謝瑞強

平地起驚雷—地基激光武器實戰(zhàn)化程度不斷提高

謝瑞強

專題—激光武器

提起激光武器，大家并不陌生。自美國在20世紀60年代研制成功第一臺“紅寶石”激光器以來，激光技術(shù)就引起了包括軍事領(lǐng)域在內(nèi)的各領(lǐng)域的高度關(guān)注。在過去的2014年里，美軍部署艦載激光武器被評為美國2014年七大重要技術(shù)突破之一。

在很長一段時間里，由于激光武器一些關(guān)鍵技術(shù)沒有突破，制約了激光武器實戰(zhàn)化部署，但隨著時間的推移，高能激光武器經(jīng)過40余年發(fā)展，制約高能激光武器實戰(zhàn)化部署的關(guān)鍵技術(shù)正逐步得到解決。2014年8月，搭載有激光武器系統(tǒng)的美國海軍“龐塞”號船塢登陸艦被派往波斯灣執(zhí)行任務，這是高能激光武器發(fā)展歷史上一件具有里程碑意義的事件。實戰(zhàn)化部署艦載高能激光武器意味著激光武器的時代已經(jīng)來了。

對于作為新概念武器家族重要成員的高能激光武器來說，過去的2014年是其發(fā)展的關(guān)鍵一年，軍事強國多種高能激光武器測試成功或試驗性實戰(zhàn)部署表明，地基激光武器實戰(zhàn)化程度有了相當大程度的提高，尤其是戰(zhàn)術(shù)高能激光武器在軍事需求和技術(shù)發(fā)展的推動下，已經(jīng)具備軍隊進行實戰(zhàn)部署能力。

地基高能激光武器知多少

自美國在20世紀60年代研制成功第一臺“紅寶石”激光器以來，激光技術(shù)就引起了包括軍事領(lǐng)域在內(nèi)的各領(lǐng)域的高度關(guān)注。激光技術(shù)在軍事領(lǐng)域運用比較廣泛，按激光輸出功率可分為低能激光武器和高能激光武器。低能激光武器以弱激光的激光器為核心，諸如激光測距、激光通信、激光雷達等屬于低能激光武器。高能激光武器以強激光的激光器為核心，結(jié)合跟蹤瞄準器和光束控制系統(tǒng)等配套系統(tǒng)，利用激光作為能量毀傷目標或使之失效。

目前，世界上沒有高能激光武器的標準定義，一般認為平均輸出功率大于等于20千瓦或每個脈沖的能量大于等于30千焦的激光武器稱為高能激光武器。高能激光武器是利用激光的高能量密度特性來燒蝕被照射目標，從而實現(xiàn)對被照射目標的毀傷或去功能化。激光毀傷目標的過程主要是：目標不斷吸收照射在其表面上的部分激光能量，被激光照射的部分不斷被加熱、升溫，當溫度升高到一定程度時，被激光照射的部分就開始熔化，甚至氣化，進而形成凹坑或穿孔，甚至由于高溫產(chǎn)生的高壓而產(chǎn)生熱爆炸，造成目標結(jié)構(gòu)的破壞，從而實現(xiàn)對目標的毀傷或去功能化。

高能激光武器對目標的毀傷或去功能化是一種綜合破壞的過程，會產(chǎn)生三種效應：燒蝕效應、激波效應和輻射效應。上文提到激光照射使目標部分溫度升高，進而造成凹坑或穿孔就屬于燒蝕效應。激波效應就是在氣化過程中產(chǎn)生的蒸汽在向外噴射時會給目標以反射作用，這相當于一個脈沖載荷作用到目標上，可導致材料拉斷。輻射效應主要指激光在目標上所產(chǎn)生的等離子可能發(fā)射紫外線或X射線，這會對目標結(jié)構(gòu)和目標內(nèi)部電子元器件造成損傷。

