李有觀 編譯
世界主要國(guó)家的定向能武器
李有觀 編譯
長(zhǎng)期以來,射線槍一直是科幻小說中的重要武器。在美國(guó)科幻影片《星際迷航》中,角色們使用了手持激光槍或者相位槍。美國(guó)另外一部科幻影片《星球大戰(zhàn)》中出現(xiàn)的爆能槍可以發(fā)射粒子束能量脈沖。在其他一些文學(xué)作品、電影和電視劇中,還出現(xiàn)了分解射線、等離子步槍、脈沖步槍等許多稀奇的武器,這些武器通常是手持型的,也有安裝在各種機(jī)械上使用的。這些不同尋常的武器都屬于定向能武器。
定向能武器,又叫“束能武器”,是利用激光束、微波束、粒子束、等離子束、聲波束等能量,產(chǎn)生高溫、電離、輻射、聲波等綜合效應(yīng),采取束的形式向一定方向發(fā)射,用以摧毀或損傷目標(biāo)的武器系統(tǒng)。
在冷戰(zhàn)結(jié)束前,美國(guó)計(jì)劃開發(fā)定向能武器來抵御蘇聯(lián)的核武器,這也是針對(duì)蘇聯(lián)企圖通過在太空部署激光武器和干擾器來?yè)屨几叩氐囊环N應(yīng)對(duì)措施。1983年3月,美國(guó)總統(tǒng)里根提出了雄心勃勃的“戰(zhàn)略防御計(jì)劃”,使用地面和太空系統(tǒng)來保護(hù)美國(guó)免遭洲際彈道導(dǎo)彈的攻擊,后來這個(gè)計(jì)劃得到了一個(gè)有點(diǎn)嘲弄意味的綽號(hào)—“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃?!皯?zhàn)略防御計(jì)劃”對(duì)部署定向能武器,特別是激光武器來摧毀飛行中的洲際彈道導(dǎo)彈的可能性進(jìn)行了研究。盡管這項(xiàng)計(jì)劃不切實(shí)際,而且成本非常昂貴,以致最終被取消,但是該計(jì)劃為一些實(shí)用定向能武器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
定向能武器可以在不使用彈頭的情況下將能量精確地投射到目標(biāo),從而達(dá)到預(yù)期效果,不論這種效果是致命性的還是非致命性的。定向能武器發(fā)射的能量可以是電磁輻射、聲波或者微粒子。
世界上許多國(guó)家都在研究激光武器。在目前研究的所有定向能武器中,激光武器是最有前途的。激光武器是利用激光束來攻擊目標(biāo),具有快速、靈活、精確和抗電磁干擾等優(yōu)異性能,在光電對(duì)抗、防空和戰(zhàn)略防御中可發(fā)揮獨(dú)特作用。
美國(guó)在研制激光武器方面位于世界前列。早在1996年,美國(guó)和以色列就聯(lián)合實(shí)施了“戰(zhàn)術(shù)高能激光器”項(xiàng)目,也被稱為“鸚鵡螺”項(xiàng)目,目的是研制用來對(duì)付小口徑火箭彈的軍用激光器(以色列北部的城鎮(zhèn)經(jīng)常遭受這種火箭彈的襲擊)。戰(zhàn)術(shù)高能激光器應(yīng)用了氟化氘化學(xué)激光技術(shù),由指揮中心、雷達(dá)、目標(biāo)跟蹤望遠(yuǎn)鏡、激光器、燃料容器以及旋轉(zhuǎn)鏡構(gòu)成。在測(cè)試期間,盡管受到條件限制,戰(zhàn)術(shù)高能激光器還是摧毀了46枚火箭彈、火炮炮彈和迫擊炮彈。目前,美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局正在進(jìn)行的一個(gè)研究項(xiàng)目是“高能液態(tài)激光區(qū)域防御系統(tǒng)”。據(jù)稱,這種液體制冷型激光器的體積和重量只有目前同樣功率激光器的十分之一。美國(guó)計(jì)劃將這種激光系統(tǒng)安裝在戰(zhàn)斗機(jī)上,用于擊落來襲的火箭或?qū)??!案吣芤簯B(tài)激光區(qū)域防御系統(tǒng)”還具有實(shí)施進(jìn)攻任務(wù)的強(qiáng)大能力,不僅可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確打擊,還降低了產(chǎn)生附帶損害的可能性。
