激光特有的屬性使其“武器化”成為必然

科幻電影《星球大戰(zhàn)》中，不論是令人眩目的激光槍、激光劍，還是發(fā)射超強光束摧毀星球的終極武器“死星”，漫天光束紛飛的場景賺足了觀眾眼球。

如今，大銀幕上的科幻場景已部分變?yōu)楝F(xiàn)實。而且，這一變化仍在繼續(xù)，且呈現(xiàn)出加速態(tài)勢。

各國為何對研發(fā)激光武器趨之若鶩？借用武俠小說中的說法，激光武器或可比作能夠在天際間自由揮灑的高威力“六脈神劍”。

這種威力來源于激光特有的屬性，來源于它具有成為未來理想武器的巨大潛力。

激光，是一些物質(zhì)原子中的粒子被光或電激發(fā)到一定程度后放射出來的光。這種光束相位、頻率、方向完全相同，顏色很純，能量高度集中，因此有“最快的刀”“最亮的光”“最準的尺”之稱。

它能通過定向發(fā)射照射目標，用高能量將目標表面材料在瞬間加熱至軟化、熔化、氣化甚至電離程度，而且始終靜音。

這種特性使“激光武器化”成為必然，且使激光武器具備了其他武器無法比擬的優(yōu)點。

一是快。激光束能以每秒30萬千米的速度射向目標。一般的攔截導彈速度為10馬赫，而激光的速度比它快8萬多倍。如果能量足夠強大集中，發(fā)現(xiàn)即摧毀將成為現(xiàn)實。而且，光束方向可靈活調(diào)節(jié)，戰(zhàn)術(shù)靈活性強。

二是準。發(fā)射裝置不受后坐力影響，系統(tǒng)穩(wěn)定。激光束沿直線攻擊目標，發(fā)散角小，幾乎不受電磁干擾影響，若條件完備，可以做到指哪打哪。

三是狠。激光束能量集中，若聚焦在目標關(guān)鍵部位上，能夠做到“打蛇打七寸”，造成毀滅性破壞，且沒有像核武器那樣的污染。

四是效費比高。與其他武器系統(tǒng)消耗導彈、炮彈不同，激光武器消耗的是電能。只要擁有足夠電能，它就可以持續(xù)作戰(zhàn)。

從殺傷力來看，它能使目標幾乎同時受到三種破壞。

一是熱燒蝕破壞。目標在瞬間吸收巨大能量出現(xiàn)燒蝕、穿孔現(xiàn)象，這是當前激光武器毀傷或致盲目標的主要手段。

二是輻射破壞。目標表面經(jīng)激光照射后會形成等離子體，等離子體輻射紫外線或X射線，使目標內(nèi)部的電子設(shè)備受損、功能癱瘓。

三是力學破壞。激光照射目標時，等離子體高速向外噴射，反沖壓力作用于目標，引發(fā)激波疊加，由此產(chǎn)生的拉伸力使目標變形斷裂。該種方式，可對目標很薄的金屬殼體部位構(gòu)成物理性損傷。

而且，激光能量可以累積增加，匯聚成更強能量，對目標形成更大破壞。

正因為如此，從激光發(fā)生器誕生的那天起，各國就在激光武器化方面展開角力，以求在這一領(lǐng)域占領(lǐng)先機、形成優(yōu)勢。

掀起新一輪熱潮，部分激光武器從研發(fā)走向?qū)崙?zhàn)

隨著科技發(fā)展和工業(yè)能力水平整體提升，當前，各國在激光武器研發(fā)方面掀起了新一輪熱潮，體現(xiàn)出新的特點。

首先，軍事大國紛紛投身其中。

去年5月，俄羅斯總統(tǒng)普京在索契主持國防部與國防工業(yè)綜合體企業(yè)會議時強調(diào)，“發(fā)展激光武器項目極其重要。因為它將在今后幾十年，甚至整個21世紀相當大程度上決定俄軍的戰(zhàn)斗力?！倍诖酥?，俄羅斯國防部機關(guān)報《紅星報》刊文稱，“佩列斯韋特”激光武器在俄部分軍區(qū)開始戰(zhàn)斗值班。這標志著俄羅斯在這方面的努力已率先獲得豐厚回報。

相比俄羅斯，美國對高能激光武器研發(fā)工作同樣非常重視。其海陸空軍均有自己的激光武器研制計劃。據(jù)英國《簡氏防務(wù)周刊》網(wǎng)站報道，波音公司在2020年水面海軍協(xié)會全國研討會上推銷其緊湊型激光武器系統(tǒng)。而在去年6月，美海軍陸戰(zhàn)隊透露，其接收的“利爪”緊湊型激光武器系統(tǒng)原型機已開始反無人機測試。由此可以管窺美國激光武器的發(fā)展狀況。

以色列通過自主研發(fā)與合作研發(fā)并舉，取得一定成果。在2014年的新加坡航展上，他們推出了“鐵束”激光武器系統(tǒng)的樣機，其最大有效射程據(jù)稱可達7千米。

歐洲導彈集團德國分公司和萊茵冶金公司多年來一直致力于研發(fā)德國的高功率激光器， 2016年，萊茵冶金公司還曾試驗性地在一艘軍艦上安裝過激光炮。

英國國防部則在2017年將一項3000萬英鎊的國防合同交給了由歐洲導彈集團英國分公司領(lǐng)銜的國防廠商聯(lián)盟，用來制造“激光定向能武器性能展示設(shè)備”。

