美媒：中國研電磁脈衝武器 可打擊美國航母
DF-21D反航母彈道導彈
電磁脈衝武器模擬圖
美國戰略電磁脈衝武器
中評社北京2011-7-27日電／據人民網引述美國防務評論(defense review)網站報道，中國正在研發電磁脈衝和高能微波武器，將主要用於在未來衝突中打擊美國的航母戰鬥群。
文章依據國家地面情報中心的相關研究表示，中國很明顯在研發高能微波武器，電磁脈衝/高能微波雙重定向能武器是中國王牌或撒手鐧武庫的一部分；它主要用於對付美軍。有關中國電磁脈衝和高能微波武器對生物影響的解密情報報告，以及國家安全檔案獲得的中國計劃已經公開。這份於2005年公布的報告稱：“如果用於對付台灣，中國大陸將在更低的高度(30-40公里)觸發……將其效果局限於台灣和其臨近地區，將把對大陸電子設備的損害降到最低程度。”
該報告還認為，任何效率較低的戰略核彈頭(或戰術核彈頭)可能實現相同的效果。在進行攻擊時，東風-21D中程反艦彈道導彈或可作為電磁脈衝武器的平台。
打破電磁脈衝的迷思 作者：啟元 全球防衛誌 254 期（2005年10月）
美國國防部於7月19日公布的《二○○五年中解放軍力報告書》第六章「中解放軍事現代化與台灣海峽安全」中指出，部分解放軍軍事理論家認為，可在台灣上空引爆核子武器，透過核爆產生的高能電磁脈衝（Electro Magnetic Pulse，簡稱EMP）對台產生致命性打擊。其優點是國際難以將之解讀為對台動武或跨越核門檻，既可威嚇台灣、亦可用於對台灣領導人的斬首行動。
由於電磁脈衝會令大氣層內的電離層與磁氣圈出現變化，進而摧毀台灣的重要軍事設施與作戰能力，如：通訊設施、雷達及光電感測器等裝備。此外，電磁波還能癱瘓台灣的電力傳輸設備與網路。不過電磁波攻擊的影響範圍難以控制在台灣上空，將對大陸、日本、菲律賓乃至商船與飛機航班等都造成影響。
這個論點一提出，再度引發對電磁脈衝的熱烈討論。其實美國國防部有關解放軍以微當量核武在台灣上空引爆，造成電磁脈衝以破壞台灣指管系統的想定，並非新聞，上世紀末就有很多國內外學者專家提出解放軍以電磁脈衝武器襲台的類似看法。較保守的是假想以電磁脈衝背包炸彈潛入指揮所附近引爆，癱瘓指揮所運作；最駭人聽聞的說法是解放軍會利用高空核爆電磁脈衝把台灣打回「石器時代」。電磁脈衝到底是什麼東西？一出鞘，萬夫莫敵，如此厲害。台灣面對電磁脈衝，就真的無計可施嗎？
何謂「電磁脈衝」
1930年代，義大利物理學家費米曾預言，伴隨原子彈的爆炸，將有電磁場的產生，但當時對於原子彈的研究，著重於爆炸威力與技術，故電磁場的產生並未受到重視。1958年美國在太平洋上空進行氫彈實驗，核爆所產生的電磁脈衝造成夏威夷群島的路燈全部熄滅，無線電導航系統中斷，甚至澳洲也受到影響。直到1961~1962年間，蘇聯及美國相繼進行多次的高空核爆試驗，產生驚人的電磁脈衝現象，才開始對電磁脈衝產生重視。
1961年10月30日，蘇聯於北極新地島進行世界上最大的一次高空核爆試驗，威力相當於5800萬公噸黃色炸藥，所產生的電磁脈衝，使美國設在阿拉斯加及格陵蘭的預警雷達以及4千公里內的遠程通信電子系統立即失靈，並中斷24小時。
1962年7月，美國在夏威夷西南1,278公里太平洋中的約翰斯頓島上空400公里處，引爆了一枚名叫「海盤車」的核子彈（威力相當於140萬噸黃色炸藥）。當核子彈引爆發出閃光後不到2秒的時間，強大的核電磁脈衝使距離爆炸中心1,300公里遠處，夏威夷群島上大約300盞的路燈在閃了幾閃後熄滅，而檀香山市內數百個防盜警報器也一起長鳴，許多輸電線的斷路開關短路。
同能量的電磁脈衝波影響的範圍，是依其炸點高度不同而異，如在美國內布拉斯加州附近上空90公里處，引爆一枚核子武器，其電磁脈衝的威力將涵蓋半個美國，若炸點提升為200公里高空，則除了全美國外，部份的墨西哥及加拿大也會受影響；如以中國大陸為例，若於蘭州上空400公里高空處，引爆一枚100萬噸級核子武器，則全大陸將為電磁脈衝波所涵蓋。
電磁脈衝彈
目前傳說中的電磁脈衝武器大致可依電磁脈衝產生方式分為兩種，一為利用微當量核子彈（約1KT，威力1,000噸黃色炸藥）在高空引爆產生電磁脈衝的「弱核爆電磁脈衝彈」，另一則是利用高爆炸藥及相關裝置產生電磁脈衝的「非核爆電磁脈衝彈」。
「弱核爆電磁脈衝彈」的威力，綜合近年來各家說法，大致是以彈道飛彈投射一枚千噸級的微當量核彈，在距地40~50公里的平流層內引爆，可在目標區地表300公里範圍內產生強大的電磁脈衝衝擊波，使電子組件因瞬間超載短路而永久損壞，同時會干擾除超高頻通訊外的無線電通訊1小時以上。
