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軍工航天新聞

激光武器:將改變未來的戰(zhàn)爭規(guī)則

星之球科技 來源:人民網2014-02-25 我要評論(0 )   

本報2月19日在一版報道了美國海軍計劃今年夏季,在波斯灣的一艘軍艦上部署首個固體激光武器原型的消息。據稱,這些新型武器有助于海軍超越成本曲線,或將從根本上改變傳...

       本報2月19日在一版報道了美國海軍計劃今年夏季,在波斯灣的一艘軍艦上部署首個固體激光武器原型的消息。據稱,這些新型武器有助于海軍“超越成本曲線”,或將從根本上改變傳統(tǒng)的作戰(zhàn)方式。一時間,激光武器再次成為熱點話題。那么,激光武器真的能改變未來戰(zhàn)爭的“游戲規(guī)則”嗎?本報特邀國防科技大學專家為您解讀——


 

      激光武器作為科幻電影中的???,一直是人們關注的熱點,而美國智庫關于激光武器的實戰(zhàn)化討論和相關試驗也一直沒有停步,與美國防部關系密切的智庫戰(zhàn)略與預算評估中心2012年4月發(fā)布的一份研究報告《改變游戲規(guī)則——定向能武器的光明前景》中,就呼吁美軍要通過大力發(fā)展陸、海、空、天各類平臺上的定向能武器尤其是激光武器以實現美軍新的作戰(zhàn)優(yōu)勢,并且毫不掩飾其將定向能武器用于未來“空海一體戰(zhàn)”對付中國軍隊軍力發(fā)展的想定企圖。激光武器的發(fā)展歷程怎樣?能否改變未來戰(zhàn)爭的游戲規(guī)則?存在哪些爭議?未來走向如何?本文將一一解讀。


溯源:物理學家與“光戰(zhàn)”

       光在軍事上的應用與兩位物理學家密切關聯(lián)。公元前214年,在執(zhí)政官馬塞拉斯的統(tǒng)帥下,強大的羅馬艦隊圍困了古希臘的敘拉古城,危急關頭,百科全書式的物理學家阿基米德就利用透鏡聚焦的光學原理,神奇地將龐大古羅馬艦隊的船帆燒毀,成為人類歷史上的第一次“光戰(zhàn)”。但由于他沒有留下關于光學理論的著作,千百年來不斷有人質疑“光戰(zhàn)”的真實性。盡管如此,物理學家們并沒有對光學武器的執(zhí)著追求。20世紀初,物理學家愛因斯坦提出“受激輻射”的理論,認為一束很弱的光在放大過程中,會得到頻率和方向性一致的強光。正是在這一理論牽引下,1960年,另一位物理學家西奧多·梅曼研制成功第一臺發(fā)射可見光激光器,使得利用激光束沿一定方向攻擊目標成為可能。
 

       與戰(zhàn)爭史上其他顛覆性的武器相似,激光武器很快就在戰(zhàn)爭中證明了它的價值。20世紀70年代,深陷越戰(zhàn)泥潭的美國軍隊,迫切需要一種改變戰(zhàn)局的新式武器,以實現對越軍地面目標的精確打擊。“寶石路”系列激光制導炸彈,就是在這一背景下的產物。在1972—1973年間,美軍在河內和海防附近的投放的“寶石路”激光炸彈中,有48%精確命中目標,較之此前僅為5%的命中率,激光武器給予美軍的改變無疑是顛覆性的。
 

       激光武器在越戰(zhàn)中嶄露頭角,引發(fā)了世界各國的關注,前蘇聯(lián)、以色列等國紛紛投入巨資,推進激光技術武器化的進程,進而挑戰(zhàn)美國在這一領域的技術壟斷。1975年10月,美軍在印度洋上空的647預警衛(wèi)星的紅外探測器,受到來自蘇聯(lián)西部的強紅外閃光的干擾。最初,美軍從自然原因分析,認為可能是流星群的強光干擾,或者是蘇聯(lián)的天然氣管道破裂失火而形成強光。然而,進一步的分析表明,這次神秘的閃光,比洲際導彈發(fā)射的光強要大1000倍,美軍認為,唯有激光武器方能造成這樣的效果。很快,“蘇聯(lián)激光武器攻擊并破壞了美國衛(wèi)星”的消息,像一場臺風席卷了整個美國,在全世界也引起了強烈震動。
 

