早在2012年7月30日,美國“杜威號”導彈驅逐艦上臨(lin) 時安裝的激光武器係統。2013年4月8日消息,美國海軍(jun) 研究局(ONR)宣布,他們(men) 將於(yu) 2014年年初在“龐塞號”(USS Ponce)上部署固體(ti) 激光原型機,並對其進行相關(guan) 測試。

龐塞艦

激光武器擊毀快艇

龐塞艦上的激光武器

激光武器擊毀無人機

伊朗海軍(jun) 的導彈快艇

裝備激光武器的艦艇作戰想象圖
據美聯社2014年2月18日報道,美國海軍(jun) 今年夏天將在“龐塞號”軍(jun) 艦上測試激光武器原型。有關(guan) 官員稱,該武器一個(ge) 人就能操作,費用低廉,並將改變未來海戰的模式。美國艦載激光武器的威力如何?它將對未來海戰產(chan) 生怎樣的影響?本期為(wei) 您解讀。
激光用於(yu) 軍(jun) 事,主要有三種方式。第一種是激光製導,也就是利用激光為(wei) 炸彈、導彈指示目標方向,準確命中。第二種是致盲、幹擾,即通過激光強烈耀目的照射,影響敵方的人員視線,以及對各種軍(jun) 事設備產(chan) 生強烈幹擾。第三種是直接擊毀,即所謂激光槍、激光炮,通過激光能量集中,在小小的照射點上能很快產(chan) 生大量熱能,燒毀目標。
在這三種方式中,激光製導已經應用在多次戰爭(zheng) 中。致盲幹擾也已投入使用。第三類“直接擊毀”的激光炮,看上去威力最為(wei) 強大,也是各種科幻小說、影視中激光武器的“標準用法”。不過,這類最酷的激光武器,研發難度也最大。因為(wei) 要達到燒毀,對激光的強度要求很大,相應激光發射器設備的功率、能源的供給都是一係列問題。目前激光炮還在研發與(yu) 測試中,基本未投入實戰應用。而本次準備安裝在“龐塞”號上的激光武器,便是屬於(yu) 第三類,即直接攻擊的激光炮。如果本次測試成功,可以說為(wei) 激光武器的發展邁進了頗有實際意義(yi) 的一步。
此外,根據作用距離和適用範圍,又可劃分為(wei) 戰術激光武器和戰略激光武器。戰術激光武器是在近距離上(數十米到幾十公裏)直接攻擊,戰略激光武器則是在戰略距離(上千公裏乃至數千公裏)進行攻擊,或從(cong) 衛星上攻擊地麵。“龐塞號”上的激光武器,依舊屬於(yu) 戰術激光武器,其射程並不太遠。
據分析,“龐塞號”上的激光武器屬於(yu) 固體(ti) 激光器,其殺傷(shang) 力來自集中能量所產(chan) 生的高溫破壞。激光作用的點很小,溫度卻很高,這種高溫不但可以燒傷(shang) 皮肉,還能燒穿鋼鐵和複合材料,燒毀電路板。而且,激光還能使得被照射點的材料急劇熔化乃至汽化,而汽化物質的猛烈噴射又形成衝(chong) 擊波,從(cong) 而在目標上穿孔。對部分材料而言,還可能被激光能量“搞得”原子電離,形成等離子體(ti) “雲(yun) ”。等離子體(ti) 雲(yun) 膨脹噴射時產(chan) 生應力波,使得目標材質被拉斷。
不過,據美軍(jun) 官員稱,龐塞號上的激光武器,與(yu) 科幻電影中的場景有所不同的是。在電影中,激光炮往往發出耀目的光束,使人眼花繚亂(luan) 。但龐塞號上發出的,實際上是一束高能量,其光譜頻段位於(yu) “紅外”區域,不是可見光。這樣,人們(men) 是無法用肉眼直接看見這束光的。當激光炮發射時,隻能看到目標被擊中起火,但激光本身則是不可見的。
安裝在“龐塞號”上的激光器,隻需一人就能操作,它能瞄準目標,然後發出一道高能光束,燒毀目標內(nei) 部的電子元件。此外,激光束的威力也可調節。相對較低的強度下,激光武器對目標實現幹擾致盲作用,使得目標—無人機或艦船上的檢測傳(chuan) 感器受到擾亂(luan) 。而如果對方不聽警告繼續進逼,這時候加大激光束能量,則可通過高溫,將目標的關(guan) 鍵部位燒毀。
速度快、耗費低:單次發射能源成本不到1美元
激光武器作為(wei) “光束能量攻擊”,其相對於(yu) 傳(chuan) 統的武器,有著大量的優(you) 勢。
