徐秉君
2014年12月,美國(guó)海軍宣布,當(dāng)年早些時(shí)候成功測(cè)試了一種新的激光武器,并聲稱(chēng)這種武器能夠精確打擊目標(biāo)。美國(guó)海軍研究辦公室發(fā)布的一段視頻,展示了去年9月份激光武器系統(tǒng)(Laws)部署在美國(guó)海軍龐塞號(hào)上并進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程。測(cè)試視頻顯示,一艘快艇遭激光槍擊中后爆炸起火,一架無(wú)人機(jī)被照射后即刻摧毀。這是美國(guó)海軍部署的首個(gè)固體激光武器,標(biāo)志著美國(guó)軍方長(zhǎng)期發(fā)展的激光武器即將投入實(shí)戰(zhàn)。
為此,美國(guó)軍方借機(jī)高調(diào)宣稱(chēng):“這是有歷史記載以來(lái)第一次部署定向能武器?!北M管有太多人對(duì)這種武器議論紛紛,但美海軍還是決定付諸實(shí)踐。美國(guó)海軍研究負(fù)責(zé)人克隆德少將介紹說(shuō),這一強(qiáng)大的激光武器系統(tǒng),將在未來(lái)的海軍作戰(zhàn)行動(dòng)中起到至關(guān)重要的作用。并聲稱(chēng),“數(shù)十年來(lái),五角大樓總在說(shuō)激光武器時(shí)代即將到來(lái),現(xiàn)在它終于要來(lái)了。”激光武器時(shí)代真的像美國(guó)所說(shuō)的那樣到來(lái)了嗎?本刊特約記者對(duì)此加以深層解讀。
投入高—研制周期長(zhǎng)
1960年,第一臺(tái)紅寶石激光器在美國(guó)物理學(xué)家西奧多·梅曼的實(shí)驗(yàn)室里誕生。這一產(chǎn)品的出現(xiàn),使得利用激光束沿一定方向攻擊目標(biāo)成為可能。激光武器是一種定向能武器,按作戰(zhàn)用途不同,可分為戰(zhàn)術(shù)激光武器和戰(zhàn)略激光武器兩大類(lèi)。其中戰(zhàn)術(shù)激光武器是利用激光作為能量,像常規(guī)武器一樣直接對(duì)敵方人員、坦克飛機(jī)等進(jìn)行殺傷破壞,打擊距離在20km左右。而戰(zhàn)略激光武器更像是一種“秒殺器”,可攻擊數(shù)千里之外的洲際導(dǎo)彈,還可攻擊太空中的偵察衛(wèi)星和通信衛(wèi)星等。
由于激光武器代表未來(lái)武器的發(fā)展方向,其機(jī)載、艦載、車(chē)載及陸基戰(zhàn)術(shù)激光武器是贏得戰(zhàn)場(chǎng)和戰(zhàn)斗的制勝利器,而天基高能激光武器是奪取宇宙空間優(yōu)勢(shì)和“制天權(quán)”的理想重器,因此世界各主要軍事大國(guó)都不惜耗費(fèi)巨資進(jìn)行研發(fā)探索。
在20世紀(jì)70年代,激光先是被用于制導(dǎo)炸彈的導(dǎo)引裝置,如美國(guó)“寶石路”系列激光制導(dǎo)炸彈在越戰(zhàn)中大顯神威。據(jù)統(tǒng)計(jì),在1972—1973年美軍在河內(nèi)和海防附近投放的“寶石路”炸彈的命中目標(biāo)率達(dá)到48%,之前美軍使用的常規(guī)炸彈命中率僅為5%,激光武器對(duì)美軍帶來(lái)了顛覆性的戰(zhàn)場(chǎng)改變。為此,美軍不斷加大投入用于激光武器的研發(fā)。
冷戰(zhàn)時(shí)期,蘇聯(lián)海軍曾用激光器致盲北約飛機(jī)機(jī)組成員和直升機(jī)飛行員;英國(guó)也曾在馬島海戰(zhàn)中首次應(yīng)用了激光炫目系統(tǒng);美海軍研發(fā)的先進(jìn)化學(xué)激光器在彈道垂直方向擊落了低空、高速飛行中的“陶”式導(dǎo)彈。接著,美海軍又研制出兆瓦級(jí)的中波紅外線(xiàn)化學(xué)激光器,在垂直彈道方向擊落了一架以2.2馬赫時(shí)速飛行的靶機(jī)。
然而,由于激光武器技術(shù)復(fù)雜,投入資金巨大,研制進(jìn)展卻緩慢等原因,使得激光武器走上一條坎坷不平的研發(fā)道路。在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,激光器帶來(lái)的“熱暈”效應(yīng)始終無(wú)法解決,因而制約了激光武器的發(fā)展,盡管研制沒(méi)有終止,但進(jìn)度卻斷斷續(xù)續(xù)。直到上世紀(jì)90年代,固態(tài)激光技術(shù)產(chǎn)生的能量逐漸達(dá)到“硬殺傷”武器要求的千瓦級(jí),才重新喚起了軍事強(qiáng)國(guó)研制激光武器的興趣。