       進入20世紀80年代,鑒于激光技術所蘊含的巨大軍事價值,各軍事大國紛紛制定科研計劃,組織龐大的科技隊伍投入巨資進行研發(fā),圍繞激光武器的軍備競賽愈演愈烈。作為這場競賽的領跑者,美國已經將激光武器的使用由戰(zhàn)術層次拓展到戰(zhàn)略層面。1983年3月,美國總統(tǒng)里根提出了著名的《戰(zhàn)略防御倡議》(即《星球大戰(zhàn)》計劃)勾繪了運用激光武器進行戰(zhàn)略防御的驚人設想。1998年9月,美軍進行了一次反衛(wèi)星激光武器發(fā)射試驗,這一試驗利用固定在地面上的激光武器發(fā)射威力強大的激光,將地球軌道上一枚造價為6000萬美元的美國軍用衛(wèi)星摧毀,這是人類歷史上首次使用激光武器摧毀太空中的衛(wèi)星。


現狀:陸地、海洋、天空與太空四位一體

       依據部署方式的不同,現行的激光武器可分為地基激光武器、艦載激光武器、機載激光武器與天基激光武器。目前,激光武器的應用已遍布陸地、海洋、天空與太空,形成四位一體的作戰(zhàn)力量。
 

       天基激光器系統(tǒng)指的是將激光器與跟蹤瞄準系統(tǒng)裝到衛(wèi)星、空間站和宇宙飛船等空間作戰(zhàn)平臺上,主要用于在全球范圍內摧毀飛出地球稠密大氣層的助推段彈道導彈。由于一般布置在大氣層以外的空間,天基激光器一方面可以避開地球大氣對光束傳輸的不利影響,另一方面因其軌道高又具有覆蓋地面范圍大的優(yōu)點。
 

       空基激光武器主要是機載激光器,它是將兆瓦級的化學氧碘激光器安裝在大型飛機里,用于反衛(wèi)星或擊落助推段彈道導彈。早在1992年,雄心勃勃的美國空軍就制定了龐大的機載激光武器項目,嘗試利用大型波音飛機裝載激光武器遂行作戰(zhàn)任務,機載激光器也因此列入美國國家導彈防御系統(tǒng)的重要組成部分,成為首選的助推段攔截手段。
 

        ?;す馕淦鞯陌l(fā)展目的是為了保護艦船免遭巡航和掠海導彈的攻擊。從技術性能上分析,鑒于海洋環(huán)境的特殊性,熱暈限制了把有效的激光能量釋放在目標上,從而制約了化學激光器在海上使用的效率,而固體激光器又存在的尚難以克服的熱處理問題,達不到艦載激光武器所需的功率,如此一來,自由電子激光器由于波長的可調性和高功率運行潛力,有潛力成為滿足海軍未來艦載自衛(wèi)需求的最佳選擇。

      地基激光器是設置在地面上用于地面防御和攻擊的激光武器。由于有地面作為依托,地基激光武器對于體積和質量并不苛求,能源問題易于解決,因而成為遂行反衛(wèi)星作戰(zhàn)任務的重要選擇。地基激光武器可對在軌衛(wèi)星等目標實施軟硬兩個層面的破壞,因而屬于戰(zhàn)略激光武器的范疇,成為未來空間攻防作戰(zhàn)武器系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。除卻戰(zhàn)略層面的應用,近年來,車載激光器武器系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,也拓展了地基激光武器在戰(zhàn)術層面的廣闊應用空間。


 

挑戰(zhàn):來自技術、經濟與道德層面

       激光武器研制是一項龐大的系統(tǒng)工程,涉及多個學科前沿的交叉融合,研發(fā)的進程與應用不僅面臨技術層面的挑戰(zhàn),而且需要應對研發(fā)經費和倫理道德層面的挑戰(zhàn)。
 

       從技術層面來看,激光武器在研發(fā)和應用兩方面都存在技術瓶頸。在研發(fā)方面,小型化與耐用性是制約武器研發(fā)進程的兩大困境。一方面,傳統(tǒng)的化學激光器需要配置壓力恢復系統(tǒng),體積龐大且重量驚人的儲氣罐,極大地影響了激光武器系統(tǒng)的緊湊性和機動能力。另一方面,高功率激光武器系統(tǒng)的運行,有賴于高精度的光學元件作為支撐,在實戰(zhàn)環(huán)境下,由于受到沙塵、溫度和空氣污染的影響,可能造成部分精密光學元件磨損,從而影響激光武器的工作效能。在應用方面,激光武器的使用還存在一個物理限制,即對氣象環(huán)境的要求非常之高,它的應用效果在很大程度上取決于天氣狀況。因此,在晴空萬里、驕陽似火的時候,激光武器的作戰(zhàn)效果就非常好,反之,一旦碰到惡劣的天氣,或者空氣質量不好的時候,激光武器的威力往往就會大大折扣。
 