陸基高能激光武器作戰(zhàn)想象圖

和傳統(tǒng)火炮等動能武器發(fā)射有質(zhì)量的“彈”不同，高能激光武器發(fā)射的“彈”是沒有質(zhì)量或基本上可以忽略不計的。由于激光接近以光速傳播并接近直線傳輸，超快的速度使激光束從發(fā)射到命中目標需要的時間非常短，因此高能激光武器在攻擊目標時一般不需要計算攔截目標的提前量，可以做到指哪打哪，非常適合攔截高速或高機動目標。除了具備指哪打哪的優(yōu)點外，高能激光武器還具有反應速度快、打擊精度高、費用低等優(yōu)點，因此其在軍事上的運用前景一直備受矚目。

地基高能激光武器是按照高能激光部署方式進行分類而出現(xiàn)的具體細分。顧名思義，地基高能激光武器部署在地面，安裝在地面基座平臺或車輛上。按照作戰(zhàn)任務設定的不同，地基激光武器又可分為地基戰(zhàn)略激光武器和地基戰(zhàn)術(shù)激光武器。戰(zhàn)略激光武器用于反彈道導彈、反衛(wèi)星等作戰(zhàn)，其打擊距離為數(shù)百千米甚至數(shù)千千米，主要執(zhí)行遠程打擊任務。戰(zhàn)術(shù)激光武器主要用于近程作戰(zhàn)，打擊距離一般在幾千米至20千米，防空反導、摧毀簡易爆炸裝置等都是戰(zhàn)術(shù)激光武器的作戰(zhàn)任務。

地基高能激光武器能干啥

反衛(wèi)星 眾所周知，軍用衛(wèi)星在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的作用不斷增強，衛(wèi)星可全天候、全天時和近實時地獲取戰(zhàn)場信息，并為己方提供衛(wèi)星導航、通信等作戰(zhàn)支援，被認為是直接支援戰(zhàn)爭作戰(zhàn)行動不可或缺的裝備。有矛必有盾，衛(wèi)星作用的增強催生了反衛(wèi)星武器。高能激光武器的重要特性使之成為反衛(wèi)星武器發(fā)展的重點。在冷戰(zhàn)時期，美蘇兩國對反衛(wèi)星高能激光武器的研制投入了大量資源和精力。有資料顯示，蘇聯(lián)曾在冷戰(zhàn)時期運用地基戰(zhàn)略激光武器致盲美國導彈預警衛(wèi)星和光學偵察衛(wèi)星。美國在冷戰(zhàn)時期也對地基戰(zhàn)略激光武器攻擊衛(wèi)星進行了廣泛的試驗。1997年，美國陸軍就公開了一次反衛(wèi)星地基激光武器試驗。

反彈道導彈彈道導彈尤其是攜帶核彈頭的洲際彈道導彈一直被認為是最具威脅的戰(zhàn)略武器之一。自彈道導彈誕生以來，如何對付彈道導彈成為各軍事強國重點考慮的問題。激光問世后，其就被認為是攔截彈道導彈的最有效武器之一。受目前激光技術(shù)水平的限制，反彈道導彈地基激光武器的發(fā)展還比較緩慢，因為其功率還無法達到攔截再入核彈頭的要求。再入大氣層核彈頭尺寸較小，并且其彈頭材料因要接受再入大氣層的考驗，抗燒蝕能力非常強，加上一些核彈頭采用機動彈道或旋轉(zhuǎn)，加大了攔截的難度。而上升段和中段反導也還有許多技術(shù)難點有待解決，因此地基激光武器攔截彈道導彈仍存在諸多技術(shù)問題。

反巡航導彈巡航導彈飛行高度低，雷達反射截面積小，對防空系統(tǒng)具備較強的穿透力，因此其具備較好的突防效果，再加上其精確的打擊精度和較為可觀的毀傷效果，迅速讓巡航導彈成為遠程精確打擊的利器。巡航導彈作為一種遠程精確打擊彈藥，已經(jīng)成為“非接觸作戰(zhàn)”等作戰(zhàn)理論的重要支柱，特別是其在戰(zhàn)爭初期壓制摧毀敵防空系統(tǒng)、后勤基地、機場等戰(zhàn)略目標的重要作用已經(jīng)得到實戰(zhàn)的檢驗。海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭等后冷戰(zhàn)時代的高技術(shù)局部戰(zhàn)爭都證明了巡航導彈是一員得力的“踹門者”。巡航導彈防御一直被視為世界防空的重要難題，一系列激光武器攔截巡航導彈的試驗表明，激光武器是攔截巡航導彈的有效武器，其低成本、高精度等優(yōu)點非常適合攔截巡航導彈的多波次密集攻擊。