美國(guó)不惜投入巨資進(jìn)行研發(fā),尤其是在機(jī)載激光武器研制方面,先后用16年的時(shí)間,總耗資超過(guò)50億美元的ABL機(jī)載武器研發(fā)項(xiàng)目,盡管取得多次攔截彈道導(dǎo)彈的成功試驗(yàn),但由于成本過(guò)高、技術(shù)復(fù)雜、實(shí)際可應(yīng)用性低、研制進(jìn)度一再延遲等原因,該項(xiàng)目還是于2011年底被終止。不僅如此,美國(guó)和以色列聯(lián)合研制的MTHEL激光炮,由于一直沒(méi)有走出試驗(yàn)性研究的范疇,也被五角大樓撤掉了該項(xiàng)目的撥款。盡管如此,激光武器的研制并沒(méi)有因此而止步,而是把資金轉(zhuǎn)向其它激光項(xiàng)目的研究。
優(yōu)點(diǎn)多—各國(guó)競(jìng)相研制
由于激光具有能量高、單色性、相干性和方向性好等特點(diǎn),很快就被世界軍事強(qiáng)國(guó)列入新型武器發(fā)展計(jì)劃,并成為競(jìng)相研制的新型武器之一。美英等國(guó)最先把激光技術(shù)應(yīng)用于各種武器系統(tǒng)中,并在越戰(zhàn)、馬島、海灣等多場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中證明了激光武器的價(jià)值,因此,都把激光武器作為未來(lái)武器研發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng)目。
盡管激光武器還不夠成熟完善,但經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和實(shí)戰(zhàn)的檢驗(yàn)已顯現(xiàn)出突出的優(yōu)點(diǎn):首先是高速度。激光作為武器是以高功率激光束摧毀所攻擊的目標(biāo)的,它以每秒30萬(wàn)公里的光速發(fā)射,現(xiàn)有的任何飛行器、導(dǎo)彈、艦船、車(chē)輛等移動(dòng)目標(biāo)都沒(méi)有這樣高的速度,其速度優(yōu)勢(shì)是激光武器制勝的先決條件。其次是高精準(zhǔn)。具備光速也就意味用不著考慮攻擊的提前量,也就是說(shuō),激光武器一旦瞄準(zhǔn)目標(biāo)就可以將它直接擊毀。還有高效能。激光武器可以在極短的時(shí)間里集中超過(guò)核武器100萬(wàn)倍的能量,并在瞬間聚集發(fā)射到目標(biāo)體的極小的面積上將其摧毀。同時(shí),激光武器反應(yīng)時(shí)間短,還能很靈活地改變方向,攔擊突然發(fā)現(xiàn)的低空目標(biāo)。用激光攔擊多目標(biāo)時(shí),能迅速變換射擊對(duì)象,靈活地對(duì)付多個(gè)目標(biāo)。再就是低成本。傳統(tǒng)的海軍炮彈和導(dǎo)彈發(fā)射一枚要耗費(fèi)數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)美元,而激光武器如果安裝在能產(chǎn)生數(shù)百千瓦電能的軍艦上,每發(fā)射一次成本還不到1美元,而且只要電力供應(yīng)充足,就可以源源不斷地提供這種價(jià)廉的“彈藥”。
美國(guó)在激光研究方面起步早,技術(shù)水平高,并始終走在前面。除了美國(guó)以外,還有俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)和德國(guó)等國(guó)都在加緊研制各種類(lèi)型的激光武器。經(jīng)過(guò)各軍事強(qiáng)國(guó)的不斷的研發(fā),激光武器已經(jīng)有了很大發(fā)展,研發(fā)領(lǐng)域包括低能激光武器、中能激光武器和高能激光武器。
進(jìn)入21世紀(jì),激光武器研發(fā)步入快速發(fā)展時(shí)期。特別是近年來(lái),西方軍事強(qiáng)國(guó)競(jìng)相發(fā)展激光武器,呈現(xiàn)出新的變革大勢(shì)。據(jù)媒體報(bào)道,美國(guó)波音公司的“激光復(fù)仇者系統(tǒng)”、雷聲公司的“激光區(qū)域防御系統(tǒng)”、洛克希德·馬丁公司的激光“區(qū)域防御反導(dǎo)系統(tǒng)”、德國(guó)萊茵金屬公司的50千瓦高能激光武器、歐洲導(dǎo)彈系統(tǒng)公司的40千瓦高能激光武器等都已進(jìn)入使用階段。而英國(guó)國(guó)防部國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Dstl)新近公布了一項(xiàng)定向能武器(DEW)發(fā)展計(jì)劃,目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種可進(jìn)行外場(chǎng)試驗(yàn)性發(fā)射的高能激光武器系統(tǒng)。各國(guó)競(jìng)相發(fā)展激光武器,有力推動(dòng)了新型激光武器的發(fā)展。