有報(bào)道稱,美國(guó)海軍研制的激光武器系統(tǒng)(LAWS)已經(jīng)于2014年夏天安裝在“龐塞”號(hào)兩棲船塢運(yùn)輸艦上,并成功進(jìn)行了測(cè)試。LAWS是一種固態(tài)激光武器,能夠有效地攻擊無人機(jī)和快艇等目標(biāo),據(jù)說該系統(tǒng)至少已經(jīng)摧毀了一架測(cè)試無人機(jī)。因?yàn)檫@種武器系統(tǒng)不需要推進(jìn)劑和炸藥,所以只要能源充足,它就可以連續(xù)進(jìn)行射擊。其發(fā)射一次的成本極低,據(jù)稱只需要1美元,這與發(fā)射一枚導(dǎo)彈高達(dá)數(shù)十萬美元的成本形成了鮮明對(duì)照。LAWS是一種即插即用的武器系統(tǒng),只需要稍微改裝就能裝備在各種軍艦上,軍艦上現(xiàn)有的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)都可以供其使用。按照設(shè)想,LAWS在開始階段只用來對(duì)付小型船舶和低速飛行的無人機(jī)。入侵者可能首先被強(qiáng)烈的光照射,這是在警告入侵者離開。如果強(qiáng)光照射不起作用,那么就可以選擇發(fā)射大功率激光來摧毀它。由于軍艦燃料也可為激光器補(bǔ)充能源,這使LAWS的后勤保障變得更加簡(jiǎn)便。隨著無人駕駛設(shè)備在全球范圍內(nèi)擴(kuò)散,使用類似于LAWS這樣能夠以極低的成本摧毀敵人無人機(jī)的武器將是一種巨大的優(yōu)勢(shì)。
美國(guó)空軍也一直在研究激光武器。2008年,美國(guó)空軍研制的先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)激光器(ATL)被安裝在一架C-130“大力神”運(yùn)輸機(jī)上,這種激光器能夠產(chǎn)生強(qiáng)度足以致命的紅外激光束。ATL的升級(jí)版是一種功率更大的激光器YAL-1,已經(jīng)被安裝在改裝的波音747-400F飛機(jī)上,用于對(duì)付敵方發(fā)射的導(dǎo)彈。YAL-1機(jī)載激光器是功率達(dá)到兆瓦級(jí)的氧碘化學(xué)激光器,可用于攔截和摧毀助推階段的戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈。據(jù)稱,這種機(jī)載激光器在2010年至少摧毀了兩枚測(cè)試導(dǎo)彈。美國(guó)空軍正在計(jì)劃將相同的機(jī)載激光器安裝在高空飛行的無人作戰(zhàn)飛機(jī)上。
裝備在“龐塞”號(hào)的激光武器系統(tǒng)
美國(guó)研制的PHASR非致命激光步槍
早在20世紀(jì)60年代,蘇聯(lián)就開始研究激光武器。20世紀(jì)70年代中期,蘇聯(lián)地面反衛(wèi)星激光器開始進(jìn)行試驗(yàn)。1975年10月,蘇聯(lián)連續(xù)5次用氟化氫激光器照射兩顆飛臨西伯利亞上空的美國(guó)用于監(jiān)視洲際彈道導(dǎo)彈發(fā)射井的早期預(yù)警衛(wèi)星,使其失效達(dá)4小時(shí)之久。1981年,蘇聯(lián)進(jìn)行的一系列激光武器打靶試驗(yàn),均獲成功。蘇聯(lián)在80年代中期就部署了若干地面激光武器系統(tǒng),80年代后期,又研制出空中激光武器樣機(jī),并進(jìn)行了試驗(yàn)。80年代末~90年代初,蘇聯(lián)進(jìn)行了18次激光武器試驗(yàn),其中11次獲得成功。2005年2月,在第七屆阿布扎比國(guó)際防務(wù)展上,俄羅斯防務(wù)裝備出口公司首次展示了一種小型的便攜式激光武器。