在現(xiàn)代科幻影視作品中,激光武器的使用場景十分常見。然而,激光武器研發(fā)的速度似乎一直跟不上人們的想象力。有人認(rèn)為,激光武器笨重、低效,不過是“噱頭”。
近年來,激光武器的發(fā)展改變了人們的看法。2017年,美國軍方不僅公布了激光武器擊落高空無人機(jī)的試驗畫面,還宣布有可能于2021年實現(xiàn)在戰(zhàn)斗機(jī)上搭載激光武器。
除了美國在激光武器上取得技術(shù)突破外,俄羅斯也不甘落后,另外英國、日本等國也加大了激光武器的研發(fā)力度。不過,由于其自身的局限性,激光武器實戰(zhàn)化尚需時日。
受到各國青睞
與傳統(tǒng)武器相比,激光武器具有快速、精確、不受電磁干擾、效費比高等獨特優(yōu)勢,被視為“改變作戰(zhàn)規(guī)則”的未來武器,其軍事應(yīng)用價值一直備受軍事大國青睞和重視。自1960年首臺激光器在美國問世以來,各國對于激光武器的追求趨之若鶩。
激光武器作為一種定向能武器,相對于傳統(tǒng)武器而言,具有快速、精確、靈活、抗電磁干擾等優(yōu)勢,能夠在光電對抗、防空和戰(zhàn)略防御中發(fā)揮獨特作用。它利用高亮度強激光束攜帶的巨大能量摧毀或殺傷敵方飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星和人員。除此之外,激光作為武器利用光速飛行,一旦瞄準(zhǔn)目標(biāo),可以快速擊中目標(biāo),有著極高的命中率。
激光武器的攻擊方式主要分兩種。一種方式是穿孔。高功率密度的激光束使目標(biāo)材料表面急劇熔化,進(jìn)而汽化蒸發(fā),汽化物質(zhì)向外噴發(fā),反沖力形成沖擊波,在目標(biāo)上形成一個穿孔。另一種方式叫層裂。是指目標(biāo)材料表面吸收激光能量后,原子被電離,形成等離子體“云”,輻射出紫外線或X光,從而達(dá)到破壞目標(biāo)結(jié)構(gòu)和電子元件的目的。
當(dāng)目標(biāo)受到強激光照射后,表面材料溫度升高,當(dāng)目標(biāo)材料深層溫度高于表面溫度,汽化加快時,就可能由于內(nèi)部壓力增高而發(fā)生爆炸。激光照射物體而電離出的等離子體,在高速向外噴射的過程中形成的反沖擊力,也會導(dǎo)致目標(biāo)受力過大而斷裂。
鑒于激光武器在未來戰(zhàn)爭中將發(fā)揮越來越重要的作用,美國、俄羅斯、以色列等軍事技術(shù)強國都組建了龐大的科技隊伍,投入了巨額資金進(jìn)行研究。
應(yīng)用廣泛
近年來,隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,如何防止其威脅成了各國頭疼的問題,而激光武器在防止無人機(jī)威脅方面能發(fā)揮獨特的作用。作為首屈一指的軍事強國,美國在這方面可謂不遺余力。此前,波音公司就已經(jīng)研制出諸如LWS激光炮等多款反無人機(jī)激光武器,可在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)幾秒鐘內(nèi)擊落低空低速飛行的無人機(jī)。近日,美國《大眾機(jī)械》月刊網(wǎng)站報道稱,美國研究人員利用一套激光防御系統(tǒng)在俄克拉荷馬州一處軍事基地?fù)魵?shù)架從空中飛來的無人機(jī),以證明這一平臺能夠在一次交火中同時應(yīng)對多個威脅。
美國近期研制的“雅典娜”激光武器系統(tǒng)是目前較為先進(jìn)的激光武器平臺。該平臺是一種30千瓦激光武器系統(tǒng),其使用的是30千瓦“阿拉丁”加速激光器驗證機(jī)。“阿拉丁”激光器能夠?qū)?臺10千瓦光纖激光器的能量合并為一股30千瓦光束。使用多臺激光器意味著“阿拉丁”可以在必要的時候以較低功率運行,比如使用10千瓦或者20千瓦功率。30千瓦足以給無人機(jī)造成結(jié)構(gòu)性破壞,導(dǎo)致其從空中墜落。
目前,美國陸??杖姸加凶约旱募す馕淦饔媱?。近年來,美國軍方已經(jīng)測試了激光武器在地面車輛、水面艦艇以及波音747等大型飛行器上的表現(xiàn)。
除美國外,俄羅斯是另一個在激光武器研發(fā)方面取得突破的國家。俄羅斯總統(tǒng)普京認(rèn)為,發(fā)展激光武器項目極其重要,因為此類武器系統(tǒng)將在今后幾十年,甚至整個21世紀(jì),在相當(dāng)大程度上決定俄軍的戰(zhàn)斗力。
蘇聯(lián)早在1973年便成立了專門的激光武器設(shè)計局。2018年3月普京在國情咨文中正式公開了名為“佩列斯韋特”的車載激光武器系統(tǒng),2018年7月,俄羅斯軍方宣布部署這種武器。
“佩列斯韋特”激光武器主要采用大型貨運集裝箱來運輸,其前部安裝了旋轉(zhuǎn)的激光裝置,用于對目標(biāo)進(jìn)行攻擊。該型激光裝置能夠在俄軍的遠(yuǎn)程操控下,實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn),隨時可以打擊來自空中和地面的威脅。
作為俄羅斯最先進(jìn)的激光武器,“佩列斯韋特”武器系統(tǒng)的用途十分廣泛,除了可以對無人機(jī)和地面輕型裝甲目標(biāo)進(jìn)行攻擊外,它還可以依托其極快的攻擊速度、極高的功率、超過300公里的攻擊高度以及抗電磁干擾的特點,大面積用于反導(dǎo)和反衛(wèi)星作戰(zhàn)。
值得一提的是,當(dāng)激光武器在執(zhí)行海上任務(wù)時,由于軍艦?zāi)軌蛱峁┍汝懙厣系膽?zhàn)車更強大的電力,屆時“佩列斯韋特”武器系統(tǒng)將會發(fā)揮更大的作用。
瓶頸制約
不可否認(rèn)的是,盡管激光武器有著很大的潛力,但如何突破激光武器的局限,推動激光武器的進(jìn)一步發(fā)展成了各國共同面臨的難題。
首先,與其他武器相比,激光武器受自然環(huán)境因素影響較大,無法全天候作戰(zhàn)。由于激光武器的激光發(fā)射系統(tǒng)屬于精密光學(xué)系統(tǒng),容易受限于大霧、大雪、大雨等惡劣自然天氣,如大氣對能量的吸收、大氣擾動引起能量的衰減等因素會影響激光武器的實戰(zhàn)效果。
另外,由于激光武器發(fā)射的激光束需要消耗大量的電能,其能量儲存設(shè)備難以做到微型化處理,笨重的設(shè)備將會影響激光武器在戰(zhàn)場上的靈活性,激光武器的機(jī)動性很差,很難實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)與應(yīng)用。
更重要的是,激光武器的研發(fā)成果仍需突破硬殺傷力不足的問題。作為摧毀敵方軍事設(shè)備、有效打擊敵方軍事目標(biāo)的武器,硬殺傷力才是激光武器的根本使命。如若激光武器發(fā)射的激光束能量密度低,則無法實現(xiàn)對武器實體的有效毀傷。只有通過進(jìn)一步提高電源密度,從而提高激光的功率密度,才能在硬殺傷上有所突破。
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