由於各界對各國研發非核爆電磁脈衝彈的說法不一，一般認知「非核爆電磁脈衝彈」係以巡弋飛彈、炸彈或砲彈的形式，利用飛機投放或火砲發射。有的報導說，美國已研發出配備非核爆電磁脈衝彈頭的AGM-86巡弋飛彈和MK-84傳統炸彈，俄羅斯也已配備裝電磁脈衝彈頭的砲彈，並已出現於俄軍的武器運用手冊中。更有學者為文指出，非核爆電磁脈衝彈已可縮小到手提包大小。由於非核爆電磁脈衝彈威力有限，只能對局部目標區產生電磁脈衝損毀效果。綜合而言，「弱核爆電磁脈衝彈」是用以攻擊大面積的目標，執行戰略性攻擊；「非核爆電磁脈衝彈」則是用來攻擊小面積目標與活動目標，執行戰術性攻擊。
打破非核爆電磁脈衝彈的迷思
近幾年來陸續出現有關非核爆電磁脈衝彈已投入戰場的報導，最早是美軍在波斯灣戰爭期間，曾向伊拉克發射1枚配備非核爆電磁脈衝彈頭的戰斧巡弋飛彈，攻擊伊軍指揮中心的電子系統；1999年3月24日北約對南斯拉夫聯邦的轟炸中，美國使用非核爆電磁脈衝彈藥，使得南聯盟部分地區的各種通信設施癱瘓了3個多小時。2003年美伊戰爭期間，也傳出美國曾經投射E-Bomb攻擊巴格達。
這些有關非核爆電磁脈衝彈的報導圖文並茂，好像真有這麼一回事，不過仔細分析，這些說法都禁不起驗證。如果非核爆電磁脈衝彈可製成手提包大小，或裝入砲彈與飛彈內，就表示體積可以很緊緻，應該可以配置在防空飛彈或反艦飛彈上，只要飛彈在目標附近爆炸就可有效損壞敵軍戰機、艦艇上的電子組件，使戰機墜地，艦艇癱瘓。如果將非核爆電磁脈衝彈這種科技運用在反輻射飛彈或反飛彈系統上，更是軍事科技的重大變革，試想，即使敵方電達關機，配備非核爆電磁脈衝彈頭的反輻射飛彈，也可在雷達附近引爆燒毀雷達電子組件，癱瘓敵人雷達；若用於反飛彈系統上，更可跳脫目前反飛彈科技中最難突破的「碰撞攻擊」項目，在來襲敵人飛彈附近引爆非核爆電磁脈衝彈頭，即可破壞敵人飛彈電子組件，使飛彈失去準頭，但是至今仍未曾聽聞有配備非核爆電磁脈衝彈頭的地對空、空對空飛彈、反艦飛彈及反輻射飛彈。
由上述的推論，應該可以確定有關美軍已在近年的多次戰爭中使用非核爆電磁脈衝彈，應只是傳聞，像美軍已在戰場廣泛使用的砲兵飛彈陸軍戰術飛彈系統（ATACMS），也未聽聞有配備非核爆電磁脈衝彈頭。而前述的北約轟炸南聯期間，曾有報導繪聲繪影的說，美軍以非核爆電磁脈衝彈癱瘓南聯通信設施，結果事後美軍證實是以石墨炸彈，損害南聯的變電設備。而美伊戰爭也出現類似傳言，不過我們從電視新聞畫面可看見，美軍發動「震懾行動」攻擊巴格達，目標外的路燈，甚至民宅燈光都還亮著，顯示美軍在主要打擊任務中並未使用非核爆電磁脈衝彈，仍應以傳統的精準導引武器為主。
另一點可證明美軍尚沒有將非核爆電磁脈衝彈用於實戰的例子，就是美伊戰爭期間，美國國務院曾抗議俄羅斯某些公司在美國攻打伊拉克之前，將一些GPS干擾設備賣給伊拉克。美國政府更指控，俄羅斯的技師在巴格達協助建立和操作干擾GPS的系統。由於這種GPS干擾設備一旦啟動後因本身也發出電波，很容易被定位，如果美軍擁有非核爆電磁脈衝彈，只消丟幾枚就可瓦解干擾，何必大費周章提出抗議？後來這批干擾裝備仍被美軍摧毀，不過美軍應是使用傳統的電子偵測定位，再搭配反輻射飛彈或精準導引武器加以摧毀。
顯見非核爆電磁脈衝彈這種武器的研發，應該還只停留在「只聞樓梯響，未見人下來」的程度。有可能是技術還未成功，尚無法實用化，或者是威力太小，起不了攻擊作用；另一種可能的情形就是整個裝置體積龐大到還無法以載具投射。其實這種情形在武器研發史上比比皆是，雷射武器就是一例。「未見實物，只見傳說」，顯示非核爆電磁脈衝彈的研發歷程可能與雷射武器類似，要投入戰場仍有一段時間。不過隨著科技的進步，非核爆電磁脈衝彈早晚會出現在人類戰場上，目前倒不必「人云亦云」。
打破弱核爆電磁脈衝彈的迷思
弱核爆電磁脈衝彈的賣點在於大範圍的電磁脈衝攻擊，如台灣遭受解放軍弱核爆電磁脈衝彈攻擊，大至雷達天線小至行動電話將統統瞬間失效，整個國家防衛機制將陷入又聾又啞，甚至所有工商業活動也因資訊和電訊設備被毀而全部停頓，以致整個國家運作被癱瘓。另外，千噸級微當量核彈在平流層內引爆，高溫與高壓震波根本傳不到地表，微量的輻射落塵被阻滯在平流層內，也不會立即飄降而下，不會對人民生命造成威脅。
弱核爆電磁脈衝彈在技術上，並沒有非核爆電磁脈衝彈實用化的問題，相信解放軍已有能力研發出微當量核彈。但擁有這種可對台發動癱瘓式奇襲的能力，解放軍就勝券在握嗎？也不盡然。首先，微當量核彈儘管威力再小，甚至不會造成人民生命財產損傷，但它還是核彈。早在中共發展核武成功時，中共的國家戰略就是不率先使用核武。中共在1996年宣布暫停核子試爆時，也再度發表聲明強調：「中國在任何時候、任何情況下都不首先使用核武器，中國還無條件地承諾不對無核武器國家和無核武器區使用或威脅使用核武器」。一旦率先對台使用弱核爆電磁脈衝彈，也就等於率先使用核武，對中共近年來對外強調「和平崛起」更是一大傷害。