       從經費上考慮,盡管激光武器“光彈”發(fā)射成本十分低廉(一枚常規(guī)動能導彈的造價在幾百萬美元至幾千萬美元,激光武器一次發(fā)射的成本只有幾美元),且理論上可以無限次發(fā)射,然而它在研發(fā)經費上的巨額消耗卻不容忽視。據英國《新科學家》雜志報道,自從20世紀70年代,美軍在新墨西哥州的試驗中第一次使用激光武器摧毀移動目標,自那時起軍方就一直在嘗試將他們的激光武器搬到現實戰(zhàn)場上。40年多年已經過去,美國五角大樓已經為此耗費了上百億美元的巨資,距離這一目標的真正實現仍然面臨許多技術挑戰(zhàn)。2011年,美國國防部無奈宣布終止ABL機載激光器研發(fā)項目,這項研發(fā)時間已經接近16年、總耗資超過50億美元的戰(zhàn)區(qū)激光反導計劃被迫暫時中止。
 

       從倫理上考慮,激光因其特殊的性能,可以制成激光致盲武器,只造成人體的視覺障礙,而不傷及生命,因而似乎可成為一種人道的戰(zhàn)爭手段。然而,在顯性的人道主義關懷背后,激光致盲武器的應用還隱藏在隱性的非人道因素。激光致盲武器,造成大量人員致盲、眩暈和其他心理上的傷害,影響其個人價值與社會價值的實現。對于社會而言,應對大量失去獨立生活能力的個體,無疑給社會保障體系帶來沉重的壓力。更需要注意的是,激光致盲武器所謂的“非致命性”,使得作戰(zhàn)人員在面對平民和民用目標時不再謹慎小心,可能導致非致命武器濫用于軍民目標混雜的反恐行動之中,導致嚴重的人道主義災難。因此,較之作為非致命武器所帶來的人道主義關懷,激光致盲武器所具有的非人道主義因素給予戰(zhàn)爭倫理的挑戰(zhàn),更值得人們的關注與反思。


 

展望:引發(fā)新的軍事變革

       美國五角大樓宣稱:“高能激光武器系統(tǒng)隨時可以對付當今一些最具挑戰(zhàn)性的武器,不管它是進攻性的還是防御性的,因此,該系統(tǒng)提供了未來對敵保持不對稱技術優(yōu)勢的潛力。”從長遠來看,激光武器的發(fā)展必然會改變未來戰(zhàn)爭的游戲規(guī)則。
 

       激光武器的顛覆性影響,集中體現在它的速度優(yōu)勢。眾所周知,光的傳播速度達到每秒30萬公里,相當于一秒繞地球7圈半,而彈道導彈的速度僅為20—30倍音速(音速為350米/秒)。由此可以設想,應用激光武器以光速攔截數千公里外的導彈,可以將對方的導彈摧毀在助推的上升階段。較之常規(guī)武器,激光武器的攻擊時間幾乎可忽略不計,這也就意味著它的攻擊目標不可能有任何的躲避機會。因此,一旦激光武器在未來戰(zhàn)場得到廣泛應用,同樣也會極大地縮短戰(zhàn)爭的進程。當戰(zhàn)爭進入“秒殺”時代,瞬間決定戰(zhàn)爭勝負將不再是危言聳聽。
 

       激光武器的實戰(zhàn)應用同樣會對現有的攻防格局產生革命性的影響。軍事技術的發(fā)展離不開源自進攻與防御需求的推動,攻與防的對抗,正是軍事技術發(fā)展進步的根本驅動力。激光武器所具有的速度優(yōu)勢,將對傳統(tǒng)攻防作戰(zhàn)理論產生巨大的沖擊。如何尋找可與激光武器匹敵的新的殺手锏武器制敵懾敵,是軍事理論家和軍事技術專家不得不思考的問題。

 

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