激光武器走向未來戰(zhàn)場(chǎng)

王毅　李瑞景

光作為能量存在的一種形式，不僅直接為人類提供生存所必須的溫度環(huán)境，而且是地球上其他能量形式的重要來源。正因如此，人類從未放棄使用原始的光能進(jìn)行戰(zhàn)斗的努力。

早在公元前214年，古羅馬艦隊(duì)圍困古希臘敘拉古城之時(shí)，阿基米德就利用透鏡聚焦匯聚光線的原理，成功將古羅馬艦隊(duì)的帆船燒毀。這可能是人類在戰(zhàn)爭(zhēng)中運(yùn)用光能作為武器的最早探索。隨著科技的進(jìn)步，人類愈加渴望能夠自如地駕馭光能，并將這一渴望直接體現(xiàn)在科幻影視作品中。著名的美國(guó)影片《007之擇日而亡》中威力巨大的太空激光武器，以及《星球大戰(zhàn)》中炫目的激光劍都讓全球影迷大呼過癮?，F(xiàn)實(shí)世界中，各大國(guó)也毫不掩飾對(duì)高能激光武器的熱衷。如在美國(guó)，激光武器在前沿科技武器研發(fā)中排名第二，僅次于高超聲速武器。俄羅斯總統(tǒng)普京更是聲稱“激光武器將決定俄軍未來的戰(zhàn)斗力”。

受世人如此青睞的激光武器到底有著怎樣的三頭六臂？是否像銀幕上反映的那么酷炫呢？

廬山真面目

與大多數(shù)傳統(tǒng)武器發(fā)射彈丸或利用爆炸沖擊波進(jìn)行殺傷不同，激光武器是通過發(fā)射高能激光束對(duì)目標(biāo)直接進(jìn)行攻擊的武器。這一獨(dú)特的工作原理決定了激光武器的基本構(gòu)成。一般來說，激光武器主要由儲(chǔ)能設(shè)備、產(chǎn)生光源的激光器和光束定向器3部分組成。

從結(jié)構(gòu)上來說，傳統(tǒng)武器中的火焰噴射器可以算是激光武器的“遠(yuǎn)親”。儲(chǔ)能設(shè)備就像是火焰噴射器的油料儲(chǔ)罐。與阿基米德直接利用透鏡匯聚太陽光不同，激光武器首先需要將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為光能。根據(jù)激光器原理的不同，儲(chǔ)能設(shè)備內(nèi)可儲(chǔ)備化學(xué)燃料、電能，甚至是機(jī)械能。

激光器是激光武器的最核心部分，它的任務(wù)是將儲(chǔ)能設(shè)備內(nèi)的其他形式能量轉(zhuǎn)化為高能激光束，類似于火焰噴射器的點(diǎn)火裝置，但比點(diǎn)火過程復(fù)雜得多。根據(jù)不同的激光生成原理，激光器可以分為化學(xué)激光器、固體激光器和自由電子激光器等。激光器決定了激光武器的發(fā)射功率，而“功率”是衡量激光武器威力大小的標(biāo)準(zhǔn)，就像我們用“TNT當(dāng)量”來衡量核武器爆炸釋放的能量一樣。

光束定向器由大口徑發(fā)射系統(tǒng)和跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)兩部分組成。大口徑發(fā)射系統(tǒng)的功能類似于火焰噴射器的噴管，用于將激光器產(chǎn)生的高能激光束發(fā)射出去，其外觀像是一個(gè)巨大的單筒望遠(yuǎn)鏡。而跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)則是激光武器的“眼睛”，能夠始終跟蹤鎖定目標(biāo)，確保激光束在目標(biāo)上停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間。

根據(jù)所用儲(chǔ)能設(shè)備和激光器的不同，激光武器的外形大小不一。功率達(dá)到兆瓦級(jí)的高能化學(xué)激光武器是重達(dá)數(shù)十噸的龐然大物;小型化的固體激光武器也需要搭載在有一定空間的車載或艦載設(shè)備上;而外形酷似傳統(tǒng)槍支的單兵激光武器的功率往往不足以對(duì)人體造成致命殺傷。所以，類似于科幻作品中激光劍一樣便攜且殺傷力極大的單兵激光武器，目前只能停留在人們的想象中。

顛覆性優(yōu)勢(shì)

