激光武器的發(fā)展現(xiàn)狀如何,為何還未廣泛普及

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/黃山明)近日，以色列國(guó)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(wú)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(kāi)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。

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(wàn)美元。不僅是以色列，如美國(guó)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(wú)人機(jī)。中國(guó)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(lái)。

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(lái)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(kāi)始了。在1982年英國(guó)與阿根廷的馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中，阿空軍在攻擊英國(guó)戰(zhàn)艦時(shí)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(guó)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(guó)、美國(guó)在內(nèi)的多個(gè)大國(guó)，一直在尋求將激光武器投入到軍事用途。比如美國(guó)很早就開(kāi)始從事激光武器的研究，曾使用激光照射來(lái)致盲運(yùn)行中的衛(wèi)星，也曾用NKC-135A激光飛機(jī)擊落過(guò)響尾蛇導(dǎo)彈。

激光武器與其他傳統(tǒng)武器通過(guò)彈丸或利用爆炸沖擊進(jìn)行傷害不同，其主要是通過(guò)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。

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(zhǎng)、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(zhǎng)的時(shí)間。

之所以激光武器受到眾多國(guó)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(guò)核武器100萬(wàn)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(wú)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(wàn)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(guó)長(zhǎng)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(guó)采購(gòu)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(wú)人機(jī)的能力。

沙特之所以采購(gòu)這款設(shè)備，主要由于此前出現(xiàn)過(guò)有無(wú)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(wàn)美元的無(wú)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(wàn)美元的武器，去打擊敵人數(shù)百萬(wàn)美元的無(wú)人機(jī)，怎么也不劃算;另一個(gè)則是防空導(dǎo)彈很難防無(wú)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(wú)法起到作用。

此外，美國(guó)通過(guò)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(guó)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(wèn)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(wèn)題，通過(guò)對(duì)流散熱，蒸騰散熱，燒蝕散熱來(lái)減緩升溫。

更何況，84秒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)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(lái)回一趟還有剩。

不說(shuō)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(wèn)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(guó)內(nèi)電價(jià)來(lái)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(lái)算，一輛備有10噸電池的車(chē)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(shuō)體積的問(wèn)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(wú)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(guò)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(lái)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(wèn)題都需要通過(guò)技術(shù)突破來(lái)解決。

原文標(biāo)題：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?

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審核編輯：湯梓紅