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21世纪各国的激光武器究竟哪家更强?

21世纪各国的激光武器究竟哪家更强?

激光武器此前总是作为未来武器出现在科幻电影中,在实际使用时,激光武器由于无法达到科幻作品中那么大的能量等级,军事领域的激光应用主要集中在侦察、测绘、制导等功能。

近几年,一些国家都在加紧脚步研发激光武器,取得了相当大的进展。今天咱们就来聊一聊有关激光武器的问题。

什么是激光武器?

要想弄明白这个问题,我们还得从激光说起。激光(Laser),最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,1964 年,钱学森先生,把这种受激发射的光命名为激光并从此延续下来。

1958 年,美国科学家斯沃洛(Schawlow)和顿尼斯(Townes)在试验室中,用氖光照射稀土晶体,发出耀眼夺目的、会聚在一起的光束,他们把这种光命名为 LASER,意思是“受激辐射的光放大”。

1964 年,他们因激光的发现而双双荣获当年的诺贝尔物理奖。激光的发现在科学界迅速引起轰动,被誉为二十世纪,人类排在原子能,计算机,半导体之后,第四个非常非常重大的发明,誉为最亮的光,最准的尺,最快的刀。

激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等优秀特性,近几十年来得到快速的发展。

目前激光已广泛应用到我们生活中的方方面面的,小到手边的 CD 唱片,超市里的条码扫描仪,大到激光焊接、激光切割,用途非常广。

激光问世之初,一贯对高科技装备情有独钟的美国军方,就想把它搬上战场,但是要想把激光变成一种武器装备可不是想像的那么容易。

首先要解决二个问题,第一个,要求激光的能量足够大。第二个难题,就是如何让激光的光束克服大气条件的制约,精确照射到目标的准确部位,也就是说跟瞄问题。

1971 年,美国海军成立了高能激光计划管理办公室,开始进行激光武器的研制。最初发展方向当时发展较好的是二氧化碳气体激光器,但二氧化碳激光器的功率提升并不快,迟迟不能满足需要。

70 年代中期,开始把发展方向转向化学激光器。1978 年 3 月,化学激光器成功击毁了低空飞行的“陶式”反坦克导弹,随之转而启动“海石”化学激光器发展计划。

上世纪 80 年代初,美国里根政府提出的星球大战计划,为激光武器的研发注入了巨额资金,美国空军把努力方向集中在氧碘化学激光器(属于气体激光器)上。

并以波音 704-400F 为载机进行试验,输出功率达到兆瓦级,目标是摧毁数百公里外处于助推段的洲际导弹。

美国人克服了上百公里传输中的大气层对激光的偏转作用研究等关键课题,在 2010 年进行两次的打靶测试,部分取得了成功

上世纪 90 年代,美国陆军就开始与以色列联合研制了战术高能激光武器(THEL)。

与美国空军相似,美国陆军选择了氟化氘化学激光器,目标输出功率达到 40 万瓦,可拦截 10 公里外的飞机、火箭弹等。

1996 年,该激光器在白沙导弹靶场击落 2 枚飞行中的苏制 122 毫米火箭弹。

不过这种激光武器体积巨大,无法装载在地面车辆上,而且以上两种激光武器实际上都利用化学能为原料,每次射击需要消耗大量的氧碘化学药剂,即便是身躯庞大的波音 747 飞机,也只能装载 24 次射击的药剂。

1987 至 1988 年期间,美国海军在白沙试验场,进行一系列打靶试验,成功摧毁一枚超音速反舰导弹。

至 2000 年,美国海军已经发展了“目标1”和“目标2”两种舰载激光器,分别用于对抗空中目标和反舰导弹,实际效果不明。

2010 年,美国海军水面战研究中心与科托斯公司签署了一份价值 1,100 万美元的合同,用于发展固体光纤激光武器系统。

科托斯公司提出的技术路线与之前美国海军资助的各种研究完全不同,把发展方向定位为,集成化小功率光纤激光器。

从技术上讲,想要实现激光武器,首先要选择激光器,激光器是能产生激光的装置,相当于民用的电灯泡一类的光源,与民用光源相似。

目前能发出激光的激光器有上千种,大体上分为固态激光器、液态激光器、气态激光器、自由电子激光器等几大类。美国海军劳斯舰载激光采用的是最简单也最便宜可靠的光纤激光器。