這套激光武器全重56千克,由激光發(fā)生器、蓄電池和雷達(dá)系統(tǒng)等部分組成,能自動(dòng)跟蹤、鎖定敵方軍人或反坦克系統(tǒng),然后發(fā)射激光束,它發(fā)射的激光不會(huì)致人死亡,但是可以造成敵方士兵和技術(shù)裝備長(zhǎng)時(shí)間地喪失戰(zhàn)斗力,其作用距離為0.3~1.5千米,可裝備警察和特種部隊(duì)。2012年2月,俄羅斯啟動(dòng)了一個(gè)耗資15億美元的項(xiàng)目,用于新型高能激光武器的研發(fā),將高能激光武器作為其提高威懾力和攻擊能力的重要手段。
據(jù)印度的《印度斯坦時(shí)報(bào)》報(bào)道,印度國(guó)防研究與發(fā)展組織向媒體披露了印度多種激光武器的研制項(xiàng)目。其中技術(shù)最成熟的是用于暫時(shí)削弱暴亂人群視力或者使他們暫時(shí)致盲的手持激光器,這種激光器的優(yōu)勢(shì)在于不需要進(jìn)行精確瞄準(zhǔn)和射擊,能讓安全部隊(duì)在不造成人身傷害的情況下驅(qū)散人群。印度還在研制一種防空激光武器,主要對(duì)付敵方固定翼飛機(jī)和直升機(jī),射程為10千米。另一種正在研制的激光武器是彈藥引爆系統(tǒng),它利用激光在安全距離外引爆爆炸物。據(jù)說印度還有一項(xiàng)雄心勃勃的激光武器研制計(jì)劃—利用高能激光器擊落敵方處于助推階段或者末端的彈道導(dǎo)彈,目前這一技術(shù)仍然處于初始階段。
英國(guó)軍隊(duì)的飛機(jī)早在20世紀(jì)80年代就開始裝備能夠使人致盲的激光器。2011年,英國(guó)又專門開發(fā)出強(qiáng)化的致盲激光武器,用于保護(hù)受到海盜威脅的船只。據(jù)稱,英國(guó)還將研究超大功率的激光武器。
法國(guó)在激光武器的研發(fā)領(lǐng)域較為先進(jìn),已制定在不同平臺(tái)上發(fā)射激光的方案,開始研發(fā)射程為10千米的激光器。法國(guó)軍隊(duì)已經(jīng)裝備激光制導(dǎo)導(dǎo)彈,增強(qiáng)空軍的打擊能力。
日本也在研發(fā)激光武器,以面對(duì)朝鮮日益加劇的軍事威脅。日本防衛(wèi)省稱,朝鮮發(fā)射導(dǎo)彈以及進(jìn)行核試驗(yàn),給日本的安全帶來了不穩(wěn)定因素,因此日本必須加強(qiáng)防空能力。日本將首先研發(fā)地面發(fā)射的激光武器,以后還要研發(fā)機(jī)載激光武器。
雖然激光武器越來越受到軍方重視,但是在廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)之前仍然需要解決許多關(guān)鍵問題。例如,云、雨、霧甚至灰塵都會(huì)使激光束的強(qiáng)度大大降低。激光武器所消耗的能量大部分都轉(zhuǎn)化成了無用的熱量;為了避免因溫度過高而導(dǎo)致?lián)p壞,激光武器必須配備體積龐大又笨重的冷卻設(shè)備等。
從事定向能武器研究的專家稱,激光武器的功率在不斷增加,系統(tǒng)的重量在不斷減少,激光束的質(zhì)量在不斷改善。最重要的是,我們距離目標(biāo)越來越近了。由于必須解決激光武器溫度過高的問題,因此目前更可行的的方法是部署激光武器來保護(hù)重要的固定設(shè)施(例如核電站),這樣激光武器所需要的冷卻水和電力就不是大問題了。在海上也是這樣,大型核動(dòng)力航空母艦擁有充足的能源和取之不盡的水來使激光武器有效冷卻。然而,要將激光武器安裝在作戰(zhàn)飛機(jī)上有效使用,仍然是一個(gè)任重道遠(yuǎn)的任務(wù)。
美國(guó)的微波武器
微波武器又叫電磁脈沖武器,它是利用高能量的電磁波輻射去攻擊目標(biāo),屬于射頻定向能武器的一種。微波武器主要由高功率發(fā)射機(jī),大型高增益天線與瞄準(zhǔn)、跟蹤和控制等系統(tǒng)組成,通常對(duì)遠(yuǎn)距離重要軍事目標(biāo)和現(xiàn)代武器系統(tǒng)的光電設(shè)備進(jìn)行干擾,以及引爆各種彈藥或直接摧毀目標(biāo)。目前世界上有少數(shù)國(guó)家正在研究微波武器。