當然中共可能會片面認為，對台戰爭是國內事務，對台使用核武並不違反不率先對其他國家或無核國家使用核武的承諾。1996年中共裁軍大使沙祖康在接受美國「新聞周刊」訪談就曾表示，中共「不率先」以核武對付他國的承諾不適用於台灣。沙祖康說：台灣是中國的一省，不是國家，因此不適用「不率先使用核武」政策。另外，今年7月14日中共國防大學防務學院院長朱成虎少將在北京對外籍記者簡報時曾表示，如果美軍方事介入台灣問題，中共可能對美國動用核武。雖然沙、朱兩人不排除在台海使用核武說法，雖未獲得中共官方認同，但也顯示中共內部確實有在台海爆發衝突時使用核武的聲音。
從技術面來看，弱核爆電磁脈衝彈必須在高空中引爆，才能獲致最大的電磁脈衝破壞效果，因此必須進行高空試爆才能得知其破壞效能的詳細資料。雖然中共尚未簽署「全面禁止核子試爆條約」，但已在1996年宣布無限期停止核子試爆；以目前的國際環境，中共如果貿然進行高空核爆試驗，即使是微當量核彈必會招致國際關注，而且試爆地點又在大陸境內，核爆後的輻射線和輻射塵散播等問題，會引發環保疑慮，阻力可謂重重。雖然現在資訊科技進步，即使不進行試爆也可用電腦模擬方式模擬弱核爆電磁脈衝彈的攻擊效果；但弱核爆電磁脈衝彈畢必是全新武器，如不進行實彈試爆，就貿然使用，加上台灣距大陸不遠，如果控制不好，電磁脈衝影響的範圍可能遠遠超過原先所預設的攻擊範圍，一旦波及大陸東南地區，弱核爆電磁脈衝彈就成為「雙面刃」，勢必嚴重影響解放軍攻台計畫。
中共一旦動用弱核爆電磁脈衝彈，目的就是要快速解決台灣問題，避免外國介入。但台灣附近有數條國際海空航線通過，日夜都有外國機船航行，解放軍若使用弱核爆電磁脈衝彈，這些航經台灣上空或附近海空域的外國機船可能一併遭殃，若是載有數百人的國際航線客機因電子組件被電磁脈衝燒毀而造成機毀人亡，勢必引發國際糾紛，徒然製造外國介入機會。另外，日本離石坦島離台灣東岸不過數十浬，一旦解放軍使用弱核爆電磁脈衝彈，勢必也會被波及，更給予與日本有「美日安保協定」的美國介入的機會。
有學者指出，解放軍可選擇沒有國際班機通過台灣上空的午夜時分發動攻擊，就可避免誤擊民航客機，避免引發國際紛爭。表面上言之成理，但實際並不然。因為解放軍不可能只用一枚弱核爆電磁脈衝彈就可佔領台灣，一定要先在福建地區集結大批海空兵力和登陸部隊，在台灣被弱核爆電磁脈衝彈癱瘓後，快速掃蕩台灣殘存兵力，掩護登陸部隊進襲。所謂「三軍未發，糧草先行」，大部隊集結前、集結中必各有徵候，如：通聯頻繁、解放軍當面第一、二線機場可能停滿由各地調來的戰機，鐵公路繁忙的輸送部隊，港口也集結大量艦艇進行裝載，導彈旅發射車離開營區，前往戰術位置待命等。這些不尋常的部隊調動、集結就是徵候，很難不引起我軍情單位的注意。
值得注意的是，關切解放軍動態的不只是台灣，美國、日本等國也高度關切。而且美、日的偵蒐設備遠比台灣先進，這種大動作可能早就引發美、日情報單位的注意，屆時美日偵察機和衛星可能早已頻頻出沒台海地區進行解放軍動態偵蒐，相關機艦也進駐台海週遭應變。解放軍若使用弱核爆電磁脈衝彈，勢必造成美日機艦的損害和官兵傷亡，甚至也會波及太空中的人造衛星，解放軍的作為等於公開邀請美日介入台海戰事。甚至美軍也可能「以牙還牙」，同樣以弱核爆電磁脈衝彈攻擊在福建集結的解放軍，貿然使用弱核爆電磁脈衝彈的嚴重後果，中共不得不三思。
「脈護計畫」
針對解放軍電磁脈衝彈的威脅，台灣軍方多年前已進行相關準備，並針對防護電磁脈衝攻擊進行「脈護計畫」。「脈護計畫」於2001年開始進行，即利用金屬、防護網或其他電磁波吸收材料做為軍方指管中心衡山指揮所的外部屏障，以反射或吸收電磁波的方式，在電磁脈衝波穿透前加以吸收，並透過接地網路，將額外的電磁能量導向地下，藉以防護指揮所內的相關指管設備。另外，2000年「漢光十六號」三軍聯合作戰演習，軍方曾首度引進「電磁脈衝」攻擊的演習想定，以驗證各級部隊資訊戰整備成效。
不過「脈護計畫」一開始執行就困難重重，2002年國防部極機密預算決算報告就指出，「脈護計畫」進度落後，當時研發進度僅40％。因為美國拒絕對台出售關鍵的脈波電流注入測試系統，美國政府也不發給廠商輸出許可，使得軍方無法獲得關鍵科技，迫使軍方轉向歐洲尋求商源，延宕這項重要研發工作。顯見電磁脈衝的防護在理論上很簡單，但執行上卻很困難。
電磁脈衝破壞的程度，主要是取決於電磁脈衝能量傳遞到目標的多少而定。由於電磁脈衝是以電磁波的型態發射與傳播，因此任何金屬導體（如飛機、軍艦、電纜線，天線等）均能接收電磁脈衝並將能量傳輸至物體內，內部電子系統（記憶體、積體電路、邏輯電路）都有可能因為超載而燒毀，以致無法正常運作，對於愈先進、複雜的裝備影響程度愈大。
要進行電磁脈衝防護，首先要清查設施與裝備系統的數量、規格，分析其對電磁脈衝的弱點，設定電磁脈衝防護效能等級，並就設施與裝備系統的最劣狀況予以分析後，檢討是否需要防護，同時並考量設施與裝備系統在以後更新需求時，對電磁脈衝防護等級是否須同時變更；在防護建立流程中，亦應考量防護措施的成本效益、施工性等，以便在有限的國防預算達到最大的防護效能。
