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軍工航天新聞

激光槍:人類想象中的終極武器,為何遲遲無法實(shí)現(xiàn)?

星之球科技 來源:科幻世界雜志社2018-08-22 我要評論(0 )   

編者按:近日我國報(bào)道了警用遠(yuǎn)程激光槍的成功研制,我們真的要迎來《星球大戰(zhàn)》的科幻時(shí)代了嗎?本文編譯自《衛(wèi)報(bào)》文章Ray guns

 編者按:近日我國報(bào)道了警用遠(yuǎn)程激光槍的成功研制,我們真的要迎來《星球大戰(zhàn)》的科幻時(shí)代了嗎?本文編譯自《衛(wèi)報(bào)》文章“Ray guns: will they ever be more than cool toys?”,向讀者介紹了激光武器概念的發(fā)展歷程,從科學(xué)理論與軍事研究的角度,介紹了激光武器的研制現(xiàn)狀,以及面臨的挑戰(zhàn),希望能為您帶來啟發(fā)。
 
  1897年英國小說家赫伯特·喬治·威爾斯發(fā)表的小說《世界大戰(zhàn)》中,首次提到火星人使用了一種“死亡射線”,這成為激光武器概念的開端。威爾斯還貢獻(xiàn)了一系列武器的雛形:激光束,微波射線,粒子射線等等。從此,人們對激光武器的好奇有增無減,趨之若鶩。
 
  20年后,愛因斯坦從理論上證明了激光武器的可行性。但到了1951年,查爾斯·湯斯才成功發(fā)明了激光。后來《星際迷航》系列電影風(fēng)靡全球,給平凡的手持式電蚊拍蒙上了科幻的氣息,還有《星球大戰(zhàn)》的狂熱,這一切都推動了激光武器的軍事研究。
 
激光槍:人類想象中的終極武器,為何遲遲無法實(shí)現(xiàn)?
查爾斯·湯斯和他的研究成果
 
  全球各國一直都在進(jìn)行定向能武器(射線武器)的軍事研究。那為什么如今,激光槍還只是出現(xiàn)在過家家的戰(zhàn)爭中?激光槍有這么難生產(chǎn)嗎?
 
    理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)很骨感
 
  與傳統(tǒng)武器相比,激光對目標(biāo)具有高度的準(zhǔn)確性,可悄無聲息地以光速出擊,而且沒有彈藥耗盡的問題,因此費(fèi)用并不昂貴。但迄今為止,激光的轉(zhuǎn)化仍不及一般槍炮彈藥的化學(xué)反應(yīng)效率。
 
  激光需要足夠的能量才可產(chǎn)生子彈般的動能。以光子束為例,它會集中產(chǎn)生近2000焦耳的能量,這意味著每扣動一下扳機(jī),電源功率至少要達(dá)到30000瓦。根據(jù)現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)水平,激光槍需要配備一個(gè)超大的電源,尺寸得有一張床那么大。若是能放在船或飛機(jī)上則完全沒問題,但顯然不適合手槍。
 
  
 
激光槍——過家家戰(zhàn)爭中的神兵利器
 
  激光槍的效率也并不盡如人意。在激光傳導(dǎo)過程中,空氣是一種極不理想的介質(zhì),尤其是在下雨和煙霧厚重的日子,但這些都是戰(zhàn)場上可能遇到的天氣狀況。激光槍必須隨時(shí)保持最佳狀態(tài),但由于可見光能量散射,光束傳導(dǎo)效率下降,因此《星戰(zhàn)》中揮舞著激光劍砍人的場面,實(shí)現(xiàn)起來還是頗有難度??茖W(xué)家們采用“自適應(yīng)光學(xué)”技術(shù),可以解決上述問題。它本身用于校正望遠(yuǎn)鏡觀測時(shí),大氣產(chǎn)生的噪點(diǎn),讓光束更為集中。但如此強(qiáng)大的能量集中于一把槍內(nèi),大概還沒開始射擊,槍身就因?yàn)檫^熱而熔化。
 