波音公司的激光武器—“復仇者”

反無人機隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，無人機大規(guī)模運用于作戰(zhàn)的比例會不斷提高，因此如何防范無人機也是現(xiàn)代防空作戰(zhàn)的重要課題。目前，在防范無人機作戰(zhàn)中，隱身無人機和飛行在低空的小型/微型無人機是最難防御的兩種目標。2014年鬧得沸沸揚揚的朝鮮無人機入侵韓國事件就涉及到防范低空小型/微型無人機問題。小型/微型無人機在防空作戰(zhàn)中屬于低慢小目標。低慢小目標是對低空慢速小型飛行器或浮空器的統(tǒng)稱，飛行高度通常在1000米以下，飛行速度小于200千米/小時，雷達反射截面積小于2平方米。由于低慢小目標飛行高度低、體積小，加上復雜的低空環(huán)境和地物遮擋等原因，其很難被大多數(shù)雷達和探測設備發(fā)現(xiàn)，即使發(fā)現(xiàn)了也不容易進行有效的攔截。因此，低慢小目標的防御是一個世界性難題。

韓國軍方為了提高防御小型/微型無人機等低慢小目標的能力，正在考慮購買可以攔截無人機的德國萊茵金屬公司研制的激光武器。德國是歐洲激光技術(shù)發(fā)展最快的國家，其研制的激光武器已經(jīng)進行了多次成功攔截小型無人機的試驗。萊茵金屬公司研制的激光武器功率分為30千瓦、50千瓦和60千瓦等，激光發(fā)射器集成在“天空衛(wèi)士”炮塔上，使用“天空衛(wèi)士”的探測和指揮控制系統(tǒng)，可固定部署或集成到車輛平臺上進行機動部署。激光武器以光速攻擊目標，基本不需要計算提前量。方向性很強的激光具有很高的攔截精度，可短時間內(nèi)攔截多個目標。激光武器單次攔截成本僅為幾美元，攔截時還不會產(chǎn)生碎片，附帶毀傷小，非常適合于攔截小型無人機這樣的低成本飛行器。

執(zhí)行C-RAM任務反火箭炮、火炮和迫擊炮（C-RAM），顧名思義就是運用相關(guān)武器對付敵方火箭炮、火炮和迫擊炮等間瞄火炮所發(fā)射的炮彈。雖然C-RAM很早就已經(jīng)被提出，但真正受到重視是伊拉克戰(zhàn)爭之后。在伊拉克戰(zhàn)場上，駐伊美軍頻繁遭受火箭彈和迫擊炮彈的襲擊，給美軍帶了不小的傷亡。為了提高駐伊美軍C-RAM能力，美軍開始對C-RAM任務進行論證和分析，進而催生了可執(zhí)行C-RAM任務的車載式“密集陣”系統(tǒng)。速射火炮近防系統(tǒng)雖然可解燃眉之急，但攔截概率低、存在附帶損傷和成本高等缺陷限制了其前途。其實，美軍很早就在探索運用戰(zhàn)術(shù)激光武器執(zhí)行C-RAM任務，并且取得了重大進展，實戰(zhàn)部署指日可待。

反機載精確制導彈藥現(xiàn)代戰(zhàn)場上，運用機載精確制導彈藥對敵方高價值目標進行點穴式打擊已經(jīng)成為軍事強國的慣用手段。機載空對地精確制導彈藥包括空地導彈、制導炸彈、布撒器等。隨著機載精確制導彈藥技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在其正朝著遠程化、精確化和智能化等方向發(fā)展，作戰(zhàn)效能不斷提高，對地面目標的威脅也越來越大。以往對抗機載精確制導彈藥主要依靠對投擲平臺的打擊，但隨著防區(qū)外彈藥的興起，攔截精確制導彈藥本身也開始逐漸受到重視。在這種背景下，射擊精度高、攔截成本低和多目標攔截能力強的激光武器被認為是反機載精確制導彈藥的主力，許多軍事強國對相關(guān)技術(shù)的探索也開始增多。

