激光武器——“光之利刃”走向戰(zhàn)場

英國“龍火”系統(tǒng)。

美國“定向能機(jī)動(dòng)近程防空系統(tǒng)”。

以色列“鐵束”系統(tǒng)。

日本激光－微波混合防御系統(tǒng)。

在硝煙彌漫的現(xiàn)代戰(zhàn)場上，當(dāng)人們?cè)陉P(guān)注導(dǎo)彈、火炮的威力時(shí)，一種新型裝備正在悄然崛起。它就是激光武器。

我們可以想象一下這樣的場景：隨著一道肉眼幾乎不可見的高能光束瞬間劃過海天，數(shù)千米外的無人機(jī)隨之毀損墜落，整個(gè)過程靜默無聲。

與傳統(tǒng)武器裝備不同，激光武器有不少優(yōu)勢(shì)：不需要其他彈藥、不產(chǎn)生后坐力、能以光速打擊目標(biāo)、單次攔截成本較低等。值得關(guān)注的是，這一“光之利刃”如今已從實(shí)驗(yàn)室走向戰(zhàn)場，開始改變現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的攻防格局。那么，激光武器的殺傷原理是什么？各國激光武器發(fā)展現(xiàn)狀如何？未來將朝哪些方面發(fā)展？請(qǐng)看本期解讀。

威力從何而來

激光武器是指利用發(fā)射的激光束直接毀傷目標(biāo)或使之失能的定向能武器，其“鋒刃”就是可以集中釋放的光束能量。激光抵達(dá)目標(biāo)時(shí)，能量會(huì)聚焦在目標(biāo)極小的面積上，瞬間轉(zhuǎn)化為熱能，以此燒穿金屬、引爆彈藥或損毀精密電子設(shè)備。

太陽在人們印象中已足夠亮，但一臺(tái)巨脈沖紅寶石激光器發(fā)出的激光，比太陽還亮200億倍。激光并非能量大，而是激光的能量非常集中。紅寶石激光束能穿透3厘米厚的鋼板，總能量卻煮不熟一個(gè)雞蛋。正是這種“極端聚焦”特性奠定了激光成為精準(zhǔn)破壞利器的基礎(chǔ)。

除了高精度、能量高度集中的特點(diǎn)，激光還具有可光速抵達(dá)的優(yōu)勢(shì)，這使激光武器的攻擊速度快如閃電。此外，激光武器還具備出色的抗干擾能力。

激光武器的作用方式主要有兩種。一是穿孔，即用高功率、高密度的激光束使靶材表面急劇熔化、蒸發(fā)并向外噴射，反沖力形成沖擊波，從而擊毀目標(biāo)。二是層裂，靶材表面吸收激光能量后，原子被電離，離子云向外膨脹噴射形成應(yīng)力波向深處傳播，造成靶材被拉斷。除此之外，等離子體還能輻射紫外線或X光，破壞目標(biāo)結(jié)構(gòu)和電子元件。

根據(jù)應(yīng)用場景和打擊對(duì)象的不同，激光武器可分為致盲型、近距離戰(zhàn)術(shù)型和遠(yuǎn)距離戰(zhàn)略型幾種。

致盲型激光武器常見于機(jī)載設(shè)備及小型槍械，通過向目標(biāo)光電傳感器或目標(biāo)操作人員發(fā)射高強(qiáng)度光束，使飛行員眼睛或相關(guān)傳感器暫時(shí)或永久“失能”。1982年英阿馬島海戰(zhàn)中，英國軍艦上裝備的激光致盲武器，使阿根廷多架飛機(jī)失控、墜毀或誤入英軍火力網(wǎng)。

當(dāng)前的近距離戰(zhàn)術(shù)型激光武器功率通常在100千瓦以下，射程不超過20千米，主要用來攻擊飛機(jī)、無人機(jī)等目標(biāo)。美國陸軍部署的“定向能機(jī)動(dòng)近程防空系統(tǒng)”采用50千瓦級(jí)光纖激光器，集成在“斯特瑞克”裝甲車上，據(jù)稱能在6秒內(nèi)損毀1.5千米外的無人機(jī)。德國萊茵金屬公司研發(fā)的50千瓦級(jí)高能激光武器系統(tǒng)，使用光束合成技術(shù)，曾在試驗(yàn)中成功攔截2千米外的迫擊炮彈，系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間約2秒。這些系統(tǒng)采用自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)，配備先進(jìn)紅外追蹤系統(tǒng)，單次攔截成本不足10美元，但在雨霧環(huán)境下效能會(huì)降低40%以上。隨著功率提升至100千瓦級(jí)，這類激光武器未來或被用于應(yīng)對(duì)巡航導(dǎo)彈的威脅。