綜合來看，對電磁脈衝的防護方式大致可分為：
1.屏蔽：屏蔽是將那些對於電磁脈衝比較靈敏的電子、電氣設備及系統，在空間上與電磁脈衝輻射環境相隔離，減少電磁脈衝場對設備及系統的耦合影響，在電磁脈衝防護中是相當重要的方法之一。
2.濾波：濾波可以對一定頻段範圍的干擾進行限制，包括信號線濾波和電源線濾波。電磁脈衝等於是寬頻的干擾，對於在特定頻率或一定頻段的無線電信系統，濾波器可以有效抑制引入的電磁脈衝能量。濾波器常用在電源引線上，以減少電磁脈衝通過電源線引入系統。
3.接地：接地是各種電磁防護的基礎，亦是最廉價有效的防護方法。利用金屬與大地的連接，建立一條低電阻的路徑，將電磁能量有效引入大地中，減少對電氣設備或系統的損害。
4.終端保護：電磁脈衝主要通過天線及連接電纜，以及設備之間的長連接線和電源線進入設備。終端保護就是在設備終端與設備主機之間，採用適當的電磁脈衝保護組件或是濾波器，減少耦合進入設備前端的能量。
5.網路加固：對系統的網路與電路進行電磁脈衝的加固設計，也可以有一定程度的能量衰減。加固設計的範圍十分廣泛，主要以合理的電路布局、選用已加固器件等為主。
上述電磁脈衝防護方法中，又以建構屏蔽層為最有效的手段。其實現行軍方或民間所使用的電子設備，通常具有電源模組、輸出入電路、資料儲存裝置和數位處理電路等，且都需要通過國家電磁相容安全規定檢驗，以避免所產生的電磁輻射散溢出，而對人體產生危害，因此其外殼就是一個電磁屏蔽層，所以裝備機殼對外來的電磁輻射，已具有一定的屏蔽效應。
根據中科院對軍方通信車廂的測試，其屏蔽效值約為60dB，而內部設備機殼的屏蔽效值約為12dB左右，所以通信車輛對於電磁脈衝的輻射侵襲，具有一定防護能力。另外，中科院也對一置放已久，且無定期保養維護通信車廂進行屏蔽效值量測，結果整體屏蔽效值約為30dB，比起戰備中的通信車廂屏蔽效值衰退約30dB。【註：屏蔽效能的定義是：「沒有屏蔽物時的場強度對有屏蔽物時的場強度之比值」，單位是分貝。】
屏蔽效值衰退的主因是台灣氣候潮濕使金屬物容易氧化，且通信車輛又為野外裝備，因此車廂金屬搭接面容易鏽蝕，進而影響車廂金屬面整體電氣的連貫性。同時，防護門的磁密條與車廂門框金屬板面的接合面，不僅已嚴重鏽蝕、還塗有車漆，造成組件與外殼間的電性搭接不完全，以致電磁波洩漏進車廂內。量測結果顯示，為避免車廂屏蔽性能衰退，確實嚴格執行定期保養維護程序是首要工作。
整體電磁脈衝防護是一大工程，上述的防護方法說來簡單，做起來並不容易，尤其是要求到滴水不漏的地步，更是難上加難，即使美軍也不能保證每項裝備都有足夠的電磁脈衝防護力。而且為了確保防護屏蔽系統的可靠性，以免因裝設時間增加而逐漸降低防護效能，也要經常進行維護，這些都所費不貲，對國防經費而言可說是一大負擔。
結論
由於有很多外部因素要顧慮，因此解放軍使用弱核爆電磁脈衝彈突擊台灣的可能性並不高；而非核爆電磁脈衝彈目前仍是「紙上武器」，因此當前電磁脈衝的威脅尚不大。不過值得注意的是，隨著科技的進步，非核爆電磁脈衝彈早晚會出現在戰場上，所以雖然電磁脈衝沒有立即的威脅，但軍方對電磁脈衝防護的研發工作仍不可停頓，必須逐步進行。
雖然整個電磁脈衝防護是一件非常複雜且困難的工程，尤其對台灣這種技術有限的國家，光要測試每項裝備的屏蔽防護能力和屏蔽層的電磁脈衝防護效值就力不從心，所以現階段是先以指管通情系統為防護重點，因為這些系統設備大多數位於地下或有堅固掩體防護，進行電磁脈衝防護可以事半功倍。
目前軍方正大力推動的「博勝案」所使用的數據鏈路和指管通資情監偵系統相關裝備，也應加強電磁脈衝防護，以免被攻擊後癱瘓。另外，軍方還應研發緊急或臨時的簡易電磁脈衝防護方法，一旦解放軍集結動作頻頻，軍情單位研判解放軍可能對台發動攻擊時，軍方就可以即時補強的屏蔽措施加強裝備對電磁脈衝防護的效能，減低遭受電磁脈衝攻擊時的損害。
http://www.diic.com.tw/mag/mag254/254-44.htm
電磁脈衝之研究 文/羅承烈
電磁脈衝係四０年代於高空核爆試驗中被發現的，它能在極短時間內，以電磁波的形式，將強大能量由爆點傳至遠處，在行進過程中，電磁脈衝會對電子、資訊、纜線．．等設施產生熱毀效應，以致任務無法有效遂行，由於電磁脈衝對人體幾乎沒有直接傷害，而專以電子系統為摧毀對象，以癱瘓敵C4ISR(指揮、管制、通信、電腦、情報及監偵)系統為目的，衡量未來高科技戰爭，各種科技武器，均提昇具備抗電磁脈衝之能力，以先行奪取「制電磁權」，進而主導戰場優勢；中共目前已擁有核武技術，其對「電磁脈衝」之研究也無時無刻不在進行，中共兵器專家王瑩所發表相關之著作亦獲歐、美各國之肯定，而將「電磁脈衝」用作武器之相關技術亦有所突破，若敵於台澎防衛作戰中，先以電磁脈衝之武器癱瘓我C4ISR系統，將使我作戰指揮與行動受制，因此，我們要如何加強防護，並進一步實施反制，殊值我們重視與研究。