1988 年,美国人施尼兹发明了双包层掺稀土材料铒的光纤激光器,并且描述其基本的工作原理,这种光纤激光器体积小,能量转化效率高,最高达 70%,最大的优点几乎是不需要冷却系统,光纤激光器发明后,迅速被大量商业化。

2012 年 8 月,在加洲外海的圣尼古拉斯岛上,劳斯系统首次海上打靶试验,就成功击落无人靶机。

此后试验中,先后 4 次击落无人驾驶靶机,击毁最大距离约 4 公里,通常过程是先用低能量激光实现稳定跟踪,然后发射高能量激光,大约 2 秒钟的时间即可实现击落。

激光武器的对抗目标

近年来,无人飞机和无人舰船技术发展很快,如何对付这此体积很小,速度也不快,但数量相对宠大的小目标,给雄心勃勃进行濒海作战的美国海军出了个难题。

如果用标准防空导弹或拉姆等防空导弹来打,用价值上百万的导弹来这打种几千甚至几百美元一架的无人飞机,非常不经济。

用有人操纵的密集阵来打将消耗大量的弹药,用机枪和小型机关炮来打,有人操纵和武器在摇摆的舰船上,命中率非常低,打上几百发也不见得能击毁。

劳斯系统每次射击的成本只有几十美分(宣传材料里称只有 59 美分),甚至比一发炮弹还低,还不用考虑弹药的消耗,非常的经济。

劳斯激光近程防御系统目前已进入成熟发展阶段,以整套系统采购价格只有约 1,500~1,700 万美元,要比现有密集阵系统约 3,500 万美元的采购价格便宜得多。

拉姆导弹系统尽管系统价格不算高,但单枚导弹价格已经达到了约 100 万美元,再加上激光武器无需弹药补充。

庞斯号上的劳斯系统实际上没有并入全舰电网,只是利用了台自带的小型发电机,就实现了供电,目前已经具备了连续满功率照射 2 分钟的能力,并在其后 2 小时内可充满 80% 的电量。

以目前试验中的表现,照射一架无人飞机,只需要不到 3 秒钟即可击毁,劳斯系统的经济性和可用性,是拉姆和密集阵无法比似的。

激光武器对无人飞机等小目标,在低强度的冲突中的作用有非常大的市场,随着高能光纤激光器和自由电子激光器的发展,未来必将逐步取代密集阵和拉姆导弹的作用。

激光武器的特点

激光武器在未来是最有可能取代火炮地位的武器,其最大的有点就是快狠准,正所谓天下武功唯快不破,为力不破,激光武器在速度这方面可谓是快的恐怖。

激光武器的传播速度大概为为 3x10 的八次方米每秒钟,大约为洲际导弹最快飞行速度的五万倍左右在数秒钟之内就可以到达世界任何地区

这么快的速度可以说是没有的传统武器可以比肩与防御的,如果在未来和天基武器相组合,那对于敌人来说将是噩梦,指哪打哪没有不可以攻击的地方。

激光武器的第二个优点就是准确度,大家都知道光是直线传播的,但由于地球外形的影响,陆地上激光武器并不能攻击到位于地球背面的地方,但如果激光武器可以和卫星相组合,则可以实现对任何地区的精准攻击。

第三就是成本便宜,发射距离远,国际上主要的防御武器都是靠发射一枚导弹去撞击或摧毁来袭的导弹,而且还有失败率。

比如在敌方洲际弹道导弹刚刚发射,尚处于大气层内助推飞行阶段时,靠传统的反导几乎不可能阻截,而激光武器由于速度快距离超远,不存在任何拦截距离上的问题,所以激光武器在未来将是最佳的防御装备。

美国激光武器最新成果

美国空军一名官员 19 日说,今年将开始测试一款战斗机搭载激光武器 SHiELD(盾牌)