遠(yuǎn)距離戰(zhàn)略型激光武器功率通常在兆瓦級(jí)以上，射程大于1000千米，主要用于攻擊洲際導(dǎo)彈、太空中的偵察衛(wèi)星和通信衛(wèi)星等。例如，美國“天基激光綜合飛行實(shí)驗(yàn)（SBL-IFX）”驗(yàn)證了太空激光反導(dǎo)能力，在模擬試驗(yàn)中精準(zhǔn)摧毀了1000千米外的彈道導(dǎo)彈靶標(biāo)。2009年，美在“機(jī)載激光實(shí)驗(yàn)室”項(xiàng)目中，用改裝的波音747搭載兆瓦級(jí)氧碘化學(xué)激光器，測(cè)試攔截了550千米外處于助推段的彈道導(dǎo)彈。同時(shí)，這些試驗(yàn)和測(cè)試也暴露出上述激光武器在能源供應(yīng)和散熱方面存在很多問題。

各國紛紛研發(fā)

20世紀(jì)70年代，美國率先提出利用大型作戰(zhàn)飛機(jī)搭載激光發(fā)射器的構(gòu)想，拉開了激光武器研發(fā)帷幕。

當(dāng)時(shí)，美國研制出實(shí)驗(yàn)型機(jī)載激光系統(tǒng)ALL（二氧化碳?xì)怏w激光器），將其搭載在NKC-135A大型軍用飛機(jī)上，在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中成功攔截了AIM-9B“響尾蛇”導(dǎo)彈，初步展示了其在軍事上的應(yīng)用前景。但該激光系統(tǒng)體積太大、射程不足，難以進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)部署。

后來，美空軍相繼研制出第二代激光武器ABL（化學(xué)氧－碘激光器）及該激光武器的“簡配版”ATL（化學(xué)氧－碘激光器），在減小體積和增加射程方面取得一定成效。這些研究，為美國研發(fā)如今的先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)激光武器奠定了基礎(chǔ)。

在激光武器研發(fā)方面，其他國家也紛紛試水，但研發(fā)使用進(jìn)度不一。在這一背景下，全球激光武器發(fā)展呈現(xiàn)出鮮明特征。

部分達(dá)到實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用水平。以色列“鐵束”系統(tǒng)作為較早投入實(shí)戰(zhàn)的高能激光防御系統(tǒng)，采用100千瓦級(jí)光纖激光器，有效射程達(dá)10千米。韓國國防科學(xué)研究所研發(fā)的Block1反無人機(jī)激光武器系統(tǒng)于2024年正式量產(chǎn)，該系統(tǒng)據(jù)稱攔截成本非常低。英國“龍火”系統(tǒng)在2024年初的測(cè)試中成功摧毀3.2千米外的無人機(jī)目標(biāo)，預(yù)計(jì)2027年前列裝。其他一些國家研發(fā)的激光武器，也有部分從實(shí)驗(yàn)室走向戰(zhàn)場。

主要應(yīng)用于反無人機(jī)。激光武器應(yīng)用于反無人機(jī)的定位，源于戰(zhàn)場的迫切需求。美國陸軍“定向能機(jī)動(dòng)近程防空系統(tǒng)”已部署在歐洲多個(gè)軍事基地，專門應(yīng)對(duì)小型無人機(jī)威脅；德國萊茵金屬公司測(cè)試50千瓦級(jí)激光防空系統(tǒng)時(shí)，曾在15秒內(nèi)連續(xù)擊落5架無人機(jī)；沙特部署的“寂靜狩獵”系統(tǒng)則創(chuàng)下單日攔截13架無人機(jī)的紀(jì)錄。

日益重視體系融合。值得關(guān)注的是，更多激光武器新項(xiàng)目逐漸體現(xiàn)出融入體系的趨勢(shì)。比如，俄羅斯宣稱“佩列斯韋特”系統(tǒng)已具備反衛(wèi)星能力，并計(jì)劃將其融入S-500防空體系；日本在2024年國防預(yù)算中撥款3.7億美元，用于研發(fā)激光－微波混合防御系統(tǒng)。美國將激光武器納入“綜合防空反導(dǎo)”體系架構(gòu)，作為最后攔截手段；法國“天基監(jiān)視與攔截系統(tǒng)”計(jì)劃包含激光反導(dǎo)衛(wèi)星星座；印度啟動(dòng)的“國家定向能武器計(jì)劃”試圖構(gòu)建陸?？仗於嗑S激光防御網(wǎng)絡(luò)。多國重視體系融合的原因，在于這種努力不僅能提升攔截效率，還可能大幅改變未來戰(zhàn)場攻防態(tài)勢(shì)。

