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YAL-1機載激光係統,目前全世界最大的可移動激光炮塔裝置
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美軍(jun) 激光武器擊毀無人機
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未來機載激光武器作戰想象圖
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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
激光武器最早出現在科幻大片中,如今已成為(wei) 現實。
美國軍(jun) 方宣布,美國海軍(jun) 計劃於(yu) 2014年夏季在“龐塞號”戰艦上裝備戰術激光武器。美軍(jun) 宣傳(chuan) 的激光武器聽上去非常震撼,激光武器是否真會(hui) 改變世界戰爭(zheng) 的模式呢?是否還存在很多局限?
近日,現代快報記者采訪了南京理工大學相關(guan) 領域的專(zhuan) 家,為(wei) 我們(men) 揭開激光武器的神奇與(yu) 局限。
最早的激光武器
英國人1982年使用
1982年,激光武器第一次登上曆史舞台。在英國與(yu) 阿根廷的馬島戰爭(zheng) 中,英國人第一次使用了激光武器,這種激光武器主要是針對飛行員,掃射到飛行員的眼睛就能使他們(men) 永久性失明,而對飛行員來說,失明往往是致命的。
在當時的技術條件下,這種激光武器性能並不穩定,定位不精準,傳(chuan) 遞的能量甚微。特別是開始使用的是紅外光激光,起到的作用並不明顯。後來英軍(jun) 又將紅外激光倍頻產(chan) 生了綠色激光,正是這種綠色激光發揮了巨大作用,給對方造成心理上的打擊。可以說,人類第一次使用的激光武器與(yu) 科幻片《星球大戰》中的激光武器非常像,都是發出紅紅綠綠的光,並且都有殺傷(shang) 力。
人被激光擊中
會(hui) 發生什麽(me) ?
很多人覺得激光武器殺傷(shang) 力這麽(me) 大,對人來說無疑也是致命的,但實際上激光對人的殺傷(shang) 性還很難說。
激光的能量最終是聚集在一個(ge) 點上的,如果激光擊中人的皮膚,其產(chan) 生的熱效應會(hui) 先使這處皮膚燙傷(shang) ,如果繼續往裏,會(hui) 遇到血液與(yu) 體(ti) 液,這些液體(ti) 是流動的,當激光使這處液體(ti) 汽化,還有其他液體(ti) 流過來,此外裏麵還有骨骼等組織,這些都會(hui) 消耗激光的能量。#p#分頁標題#e#
所以當激光擊中人以後,其發生的反應還是難以預料的,目前也沒有相關(guan) 實驗結果。曾有報道拿豬肉做實驗,當激光擊中豬肉後,僅(jin) 在豬肉上形成一個(ge) 幾毫米的凹坑,但這也不能代表人體(ti) 被激光擊中後會(hui) 產(chan) 生的現象。
據悉,美國軍(jun) 艦“龐塞號”上的武器一個(ge) 人就能操作,費用低廉,將改變未來的海戰模式
1.不見高能光束,隻見目標起火
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。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:在相對較低的強度下,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。
2.隻要瞄得準,目標根本無處可逃
3.耗費低,單次發射成本不到1美元4.令敵軍(jun) 無人機毫無征兆失去控製
激光武器一大優(you) 勢是快。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,或者要計算判斷軌跡。而激光的速度是每秒鍾30萬(wan) 公裏,飛1公裏隻要3微秒,無人機隻能飛0.3毫米。換言之,隻要瞄得準,目標根本無處可逃。
此外,激光的能量集中,不容易發散消耗,也不受電磁幹擾。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。
3.耗費低,單次發射成本不到1美元
激光還有一個(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。為(wei) 了確保攔截成功,麵對一個(ge) 來襲目標,可能會(hui) 發射多枚攔截導彈。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。激光發射設備本身建造成本比較高,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,單次發射成本就已降到1000美元以下,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”。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。
4.令敵軍(jun) 無人機毫無征兆失去控製
近幾年的多次測試中,美國激光武器的實驗靶子是無人機和快艇。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。艦載激光器還曾將試驗用的摩托艇燒毀。
在美國媒體描繪的未來戰爭場景中,敵對國的無人飛機在逼近美國海軍艦艇時,不見美軍的防空導彈發射,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快艇,其關鍵部位的溫度也是不聲不響陡然升高,很快燃燒成為火球,甚至爆炸沉沒。這些讓人防不勝防的戰果,正是美軍激光武器帶來的。激光武器還遠不能用“萬能”來形容,在有些地方這些缺點影響尤為重大。
瓶頸:
弱點:
能量轉換效率尚不足
南京理工大學的專(zhuan) 家介紹,在日常生活中,我們(men) 會(hui) 看到老師用到的“激光教棒”,其功率隻有零點幾瓦,用到的電很少,輸出激光攜帶的能量也小,不會(hui) 對人體(ti) 造成致命的傷(shang) 害。而激光武器的輸出功率,起碼要達到上萬(wan) 瓦,那就要供給很高的電功率。目前不論美國還是俄羅斯研製的車載激光武器,需要數輛10噸的車輛才能裝下。
而美國的艦載激光武器,電視上看到的是在軍(jun) 艦表麵的裝備,就和一個(ge) 炮架差不多大,但實際上軍(jun) 艦甲板下麵還有一個(ge) 龐大的設備在支撐。所以如何讓激光武器小型化,以及能量轉換效率最大化,即把電能盡量多地轉換成光能,是目前科研麵臨(lin) 的最大難題。
對高速導彈戰鬥機難以長時間瞄準
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) 作用時間才能真正有效破壞。“龐塞號”激光武器項目的負責人彼得·莫裏森解釋稱,激光器的功率雖然高,但要想形成對超高速目標的殺傷(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。要持續準確地令激光束在敵軍(jun) 飛行器表麵某一點長期停留,難度非常高。
弱點:
霧霾會(hui) 使其“元氣大傷(shang) ”
激光武器最致命的弱點就是霧霾。
因為(wei) 激光的波長一般在微米以下,可見光主要集中在0.4~0.7微米間。在一般情況下,激光在大氣中是暢通無阻的。但遇到霧霾天氣,空氣中懸浮的各種小顆粒就成為(wei) 它前進的阻礙。因為(wei) 這些小顆粒是由各種物質組成,燃燒或汽化它們(men) 就要消耗不同的能量,所以一路過來,到達目標時激光能量可能已經消耗大半“元氣大傷(shang) ”,無法對目標形成致命打擊。
反製:
新式材料成為(wei) 阻擋之“盾”
激光武器目前的水平還隻是能燒毀鋼板這樣的材料,陶瓷材質的就難以燒毀,但有些武器的材質非常複雜,如由鋼板和其他材料組成的“三明治”複合形式,再裏麵還有別的材質,激光武器能擊穿第一層材料,不見得能擊穿裏麵的材料。因此,目前的激光武器也在往多樣化方向發展:射出不同頻率和性能的光波,這樣可以有針對性地打擊目標。
射程短:
地麵上有效射程僅(jin) 10公裏左右
激光隻能走直線,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。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。
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