第一個(ge) 優(you) 勢是快速。現代戰爭(zheng) 中,對於(yu) 高速的目標而言,中等距離以上必須考慮提前量。以艦載5倍音速的防空導彈對付接近音速的無人機為(wei) 例,如果對距離1公裏外的無人機開火,大約需要半秒鍾。而這半秒鍾無人機可以飛行100多米,早就不在原位置了。因此要對目標進行跟蹤,必須實現鎖定,或者要判斷軌跡,計算極為(wei) 複雜。而激光的速度是每秒鍾30萬(wan) 公裏,飛過這1公裏隻要3微秒,無人機隻能飛走0.3毫米。換言之,隻要瞄的準,目標根本無處可逃。
第二個(ge) 優(you) 勢是價(jia) 格低廉。目前海戰的主要武器是導彈,導彈造價(jia) 昂貴,每枚艦載防空導彈的造價(jia) 在100萬(wan) 美元以上。而且為(wei) 了確保攔截成功,美國海軍(jun) 有時候麵對一個(ge) 來襲的目標,可能會(hui) 發射多枚攔截導彈。這樣搞下來,往往打出去的防禦武器,最後消耗成本是敵方來襲武器的好多倍。而且,導彈打一枚就少一枚,即便是美海軍(jun) 主力、萬(wan) 噸級的“阿利·伯克”級防空驅逐艦,其最多也隻能攜帶約100枚“標準”係列防空導彈。換句話說,按照對付一個(ge) 敵軍(jun) 目標耗費2枚導彈計算,如果50個(ge) 敵軍(jun) 目標來襲,一艘驅逐艦上價(jia) 值1億(yi) 美元以上的彈藥庫就打光了。一旦彈藥耗盡,再厲害的武器裝備,也都成了空架子。
相對而言,激光武器在這方麵則是得天獨厚。激光發射設備本身是有建造成本的,但一旦建造完畢並安裝在艦上之後,攻擊敵人射出的是能量束,來源是電力,發射成本很低。幾年前的激光武器,單次發射成本就已經降到了1000美元以下,而如今改良後的激光武器,據說每次發射需要的能源成本“低於(yu) 1美元”。即使再加上器件維護和損耗,也比導彈要便宜了許多。而且,一旦艦上部署了激光武器之後,隻要電力供應不斷,激光也可以不斷發射,不存在“彈藥耗盡”一說。
此外,激光武器作為(wei) 能量束,不受電磁幹擾。現有導彈的各種幹擾措施,在激光武器麵前也會(hui) 一一失效。由於(yu) 激光能不間斷發射,而從(cong) 發射到命中目標的時間又近乎為(wei) 零,使得麵對多個(ge) 目標時的“各個(ge) 擊破”在理論上也能實現提高。
“龐塞號”本是美軍(jun) 的一艘陳舊的兩(liang) 棲艦,但已經被改造為(wei) 最新武器的聚合平台。目前龐塞號部署在中東(dong) 海灣地區,而此時中東(dong) 正是美軍(jun) 關(guan) 注的焦點之一。無論是敘利亞(ya) 的內(nei) 戰,還是尚未屈從(cong) 的伊朗,都值得美軍(jun) 揮舞大棒,威懾一番。
相對美國,伊朗的軍(jun) 事力量要弱得多。尤其在海空方麵,伊朗的幾艘驅逐艦和護衛艦,或者F-14戰鬥機,在美軍(jun) 麵前根本就不堪一擊。但同時,伊朗還發展了大批導彈快艇,可能展開“狼群”戰術。在空軍(jun) 方麵,伊朗自2010年開始的無人機計劃,也是其軍(jun) 事實力的展現。
而安裝在“龐塞號”上的激光武器,恰好針對這些“不對稱武器”,有著很強的打擊能力。而近幾年的多次測試中,美國激光武器的實驗靶子就是無人機和快艇。例如在2010年,美國海軍(jun) 艦載激光器擊落4架時速400多公裏的無人機,2011年,美國海軍(jun) 再次進行了艦載激光器擊落無人機的實驗。艦載激光器還曾將試驗用的摩托艇燒毀。
在美國媒體(ti) 描繪的未來戰爭(zheng) 場景中,敵對國的無人飛機在逼近美國海軍(jun) 艦艇時,不見美軍(jun) 的防空導彈發射,這些敵機就忽然毫無前兆,紛紛失去控製,墜落海中。而向美國艦隊包抄,企圖展開導彈攻擊的敵軍(jun) 快艇,其關(guan) 鍵部位的溫度也是不聲不響陡然升高,很快燃燒成為(wei) 火球,甚至爆炸沉沒。這些讓人防不勝防的戰果,正是美軍(jun) 激光武器帶來的。在激光武器的掃蕩下,敵對國這些科技落後的兵器,將被“無形燒毀”的大網緊緊籠罩,一旦靠近美軍(jun) 艦隊,就會(hui) 遭受滅亡的威脅。
而美軍(jun) 更遙遠的目標,是使得激光武器能夠攔截超音速的噴氣式戰鬥機和高速導彈(時速上千公裏乃至數千公裏)。未來進一步的藍圖中,不僅(jin) 僅(jin) 是擊毀逼近的無人機和快艇,美軍(jun) 的激光武器將成為(wei) 遠攻近守的全能利器。敵軍(jun) 發射的導彈在進入射程之後,將被激光在“瞬間”擊毀,墜落於(yu) 數公裏之外。而敵軍(jun) 的戰鬥機一旦被發現,也將在光束武器的打擊下,傳(chuan) 感設備失靈,乃至核心器件被燒毀,從(cong) 而失去戰鬥力甚至直接墜毀。這樣一來,依靠激光武器取之不盡用之不竭的連續發射,美軍(jun) 艦隊簡直如同科幻小說中描述的被罩上了一層防護罩。
