以色列激光打?qū)?，每次射擊只?.5美元，為何還未大規(guī)模應(yīng)用？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）近日，以色列國防部宣布，其研發(fā)的“鐵束”激光防御系統(tǒng)在測(cè)試中，成功攔截了無人機(jī)、反坦克導(dǎo)彈、迫擊炮彈和火箭彈等目標(biāo)。值得注意的是，以色列***貝內(nèi)特在社交媒體上公開表示，用激光武器攔截目標(biāo)，成本低廉，每次射擊僅需3.5美元。

“鐵束”激光防御系統(tǒng)（圖源：以色列國防部）

與之相對(duì)的，以色列“鐵穹”系統(tǒng)（制導(dǎo)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)）攔截一次的成本高達(dá)數(shù)萬美元。不僅是以色列，如美國也在4月14日，使用分層激光防御武器系統(tǒng)LLD，成功摧毀一架模擬亞音速巡航導(dǎo)彈的無人機(jī)。中國在出口沙特的“寂靜狩獵者”激光武器創(chuàng)造了全球首次在實(shí)戰(zhàn)中攔截?zé)o人機(jī)的紀(jì)錄，并且連續(xù)擊落了13架，這似乎預(yù)示著，新的時(shí)代已經(jīng)到來。

激光武器的發(fā)展

從眾多科幻電影中可以發(fā)現(xiàn)，激光武器都是作為未來戰(zhàn)爭(zhēng)的標(biāo)配，事實(shí)上激光武器并不僅存在于影視作品中，早在上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)開始了。在1982年英國與阿根廷的馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中，阿空軍在攻擊英國戰(zhàn)艦時(shí)多次多次出現(xiàn)飛機(jī)未受攻擊便墜海的情況。據(jù)西方媒體透露，馬島戰(zhàn)爭(zhēng)期間，英國艦艇上實(shí)驗(yàn)性地裝備了激光炫目器，可以使飛行員短暫失明，這也是激光武器最早投入實(shí)戰(zhàn)的記錄。

包括中國、美國在內(nèi)的多個(gè)大國，一直在尋求將激光武器投入到軍事用途。比如美國很早就開始從事激光武器的研究，曾使用激光照射來致盲運(yùn)行中的衛(wèi)星，也曾用NKC-135A激光飛機(jī)擊落過響尾蛇導(dǎo)彈。

激光武器與其他傳統(tǒng)武器通過彈丸或利用爆炸沖擊進(jìn)行傷害不同，其主要是通過發(fā)射高能激光束對(duì)目標(biāo)直接進(jìn)行攻擊的武器。通常而言，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組成。

圖源：以色列國防部

由于激光武器需要將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為光能，因此根據(jù)原理不同，儲(chǔ)能設(shè)備可儲(chǔ)備不同的能源，如化學(xué)燃料、電能、機(jī)械能等。

半導(dǎo)體激光器是激光武器的核心部件，可以將儲(chǔ)能設(shè)備中的其他形式能量轉(zhuǎn)化為高能激光束。并且半導(dǎo)體激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、壽命較長、易于調(diào)制及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，不僅應(yīng)用在激光武器上，在激光雷達(dá)、激光制導(dǎo)、光測(cè)距等軍事領(lǐng)域中都在廣泛應(yīng)用。

最后是光束定向器，通常由大口徑發(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)的功能相當(dāng)于炮管，將高能激光束發(fā)射出去，而跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)能夠幫助激光武器跟蹤鎖定目標(biāo)，確保激光束在目標(biāo)上停留足夠長的時(shí)間。

之所以激光武器受到眾多國家的青睞，主要源于其幾大優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是光速攻擊，激光同樣也是光，當(dāng)作為防御武器時(shí)，能夠以光速攔截絕大多數(shù)的攻擊；超高破壞性，高能激光束能在極短時(shí)間在目標(biāo)照射點(diǎn)上集中超過核武器100萬倍的能量，可以輕易燒穿導(dǎo)彈、飛機(jī)、衛(wèi)星等設(shè)備的外殼，進(jìn)而引爆其內(nèi)部燃料，從而達(dá)到摧毀的目的。

此外，激光武器還能無視戰(zhàn)場(chǎng)中的電磁干擾，這是一般武器所不具備的物理特性。更重要的是激光武器可以顯著降低戰(zhàn)爭(zhēng)成本，就如以色列如今展示的這款激光武器，發(fā)射一次成本僅為3.5美元，相比動(dòng)輒數(shù)千萬美元乃至上億美元的導(dǎo)彈，激光武器可謂物美價(jià)廉。

