激光武器：未來可期

潘晨　李瑞景

21世紀以來，激光武器發展迅速。一個標志性的事件是2014年，美軍首次將激光武器系統安裝到“龐塞號”船塢登陸艦上，并部署至波斯灣進行相關測試，最終成功摧毀了小型無人機、火箭彈以及汽艇等目標。但是，在激光武器真正走向戰場前，還有不少難關需要攻克。以下將與您一起探討目前激光武器的弱點，以及未來的發展方向。

美軍“龐塞號”船塢登陸艦

目前存在的問題

射程不足是硬傷 激光武器的使用必須考慮到地球曲率，激光武器與手槍、狙擊步槍一樣屬于直射武器，發射后的激光不會中途拐彎，無法達到所謂的“指哪兒打哪兒”。在這種情況下，站在地表打一束激光，于5千米處就將飛向太空;如果要打35千米處的地表目標，需要比其高100米才能擊中。這種情況下，不符合交戰距離越來越遠的趨勢，同時也容易暴露目標。

干擾嚴重是通病激光在大氣傳播中，比較容易受到干擾和損耗，如塵埃、霧霾、雨雪等都會對其進行散射或者吸收，從而影響穩定性以及打擊效果。美軍在測試激光武器時發現，由于海面附近的濕度大、水蒸氣含量高，所以激光武器對于10千米外的目標基本沒有毀傷能力。此外，戰爭往往瞬息萬變，戰場環境更為復雜，武器系統一定要能在外界多重干擾的情況下長續航作戰、全天候作戰。由精密的光學儀器組成的激光武器系統，能否在惡劣的天氣條件下長時間使用也有待考驗。

地球曲率示意圖

成本高昂是制約?現代戰爭往往打的就是“經濟仗”，哪個國家的經濟實力越強，就越有可能取得勝利，這在激光武器方面的表現尤甚。以美國克拉托斯防務與安全解決方案公司制造的XN-1系統為例，雖然它單次發射的成本僅需1美元，但考慮到整套系統的造價高達4000萬美元，而激光的輸出功率卻只有30千瓦，故該套系統實際的費效比非常高，現階段還無法達到大規模實戰裝備的標準。

反應時間長是弊端雖然激光武器的“炮彈”速度能達到驚人的10.8億千米/小時，但是整個系統很難像步槍那樣脫離瞄準鏡“盲狙”，必須要依靠探測系統的支持，同時也不能省略跟蹤和瞄準的時間。此外，30千瓦的激光想要有效毀傷目標，還需要激光束持續照射1秒以上。除非激光的功率達到兆瓦級別，否則不能瞬間消滅目標。

體積過大是弱點?目前的激光武器能效轉化率約為1/4，即發射30千瓦的激光“炮彈”需要功率為120千瓦的龐大電力系統來支持，這種笨重的“充電寶”大大降低了激光武器系統的機動性。此外，如果想讓激光系統持續工作，那么冷卻系統也必不可少。控制設備、冷卻系統、激光發射器以及供電模塊所組成的武器系統的體積和重量，往往隨激光束功率的增加而增加。

激光在海面受到干擾，散射嚴重。

激光武器在復雜戰場環境使用假想圖

未來的發展趨勢

提升性能是當務之急目前，激光武器系統的集成度低，系統過于龐雜，就像老式的“大哥大”手機一樣供電系統重量占比高，影響機動能力。未來的武器研發趨勢，應該是追求以“小”“快”“靈”為主的高度緊湊型的系統。此外，激光光源是激光武器系統的核心。半個多世紀以來，科學家們為了提升激光武器的發射功率，先后使用了不同的介質。從氣體激光器、化學激光器、固體激光器到目前的電子激光器，逐漸將功率從不到1瓦提升至千瓦級別。目前，最先進的光纖激光器已經能夠實現穩定的百千瓦級輸出，在多次的打擊測試中，向世界展示了其針對小、慢、近目標的潛在摧毀能力。不久的將來，激光武器在陸、海、天基各平臺上都將有非常廣闊的應用場景，特別是對陸戰車、汽艇、無人機等裝備來說都是一種顛覆性的武器裝備。未來，激光武器性能的提高還需在納米材料的發展上尋找穩定可靠的光源，把發射功率提升至兆瓦，從而將射程提升至上百千米，達到目前短程導彈的水準。

波音747改裝體積龐大的激光武器

增強適應性是大勢所趨 溫濕度、霧霾、雨雪、光照等環境條件的變化，在現實中制約著激光武器的實戰效果。未來，在設計研發時優先要考慮的就是戰場條件的影響。未來戰場上的無人車、無人機越來越多，要利用內置的物聯網傳感器實時感知大氣擾動，從而在發射激光束時，用人工智能算法做到毫秒級別的彈道修正，以消除并適應環境所帶來的不利影響。此外，跟蹤瞄準的精度是影響激光武器系統火力水平的重要因素。目前，激光武器系統所采用的光學探測器，容易受到背景亮度、氣象等條件的影響，尤其在千米開外，目標與背景融為一體，很容易跟蹤丟失。在未來戰場上，敵方更是大概率配備主、被動反偵測技術，這就對探測系統提出了更高要求。未來可以將光學系統、紅外系統、水平系統等多種方式結合，采取系統自適應切換的方式來反制。例如，在光學條件不足的情況下，切換至紅外遙感，目的就是為了保證在激光武器攻擊過程中，光束始終保持在目標要害部位。在風高浪急的海面，使用“斯坦尼康”式的多軸穩定系統可保證攻擊部的穩定等。

拓展兼容是發展之道 激光武器系統作為一種快速發展中的新型武器系統，優缺點都十分明顯，不能寄希望其解決戰爭中的全部問題，但作為現有火力打擊體系的有力補充，激光武器能在一些特殊的平臺發揮意想不到的作用。例如，在天基武器平臺上部署激光武器，打擊敵方的衛星，從而破壞敵方的指揮鏈路，使其“致盲”。未來的天基激光武器的形狀將類似于目前的空間站，長約50米左右、總重量在100噸以上，由武器艙和服務艙組成。武器艙配備激光打擊系統，服務艙配備計算、轉換、冷卻、供電等設備，艙外配置2～3個可360度旋轉的炮塔。隨著可控核聚變以及儲能技術的不斷發展，屆時其發射功率有望達到兆千瓦級，單次即可瞬發摧毀目標。

激光武器正從影視作品中大踏步地走向戰場，并且具備扭轉戰爭局面的顛覆性能力。即使目前仍然存在諸多不足，各國仍舊會持續不斷地加大投入與研發，從而搶占科技制高點。

天基激光武器假想圖