本文认为*器武**的本实质是能量变换器;从能量科学发展进步的角度首次揭示出“电磁*器武**”概念及其科学体系;并指出电磁*器武**体系的最后形成是电磁发射研发的结果;科学地定义并给出电磁*器武**的种类及其所包含的内容;还依据分析了*四代第***器武**是电磁*器武**的必然性;以及总结提出“电磁*器武**”的现实意义和历史价值。

前言
众所周知,是科学(第一生产力)促使人类社会进步发展的;而科学技术由简到繁、由浅入深,是由于人类发现、创新的结果。但就其科学原理和发展规律而言,它们是客观存在的,人类是不能创造的 ,只能由聪明人发现和总结提出来。
爱因斯坦说得好:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许只是一个数学上或实验上的技能而已;而提出新的问题、新的可能性,从新的角度看旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”
我先前从时间和新旧概念上,提出每个阶段皆有那个阶段自己的当代“新概念*器武**”,这只是告诉人们每个阶段都孕育有牵动兵器科学发展的“火车头”—各类新概念*器武**。在建立新概念*器武**理论体系的过程中,我发现几乎所有*器武**都是“能量变换器”,因而应从能量角度科学地分析*器武**实质。由简到繁,人类经历了机械能型*器武**(冷兵器)、化学能型*器武**(火器)和核能*器武**时代后,现在已经进入*器武**发展的*四代第**——电磁(能)*器武**时代。
从兵器科学发展的必然,揭示“电磁*器武**”时代到来的兵器科学发展规律,绝不是哗众取宠或想惊世骇俗,这只是遵从科学发展规律的发现和揭示,是有着重要意义的,此举可以建立完善的兵器科学理论体系,给世人指出兵器科学发展方向和规律,促进人类遵从兵器科学技术的发展而前进。强调电磁发射的引领作用,是告知人们研究电磁发射的重要性。
以能量说*器武**
《辞海》说*器武**就是兵器。从“短兵相接”可见,中国古代把兵器简称为“兵”。随着*器武**的进步,其定义也随着发展和完善。最早的定义是:用来*伤杀**或杀死敌人的器械;较后定义为:*器武**是直接用于*伤杀**敌人有生力量和破坏敌方设施的器械和装备。
现在的*器武**定义应当是——*器武**是用来损害敌人战斗能力的各种有效攻击装备和攻击手段,包括用能量变换技术、使用(电)脉冲功率技术、使用生物工程技术、使用信息智能技术和使用其他科学技术攻击敌方的一切手段;分为致命(硬*伤杀**)和非致命(软*伤杀**)两大类型。
综而观之,*器武**的历史是伴随人类使用能量进步而发展的历史。
1 机械能*器武**时代
人类经过漫长的原始社会生产和与动物搏斗自卫及受猎,学会制造实用工具(简单*器武**),如棍棒、石斧;进而到奴隶社会后期有冶铁技术,出现刀、叉、剑、戟和长矛、弓弩、抛石机等兵器。他们均由人用肌肉拉伸储存机械(势)能而*伤杀**野兽或敌人的。由于机械能简易且储能密度极低,使得这类冷兵器*伤杀**力和*伤杀**效能甚低。

图1 三种典型冷兵器
2 化学能*器武**时代
经历几千乃至上万年,直到封建社会后期的中国宋朝发明了*药火**,到元朝经阿拉伯传到欧洲,使人类进入了火器时代。由于*药火**储能密度较高(例如*药炸**4~5MJ/kg),又其爆炸力强大,特别适合作为毁伤性*器武**。例如枪、炮、地雷、火箭*器武**等一直使用到今天,功不可没;但尚不能满足人类对*器武**的更高要求,人类总想用*伤杀**力更强大的*器武**取代之。

图2 两种典型化学能*器武**
3 核能*器武**时代
人类为战争,总是首先采用刚出现的先进的科学技术制造*器武**。当核反应释放巨大能量的概念刚被发现并开始实验时,首先用其重核裂变反应释能原理做成原*弹子**,用其轻核聚变反应释能做成*弹氢**,乃至用中子反应做成中*弹子**,统称核*器武**,并在二战后期(1945年8月)在日本广岛和长崎第一次投下了原*弹子**。但后来签约,削减和禁试;美国又提议彻底销毁和禁止使用这种大规模*伤杀**性*器武**。
于是人们开始核*器武**小型化和其他新概念*器武**的研究,特别注意具有软*伤杀**的电磁*器武**的研究。核*器武**具有冲击波、光辐射热效应、核辐射和电磁脉冲*伤杀**效应,但以冲击波(动能)为主。

图3a 两种典型核*器武**——原*弹子**

图3b 两种典型核*器武**——*弹氢**爆炸
4 电磁(能)*器武**时代
简言之,所谓电磁*器武**,就是全部或部分使用电磁能的*器武**群体。即使用电气科学技术的*器武**。从目前看,电磁*器武**已成为当代新概念*器武**的主体。由于电能是二次能源,它本身具有许多独特优点,能使电磁*器武**除具有硬*伤杀**(致命)特性外,还有软*伤杀**(非致命)性能以及智能信息等特性,在引领未来的十项科学技术中,和电磁*器武**相关的就有未来机器人、新型电池、人工智能技术、光电信息技术和无线能量传输技术等五项。