電磁脈衝的產生與特性
電磁脈衝（Electromagnetic Pulse簡稱EMP）於核爆、閃電、太陽黑子、導管效應及電器火花等狀況下均能產生，其中以核爆所產生之γ射線，以光速由爆點向四週輻射，和空氣中的氧、氮原子相撞擊，而產生帶負電之電子，致形成極強之電磁場(俗稱電磁脈衝)，對軍、民用通信系統破壞最為強烈，核爆時亦會產生其他效應(如爆震、強光、熱輻射及輻射線)，對地球生物、環境影響甚大（惟電磁脈衝除外），故具核武能力之國家，除積極從事第三代核武之研究外，並致力於電磁脈衝武器（如電磁脈衝炸彈、電磁脈衝模擬器）之研製，運用電磁脈衝能量癱瘓敵方C4ISR系統，以奪取戰場優勢。電磁脈衝的具有下列特性：
一、涵蓋面積大：
電磁脈衝武器的爆炸彈頭及電磁彈頭佔據了武器大部份空間，而相當重(質)量則決定炸彈內部硬體之密度，惟其重量必需能配合投送載具(如導彈、巡弋飛彈、無人飛機)，以決定其投送方式及引爆高度，由於投射誤差與殺傷半徑成反比，為提昇投射精確度，可藉衛星定位(GPS)導引，更精確指向所欲攻擊的目標，以擴大影響範圍。
二、時間短暫、能量大：
電磁脈衝武器引爆後，爆點電場在極短時間(約10-9）內達到最大強度，每公尺約為一～十萬伏特(視電磁脈衝彈頭尺寸或核武當量而定)，並隨距離衰減，而迅速減弱，整個脈衝持續約10-3秒，雖然非常短暫，但是其能量在瞬間內釋放出來威力驚人，藉著大量的模擬試驗，發現C4ISR系統的電子零件極易受核電磁脈衝的干擾和破壞，而且電子設備越複雜(靈敏)越易遭毀。
三、頻率範圍廣：
電磁脈衝武器引爆時所產生之負電子，受地球磁場影響，以螺旋狀方式沿著地球磁力線行進，其作用就像粒子螺旋加速器的效應一樣；在此作用下，這些電子會放射出一種極短的磁場，其頻率約從10KHz─100MHz對軍(民)用極低頻(VLF)、高頻(HF)、極高頻(VHF)無線電通訊影響甚大。
電磁脈衝的破壞效應
決定電磁脈衝的破壞效應，主要問題在於電磁脈衝有多少能量傳到目標物內，由於電磁脈衝是以電磁波之型態發射，任何金屬導體(如飛機、船艦、坦克、飛彈、雷達、電纜線．．等)均能接收電磁脈衝並將能量輸送至體內，而導致內部電子組件，產生不正常反應，一般而言，金屬體之結構愈龐大，接收電磁脈衝之能量愈多，其破壞效應概述如下：
一、系統被損壞：
由於電子設備中的部份零件受到電磁脈衝的侵襲而損壞（如半導體絕緣層、積體電路及保險絲均因過熱被燒毀），從而引起整個設備之功 失效，為永久性的損壞，未經修復是無法再正常工作。
二、系統被干擾(短路)：
由於電磁脈衝所引進的能量使得設備發生功能紊亂、操作失常栓鎖等各種故障現象。例如：電腦存儲器內的指令信息編碼發生變化，從而導致程序錯亂、計算結果出錯；控制開關、繼電器或觸控電路發生狀態改變，進而導致設備失靈（控）、發生錯誤動作．．等，為暫時性的干擾，並不損毀零件，且用不著修復，只須將系統電源關閉後，重新啟動就會恢復正常運作。
電磁脈衝研究概況與運用方式
由於「電磁脈衝」對C4ISR系統威脅為各國所重視，並紛紛展開研究，以期獲致相關資料及防護方法，惟因受核武禁試國際公約之約束，無法從事實際之核爆，然為能獲得C4ISR系統相關電子零件防護效果，各國均陸續研製「電磁脈衝」各型模擬器，以發展出具抗電磁脈衝之零件及方法，並列為敏感資料，且由軍方嚴密管制，禁止相關技術與資料輸出，僅就美國、俄羅斯國協及中共對電磁脈衝武器研究概況敘述如後：
一、美國：
一九七九年卡特總統在其第五十九號指令中，強調電磁脈衝在核戰中對美國的嚴重威脅；因而國防部要求每一新發展武器，均需要考慮電磁脈衝的防護能力外，並於新墨西哥州的科特蘭(Kirtland）、亞利桑納州華屈卡堡(Huachhca)及馬里蘭州的乞沙比克灣（Chesapeake）等基地建有各型電磁脈衝模擬器十餘座，用來測試對C4ISR系統之影響，一九九三年初，與英國成功完成電磁脈衝槍發射之實驗，而其陸、海軍亦聯手於阿拉斯加州進行「豎琴」計畫，運用一一五呎高巨大天線群向空中發設電磁脈衝，以提高電離層溫度及影響目標區的天候，阻斷國際通信或摧毀來襲飛彈等功能；目前美國用於核戰升空指揮控制之二十八架波音飛機中，有四架具抗電磁脈衝能力，其中波音E─4B空中預警機、EC─135預警運輸機及B─1B轟炸機則具抗電磁脈衝或吸收核子效應功能。
二、俄羅斯國協（前蘇聯）：
前蘇聯對於電磁脈衝的研究系由設於烏克蘭的亞德曼斯特(Aldermaston)核武研究中心（簡稱AWRE），負責從事抗電磁脈衝阻隔微晶片及電磁脈衝武器之研發，該中心亦建有大型的電磁脈衝固定模擬器，藉以測試系統遭電磁脈衝威脅時的存活率，判俄羅斯國協在面對電磁脈衝戰爭已胸有成竹，其C4ISR系統之電子裝備，已經考慮到抗電磁脈衝之相關措施，且防護技術居領先地位；據悉，其所研發之電磁脈衝炸彈引爆後，可釋放出一佰兆焦耳的能量，對北約組織國家的C4ISR系統已構成極大之威脅。
