁伤，对于人员，轻者造成烦躁不安、头痛、记忆力减退，重者造成肌肤烧伤、内部组织损伤，但一般而言无强烈副作用。因此至少从名义上看来更加人道，使用起来顾忌也更少。

另外，电磁脉冲还是隐形武器的克星。众所周知，隐形武器的秘密在于靠吸波材料吸收电磁波，从而减少反射从而降低暴露概率。普通雷达发射的电磁波因能量弱可以被吸收，但电磁脉冲炸弹的能量密度极大，瞬间就能使隐形目标的温度急剧上升从而“原形毕露”。

电磁脉冲炸弹的杀伤力评估非常复杂，在有效载荷一定的情况下，电磁脉冲炸弹的杀伤效果通常受到炸弹杀伤力、目标加固程度、杀伤耦合度、爆炸高度等综合因素的制约。一枚工作频率为50亿赫兹、功率为100亿瓦的窄频电磁脉冲炸弹，爆炸时产生的电场强度达每米几千伏，“致死”破坏区域的直径达400米到500米。

为使电磁脉冲炸弹的杀伤力量大，要求电磁脉冲的峰值功率及脉冲持续时间最大。在炸弹尺寸一定的情况下，应该使用高功效的磁通压缩发生器和虚阴极振荡器，并使武器中的内部功率转换效率最大。

只有当爆炸能量被耦合进目标时，电磁脉冲炸弹才能造成有效杀作。耦合方式决定了武器所产生的电磁场能量中有多少被耦合进目标，具体分为“前门耦合”及“后门耦合”两种方法。“前门”是指设备对外开放的通道如天线，强电磁脉冲被直接导向目标设备。如果知道设备的接收频率，甚至可以通过巧妙的设计，造成更大的破坏效果；“后门”是指设备的导线、动力电缆、电话线、失效的屏蔽部件甚至屏蔽箱上的孔洞，瞬时电流或驻波能量通过它们耦合到设备而造成破坏。通常，微波电磁脉冲炸弹比低频电磁脉冲炸弹的耦合效果更好；采用圆极化耦合方式要比采用线性极化耦合方式效果更好。

通常，一个1万兆瓦、5吉赫兹的高功率微波装置对电气加固目标的杀伤半径达数百米，通过改变爆炸高度，可以调整杀伤区的范围和杀伤区内电磁场的强度。对于既定的炸弹，降低爆炸高度可以增加炸弹对目标的电磁毁伤能力，即在炸弹威力给定的情况下，牺牲一些武器的覆盖区，可以毁伤电磁防护能力更强的目标。

电磁加固目标的类型各不相同，目标抗毁伤的能力也各异。为对抗电磁攻击而有意加固的设备，可以承受比标准商用设备大几个数量级的电磁场强度。另外，各种厂家对类似装备的防护措施也各不相同，这主要取决于电气器件的技术性能、所用电缆的连接方式以及机壳屏蔽措施。

美国的电磁脉冲炸弹由BGM-109巡航导弹搭载‚也可从155毫米远程火炮或多管火箭炮发射。炮弹或火箭在目标上空弹壳炸裂‚打开电磁炸弹的无线电发射天线‚发射装置在几纳秒内发送出巨大的无线电脉冲‚攻击地面上的所有电子设备。

俄罗斯的电磁脉冲炸弹可用大多数30－130毫米口径的现有炮兵武器系统发射。爆炸时能产生几十焦耳的射频脉冲能量‚从炸点向外全向辐射。在6～10米半径内‚电磁脉冲弹可将无线电引信引爆；在30米半径内‚可使便携式防空导弹系统致盲和阻止防空导弹发射；在50米半径内‚可使非触发反坦克地雷暂时或永久致盲。电磁脉冲炸弹是高功率微波武器的一种‚它可安装在炮弹或巡航导弹上一次性使用。

在未来战争中，电磁脉冲炸弹最可能的使用方式可分４种：①作为飞机的自卫式干扰装置；②用于攻击通信中心或由雷达控制的防空武器系统；③充当防空武器使用；④直接通过火炮等发射，对付敌方的地面电子设备。