美国洛克希德.马丁公司去年获得五角大楼“自卫高能激光演示器”项目合同,金额 2,600 万美元。

法新社报道,今年夏天将开始测试这款激光武器,明年夏天将由 F-15 型战机搭载,在空中测试。

这款激光器功率为大约 50 千瓦,将测试毁伤无人驾驶飞机或巡航导弹的能力。但现阶段仍有一些技术难关,主要是激光器的尺寸、重量和功率。

去年国外媒体报道,洛克希德马丁公司在一次实地测试中,使用新型激光武器击毁了 1.6 公里外一辆小卡车的引擎。

这种激光武器是根据一种类似的区域防御系统研制而出的,那种防御系统致力于对抗空中威胁,同样是由洛克希德马丁公司研制的。

这辆卡车并未正常行驶,而是停在一个平台上,并且保持引擎和动力系统处于启动状态。据公司发言人称,这是有文件记载的该类激光武器产生的最高能量,这也创下了新的里程碑。

洛克希德马丁公司的首席技术师 Keoki Jackson 在一份声明中称:“纤维光学激光武器正带来定向能系统的革命性改变,这项测试也让我们进一步接近于研制出可用于军用飞机、直升机、船只和卡车的轻量级固定激光武器系统”。

这种激光武器的研制借助了一项名为光束叠加的技术,本质上是将多束激光组合到一起。与其它系统中的激光武器相比,它拥有更高效和更大杀伤力的特点。

中国激光武器最新成果

去年年底有媒体披露,中国在传闻已久的量子激光武器上有了重大突破,这个突破足以改变人类军工史进程。

这款新研制的量子激光武器不但在性能方面全球领先,而且还在相关的领域上有着新的突破。

量子激光武器,说得简单一些就是依靠量子点发射激光的武器,由于这样的武器需要建立在超强功率的激光器上,所以在研发方面就要对超强功率的固体激光器有着非常高的要求。

如今中国已经可以制造出这样先进的超强功率的固体激光器,实在让人兴奋不已。

据相关资料显示,中国新研制的量子激光武器由超强功率激光器发出的激光束,可以实现在 3,000 千米远的距离上获得每平方厘米 35K 焦耳的能量密度,杀伤能力已经超过导弹,甚至还高出一个数量级。

最为可怕的是该量子激光武器有效杀伤距离超过 30,000 千米,如果未来装备服役,那可是一个非常可怕的大杀器。

相比之下,作为世界第一的军事大国美国在激光武器上却迟迟没有进展,目前美国比较成熟的激光武器是化学激光武器,虽然有着不错的威力,但是其发射激光器实在是太重了,50 吨的重量,以目前的状况来看,连部署都有问题,如果实战基本用不上。

可以说,中国目前在激光武器的研制上已经达到世界最先进水平,并且在激光武器领域有着革命性的突破,相信在未来不久,人们就可以看到真正的量子激光武器。

俄罗斯激光武器最新成果

作为军队的眼睛,军用卫星的重要性不言而喻,无论是航母、战机,还是游弋在深海的潜艇,它们的作战指挥统统离不开卫星的定位、侦察与通讯功能。

其中,美军可谓是卫星应用的典范,GPS、间谍卫星等无一不是美军所倚仗的高科技装备。

然而,成也萧何败萧何,目前,俄罗斯正在积极开发针对美国卫星网络的机载反卫星武器,一旦研制成功,卫星这一美军战力的倍增器将成美军七寸。

加装了激光武器的运输机

据俄媒消息,俄罗斯研发的机载反卫星武器为一款激光武器,旨在利用激光速度快、能量密度高、弹道笔直的特点击毁近地轨道、地球同步轨道上的卫星。

事实上,俄罗斯有着大量反卫星激光武器的技术储备,早在苏联时期,苏军便把激光武器加装在运输机上进行了大量实验,苏联解体后,陷入经济困难的俄罗斯无力继续这一实验。

20 年过去,俄罗斯的元气早已恢复,加之近年来美国加紧了对俄罗斯的军事围堵,在常规力量弱于美国的现实下,俄罗斯开始探索反卫星这一非对称作战能力。

[1]:newatlas.com/laser-weap

编辑于 2018-03-23

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