三、中共
中共自首次實施核子試爆後(一九六四年)，即對電磁脈衝效應有相當的體驗，其「總參」通信部成立專責單位，根據歷次核試資料，就空中核爆對通信電子系統之影響作深入研究，八０年代中共為進一步取得電磁脈衝破壞力試驗數據，航天部曾向美國Maxwell公司洽購大型電脈衝模擬系統，但未獲美國輸出許可；其「總參」第61研究所已研製成TX型核電磁脈衝模擬器，模擬高空核爆所產生的電磁脈衝，以供研究電磁脈衝之破壞力；然為因應未來戰爭，中共除引進(竊取)先進國家微型核武技術外，並聘請前蘇聯之核武專家，為其研發及改進核武技術，一九九六年七月完成第一枚微量型核彈試爆(千噸以下)，此舉震撼各核武先進國家，並咸認共軍已具備電磁脈衝作戰之能力。
由於電磁脈衝對人體幾乎沒有直接傷害，只對通電系統具嚴重破壞力，它具有的這種比中子彈還「人道」的特性已引起先進國家的極大興趣，並認為：未來戰爭的雙方不必在地面進行核戰，只要藉電磁脈衝武器，就可以一舉摧毀對方整個軍事C4ISR系統（含民間工業），依其影響範圍及破壞威力，電磁脈衝運用可分為戰略型和戰術型兩種方式，概述如下：
一、戰略型：
係針對廣大之目標設計，先期於敵境距地面10公里高空引爆，使其產生大區域範圍之電磁脈衝效應，造成敵C4ISR系統被破壞（癱瘓），使敵全面遭受斷電、斷訊之困境，進而動員困難、指揮失據及民眾恐慌之目的。
二、戰術型：
係針對小型之目標設計，運用衛星、飛機、船艦及車輛等方式酬載電磁脈衝武器，對敵單一目標以具方向性之掃瞄，以電磁脈衝能量干擾其電訊、電力系統正常運作，進而摧毀之。
電磁脈衝的影響
科學家藉著模擬電磁脈衝試驗發現，電子裝備最易受電磁脈衝能量破壞，就外觀而言裝備看似完整無恙，然內部之記憶電路、集體電路、邏輯電路、放大電路．．等，均因瞬間超載而燒毀(短路)，致無法正常工作，而越先進、複雜及靈敏之裝備其影響越大，就理論而言：真空管抗電磁脈衝效果最佳，電晶體次之，集體電路再次之，三者抗電磁脈衝能力大約為一０００：一００：一，現僅就電磁脈衝對C4ISR系統影響敘述如下：
一、對人員的影響：
科學家曾以動物實驗，將狗及猴子以模擬電磁脈衝照射，並重覆實驗，皆未顯示有受到任何傷害，惟系統操作人員在不知情之狀況下，如果接觸到一個聚集有大量電磁脈衝的收集體(如金屬體、電子裝備、纜線．．等)，均會遭受到極高電壓(五萬～十萬伏)的灼傷、或休克，嚴重甚至會造成死亡。
二、對有線電之影響：
電磁脈衝很容易使電纜感應電壓值超過最大容忍限值，其結果會造成火花或短路現象，損壞線路，而線路上各式終端設備(如配線箱、交換機)也易遭受線路上累積的能量而燒毀。
三、對無線電之影響：
電磁脈衝其頻譜可涵蓋大部份的軍（民）用無線電通信波段，且無線電機的大型天線、饋線及銜接線，均為電磁脈衝良好的收集體，在強大電場影響下，將使無線電系統受到嚴重破壞。例如：一架飛航中之飛機，若遭遇電磁脈衝侵襲時，電磁脈衝能量可藉由金屬機身、外露天線、座艙．．等路徑，進入機內電子電路中，造成電子元件燒毀(故障)，電路被干擾(短路)，儀表突然產生的各種警（信）號，進而使飛機各項數位飛控系統失效，致影響飛行員的判斷與處置，造成飛安事件。
四、對雷達波之影響：
電磁脈衝可影響電離層之穩定性，當雷達波在掠過此一被擾亂之區域時，會使其傳播途徑彎曲，造成雷達所確定的目標位置，可能與真正的目標位置有所差異，嚴重時甚至產生吸收作用，假如雷達波從目標物反射回來而必須通此一區域，即將全部被吸收，因而使雷達信號中斷。
五、對資訊係統之影響：
迅速而確實之情報資訊，對軍事作戰而言，特別明顯而重要，其對「搶先」和「控制」在時效上已至秒秒必爭之程度，惟有靠容量大而迅速的資訊(電腦)系統來分析、研判、處理，方能達到上述目的；但電磁脈衝卻能夠破壞（消除）儲存在半導體記憶器內的資料，或者將裝置有「微處理器」控制系統的功能破壞，造成整個資訊處理中心癱瘓，資訊無法傳遞(或傳遞錯誤的的資訊)，因而使指揮官耳目被切斷(或誤判)，無法迅速下達決心，而延誤作戰時效。電磁脈衝防護之方法與電磁干擾(EMI)及雷擊波防護原則雖概同，但電磁脈衝因具上昇時間快、能量大之特性，一般防範電磁干擾及雷擊波之裝置，尚無法有效達到防護之目的；然在「沙漠風暴」的波灣戰爭行動中，以美國為首之多國聯軍其通信系統，已經採用具吸收電磁脈衝所構成之緩衝器電路，以強化抗電磁脈衝干擾效果，可見電磁脈衝已運用於高科技的戰爭中，其雖不能直接獵殺敵人，但卻可加速戰爭目的之達成，甚至決定戰爭的勝負，影響之大難以估計。孫子曰：「昔之善戰者，先為不可勝，以待敵之可勝；不可勝在己，可勝在敵」，電磁脈衝效應，雖佔核爆全部能量極小部份，但其破壞距離甚遠，對C4ISR系統傷害極大，為下一世紀高技術條件下之癱瘓戰，亦為戰爭勝負關鍵之利器，故各國對電磁脈衝研究及防護技術日趨考究與重視，以期在遭電磁脈衝侵襲後仍能維持C4ISR能力，吾人除應秉持「勿恃敵之不來，恃吾有以待之」之戰備整備原則，持續蒐集各先進國家電磁脈衝之研究與運用情形外，更應積極檢討未來「資訊作戰」中抗電磁脈衝之相關因應措施，俾在電磁脈衝的侵襲下，仍能遂行戰爭指導，贏得勝利。（本文摘錄自「國魂」６４６期，一九九九年九月出版）
