【澳门十大赌场注册平台】United States海军舰载激光武器试验:最快之刀 最难理解

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  出品:科普中国

  武器的发展已经成为战场上决定胜负的重要因素,如果一方率先公布了一种新的武器技术,那么另一方只有冥思苦想如何采取反制措施。美国军事专家迈克尔·科尔近日在日本《外交家》杂志网站撰文称,处于研发设计阶段的新一代武器将会再次改变大国军事对抗的结果,这其中就包括激光武器。激光武器作为一种新概念武器,以其快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能,越来越受到世界的重视。

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  作者:矛隼工作室

  美欧不断取得进步

原文配图:美海军曾试验过的激光武器。

  监制:光明网科普事业部

  把一些科幻电影放在一旁,激光束(技术上的术语是“定向能武器”)成为现实中的武器已经不再令人稀奇。在先进的防空系统不断推出时,弹道导弹正在接受更严峻的考验,不远的将来,无人机也将面临同样的威胁,因为激光武器能够统统将这些导弹、无人机击落。最近的一个例子是美国雷声公司的激光近防武器系统。在2010年7月的英国范保罗航空展上,该公司演示了这种激光近防武器系统的能力。据称它可以对付多种目标,包括飞机、无人机、火箭和水面舰艇,主要采用50千瓦的固态激光束。

  近日,有报道称,美国海军今夏将在“庞塞”号两栖船坞运输舰上部署测试激光武器原型——曾无数次出现于科幻电影的冷峻“死光”,可能走上现代战场。

  激光武器在科幻作品中可以说是常客,星球大战的激光武器更是深入人心,以至于很长的一段时间里,人民都在内心把激光看作是未来的超级武器。但是现实里,激光武器的测试早已将持续了数十年之久,甚至也已经有小型激光武器或软杀伤激光武器进入现役。

  美国空军专门设有一个“定向能指挥部”,主要负责将伽马射线、激光、微波和电磁波等技术用于武器研究。美国海军则有“海事激光演示”计划,目标是在2014年前建造出舰载激光炮。

  作为当今新概念军事装备中理论最成熟、发展最迅速、最具实战价值的武器之一,舰载激光武器到底发展到了什么程度,威力如何,未来有何应用前景?请看本文的解读。

  激光武器是一种定向能武器,发射高能激光束攻击目标,干扰对方的光学仪器或肉眼,或者直接以激光照射目标的热能效应摧毁目标结构达到硬杀伤效果。

  现有的军事装备成为美国开发新型武器最好的基础,例如美国海军的“密集阵”雷达控制近防武器系统,该系统采用多组20毫米口径加特林机关炮击落来袭的目标。相比之下,激光近防武器系统在理论上具有射程更远的优势,而且没有弹药的限制。

  最快之刀 最难驾驭

  激光武器的大小各不相同,小型的激光武器可缩小至单人使用,激光炫目器就是常见的单兵激光武器,主要用于镇暴使用,通过一定能量的激光照射目标,可以让人短暂致盲。有一些激光炫目器则可以通过快速变化的光线让被攻击者产生强烈的眩晕和恶心感觉。

  诺斯罗普·格鲁曼公司也正在发展一种名为“Gamma”的高能、固态激光武器,作战目的是摧毁来袭的反舰巡航导弹。诺·格公司正与美国空军空中机动司令部和空中国民警卫队展开合作,将激光防卫系统安装在KC-135大型飞机红外对抗吊舱上,利用激光束来拦截来袭的地对空、舰对空导弹。美国海军还正在发展多种系统,目的是拦截敌方水面舰船搭载的无人机。同样,美国陆军去年宣布他们正在努力开发一种名为“激光诱导等离子通道”的装置(LIPC),该装置能够发射一种激光制导、功率达500亿瓦的“闪电”,摧毁目标物体。

  1916年,爱因斯坦发现了激光的原理。这种亮度可达太阳100亿倍的光束,被人们赋予了“最亮之光”“最准之尺”“最快之刀”等美誉。

  更少见的一些激光武器则是基于“激光诱导等离子效应”(LIPE),这一效应是使用激光诱爆一个等离子球体,并让等离子体制造大约130分贝或者更高的噪声,这一分贝相当于喷气式战斗机的引擎声音,足以驱散人群而又不会造成永久性的听觉损伤。