有缺陷—短期難以部署
盡管激光武器在研制試驗(yàn)中凸顯了多種優(yōu)勢(shì),但也暴露了諸多缺陷。除了研制成本高以外,還顯現(xiàn)出體積大、威力小、耗能高、發(fā)射距離短、受氣象條件影響大等諸多不足和缺陷,這也是激光武器長(zhǎng)期研制而一直未能部署的重要原因。
各類(lèi)激光武器系統(tǒng)與常規(guī)武器相比的確具備一系列優(yōu)勢(shì),但激光武器還存在許多缺陷和技術(shù)難題。目前激光武器系統(tǒng)的體積普遍偏大,無(wú)論是機(jī)載激光武器系統(tǒng),還是艦載激光武器系統(tǒng),以及陸基激光武器系統(tǒng)都是如此。如美國(guó)研發(fā)的機(jī)載激光武器系統(tǒng)(ABL),由于體積過(guò)大只能安裝在大型飛機(jī)波音747上,另一項(xiàng)先進(jìn)激光系統(tǒng)(ATL),也搭載在C-130運(yùn)輸機(jī)上。俄羅斯較出名的激光武器系統(tǒng)“Sokol-Echelon”,體積也不小,被安裝在重型運(yùn)輸機(jī)“伊爾-76”升級(jí)版上。
由于激光武器技術(shù)并不成熟,其現(xiàn)有發(fā)射功率不大,威力較小,只能打擊小型目標(biāo),還不能滿(mǎn)足實(shí)際作戰(zhàn)需求。即便是已部署在龐塞號(hào)的艦載激光武器系統(tǒng)(Laws),其實(shí)際攻擊能力也有限,只能對(duì)付攻擊快艇和無(wú)人機(jī)等小型目標(biāo)。
激光武器必須要有強(qiáng)大的能量來(lái)源加以保證,因此必須配備較大的儲(chǔ)能系統(tǒng),這就占據(jù)了承載飛機(jī)和艦船的寶貴的空間。美國(guó)機(jī)載激光武器系統(tǒng)(ABL)和(ATL)都使用了化學(xué)激光器,盡管這種激光器可以產(chǎn)生兆瓦級(jí)別的高能量,但同時(shí)也使操作變得笨重及不便,因?yàn)樗拇罅康幕瘜W(xué)物,并且需要沉重的激光投點(diǎn)設(shè)備。美國(guó)海軍艦載激光武器系統(tǒng),不僅體積大,而且重量也較重,不但增加了船體噸位,而且對(duì)艦船的電磁兼容性、艦船的隱身性能,以及艦艇的動(dòng)力系統(tǒng)帶來(lái)不同程度的影響。況且激光武器發(fā)射耗能極大,需要復(fù)雜龐大的供電系統(tǒng),使得激光武器不能大量投入使用。
發(fā)射距離長(zhǎng)短是激光武器的一項(xiàng)重要指標(biāo),受現(xiàn)有技術(shù)因素制約,目前研制的激光武器的發(fā)射距離還不能令人滿(mǎn)意。美國(guó)海軍龐塞號(hào)軍艦安裝的是功率為30千瓦的固體激光原型機(jī),其發(fā)射距離在良好氣象條件下才能達(dá)到10km左右。
激光武器最突出的缺陷是受氣象條件制約,目前還不能實(shí)現(xiàn)全天候作戰(zhàn)。如果實(shí)施遠(yuǎn)距離打擊,激光武器就會(huì)受到大霧、大雪、大雨等天氣的影響,因?yàn)楣馐鴷?huì)因?yàn)檎凵涠l(fā)散,起不到攻擊效果,其自身生存能力也有待考驗(yàn)。有關(guān)專(zhuān)家介紹說(shuō),激光由于受到大氣內(nèi)水分、塵埃等的影響,作用距離不遠(yuǎn),而且空氣稀薄的不同也會(huì)產(chǎn)生折射等物理現(xiàn)象,因此射程越遠(yuǎn)的激光武器就需要越大的功率,這對(duì)于激光武器的發(fā)展來(lái)說(shuō)仍是一個(gè)瓶頸。
從激光武器存在的問(wèn)題及缺陷可以看出,研發(fā)成本嚴(yán)重超支、研制進(jìn)度一再推延、技術(shù)不成熟且多種關(guān)鍵技術(shù)還有待攻克,尤其是有待進(jìn)一步小型化,這些問(wèn)題的存在極大限制了激光武器的發(fā)展,成為激光武器列裝部隊(duì)的一大障礙,使激光武器在短時(shí)間內(nèi)還難以部署和大量使用。
