激光武器,未来战场的主角

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  目前,世界各国正在积极地把激光武器运用于太空、空载、陆(海)基以及单兵作战上,部分研究发展已达实际验证阶段,甚至已经进入生产部署阶段。主要有以下几种:
  
  天基(太空)激光
  
  天基激光主要用于拦截弹道飞弹。由于弹道飞弹本身结构极为脆弱,无法承受高能激光照射,因此部署在太空的高能量化学激光,足以对飞行于3000公里以上的弹道飞弹投射有效的杀伤能量,加上可有效拦截推升阶段的弹道飞弹,因此科学家产生了把天基激光与国家飞弹防御相结合的思想,提高了把激光武器部署在太空中的可能性。
  这种武器的设计理念是,把激光束传送至远方时,仍然足以瘫痪所照射的目标,或有效地烧穿飞弹的表层结构。直径10米的末级反射聚焦镜,配上氟化氢激光,可产生0.32微弧度的聚焦角,这一角度可在4千公里外产生一个面积为1.3平方米的激光光点。
  若把两千万瓦的能量会聚在这光点上,其能量流通密度大约是每平方厘米1500瓦。具备这种能量的激光光点必须在目标表面持续照射6.6秒左右,才能产生每平方厘米大约10000焦耳的最低有效杀伤能量。对2000公里外的目标,仅需照射大约1.7秒就足以毁损飞弹的推升器。
  天基激光武器的载台是低轨道卫星,其运行轨道视威胁的性质而定。激光武器的位置应尽可能让它获取较多的照射机会,以提升摧毁正处于推升阶段的飞弹数量至最大数额。因此卫星必须位处适当的高度,使其能够拦截可见最远处正处于推升阶段的飞弹,而不必在飞弹到达极近的距离后才进行接战。它的最佳高度依飞弹推升段引擎燃尽的高度、激光束的强度,以及飞弹弹体的强度而定。最佳的部署方案,是把卫星置于某些与地球赤道形成大约70度切角的轨道面上。
  其发展目标是具备在弹道飞弹上升至同温层上层,约距地表40000至50000米高度,以及在太空飞行时加以拦截的能力。其运行高度约为1300公里,有效杀伤范围可达4000至5000公里,而一枚激光卫星最大可单独涵盖1/10的地球表面。因氢一氟激光会被大气层内的水蒸气吸收而减损,激光无法有效穿透至地球表面,这一物理特性可避免卫星背负自太空向地面发射“死光武器”的污名。
  
  空载激光武器
  
  基本上,空载激光飞机由各种不同战场监侦系统得知敌方发射飞弹的时候,就可以进行拦截。该机机鼻装有直径1.5米的末级激光聚焦镜,其角度能够旋转,以便把功率数以十万瓦计的化学激光束照射至飞弹上。
  机上的9个红外线搜索/跟踪传感器。可探测360度视场内的导弹尾烟。从机上转塔发射的跟踪/照明激光,照亮导弹助推器头部,并建立初始跟踪。紧接着激活信标/照明器,在导弹燃料舱上标出一个小光点,同时机载波前传感器感知大气所造成的波前变化状况,送至可转向反射镜。机载可转向反射镜调整后,使其杀伤性高能雷射光束发射后,能在目标上聚焦,一举摧毁目标。
  美国的空载激光武器系统于2004年至2008年进行量产,在2005年至2006年完成首批3架的战力组合,预定于2007年至2008年达成7架的整体作战兵力目标。
  洛克马丁公司设计的空载激光,是采用化学氧化碘激光,同时配置能把光点聚焦在飞弹表层的突破性透镜,可从数百公里外把来袭的飞弹击成碎片。
  
  先进战术激光系统
  
  这种系统是把空载激光武器使用的同型30万瓦氧化碘激光系统,安装在AC-130武装运输机上做为致命性武器,以便击毁低空反舰导弹、巡航导弹、近程火箭弹等。
  系统重量约4500公斤到6800公斤,地对空射程是10000米,空对空或空对地射程则是20000米,可以在防区外把10厘米的激光光点准确地照射在活动目标上,在40秒内即可对一系列可能的目标进行攻击。该系统采用封装热气排放系统,美国特种作战司令部也已提供经费,用于发展相关科技及验证测试机具。虽然波音公司对这项先进战术激光系统的研发已有显著成果,但美国陆军尚未决定是否继续投注资金,完成研究计划最初设定的目标。
  