http://www.lmcf.org.tw/htm_f/defence/defence2.htm
＜電磁脈衝武器與其防禦 ＞作者：應天行(原載全防第二百一十八期)
今年九月上旬美國《新聞週刊》在其預言式的「2012年世局評估」特別號中預測：中共可能以「電磁脈衝武器」對台灣發動攻擊，癱瘓台灣股市、金融與通訊體 系，台灣駭客亦隨即反擊，重挫北京中關村資訊中心，兩岸資訊戰全面開打。一時「電磁脈衝武器」突然成為國內的熱門話題，在此茲就「電磁脈衝武器」的類型、 作用原理、損害能力、防禦方法，以及最近發展趨勢等作一扼要說明。
核爆電磁脈衝武器的類型
「電磁脈衝武器」可概分為「弱核爆電磁脈衝飛彈」與「非核爆電磁脈衝飛彈／炸彈（或砲彈）」兩類，前者是利用彈道飛彈投送「低核當量核子彈頭」在目標區的 適當高空爆炸、而對廣大的地面目標區產生強大的電磁脈衝（Electro Magnetic Pulse，簡稱EMP）損毀效果，後者則是巡弋飛彈、炸彈（或砲彈）在目標區附近引爆「炸藥式爆炸電磁脈衝彈頭」、而對有限的局部目標區產生電磁脈衝損 毀效果。
「核爆電磁脈衝飛彈」可追溯至1958年美國在太平洋上空進行的氫彈實驗。那次核爆炸產生的伽馬射線，刺激大氣中的空氣而產生大量電子流的電磁脈衝，如海 嘯般地掃過半徑數百公里的區域，致使夏威夷群島的街燈全部熄滅，無線電導航系統中斷了18個小時，甚至於澳大利亞也遭到一定破壞。由此引發美國開始研製可 抵抗電磁脈衝的電子設備和研發「弱核爆電磁脈衝彈頭」。
「弱核爆電磁脈衝彈頭」通常係核當量約為1KT（即相當於1,000噸黃色炸藥）、或更低的「內爆式」核子彈頭，以彈道飛彈發射至目標區上空距地面約40 公里的平流層頂引爆，瞬間釋出約900億焦耳能量的伽馬射線，與大氣層空氣作用而衍生大量電子（約為每立方公尺100兆個電子），這些加速奔向地面的電子流，雖然其壽期只有「毫秒」級，但卻在目標區地球表面300公里範圍內產生強大的電磁脈衝衝擊波（600公里外因地球曲度而無電磁脈衝），衍生的電場強度 可高達每公尺1,000-34,000伏特！使得電子裝備內部的電晶體、二極體、放大器、積體電路、邏輯電路、微處理器等元件、組件，皆因瞬間超載短路， 造成無法修復的永久損壞（雖然這些電子裝備的外部仍完好無恙）。同時，電磁脈衝衝擊波涵蓋範圍內的無線電通訊，均因大氣層荷電密度的劇變，對頻率在超高頻 以次的波段，會產生長達一小時以上的干擾（大於300MHz的超高頻通訊可避開干擾）。
就整體而論，在核電磁脈衝衝擊下，國家的指管通情偵監電腦（C4ISR）系統全面毀壞，軍方與民間資訊系統一概癱瘓，整體戰力與運作機制立即破壞。核當量 約為1KT的核彈頭、在40公里的平流層頂引爆，其核爆所產生的高溫火球，高壓震波皆無法達到地表；微量的輻射落塵被阻滯在平流層內，也不會立即飄降下 來，因此是「乾淨核爆」。（但炸高控制極為重要，炸得過低核爆的火球與高壓震波會傷及目標區內人員，炸得過高電磁脈衝會損毀目標區外的電子裝備）。換言 之，「弱核爆電磁脈衝彈頭」攻擊後，被攻擊地區的軍民人員皆毫髮未傷，但國家的整體戰力與運作機制卻被立即癱瘓。
美國與前蘇聯早在1980年代，已先後研發完成低當量「內爆式」核子彈頭，又分別擁有各型彈著精準的彈道飛彈，因此早已具有以彈道飛彈發射「弱核爆電磁脈 衝彈頭」的能力。中共於1996年的一次核試爆，核當量首度低於1KT，至於弱爆電磁脈衝彈頭所必需的「內爆式引爆技術」則可能自行研發突破、或聘請俄籍 科技專家而予以克服（美國則指責得自「李文和間諜案」），且中共擁有東風21型、東風15型、東風11型等中程、短程彈道飛彈，因此中共可能正在積極研發 或已具有發射「弱核爆電磁脈衝彈頭」的能力。
「非核爆電磁脈衝彈藥」通常係以巡弋飛彈、炸彈或砲彈的形式，利用飛機投放或火砲發射的彈藥。它的基本原理是利用「非核爆電磁脈衝彈頭」內火炸藥的「爆 炸」，壓縮彈頭內「磁通壓縮發生器」或「磁流體動力學發生器」而產生瞬間大功率電磁脈衝。目前，「磁流體動力學發生器」的技術尚未成熟，仍在研發中；「磁 通壓縮發生器」則已應用於美軍的MK-84炸彈與AGM-86巡弋飛彈，以及俄國的「阿特洛普斯」電磁脈衝砲彈。