  盛名之下,激光武器的研發(fā)曾經(jīng)是各國軍隊(duì)眼中的燙手山芋。但據(jù)目前所知,僅美國對激光武器投入了使用——一種名為“宙斯”,用于清除地雷的低能量激光系統(tǒng)。其它各國的項(xiàng)目停滯不前,資金均被抽走,用來發(fā)展別的項(xiàng)目。抽調(diào)資金的再投放往往都是興之所至。美國的“星球大戰(zhàn)計(jì)劃”還設(shè)想在人造衛(wèi)星裝備x射線激光器,但目的卻是將洲際彈道導(dǎo)彈從空中直接發(fā)射出去。
 
    “前浪”死在沙灘上
 
  激光武器的地位,還受到了許多新式武器的挑戰(zhàn)。美軍的戰(zhàn)術(shù)高能激光武器可以算是《星戰(zhàn)》孕育的結(jié)晶。它射程寬,能擊落速度為1馬赫的導(dǎo)彈,可惜命運(yùn)多舛:編號YAL-1的空軍機(jī)載激光器,裝備后巡航戰(zhàn)機(jī)可以從12000米高空擊落100公里遠(yuǎn)的地面目標(biāo),可惜2005年已停止使用;海軍的自由電子激光武器,看似強(qiáng)大,但2008年諾斯洛普·格魯門公司生產(chǎn)出火力打擊陣列后,激光武器研發(fā)經(jīng)費(fèi)逐年削減。新武器火力猛,精度高,可以摧毀飛行的洲際導(dǎo)彈,火箭,甚至更小的炮彈,而射擊成本每發(fā)僅需59美分,因此更受美方青睞。
 
  等離子體武器會產(chǎn)生等離子體束——與閃電,太陽的成分相似。早在1993年,美方秘密進(jìn)行的“掠奪者項(xiàng)目”,就是研究如何以近光速發(fā)射環(huán)形等離子體導(dǎo)彈。項(xiàng)目原本進(jìn)行十分順利,但1995年后突然沉寂下來。據(jù)BBC報(bào)道,掠奪者項(xiàng)目最后一項(xiàng)成果,是一款閃電激光制導(dǎo)武器,名為感生等離子管。高強(qiáng)度的激光束會誘導(dǎo)產(chǎn)生等離子體,其破壞效果十分驚人。
 
  美國空軍還研制了微波武器,可用于制止暴亂。這款武器通過加熱人體皮膚內(nèi)的水分子,從而使人產(chǎn)生劇痛感。但關(guān)于其長期副作用還有待研究。對該款武器,各國警方都表示出了極大的興趣與需求。微波應(yīng)用廣泛,小至用來遠(yuǎn)程操控導(dǎo)彈和飛機(jī)發(fā)射,大至足以摧毀一座城市所有電力設(shè)施。密歇根大學(xué)的專家們正研究如何利用微波對抗空中威脅。
 
  還有一批科學(xué)家提出了“粒子束武器”的概念:它會產(chǎn)生高能的亞原子微粒,并足以將目標(biāo)原子與結(jié)構(gòu)“煮熟”。盡管真空實(shí)驗(yàn)結(jié)果理想,但它存在一個(gè)嚴(yán)重的缺陷:粒子束在普通大氣中會發(fā)生散射與碰撞,這會讓武器使用者暴露在足以致死的輻射圈,結(jié)果反而被自己的武器殺死。
 
  自適應(yīng)光學(xué)的發(fā)展也許能改善上述問題,但我們離手持激光槍打怪的夢想真的更進(jìn)一步了嗎?目前激光武器還處于僅軍方使用的水平,例如美軍研制的,用于迷惑目標(biāo),令人暫時(shí)失明的PHASR(激光應(yīng)槍)。還有許多工程師,都表示他們發(fā)明的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)激光武器手持化,甚至讓智能手機(jī)也變成防身利器,但一切仍是紙上談兵。
 
  也許激光槍的發(fā)明就在不遠(yuǎn)處,但關(guān)于激光槍的使用,人們?nèi)杂性S多管制安全,倫理道德等問題需要深入研究。

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