潛力大—未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)“撒手锏”
激光武器顯現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)和巨大潛力是毋庸置疑的,特別是當(dāng)美國(guó)海軍在龐塞號(hào)首次部署激光武器后,美國(guó)軍方樂(lè)觀(guān)地宣稱(chēng)激光武器時(shí)代“它終于要來(lái)了”。
激光武器時(shí)代真的到來(lái)了嗎?判定一種武器是否具有時(shí)代意義,起碼應(yīng)具備先進(jìn)性、獨(dú)特性、威懾性、經(jīng)濟(jì)性、適用性、普及性等特征。也就是說(shuō),一種新武器只有成為一個(gè)時(shí)期的主流或威懾力量時(shí)才能以它命名代表一個(gè)時(shí)代。如冷兵器時(shí)代、熱兵器時(shí)代,細(xì)分又可分為艦炮時(shí)代、噴氣時(shí)代、導(dǎo)彈時(shí)代、核武器時(shí)代等。盡管激光武器具備了某些代表時(shí)代的特征,但目前還未成為主流武器,其性能和威力還遠(yuǎn)低于常規(guī)武器,即使認(rèn)為單次發(fā)射成本較低,但前期研制和后期部署安裝成本巨大,特別是至今還未形成全天候作戰(zhàn)能力,這也是激光武器長(zhǎng)期不能列裝的主要原因。因此,現(xiàn)階段把激光武器作為一種引領(lǐng)時(shí)代的主流武器還為時(shí)尚早。
不過(guò)世界各國(guó)都看到了激光武器的巨大潛力,因此競(jìng)相列為本國(guó)優(yōu)先發(fā)展的新一代武器“撒手锏”項(xiàng)目。特別是美國(guó)在高能激光武器研制方面,更注重于體系發(fā)展。天基激光武器是美國(guó)遠(yuǎn)期全球?qū)椃烙芰Φ闹匾M成,可在全球范圍內(nèi)摧毀大氣層中的導(dǎo)彈和太空衛(wèi)星。地基反衛(wèi)星激光武器主要利用高能激光對(duì)衛(wèi)星上光電傳感設(shè)備進(jìn)行破壞。機(jī)載激光武器是一種戰(zhàn)區(qū)防御激光武器,主要用來(lái)摧毀戰(zhàn)區(qū)彈道導(dǎo)彈、低軌道衛(wèi)星和戰(zhàn)斗機(jī)。戰(zhàn)術(shù)高能激光武器的任務(wù)是攔截近程火箭彈、巡航導(dǎo)彈、反輻射導(dǎo)彈及各種飛機(jī),其中較成熟的有美國(guó)諾格公司“天空衛(wèi)士”機(jī)動(dòng)性戰(zhàn)術(shù)高能激光防空武器系統(tǒng),該系統(tǒng)目前已在以色列等國(guó)成功部署。
在美軍宣布部署激光武器前不久,美國(guó)洛克希德·馬丁公司就向世人展示了一款功率為30千瓦的激光武器,它是迄今世界具備高光束質(zhì)量和最大功率的激光武器。該公司副總裁兼首席技術(shù)官約翰遜介紹說(shuō),洛克希德·馬丁公司已為適合軍事應(yīng)用的高功率、電驅(qū)動(dòng)激光系統(tǒng)開(kāi)辟了路徑?,F(xiàn)有激光模塊的進(jìn)步,以及我們創(chuàng)新的波束合成技術(shù),可以支持我們提供輕巧而堅(jiān)固的激光武器系統(tǒng),并將其應(yīng)用在飛機(jī)、直升機(jī)、艦船和卡車(chē)上。該公司激光系統(tǒng)商業(yè)發(fā)展部主任沃伊納爾這樣形容激光武器:它將發(fā)射不同波長(zhǎng)的激光聚集在了一起,形成了一個(gè)單一的光束。而這個(gè)光束可以根據(jù)需求提升至100千瓦甚至更高,以作為“光速軍事武器”。
目前,以激光武器為代表的定向能武器,正在成為一股引領(lǐng)武器發(fā)展跨越的強(qiáng)勁動(dòng)力??梢灶A(yù)見(jiàn),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步,激光武器將會(huì)擺脫各種制約,在不遠(yuǎn)的將來(lái)定會(huì)成為一種主流武器而引領(lǐng)時(shí)代。屆時(shí),激光武器必將對(duì)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)及戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)則產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。