雖然激光武器沒有影視作品中那樣酷炫的外觀，但這并不影響其在未來戰(zhàn)場(chǎng)扮演“顛覆者”的角色。

光速攻擊“天下武功唯快不破”的道理永遠(yuǎn)適用于戰(zhàn)爭(zhēng)。激光武器則可以將速度優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致，甚至能夠成為目前風(fēng)頭正勁的高超音速武器的克星。目前，各大國(guó)在高超音速武器研發(fā)方面你追我趕，都期望能夠率先獲得這種可以撕裂對(duì)方防御網(wǎng)的武器，以形成單向戰(zhàn)略威懾。防御這類高超音速武器的難度在于快，即一般的傳統(tǒng)武器無法在極有限的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)作出有效攔截。激光武器的出現(xiàn)將有效改變這一局面。激光武器發(fā)射的高能激光束本質(zhì)上是光，其速度達(dá)30萬千米/秒，是音速的88萬倍。以俄羅斯最先進(jìn)的“前鋒”高超音速滑翔彈頭為例，其最大速度為20倍音速，夠駭人的了，但相比于高能激光束可謂是龜速。因此，激光武器以光速攻擊，可以達(dá)到瞄準(zhǔn)即擊中的效果，大大縮短了攔截所需的時(shí)間，可輕松對(duì)付高超聲速飛行器、軌道飛行器等“高超聲速、高機(jī)動(dòng)、高隱身”武器，而攔截巡航導(dǎo)彈、炮彈、無人機(jī)等低空低速目標(biāo)更是不在話下。

極高破壞性如果說光速使激光武器能夠穩(wěn)穩(wěn)追上目標(biāo)，那么極高的能量則確保了激光武器可以成功摧毀目標(biāo)。高能激光束可在極短的時(shí)間內(nèi)在目標(biāo)照射點(diǎn)上集中超過核武器100萬倍的能量。作為潛在的攻擊目標(biāo)，導(dǎo)彈、飛機(jī)和衛(wèi)星的殼體材質(zhì)的熔點(diǎn)一般在1500℃左右。當(dāng)高能激光束照射在目標(biāo)上，就好比用燒紅的鋼針插進(jìn)豬板油一樣。高能激光束可使目標(biāo)照射點(diǎn)溫度急劇上升直至發(fā)生汽化，并對(duì)照射點(diǎn)周圍材料形成物理沖擊和輻射，造成更大范圍的物理損傷。以功率為2～3兆瓦的激光武器為例，只要在目標(biāo)表面照射3～5秒，即可燒穿其殼體，甚至引爆其內(nèi)部燃料，從而達(dá)到摧毀的目的。

無視電磁“盾牌”作為“陸?？仗祀娋W(wǎng)”六大戰(zhàn)場(chǎng)維度之一，電磁領(lǐng)域早已成為交戰(zhàn)雙方的必爭(zhēng)之地。通過電磁干擾進(jìn)行防御是電磁戰(zhàn)的重要形式之一。電磁干擾可以使來襲的無人機(jī)、飛機(jī)、導(dǎo)彈等迷失目標(biāo)、發(fā)生電子故障甚至墜毀，從而達(dá)到保護(hù)己方高價(jià)值平臺(tái)的目的，成為戰(zhàn)場(chǎng)上的無形“盾牌”。然而，激光武器發(fā)射的高能激光束不會(huì)受到任何電磁干擾的影響，可“無視”并輕松穿透電磁“盾牌”，這是一般突防武器所不可能具備的物理特性。

車載激光武器

降低戰(zhàn)爭(zhēng)成本現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的成本極高，一枚導(dǎo)彈動(dòng)不動(dòng)就耗資千萬美元。如果是中段反導(dǎo)導(dǎo)彈，則動(dòng)輒以億美元計(jì)算。因此，各國(guó)積極發(fā)展激光武器還出于經(jīng)濟(jì)上的考慮。激光武器超高的效費(fèi)比不僅體現(xiàn)在單次發(fā)射費(fèi)用低廉上，而且更因其可以連續(xù)多次發(fā)射而進(jìn)一步提高效費(fèi)比。近年來，美國(guó)、以色列等國(guó)經(jīng)常用耗資百萬美元的常規(guī)導(dǎo)彈攔截成本低至百元級(jí)美元的無人機(jī)和火箭彈，這種“高射炮打蚊子”的戰(zhàn)法實(shí)屬無奈。相比來說，激光武器可謂物美價(jià)廉。以功率為30千瓦的固態(tài)激光武器為例，它不僅可以有效攔截各類低空來襲目標(biāo)，而且每次發(fā)射成本僅需幾美元。同時(shí)，激光武器不存在因多次發(fā)射而出現(xiàn)的武器壽命縮短等問題。對(duì)于空軍來說，搭載高能激光武器的戰(zhàn)斗機(jī)不僅可以節(jié)省機(jī)載導(dǎo)彈成本，還將徹底顛覆現(xiàn)有的空戰(zhàn)模式。畢竟，機(jī)載激光武器將使戰(zhàn)機(jī)擺脫機(jī)載武器數(shù)量的限制，其發(fā)射次數(shù)僅受限于儲(chǔ)能設(shè)備所儲(chǔ)能量的多少。技術(shù)成熟的機(jī)載激光武器將可實(shí)施數(shù)百次發(fā)射，使戰(zhàn)機(jī)的火力得到幾何級(jí)增加。