「爆炸激勵磁通壓縮發生器」的基本概念是利用其高爆炸藥的爆轟壓力迅速地壓縮其「定子」產生的磁場，將大部份的炸藥能量轉換為電磁能，它能夠在數十至數百微秒時間內產生數億至數十億焦耳的電能，比典型「雷閃」放電的電流還高出多倍。
「磁通壓縮發生器」有螺線型與錐形兩種，「非核爆電磁脈衝彈頭」通常多採用前者，因為其構造甚為緊湊與易於製造。螺線型磁通壓縮發生器的外形為圓柱形， 「磁通壓縮發生器」主體係被用為「電樞」的一段圓柱形銅管。該銅管內裝有高爆速炸藥——如B炸藥、C炸藥或PBX-9501炸藥，管外的周圍是銅導線做成 的螺線型線圈，它們構成「磁通壓縮發生器」的「定子」。該「定子」繞組分為幾段，並作一些特殊設計，以使「電樞」線圈的電磁感應達到最佳。為了增強所產生 的電磁脈衝能量，彈藥內多採用二級或三級「磁通壓縮發生器」，例如美軍的MK-84炸彈就採用二級式。非核爆電磁脈衝彈藥內除了「磁通壓縮發生器」，還有 引爆裝置、電池、電源電容組、供電控制器、炸藥透鏡平面波發生器、同軸負荷線圈、平衡環等。
非核爆電磁脈衝彈藥作用時，起動電源的電容組（或一個較小的磁通壓縮發生器）先行放電，定子因而產生一個逐漸增強的磁場，當起動電流達到顛峰時（可高達 10萬安培以上），由「炸藥透鏡平面波發生器」起爆炸藥，該發生器在炸藥中產生的均勻平面爆轟波陣面，在電樞中穿過炸藥進行傳播。當電樞在爆轟的作用下被 擴張成與定子口徑相當時，磁場受到快速壓縮而產生強烈的電磁脈衝。其電磁脈衝的有效範圍當然不能與弱核爆電磁脈衝彈相比，有效範圍只有幾公尺至幾百公尺， 但已足以損壞爆炸點附近飛機、艦船、飛彈、雷達、通訊系統與武器系統中的電子元件與主件，而使它們失去功能。綜合而言，「弱核爆電磁脈衝飛彈」用以攻擊大 面積的目標，執行戰略性攻擊；「非核爆電磁脈衝彈藥」用以攻擊小面積目標與活動目標，執行戰術性攻擊。
前面已提到，在「非核爆電磁脈衝彈藥」方面，目前美軍已有MK-84炸彈與AGM-86巡航飛彈，資料顯示：美軍在波斯灣戰爭期間，曾向伊拉克發射1枚具 非核電磁脈衝彈頭的戰斧巡弋飛彈，攻擊伊軍指揮中心的電子系統；1999年3月24日北約對南聯盟的轟炸中，美國使用非核爆電磁脈衝彈藥，使得南聯盟部分 地區的各種通信設施癱瘓了3個多小時。俄國的「阿特洛普斯」電磁脈衝砲彈，已出現於俄軍的武器運用手冊中。至於中共的非核爆電磁脈衝彈藥，可能尚在研發 中。
損毀機制與防範
電磁脈衝的物理特性與其他任何電磁波相似，其主要區別是電磁脈衝有較大的強度與較寬的頻譜，而大多數電磁波的頻譜很窄或是不連續的。電磁脈衝比閃電快50倍，用正常防護閃電的方法無法防護電磁脈衝。電磁脈衝對人與生物沒有殺害作用，只對電子裝備等產生損毀作用。
暴露在電磁場中的導體能搜集電磁能量，它所吸收的總能量取決於它的嚮應特性與相對極化的位置。物體愈大，所截取的能量也越大。由於導體在電磁脈衝中所搜集 到的是電能，它能通過不同的方式，將大量能量聚集在敏感的電子元件、主件與裝備上，進而產生噪音、錯亂、失效或永久性損壞。
電磁脈衝彈藥的主要關鍵是「耦合」，只有耦合到目標上的能量才能產生有效的破壞。
電磁脈衝能量耦合到目標上的方式有下列兩種：
前門耦合——通常發生在當電磁脈衝彈藥的電磁波能量被耦合到與雷達或通訊裝備相連接的天線上時，天線分系統可將電磁波能量耦入與耦出這些雷達或通訊裝備，提供通道讓能量流入裝備並造成破壞。
後門耦合——通常透過導線、電源線、屏障不良的機架、具有孔洞的機殼等進入裝備。電磁脈衝彈藥爆炸後產生的電磁場先形成強大的瞬間電流，繼而電磁場在與裝 備相連的電線或電纜線上形成電駐波。瞬間電流或電駐波攻擊與暴露的電線或電纜線相連的裝備，將破壞毫無防護的電力供應裝備與通信聯絡系統。如果瞬間侵入到 裝備內部，還可以造成對其他內部裝置的毀損。
電磁脈衝的防護在理論上很簡單，但實現上卻很困難，對防護裝置的維護保養則更加重要。專家曾提出兩種防護電磁脈衝的主要方法：第一種方法是利用屏蔽裝置阻 止電磁脈衝的穿入，同時在所有穿過屏蔽的導線、電纜與水管上施加防護措施，這樣電磁脈衝將不能達到設備內部的的敏感元件、主件。但僅對設備本身加以屏蔽是 不夠的，必須對所有的對外通道都加以屏蔽，這樣整體屏蔽性能才不致降低。第二種方法是設計、製造特殊的線路與元件使其能承受電磁脈衝，或者當它們感受到電 磁脈衝時，能自動切斷設備的措施來阻止電磁脈衝的穿入。原則上大多數裝備都採用上述兩種方法複合防護。
特別值得注意的是防護措施中即使有一點不大的失誤，就能使價值上千萬美元的防護裝置失效，因此檢驗與維護是必不可少的。為了確保防護系統的可靠性，唯一的 辦法就是進行測試，而此項測試既複雜又昂貴。此外，經常維護也是需要的，因為防護裝置的性能會隨裝設時間增加而逐漸降低.......(詳本刊第二百一十 八期全文
http://www.diic.com.tw/mag/218-2.htm