射程幾公裏 害怕壞天氣 隻能走直線 鎖定目標難
盡管艦載激光武器存在諸多優(you) 勢,但其缺點也是相當明顯,遠不能用“萬(wan) 能”來形容。而由於(yu) 海戰本身的特點,在有些地方這些缺點影響尤為(wei) 重大。
從(cong) 作戰限製上,激光屬於(yu) 光武器,隻能走直線,不能拐彎。盡管海麵上的障礙不如陸地的地形起伏那麽(me) 厲害,但由於(yu) 地球本身表麵的曲率,使得直線傳(chuan) 播的激光隻能攻擊10公裏左右的目標,再遠的就打不到了。而傳(chuan) 統炮彈卻可以曲線飛行攻擊數十公裏外,導彈的攻擊範圍更遠。早在二戰的航母時代,海戰就已經發展為(wei) “雙方不見麵”。艦載激光武器這一點限製,使得其對敵軍(jun) 本隊的攻擊力相對削弱很多,更多隻能作為(wei) 防禦武器。
即使不考慮地球曲率的問題,激光武器的射程也受到限製,因為(wei) 光線能量在空氣中會(hui) 發生散射。對於(yu) 發射出去的導彈而言,其本身質量大,自身攜帶推進裝置,能保持長距離的高速度,並以戰鬥部所裝的炸藥實現攻擊,而激光本身隻是單純的一束能量,缺乏上述保障,當其在空氣中穿行能量削弱之後,也無從(cong) 彌補。目前激光炮的射程隻能到幾公裏。
最近張召忠談論激光武器的視頻引發了網友的爭(zheng) 議,事實上,激光的使用的確是很受天候影響的。在雨雪、霧霾等天氣裏,激光很可能撞上空氣中這些微粒,這些微粒發生的折射、反射、阻擋和能量吸收效果,會(hui) 使得激光的威力大減,命中殺傷(shang) 力和有效距離進一步降低。在海上,空氣潮濕,常有風浪、海霧,氣候複雜,對於(yu) 激光武器這方麵的製約也就更大。
而目前安裝在“龐塞號”上的固體(ti) 激光器,在針對目標破壞方麵也還有所欠缺。激光與(yu) 導彈不同,導彈、炮彈隻要碰上目標就是轟隆一聲,不存在“碰上多久”的問題。而激光必須有一個(ge) 作用時間(雖然是很短的一段時間)才能真正有效破壞。該項目的負責人彼得·莫裏森解釋稱,激光器的功率雖然高,但要想形成對目標的殺傷(shang) 破壞,必須將激光在目標上同一點停留一段時間,才能保持能量輸出,達到高溫燒毀的效果。換言之,僅(jin) 僅(jin) “閃”一下是不夠的。而按現在的技術,麵對高速飛行的導彈或噴氣式戰鬥機,要持續準確地令激光束在它們(men) 的表麵某一點長期停留,難度非常高。因此這種激光武器暫時隻能對付慢速目標,比如時速四五百公裏的無人機,或者時速幾十公裏的快艇。要解決(jue) 這個(ge) 問題,無非是兩(liang) 條思路,其一是進一步加大激光武器的功率,使其能在更短的時間產(chan) 生燒毀效果。另一條思路是增強捕捉、跟蹤目標和鎖定射擊具體(ti) 位置的能力。而這方麵對計算能力和自動控製的要求也是很高的。換言之,激光武器“擊中敵人”雖然很簡單,但要在打中之後真正做到“擊毀敵人”,就又回到捕捉敵軍(jun) 軌跡的老路子上去了。
此外,激光武器發射成本雖然很低廉,但本身造價(jia) 卻相當昂貴。激光器需要高效產(chan) 生能量,因此體(ti) 積大而笨重,對作戰平台要求很高。為(wei) 了真正做到有效發射,其消耗電能也是驚人的。相對陸地上而言,海軍(jun) 要獲得穩定平台和能源補充,難度都更大。雪上加霜的是,激光器屬於(yu) 精密光學儀(yi) 器,對作戰環境要求很高,在惡劣環境下不但不好使,還容易損壞。而海上的潮濕和高鹽分大氣,無疑是其“致病原”。
正如軍(jun) 事專(zhuan) 家劉江平所說,激光的確是未來武器發展的重要方向,但現有激光武器的功率有限,應用範圍仍受到很大限製,並存在諸多難以克服的缺陷。激光武器的特性也使它難以完全取代火炮。即使未來激光武器得到長足發展,在海戰中依然不能指望激光武器唱獨角戲。事實上,各種類型武器各有利弊長短,將激光武器、火炮和軌道炮、導彈、飛機、潛艇等有機結合起來,互補互援,才能打造出攻守兼備的強有力海上戰鬥群。
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