  战术高能激光武器
  
  美国与以色列两国间联合的鹦鹉螺计划针对运用激光做为战术防空武器来反制敌方短程火箭的目标进行研究,1996年2月在美国白沙导弹靶场成功击毁了飞行中的BM-21火箭弹。
  战术高能激光系统问世后,随即引发了车载战术高能激光系统的发展。2000年6月6日在白沙导弹靶场进行的试验中,射程15公里的“卡猝杀”火箭弹被激光武器系统成功地锁定、跟踪、摧毁,在实验中总计击落了25枚“卡猝杀”火箭弹。2002年11月初还击落了依既定弹道飞行的炮弹。
  车载战术高能激光系统的体积,会比战术高能激光系统缩小5至10倍,未来以色列会选用较大型的系统,美国陆军则会选用较低功率的小型系统。车载战术高能激光系统由3部机动车辆组成:整个激光发射装置装在一部车上,另一部则装设射控雷达,第三部车负责携带激光燃料。
  
  陆基激光武器
  
  美国政府目前正秘密研发一种威力强大的陆基激光武器,这种武器可发射集中光束,摧毁在地球轨道上运行的卫星。
  陆基激光武器以光学技术为基础,运用感应器、计算机与望远镜,由人造卫星发射较弱的激光测量大气乱流造成的折射角度,借以修正激光发射的方向。修正后,自地面发射的激光经望远镜反射后射往天际,在经过乱流时光束的方向不致偏离目标,强度不至于减弱,从而产生有威力、可摧毁敌方卫星的激光。
  这项研究极具前瞻性,也有相当的技术挑战性,相关研究工作正在新墨西哥州沙漠中的“星火”实验室进行。
  
  战斗机机载激光武器
  
  机载激光武器以电力为动力源,而且体积足够小,适于空军作战使用。美国空军研究实验室制定的5年目标,是发展100千瓦的固体激光器。空军已经确定装载固体激光器的第1个可能载台是F-35联合攻击战斗机。战斗机的发动机除了产生推力外,还可以产生巨大的电力,因而成为固体激光器的理想载具。
  这种战斗机机载激光器的初型主要用于致盲临近的飞弹,特别是热学或光学飞弹,也可以攻击其他战斗机的易损部位,如燃料箱、飞弹、飞行控制系统,以及使飞机不能继续作战的部位。
  
  单兵激光武器
  
  单兵用激光步枪是一种能量较低的激光装置,由于外型如同一般常见的单兵武器,因此又称为激光枪。这种武器主要由“激光器”、“激励源”、“击发器”和“枪托”这四大部分组成,特性是体积小、重量轻、射击时无声响,杀伤距离约1500米,主要用于陆战或反恐行动。战斗用激光武器主要有致盲激光枪及致僵激光枪两种。
  致盲激光枪主要用来对付具有光、电系统的战甲炮车、指管通情搜系统与其操作人员,强烈的光束可使这些武器装备的电子组件烧毁,并导致操作人员眼睛失明。早在1982年英国和阿根廷的福岛战争中,英国就秘密使用了刚刚研制出来的“激光眩晕器”,用于拦截攻击英国军舰的阿根廷战机,导致阿根廷飞行员失明而机毁人亡。美国也曾研制一种称为“马刀-203”的激光武器,这种武器安装在普通步枪的枪管下,可以发射在300米内使人眼受伤的低能量激光。
  由于这些激光武器以人眼为目标,属于激光致盲武器,已被1995年通过的《禁止和限制使用特定常规武器公约》所禁止。但是,该公约并没有明确禁止研发和使用暂时使敌方人员眼花的激光武器。
  美国新近研发一种非致命的激光步枪,可使敌方人员眼花,但不会造成永久性伤害,这种武器称为人员暂停和刺激反应激光步枪。虽然这项技术目前还处于样品阶段,投入战场使用还有待时日,它同时装配有“眼睛安全距离探测器”,使得对目标距离的感应能够更加精确,以符合国际公约的规范。
  致僵激光枪外型有长、短两种,发射由紫外线激光器发出的光束,被击中者全身肌肉神经都会发生抽搐、痉挛,直至僵硬而丧失行动能力。由于身体外部组织的保护,被击者的心脏等重要器官不会受到影响,因此不会危及生命。调节激光枪的发射波长,“致僵射线”还可以用来破坏微芯片,从而使装有芯片的机器,包括飞机、坦克、汽车、舰船及其他武器系统失调,丧失战斗能力。
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