為何激光武器還未廣泛普及

既然激光武器擁有如此多的優(yōu)點(diǎn)，并且還有諸多大國長期研究激光武器，那么為何如今激光武器仍未普及，直到近期，沙特從中國采購的“寂靜狩獵者”激光攔截設(shè)備，才終于在實(shí)戰(zhàn)中創(chuàng)下首次攔截?zé)o人機(jī)的紀(jì)錄。

“寂靜狩獵者”在最大功率，即30千瓦的模式下，可以擊穿1000米外的5毫米硬質(zhì)鋼板，或者在800米距離上，連續(xù)擊穿5個(gè)2毫米厚的硬質(zhì)鋼板，因此具備打擊普通無人機(jī)的能力。

沙特之所以采購這款設(shè)備，主要由于此前出現(xiàn)過有無人機(jī)攜帶簡(jiǎn)易爆炸裝置遠(yuǎn)程襲擊沙特北部大型煉油廠，導(dǎo)致這座占全球5%石油產(chǎn)量的大型煉油廠被毀，全球油價(jià)飆升。僅僅依靠數(shù)百萬美元的無人機(jī)，就能夠摧毀上千億美元的石油工廠，讓沙特非常頭疼。

如果依靠防空導(dǎo)彈，一個(gè)是大炮打蚊子，大材小用，用數(shù)千萬美元的武器，去打擊敵人數(shù)百萬美元的無人機(jī)，怎么也不劃算；另一個(gè)則是防空導(dǎo)彈很難防無人機(jī)這種飛行高度低，數(shù)量多的飛行器襲擊。激光武器低廉的成本，與靈活的特性，正好能夠滿足沙特的需求。

雖然有了輝煌的戰(zhàn)績(jī)，但激光武器目前的實(shí)用性仍然不高，一方面由于激光系統(tǒng)本身的物理特性，容易受到氣象條件影響、云密度高、空氣潮濕、沙塵等都會(huì)影響激光束的效用發(fā)揮，如煙霧可以大幅度減弱激光強(qiáng)度，并且激光武器在海水中幾乎無法起到作用。

此外，美國通過非相干合束激光研制的激光武器，功率已經(jīng)接近100KW，但按照美國自己的仿真分析得出結(jié)論，陸基或者?；吣芗の涔馄饔糜诜锤叱羲賹?dǎo)彈幾乎不可能，空基或者天基高能激光武器是有可能的，但面臨著極大的限制。

原因在于，即便激光武器以100KW情況下照射高超音速飛行器，持續(xù)84秒后，能夠讓飛行器表面溫度從2000度升至3500度左右，燒蝕率提升了39%。但問題是大多數(shù)超高音速飛行器已經(jīng)考慮在高速飛行中的高溫問題，通過對(duì)流散熱，蒸騰散熱，燒蝕散熱來減緩升溫。

更何況，84秒時(shí)間過長了，例如10馬赫的超高音速飛行器能夠在10秒內(nèi)飛行大約34公里，84秒就能飛行285.6公里。什么概念呢，深圳距離廣州為135.7公里，意味著84秒足夠超高音速飛行器來回一趟還有剩。

不說激光武器能否打這么遠(yuǎn)，在地表大氣對(duì)激光功率的衰減效應(yīng)下，也很難保證照射的激光功率。

即便不考慮這些問題，激光武器在工程上仍然存在不足，能耗大、效率低、可靠性低都是其缺點(diǎn)。

以此次以色列所宣稱的每次發(fā)射成本僅3.5美元，就算成本全是電費(fèi)，按國內(nèi)電價(jià)來算大概在40度電，而這些足夠普通家庭使用半個(gè)月的電，僅能支持激光武器5秒的射擊，這對(duì)于儲(chǔ)能的要求非常高。

假設(shè)按照特斯拉的電池密度，依照0.145度電/KG來算，一輛備有10噸電池的車輛僅夠打36發(fā)，如果想要加大射擊時(shí)間，就得增加電池容量，不說體積的問題，如何快速充能也成為一個(gè)難題。

并且從上文可知，只持續(xù)5秒的話，很難對(duì)超高音速飛行器有效，最多針對(duì)的是一些小型飛行器如小型無人機(jī)等，實(shí)用性較為局限。

小結(jié)

盡管在許多科幻電影中都能看到宇宙飛船通過激光武器互相射擊的場(chǎng)面，讓激光武器成為許多人心中的“未來武器”。但實(shí)際上，激光武器發(fā)展仍存在許多技術(shù)瓶頸，現(xiàn)實(shí)使用中易被環(huán)境干擾。雖然單次發(fā)射價(jià)格便宜，但設(shè)備較為昂貴，儲(chǔ)能電池較大，續(xù)航不足等問題都需要通過技術(shù)突破來解決。