激光武器

曲折的發(fā)展之路

具有如此潛力的激光武器的研發(fā)當(dāng)然不會(huì)一帆風(fēng)順，其發(fā)展路徑可謂艱難曲折。在經(jīng)歷了各種技術(shù)瓶頸的制約后，激光武器的研發(fā)之路已從當(dāng)初的追求高能激光武器向“高”、“低”并進(jìn)的發(fā)展軌道轉(zhuǎn)變。

人們對(duì)激光武器在戰(zhàn)爭(zhēng)中的最初期望就是影視劇中那種可以無堅(jiān)不摧、一招制敵的超高功率激光武器。但這樣的高能激光武器在研發(fā)中卻遭遇了技術(shù)路線上的挫折。雖然冷戰(zhàn)時(shí)期的蘇聯(lián)就已成功研制出高能化學(xué)激光器，并于1975年10月先后對(duì)2顆飛過蘇聯(lián)上空的美國(guó)導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星外探測(cè)器實(shí)施了5次致盲攻擊。但由于激光器效率的低下及儲(chǔ)能設(shè)備體積的過于龐大，這種激光武器的重量動(dòng)輒數(shù)噸，幾乎無法實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)部署，戰(zhàn)場(chǎng)生存能力堪憂。美國(guó)的機(jī)載激光反導(dǎo)（ABL）計(jì)劃也曾設(shè)想將兆瓦級(jí)化學(xué)激光器安裝于特殊改裝的747-400F飛機(jī)上，用于摧毀敵方處于助推段的洲際導(dǎo)彈。該項(xiàng)目共進(jìn)行了3次試驗(yàn)，其中2次成功、1次失敗，最終因技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和難以投入實(shí)戰(zhàn)而被奧巴馬政府叫停。

與此同時(shí)，可通過強(qiáng)光輻照對(duì)人眼和武器的光電傳感器實(shí)施干擾甚至是致盲，以達(dá)到軟殺傷效果的低能激光武器逐漸受到了人們的重視和青睞。由于功率要求較低，低能激光武器的體積和重量大大降低，可部署于各類已有的武器平臺(tái)，甚至可供單兵使用，其中部分已經(jīng)裝備部隊(duì)并投入實(shí)戰(zhàn)中。在英阿馬島戰(zhàn)爭(zhēng)期間，英國(guó)海軍就已經(jīng)在艦船上部署了可致盲敵機(jī)飛行員的激光武器。2002年，在俄羅斯車臣地區(qū)的一次解救人質(zhì)的反恐戰(zhàn)斗中，俄特種部隊(duì)士兵使用低能激光武器使恐怖分子瞬間失去行動(dòng)能力，順利解救了身上綁有手榴彈的女記者。截至目前，各國(guó)公開在研的低能激光武器型號(hào)已達(dá)數(shù)十種之多。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，高能激光武器的研發(fā)也取得了突破性的進(jìn)展。更為先進(jìn)的高能固體激光器和電子激光武器已逐步取代眾多被叫停的兆瓦級(jí)的化學(xué)激光器，成為高能激光武器的研發(fā)重點(diǎn)。相信在不久的將來，可用于實(shí)戰(zhàn)部署的高能激光武器將很快問世。

值得注意的是，激光武器出現(xiàn)的意義不同于某一高超音速武器或者某一超級(jí)航母的服役，它很可能是人類戰(zhàn)爭(zhēng)史上又一次重大革命的開始，類似于人類戰(zhàn)爭(zhēng)從冷兵器過渡到熱兵器時(shí)代。隨著研發(fā)的不斷投入，適用于各類戰(zhàn)場(chǎng)的高能激光武器將陸續(xù)研制成功。天基、空基、?；㈥懟踔潦菃伪す馕淦?，都可能在未來大規(guī)模服役，對(duì)現(xiàn)有戰(zhàn)爭(zhēng)模式的影響將是顛覆性的。近日，美國(guó)空軍已經(jīng)開始有計(jì)劃地通過兵棋推演等模擬手段，讓各級(jí)軍官適應(yīng)激光武器所帶來的沖擊。可見，以激光等先進(jìn)武器為主要裝備的未來戰(zhàn)爭(zhēng)已經(jīng)逼近，科幻作品中的場(chǎng)景終將走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。