电磁脉冲炸弹的攻击目标主要有三类：一是军用和民用的电子通信和指挥中心，如指挥部、通信大楼等；二是雷达和防空预警系统；三是各类导弹和导弹防御系统。

对电磁脉冲炸弹最有效的防御方法是摧毁投放平台或飞行器而不让其投放。但是这不总是能做到的，所以对预计会暴露在电磁武器作用范围内的系统必须进行电磁加固。

首先在设计制造电子装备的时候，注意考虑采取屏蔽防护措施、传导干扰防护、使用抗电磁脉冲强的元器件和光纤接口，对各种电子装备使用的元器件和电路进行保护。屏蔽防护措施使用包括整体屏蔽和单元屏蔽。重要的是系统的加固必须在系统一级进行，因为一个复杂系统任何一个元件的电磁损坏都可能使披个系统的功能丧失。加固已制造的设备和系统将大大增加费用负担，在设计时加固比加固现有设备要容易得多。

战场环境中最有效的方法是使重要的电子设备完全置于一个导电的屏蔽方舱内，这种箱体不让电磁场到达被保护的设备。方舱在制造时工艺要求较高，除了接口、散热排气孔及必要的开口外不应再有缝隙和孔缝。对于导气孔或开口应使用管道式或通道式。管道或通道内壁附上多层高效吸波材料，其中使用多层不同尺寸格网，屏蔽方舱的外壳多线多层接地

对电磁脉冲炸弹战术防护措施主要有

加强电子设备的伪装防护，尽量将战场内重要的指挥部、通信枢纽、电子信息系统节点和固定通信台站等转入地下，组织隐蔽伪装，加固电磁防护工程。对于野战或临时开设的电子信息设备，应充分利用战场自然环境，提高防侦抗毁能力。

针对电磁脉冲炸弹重点损坏信息网络的特点，充分利用本土战场网络密集，军民用网络筱盖的优势，并适时调整网络结构，采取多路布局，多方向环网和配备野战节点方舱等措施，增强电子装备的网络自愈，再生能力。

战场环境下的重要信息节点、通信枢纽、电子设备，应分散配置大中型无线电通信枢纽和台站，应实行收发分离，降低敌电磁打击效能。用退役的电子设备进行伪装等措施来迷惑敌方发射和消耗电磁脉冲炸弹攻击。

大量使用光纤通信，电磁辐射对其几乎没有影响，因此在未来战场环境中应该大量的预埋设光纤进行通信，减少电磁辐射类通信装备的使用。即使在电磁辐射通信遭到攻击后也可以启用光纤通信替代。

采用积极防护措施，以攻助防。即通过侦察预替系统发现敌方的投掷丁具，并在其未引爆前将其摧毁。

1991年海湾战争期间，美国军队在E-8“联合星”飞机上携带并投掷了电磁脉冲炸弹，有效地破坏了伊拉克共和国卫队的地面指挥系统。这是电磁脉冲炸弹第一次在战争中运用，并取得了成功。此后美国加速进行了电磁脉冲武器的研制。

1999年3月美国在科索沃战争中又使用电磁脉冲炸弹，造成南斯拉夫联盟共和国部分地区通信设施全面瘫痪3个多小时。

2003年美军又在伊拉克战争中向伊拉克国家电视台投掷了电磁脉冲炸弹，立即造成了电视转播信号的中断。在海湾战争以来的历次局部战争中，美国能在军事上一次次赢得主动，其重要原因之一就是掌握了电磁环境的控制权，破坏了对方的防空反击系统和军事指挥系统，从而确保了美国军队在空中袭击和地面进攻中取得绝对的优势。

2014年，俄罗斯有关媒体披露，俄罗斯联邦武装力量试用的“阿拉布加”电磁脉冲炸弹，在200-300米的空中爆炸，能够中断周围3.5千米之内的电子设备运行，使营团级规模的作战分队丧失通信能力。

未来的电磁脉冲炸弹将进行更深入的研究和发展，由于目前的情报数据链、卫星通信、全球定位系统等设备系统都严重依赖电子电路，一旦受到电磁脉冲攻击，会造成整个电子系统的损坏或瘫痪。

电磁脉冲武器融入未来战争技术革新，只有辅以战法创新才能形成强大战斗力。打好基础的同时，更要瞄准未来战场才能理清发展重点。从较为成熟的电磁脉冲武器分析，其主要承担反无人机群和反小型车辆、船只、飞机的任务。电磁脉冲武器在网络和电子战、无人机平台上的应用，本质上就是逐步建立反电子设备，甚至实现反导能力。电磁脉冲武器的发展仍以反电子设备、反弹道导弹，甚至反卫星为长远目标。正像热兵器取代冷兵器一样，电磁脉冲武器在未来一旦投入作战使用，必将引发军事作战革命，推动作战理论、作战样式的巨大变革。其能否实现跨越式发展，不仅有赖于技术上的新突破，也有赖于作战理论与战法战术的创新，为其真正步入战场赋能增效。