美國(guó)作為超級(jí)軍事大國(guó),一直在研究微波武器。早在1987年,美國(guó)國(guó)防部就把高功率微波武器列為五大關(guān)鍵技術(shù)之一。美國(guó)的一些重要發(fā)展計(jì)劃都列入了微波武器項(xiàng)目。美國(guó)各軍種對(duì)微波武器都有特殊的要求:陸軍提出戰(zhàn)術(shù)微波武器要能安裝在大型履帶戰(zhàn)車上,而且要把定向性極高的天線裝在直立的桅桿上,以利于最佳瞄準(zhǔn);空軍要求微波武器體積小、重量輕,并采用專用天線;海軍的艦載微波武器要求具有高功率、大天線和較遠(yuǎn)的作用距離。
俄羅斯的微波武器技術(shù)研究也處于世界領(lǐng)先地位。2001年10月,俄羅斯在國(guó)際航天展期間展示了一種Ranets-E微波武器系統(tǒng),這是一種移動(dòng)微波武器防御系統(tǒng),可以被安裝在固定或機(jī)動(dòng)載體上,工作在厘米波段,能夠產(chǎn)生10~20納米的脈沖,其輸出功率超過500兆瓦,作用距離為1~10千米,可使來襲戰(zhàn)機(jī)與導(dǎo)彈的電子設(shè)備失效。
英國(guó)從20世紀(jì)80年代以來大力發(fā)展微波武器技術(shù)。一個(gè)位于英國(guó)西南部的秘密工廠曾研制多種高功率微波武器。英國(guó)今后的工作是研制小型化和可重復(fù)使用的高功率微波武器。
德國(guó)也一直非常重視微波武器的研究工作。2004年6月,德國(guó)軍方代表在英國(guó)倫敦舉行的定向能武器研討會(huì)上透露,德國(guó)重要的防務(wù)產(chǎn)品制造商—萊茵金屬公司正在研究用于防空作戰(zhàn)的高功率微波武器,這種高功率微波武器將用于對(duì)付小型巡航導(dǎo)彈和無人機(jī)。
粒子束武器是利用加速器把帶電粒子或中性粒子加速到極高的速度,并通過電極或磁集束形成非常細(xì)的粒子束流發(fā)射出去,攻擊目標(biāo)。粒子束武器一般由粒子加速器、高能脈沖電源、目標(biāo)識(shí)別與跟蹤系統(tǒng)、粒子束精確瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)和指揮控制系統(tǒng)等組成。俄羅斯和美國(guó)都在積極研究粒子束武器,但是因?yàn)榇嬖谝幌盗械募夹g(shù)難題,地面和空中粒子束武器目前尚處于實(shí)驗(yàn)室的可行性驗(yàn)證階段,估計(jì)2020年以后才有可能進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)部署。
等離子武器就是粒子束武器的一種,可在瞬間打擊各種空中目標(biāo),對(duì)于真假目標(biāo)能夠一并摧毀,可有效地對(duì)付來自太空和高、中、低空大氣層內(nèi)的各種飛機(jī)、導(dǎo)彈的襲擊。其發(fā)射的是亞原子粒子束、亞原子粒子脈沖或者亞原子粒子流。據(jù)報(bào)道,俄羅斯已成功研制試驗(yàn)型等離子武器,它由超高頻電磁波發(fā)生器、定向天線、電源及控制系統(tǒng)組成,采用集裝箱式模塊結(jié)構(gòu)。
聲波武器或超聲波武器等定向能武器是利用聲波或超聲波聚焦束來使敵人致傷、致殘甚至殺死對(duì)手。
粒子加速器
定向能武器作為一種可以顛覆現(xiàn)有軍事優(yōu)勢(shì)的武器,日益受到各國(guó)的追捧,更是軍事強(qiáng)國(guó)的重點(diǎn)研究方向。隨著定向能武器從實(shí)驗(yàn)室走向戰(zhàn)場(chǎng),必將改變未來的作戰(zhàn)模式。
編譯自《印度防務(wù)評(píng)論》
責(zé)任編輯:劉靖鑫