图4a三种典型电磁*器武**——美海军的微波弹

图4b三种典型电磁*器武**——电磁炮样炮发射试验

图4c三种典型电磁*器武**——*用军**机器人
电磁*器武**定义和分类
所谓电磁*器武**,就是用电磁能驱动的,或以电磁能*伤杀**目标的、或传输电磁能进行人工智能监控的一类*器武**装备群体;也可以说凡是使用电气科学技术的一类具有软硬*伤杀**功能的机电一体化装备;简言之,电磁*器武**就是全部或部分地使用电磁能的*器武**群体。
从学科看,电磁(能)*器武**是以脉冲功率技术、电工技术和电子科学为基础的。
以电物理科学分类,目前电磁*器武**应分为五大类,即电磁动能*器武**、电磁脉冲*器武**、人工智能*器武**、信息*器武**和电磁失能*器武**等;而每类又可分为若干种。
1 电磁动能*器武**
多为电磁力(或电磁能)驱动射弹以获得动能,用以毁伤敌人及其设备。主要有:电磁炮、电热炮、各种混合电炮、电磁化学发射器、电磁弹射器、电磁装甲和粒子束*器武**等。
2 电磁脉冲*器武**
用高功率脉冲电源产生强脉冲电磁场或激光(因将光波也是电磁波),以此对目标进行非致命的软*伤杀**,例如破坏敌人C4I系统使其失灵、或对目标进行硬*伤杀**。目前分为电磁脉冲*器武**和电泵浦强激光*器武**[1]。前者包括微波炮、微波弹、电磁脉冲弹、电磁“导弹”、核电磁脉冲、毫米波射线枪、电子对抗用电磁干扰机;后者包括电泵浦CO2激光*器武**、准分子激光*器武**、自由电子激光*器武**、电泵浦X射线激光*器武**等。微波*器武**分为粒子束激励型和直接激励型两种。
3 人工智能*器武**
人工智能*器武**是其内部装有电工电子器件的和能被人控制运动行为或具有人工智能的攻击目标的机电一体化*器武**。人工智能*器武**包括:*用军**机器人、无人机、各种导弹、智能地雷、智能*药弹**等。
4 各种信息*器武**
用以获得敌情信息或以电磁信息攻击破坏敌网络信息的电磁*器武**叫信息*器武**。它们目前主要包括:计算机病毒*器武**(又称“黑客”)、无人侦察机、*用军**卫星、各种雷达等。
5 电磁失能*器武**及其它
这是使用电气科学技术使目标暂时失去功能的机电一体化*器武**。主要有:导电纤维弹、光电枪、电光枪和电驱动的声*器武**、雷电*器武**、电控金属风暴等。