致力突破短板

激光作為定向能，目前廣泛應(yīng)用于武器裝備的情報(bào)偵察、火控制導(dǎo)、精確瞄準(zhǔn)等環(huán)節(jié)。同時(shí)，作為一種完整的武器系統(tǒng)，憑借效費(fèi)比高等優(yōu)勢(shì)，它也有著廣闊的發(fā)展前景。今后，激光武器的發(fā)展將聚焦所暴露的短板，重點(diǎn)突破能量屏障，不斷改進(jìn)完善。具體來說，它將在以下幾個(gè)方面繼續(xù)發(fā)展——

向小型化發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)靈活部署，新一代激光武器系統(tǒng)將采用更為科學(xué)的設(shè)計(jì)，減輕重量和體積，能夠適配多種輕型作戰(zhàn)載具，包括無人機(jī)和無人水面艦艇等。去年5月，澳大利亞測(cè)試了其首款定向能武器——Fractl便攜式高能激光武器。據(jù)稱，該武器只有手提箱大小，可在500米范圍內(nèi)摧毀時(shí)速達(dá)100千米的微型無人機(jī)。

提升戰(zhàn)場適應(yīng)性。當(dāng)前，激光武器的使用常受到惡劣環(huán)境影響，進(jìn)而出現(xiàn)能量損耗，削弱其威力。如以色列的“鐵束”系統(tǒng)，遇到下雨、沙塵暴天氣，戰(zhàn)力就大打折扣。因此，如何有效克服這方面短板，將是激光武器研發(fā)的重點(diǎn)，以確保其在各種環(huán)境下都能穩(wěn)定發(fā)揮作用。

解決散熱難題。激光武器在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，如果不能及時(shí)散熱，設(shè)備性能會(huì)急劇下降，出現(xiàn)壽命縮短甚至瞬間“罷工”問題。當(dāng)前，各國科研機(jī)構(gòu)和軍事企業(yè)已開始投入大量人力物力，對(duì)此問題展開研究。除使用傳統(tǒng)散熱方式外，一些國家已將目光投向新型材料、新型散熱結(jié)構(gòu)和散熱系統(tǒng)。

多種技術(shù)融合。今后激光武器的發(fā)展將深度融合多領(lǐng)域前沿技術(shù)，以形成更高效的作戰(zhàn)體系。一方面，與電磁發(fā)射技術(shù)協(xié)同運(yùn)用——借助電磁炮的超高初速，快速投送激光作戰(zhàn)單元至目標(biāo)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)“電磁投射+激光打擊”的復(fù)合打擊模式。另一方面，通過融合量子精密測(cè)量技術(shù)，顯著提升光束控制精度；結(jié)合納米級(jí)光學(xué)材料的應(yīng)用，優(yōu)化激光器的能量轉(zhuǎn)換效率，實(shí)現(xiàn)發(fā)射系統(tǒng)的輕量化設(shè)計(jì)。這種跨領(lǐng)域技術(shù)的集成，或?qū)⑼苿?dòng)激光武器在射程、精度和可靠性方面取得實(shí)質(zhì)性突破。

輸出更高功率。隨著光束能量的持續(xù)提升，研發(fā)人員或?qū)⒅\求激光武器對(duì)遠(yuǎn)程戰(zhàn)略目標(biāo)和集群目標(biāo)的硬殺傷能力。目前，很多國家在積極研發(fā)新型激光材料和激光發(fā)射技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更高功率激光的輸出。這種研究有望推動(dòng)戰(zhàn)術(shù)激光武器進(jìn)入兆瓦時(shí)代，使單次照射能量達(dá)到毀傷重型裝備的水平。同時(shí)，超高功率激光武器在將來可能成為研發(fā)重點(diǎn)，以進(jìn)一步拓展反導(dǎo)、反衛(wèi)星能力。

盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，但隨著科技水平的提升與戰(zhàn)場需求的拉動(dòng)，激光武器在攻防領(lǐng)域的應(yīng)用潛力將不斷釋放，成為未來智能化戰(zhàn)場上的制勝利器。從某種程度上說，在這個(gè)“發(fā)現(xiàn)即摧毀”的時(shí)代，誰掌握了先進(jìn)激光武器，誰就多了一分打贏未來戰(zhàn)爭的勝算。