  除了美国之外,德国防务公司莱茵金属公司也公开了自己研发的一款激光武器系统,能够在数千米外“击落”来袭的空中目标。在最近的一次试验中,该系统成功地在瑞士奥克森布登试验场击落了约2公里外,“若干”以50米/秒速度飞行的俯冲无人靶机。在另外一次测试中,该系统跟踪并摧毁了一枚以50米/秒速度运行的82毫米钢球,这枚钢珠是用来模拟来袭的迫击炮炮弹。相关试验还证明,激光束可以在近千米的距离外击穿一块15厘米厚的钢梁。莱茵金属公司称,长期以来,恶劣的天气条件、高湿度和表面反射问题,一直阻碍着设计师把激光束转化为有效的武器。

  意图驾驭“最快之刀”的各个军事强国,自20世纪60年代第一台激光器问世起,便不断发展可应用于战场的激光武器。冷战时期,苏联海军曾用激光器致盲北约飞机机组成员和直升机飞行员;英国也曾在马岛海战中首次应用了激光炫目系统。

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  俄罗斯起步很早

  不过,这些激光武器都仅限于“软杀伤”,低能固态激光器存在功能和威力上的局限。直到后来,出现了高能激光器,激光“硬杀伤”才从幕后走到了台前。

  图为美军研制的“PHASR非致命激光步枪”

  由于固体激光体使用电力作为动力源,而且体积足够小,因此它能够装备在战斗机、无人机、高机动性多用途轮式车甚至吉普车上,可以机动作战。近年来固体激光技术的快速提升,使得它有可能成为最早的具有机动性的激光武器。

  在这方面的领跑者是美军。1978年,美海军研发的先进化学激光器在弹道垂直方向击落了低空、高速飞行中的“陶”式导弹。接着,美海军又研制出兆瓦级的中波红外线化学激光器,并成立了高能激光系统试验场。1989年,该试验场项目成功在垂直弹道方向击落了一架以2.2马赫时速飞行的靶机。

  更大型的激光武器往往被军队装备,首先装备的是一系列软杀伤激光武器,中国所装备的99式主战坦克就装备了激光炫目压制干扰器,其可以发射致盲激光干扰敌方激光制导反坦克导弹或炸弹,使其偏离目标。在距离允许的情况下,99式主战坦克甚至可以致盲对方装甲车辆的观瞄设备或者致盲人员。

  迈克尔·科尔称,近几年来,俄罗斯和中国的物理学家在高能固态激光领域也取得了重大进步,有报道暗示俄罗斯正在发展可击落导弹和飞机的系统。据报道,俄罗斯一直在发展一款空基激光武器系统,该系统能够破坏对手的侦察设施和数据处理装置,还能击落来袭的导弹。

  然而,随后进行的来袭目标对抗试验却以失败告终。之后很长一段时间,激光器带来的“热晕”效应始终无法解决。

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  从激光武器研究的历史来看,苏联开展得最早,上世纪60年代初就开始了相关研究。苏联以伊尔-76运输机为基础发展的A60激光反卫星/反导试验平台,在上世纪70年代开始研制,于1981年8月19日首飞。但是后来A60激光系统在一次火灾中被毁。前苏联时期著名军工企业“金刚石”公司(S-300防空系统的生产商)还研制过一种名为“机动激光技术复合装置”防空系统,军用版在上世纪80年代后期已试验成功,但由于各种原因,这一工程的研发在90年代早期被中止。

  直到上世纪90年代,固态激光技术产生的能量逐渐达到“硬杀伤”武器要求的千瓦级,才重新唤起了美海军的兴趣。固态激光器稳定性好、体积较小,具有良好的舰载化前景。只是,固态激光器仍然存在大气中传输衰减的问题。

  图为中国99式主战坦克

  上世纪80年代,苏联还进行过太空激光武器的研发和试验。这种名为“极地”号的飞船由服务舱和武器舱两个舱段组合而成。1987年5月,“极地”号进行了发射。但是最后火箭并未进入预定轨道,80吨重的飞船坠返大气层时爆炸解体。此后,苏联再未进行过太空激光武器的研发和试验。

  于是,自由电子激光技术应运而生。它能实现激光波长在不同大气环境中的自由调节,输出功率可达兆瓦级,被美海军视作最具发展潜力的舰载激光武器技术。但它仍面临一系列问题,比如,体积庞大、配套设备不成熟、防护要求高,等等。

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