电磁发射的引领作用
从上述分析可见,电磁*器武**已成为兵器科学发展的新学科,体系趋于完整,内容丰富,必然成为人类*器武**史上的第四发展阶段;然而,之所以如此,应归功于电磁发射技术的兴起和成熟。
众所周知,在电磁发射技术成熟之前,仅有雷达、电控导弹、电子对抗干扰机等少数电磁*器武**实用,而且没有电磁动能*器武**,尚不能充分构成电磁*器武**学科体系;而电磁发射技术的应用,却使“电磁*器武**”名副其实。电磁发射为开启电磁*器武**时代至少做出三大贡献:
(1)电磁发射器(或电磁炮)是电磁动能*器武**,它成为电磁*器武**家庭的“老大哥”,它是电磁*器武**家族里的支柱,占有相当大的成分;倘现在没有对电磁发射的研发成就,即便提出电磁*器武**概念,也是弱小的、无力的,不会像现在这样理直气壮。因为缺少电磁发射,电磁*器武**就缺少“半壁江山”,构不成完整的兵器科学体系。
(2)电磁发射带动了诸多电磁*器武**的发展。电磁发射主要应用脉冲功率技术;由于电磁发射应用的刺激,近20年来电磁发射促进了脉冲功率技术的进步,因而带动了使用脉冲技术的其它电磁*器武**(如电磁脉冲*器武**)的发展。
(3)电磁发射的功效和应用领域的广泛传播以及影响力之大,为“电磁*器武**”之说奠定了基础和依据,易被世人所接受。同时电磁发射已牵拉电磁*器武**“兄弟”共同前进,例如近些年国际电磁发射技术讨论会,在征文时均列有“定向能*器武**”、“电磁装甲”等电磁*器武**栏目。
历史的必然
兵器科学技术从单一*伤杀**功能发展到具有多功能的第四阶段——电磁*器武**时代,究其主要原因有三。
1原因之一: “文明”战争的需要
自从有阶级的奴隶社会出现以来,人类用*器武**相互残杀几千年,惨不忍睹。后来,人类社会文明也发展到新阶段,即使制止不了战争,也要禁止大规模*伤杀**性*器武**的使用;于是就提出用软*伤杀**性*器武**进行“文明”或“人道”的战争,一切出发点都在于在战争中尽可能地少杀死*伤杀**人员。这样一来,就要想方设法研究非致命性*器武**。显然,继续使用火器已不时兴,必须寻求软*伤杀***器武**。
2原因之二:电磁能无与伦比的特性(或优点)
电被发现只有250年的历史。从众所周知的美国政治家、思想家、电学先驱本杰明·富兰克林在1752年著名的“费城(风筝)实验”中发现电的存在以来;先有Ohm总结出欧姆定律;后有法拉第发现了电磁感应定律,使人们可以用其它能量发电;再后来Maxwell提出麦克斯韦方程组,使人类知晓电磁场可以在空间传播电磁能量。
近来微电子学和脉冲功率技术的兴起,使电器科学技术在低功率和高功率两端得以完臻,被广泛应用于人类社会生活,无处不用,无处不在,使人类的生活环境大为改观,也必然改变*器武**面貌。这是缘于二次能源电的优点:
⑴ 发电方式多样化。可使用多种一次能源转换发电(旋转机发电、磁流体发电、太阳能光伏发电、风力发电、海浪发电、温差发电、燃料电池以及按需制作的各种高功率脉冲发生发电等);
⑵ 电磁能储存模式多样化。可以用各种电容(电场)储能、电感(磁场)储能,还可以使用电池或超导体密度储能:
⑶ 可以慢储能快释放。此举能形成高脉冲功率给负载;
⑷ 能量可以有线传输,亦可以采用无线方式传输;而且传输速度极快,接近光速(3×105Km/s);尚可传输有线和无线信息。
⑸ 向负载馈电时间可控,既可连续地,也可脉冲地(脉宽可10-12s)供电,还可连续脉冲地供电;因此功率可调,小者10μW,高者1014 W量级。
⑹ 负载释放能量方式多样化。通过负载可转换成动能、电磁波、光辐射、热能、化学能、核辐射等;
⑺ 适用负载多样化。负载既可以是工业交通设备、电信器材、生活电器、科学仪器,又可以是各种电磁*器武**。
3 原因之三:相关科学技术发展使然
电气科学技术虽诞生仅二百余年,但其发展异常迅猛,首先有电力、电工、电子技术兴起;近来又有微电子学的兴起,使得计算机和信息技术日新月异;特别是近四十年的脉冲功率科学技术的产生与发展,为极高电脉冲功率的产生提供了可能,从而能保障电磁*器武***伤杀**所需的高功率。可见,相关的电气科学学科的出现和发展,为各种电磁*器武**的出现和发展提供了科学技术条件保障。
综上所述,电磁*器武**必然会成为*四代第***器武**;从科学发展观看,必然形成找借口科学的又一新学科——电磁*器武**科学。现在有识之士,正按本文的定义和内涵,开始帮助撰写出版《电磁*器武**概论》专著,以支持本文的观点。电磁*器武**必定将为世人所认可。
写本文目的
笔者从新旧或时间角度提出“新概念*器武**”并写出专著,提出“*器武**是能量变换器”的观点之后,现又以兵器科学发展观提出“电磁*器武**”的概念和内容及其基本理论。正如一位科学家所说的:“科学若有价值,就必须预言未来。”那么,笔者预言提出“电磁*器武**”有何价值和意义呢?
1 揭示出兵器科学发展规律
今天,中国人率先把“*四代第***器武**是电磁*器武**”这一兵器科学发展规律昭告世人,为世人指出前进路程和努力方向,使人类提前有章可循,这显然具有时代和历史意义。这体现对未来*器武**发展进步的理论贡献。
2 为兵器科学出现的新学科奠基
不言而喻,任何科学的发展,必然理论先行。从此,在兵器科学中就有了新学科——电磁*器武**科学技术。经过将来人们的努力研究,它的内容将更完备丰富,理论体系也将更完善。电磁*器武**学科的出现,必将充实、丰富、发展兵器科学技术。
3 为兵器研发指出科学的正确方向
近千年占统治地位的热兵器,在历史上是有功绩的;但其性能缺陷已不能满足现代战争需求,且改进途径受限制。现在有识之士正在寻求革新途径;正当此时有人提出电磁*器武**之发展方向,无疑雪中送炭,使他们找到研发方向。
4 告知人们电磁发射在科学史上的重大价值
可以说,没有电磁发射科学技术的成功,电磁*器武**时代就不能到来;应当说是电磁发射提前开启了人类的电磁*器武**时代。
5 更新兵器行业观念
认知电磁*器武**时代已到来很重要,国家兵器科研和生产的传统发生变革,除预研立项要重点向电磁*器武**方向转移外,还能改变传统的观念;而应大力培养电气工程人才,特别是脉冲功率技术人才,为研发电磁*器武**储备力量;并以此建设相应的大型电磁*器武**实验室。
(编自《电气技术》,原文标题为“论电磁发射开启电磁*器武**时代”,作者为王莹。)