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美成功研發(fā)超短脈沖激光武器 可非致命癱瘓目標(biāo)

星之球科技 來源:華夏經(jīng)緯網(wǎng)2018-11-27 我要評論(0 )   

美國《大眾機(jī)械》月刊網(wǎng)站發(fā)表了題為《等離子武器秘史》的文章稱,一種新的等離子武器悄然出現(xiàn)。25年前,在美國洛斯阿拉莫斯國家

 美國《大眾機(jī)械》月刊網(wǎng)站發(fā)表了題為《等離子武器秘史》的文章稱,一種新的等離子武器悄然出現(xiàn)。

    25年前,在美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的一處秘密設(shè)施內(nèi),研究人員試射了一種新型激光槍。目標(biāo)是一塊用來模擬人類皮膚的潮濕麂皮。強(qiáng)烈的激光脈沖只持續(xù)了幾微秒,卻產(chǎn)生了耀眼的閃光和巨大的爆炸聲,那塊皮革仿佛被一顆爆炸性射彈擊中一樣。

    20世紀(jì)90年代初的這項試驗是五角大樓開發(fā)一種更有效的非致命性目標(biāo)攻擊方式的計劃的一部分——在這個領(lǐng)域中,美軍長期以來一直存在缺陷。

    如今,經(jīng)過25年研究以及制作了足以填滿一個博物館的無效“奇異武器”之后,五角大樓已經(jīng)在無數(shù)次失敗的基礎(chǔ)上研制出了“可伸縮緊湊型超短脈沖激光系統(tǒng)”(SCUPLS)。這是一種類似于科幻電影《星際迷航》中虛構(gòu)的“相位槍”的非致命性武器。取決于你如何調(diào)整設(shè)置,它具有讓人失去視力和聽力,以及讓人暈厥或被燒傷的功能。它對于急需一種非致命武器的武裝部隊來說是一個希望,卻給其他擔(dān)心出現(xiàn)又一種“酷刑工具”的人們造成了擔(dān)憂。

    20世紀(jì)50年代激光器剛剛發(fā)明后,軍方就開始著手把激光器“武器化”。但是,一個嚴(yán)重的工程問題立即變得顯而易見:如何獲得足夠的功率。雖然激光武器很快被用作了1977年科幻電影《星球大戰(zhàn):新希望》中“帝國沖鋒隊”士兵的首選武器,但在現(xiàn)實世界中,開發(fā)此類激光武器的技術(shù)挑戰(zhàn)仍然難以攻克。

    30年之后,研究人員終于想到了一個變通方案。武器不是發(fā)射連續(xù)的光束,而是發(fā)射短而強(qiáng)的脈沖,其速度之快足以使任何目標(biāo)的外層汽化。武器研究人員曾希望這種“消融”法可以直接穿透目標(biāo)。

    然而,這項技術(shù)很快進(jìn)入了另一個死胡同。雖然高能激光脈沖一開始能使目標(biāo)材料的外層汽化,但它隨后會形成一個被稱為等離子體的超熱氣體球。這個等離子體吸收掉激光脈沖剩下的能量,實際上形成一個屏蔽,從而使得剩下的脈沖根本無法到達(dá)目標(biāo)。

    武器設(shè)計者后來學(xué)會了如何利用這種等離子體。該系統(tǒng)的一個新的迭代版本使用激光脈沖對離子體進(jìn)行快速加熱從而使之爆炸。這種激光器不會燒出洞,而能產(chǎn)生任何規(guī)模的等離子爆炸——通過改變功率,爆炸力可以小到如同玩具手槍,大到如同眩暈手雷。該新武器提供了遠(yuǎn)程激光器的精確度和高發(fā)射速度。至關(guān)重要的是,它還可望擁有“伸縮效應(yīng)”,這意味著經(jīng)過調(diào)整,其威力可以小到基本無害,大到讓人失去知覺。

    新型的離子體受控武器曾被叫做“脈沖式?jīng)_力殺傷激光槍”(PIKL)。由于僅僅是作為一種原理論證裝置,最早用于生成激光束的“龐大、沉重、脆弱”的電子槍在1998年被更為堅固的器件所替代,于是“脈沖式化學(xué)激光槍”(PCL)橫空出世。與PIKL一樣,這是一種以氘與極具腐蝕性的氟一起進(jìn)行高溫燃燒來驅(qū)動的化學(xué)激光器。

    但即便是這一升級仍不具備足夠大的威力,隨后在2000年又進(jìn)行了升級,推出了“脈沖式能量射彈”(PEP)。經(jīng)過近10年的研發(fā),非致命性激光武器的前景似乎成為可能。不過PEP射彈并不需要擊中目標(biāo)就能產(chǎn)生巨大作用。動物試驗表明,等離子爆炸引起“疼痛和暫時麻痹”。研究人員發(fā)現(xiàn),這些神經(jīng)效應(yīng)并非由沖擊波或高熱引起,而是由膨脹的等離子火球所產(chǎn)生的電磁脈沖造成的。這對神經(jīng)產(chǎn)生直接作用,就像影響收音機(jī)工作的電氣干擾一樣。

    這一出人意料的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了對于PEP射彈神經(jīng)系統(tǒng)作用的微調(diào)。

    不過等離子體閃爆的威力仍不足以用作武器,因此研究人員把重點放在利用其光輸出作為視覺屏蔽手段上,隨之而來的是2013年的“等離子聲學(xué)屏蔽系統(tǒng)”(PASS)。這一次的目標(biāo)是把重點放在空中的激光上,并產(chǎn)生類似爆竹的一連串快速的等離子體閃爆。PASS系統(tǒng)不是化學(xué)激光器,而是一種固態(tài)電動激光器。

    不過同樣的問題又出現(xiàn)了:即使有了新技術(shù),這些閃爆的強(qiáng)度仍不足以讓人暈倒或失去能力。另一方面,耀眼的背景光會保護(hù)友軍,使對手無法用武器瞄準(zhǔn)他們。不過與之前的其他努力一樣,PASS系統(tǒng)顯然也歸于失敗,其研發(fā)承包商斯特拉光子公司很快破了產(chǎn)。

    美國防部“非致命性聯(lián)合武器局”(JNLWD)還為短脈沖武器找到了一個新用途,即用來瞄準(zhǔn)車輛的擋風(fēng)玻璃以阻止司機(jī)把車輛駛近檢查站。雖然這種沒有起名的擋風(fēng)玻璃激光槍很快就不了了之,但對于短脈沖激光槍的研究繼續(xù)了下去。

    2018年初,JNLWD展示了一種新的“激光誘導(dǎo)等離子效應(yīng)”(LIPE)裝置,這種裝置產(chǎn)生一系列快速的等離子體脈沖,與1998年的 PIKL激光槍頗為相似,但它也可以經(jīng)過調(diào)制用來作為信號槍。這項粗糙的演示表明,一個更為精密的系統(tǒng)可以向1公里外的人員傳達(dá)命令或指示,而不會讓處在更近距離上的人員失去聽力。

    JNLWD在2018年9月開始了一個為期3年的項目,以便最終生產(chǎn)出一種可行的非致命性激光等離子武器。最新加入到林林總總的激光武器名錄中的是“可伸縮緊湊型超短脈沖激光系統(tǒng)”(SCUPLS),它將使用新的短脈沖激光器。

    與PEP射彈一樣,SCUPLS系統(tǒng)的尺寸小得足以安裝到輕型戰(zhàn)術(shù)車輛上,但它需要具有比先前的激光武器版本大得多的功率。

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