地基高能激光武器發(fā)展路在何方

經(jīng)過40余年的發(fā)展，高能激光武器在平均輸出功率、光束質(zhì)量和實戰(zhàn)化運用方面取得了長足的進步，其正處于轉(zhuǎn)向?qū)崙?zhàn)化部署的關(guān)鍵階段。綜觀目前地基高能激光武器的發(fā)展，地基戰(zhàn)略高能激光武器仍處于發(fā)展完善階段，由于其在反衛(wèi)星領(lǐng)域的良好運用前景，美俄等軍事強國對反衛(wèi)星高能激光武器的研制一直都非常積極。美國曾提出過反衛(wèi)星的“2010計劃”，主要內(nèi)容就是運用激光武器致盲敵國衛(wèi)星?？赡苡捎诩夹g(shù)、資金等方面問題，目前該計劃的實施沒有按預期完成，預計在2020年左右，地基反衛(wèi)星高能激光武器會進入實戰(zhàn)部署階段。

陸基高能激光武器

美國陸軍HELTD車載高能激光武器

在反導方面，地基戰(zhàn)略高能激光武器發(fā)展比較緩慢，尤其在中段和末段反導方面遇到的技術(shù)困難非常大，目前主要研究方向仍然集中于助推上升段。助推上升段的彈道導彈速度慢、殼體脆弱，更容易被擊中及摧毀，并且一旦導彈的燃料貯存箱被擊中，彈道導彈會墜落到發(fā)射國本土，造成災難性的后果。美國相關(guān)研究認為，地基戰(zhàn)略高能激光武器配備空中中繼鏡就可以有效對助推段彈道導彈進行攔截，如果整個地基攔截系統(tǒng)配備6個戰(zhàn)斗鏡和中繼鏡，可攔截地球上任何一個地方起飛的彈道導彈。雖然地基戰(zhàn)略高能激光武器反導具有誘人的前景，但也存在巨大的技術(shù)困難和風險，其仍處于研究試驗階段，離實戰(zhàn)化部署還有一段很長的路要走。

與地基戰(zhàn)略高能激光武器發(fā)展較慢相比，地基戰(zhàn)術(shù)高能激光武器發(fā)展迅速，并且一些型號已經(jīng)具備實戰(zhàn)部署的能力。2013年，美國陸軍使用車載式高能激光武器（HEL MD）進行了一個多月的C-RAM任務測試。在測試中，HEL MD攔截了90枚迫擊炮彈和多架無人機。分析認為，這種車載高能激光武器在測試中良好的表現(xiàn)，意味著美國戰(zhàn)術(shù)高能激光武器基本具備實戰(zhàn)部署能力，未來功率更高的戰(zhàn)術(shù)高能激光武器實戰(zhàn)化程度也會不斷提高。

除了美國，德國、俄羅斯等國的戰(zhàn)術(shù)高能激光武器在研制上也有了很大進展。2014年，德國萊茵金屬公司對其20千瓦、30千瓦功率的高能激光武器進行了廣泛的試驗，試驗中激光武器均成功擊毀多個無人靶機和迫擊炮彈。萊茵金屬公司稱，其研制的高能激光武器運用了光束疊加技術(shù)，并且激光完全不受天氣的影響，即使在諸如冰雪天、雨天等最惡劣的天氣條件下也能壓制摧毀目標，這是戰(zhàn)術(shù)高能激光武器技術(shù)領(lǐng)域一個不小的進步。據(jù)悉，萊茵金屬公司將研制100千瓦功率的高能激光武器，這些武器既能固定部署，也可以機動部署，具有較好的靈活性。

結(jié) 語

隨著不斷的研制和開發(fā)，地基激光武器技術(shù)水平不斷提高。可以預見，在未來戰(zhàn)爭中，地基激光武器必將扮演越來越重要的角色。高能激光武器代表了未來武器的重要發(fā)展方向之一，地基激光武器的逐步實戰(zhàn)部署將改變目前的戰(zhàn)場環(huán)境和作戰(zhàn)方式，因此，值得有志于建設一流陸軍軍事力量的大國高度關(guān)注。

責任編輯：林 森