日本在2018年度防衛(wèi)預(yù)算中，也撥款用于研發(fā)陸基激光武器原型機。

其次，低功率激光武器走向?qū)崙?zhàn)化的節(jié)奏加快，高功率激光武器研發(fā)邁開步伐。

盡管在冷戰(zhàn)時期就曾有國家制造高功率的激光武器，如波音公司的YAL-1機載激光武器項目和蘇聯(lián)以伊爾-76為基礎(chǔ)研發(fā)的A-60項目，但出于體積太大、制造成本過高、缺乏瞬間超強能源等原因，這些計劃最終都被終止。

如今，隨著各國研發(fā)方向的調(diào)整，一些低功率激光武器進入測試階段。

“高能激光器戰(zhàn)術(shù)車輛”是美陸軍重點推進的兩個項目之一。雖名為“高能”，在激光武器中卻屬低功率層級。2015年，洛克希德-馬丁公司對此項目中的“雅典娜”激光武器系統(tǒng)進行了試驗，用其擊穿了1.6千米外的一輛皮卡的發(fā)動機機蓋，部分燒蝕了里面的發(fā)動機和傳動系統(tǒng)。2017年，在對“雅典娜”的試驗中，飛行中的“放逐者”無人機被擊中后在空中解體。該激光武器系統(tǒng)的功率據(jù)稱可達30千瓦。

2017年，英國公布了一個新型防空激光武器測試視頻。數(shù)秒內(nèi)，目標飛行器在空中斷為兩段。

諸如此類的測試透露出的信息是，低功率激光武器正在加速走向?qū)崙?zhàn)化。

在高功率激光武器研發(fā)方面，囿于客觀條件的限制，有的國家已經(jīng)邁開步子，有的國家還處在積累階段。

俄羅斯的“佩列斯韋特”相關(guān)參數(shù)向來秘而不宣，從其交付的對象上來判斷，有專家認為，它有可能是功率相對較大的激光武器。若真如此，俄羅斯已經(jīng)向著高功率激光武器研發(fā)邁出了堅實一步。

對美國來說，其陸軍研發(fā)的激光武器功率都不大，陸軍曾一度計劃借力海軍較大功率激光武器項目。而美海軍已上艦的首套“艦載激光眩目攔截器”，從2018年洛克希德-馬丁公司與美軍簽訂的合同來看，其功率應(yīng)該在60~150千瓦之間。這也基本上能體現(xiàn)出美國激光武器研發(fā)的進程。

對于兆瓦級的激光武器，美國海軍一度希望能在2025年完成部署。要實現(xiàn)這一步，顯然還有很長的路要走。

最后，激光武器的搭載呈現(xiàn)出全平臺化趨勢。

美國國防部副部長邁克·格里芬最近在一次國防記者聚會上說：“美國正在加大對激光武器和微波武器的研究力度，將會盡快裝備到地面部隊、空軍以及部署到太空之中?！庇纱丝梢?，和俄羅斯一樣，美國也有意將激光武器轉(zhuǎn)化為覆蓋全軍各兵種的主要武器系統(tǒng)。

事實上，這種趨向已體現(xiàn)在激光武器的試驗中。當前，已知的激光武器試驗搭載平臺不僅有驅(qū)逐艦、兩棲攻擊艦、裝甲車、卡車、戰(zhàn)斗機、直升機、無人機，甚至還有自成體系的獨立作戰(zhàn)系統(tǒng)。

山重水復，高功率激光武器未來可期

激光武器的優(yōu)點顯而易見，可真正要研發(fā)出具有相當威力的激光武器卻不容易。

激光武器要高效毀傷目標，首先要滿足兩個主要條件：一是激光束能量足夠強，二是作用在目標上的時間足夠長。

足夠強的激光束來自哪里？一要有功能強大的激光器，用來發(fā)射能量充足的激光。二要有性能優(yōu)異的光束控制和發(fā)射裝置，確保發(fā)出的激光能量高度集中。

怎樣確保激光照射目標的時間夠長，以便積累足夠能量以毀傷目標？這就需要有高精度的瞄準跟蹤系統(tǒng)，再通過綜合指揮控制及通信系統(tǒng)的計算與調(diào)整，使激光束始終作用在運動目標的關(guān)鍵部位上。

與此同時，高功率激光武器的高效運行，還需要強大的供能系統(tǒng)、散熱裝置、克服大氣效應(yīng)等裝置提供支撐。

這些裝置和系統(tǒng)，是研發(fā)人員不得不面對和跨越的難關(guān)?？陀^地講，在高功率激光武器研發(fā)道路上，仍關(guān)山阻隔，困難重重。

一是其供電需求要求高，但超強能量儲存設(shè)備難以快速實現(xiàn)小型化。供電模塊體格龐大是限制高功率激光武器在各類武器平臺使用的最主要原因，電源效率不高，發(fā)射間隔較長，也影響著其實戰(zhàn)化的進程。

幸運的是，近年來新型高能電池技術(shù)不斷取得突破。此外，一些國家在核裝置小型化領(lǐng)域也有一定研究和應(yīng)用，這也給高功率激光武器的研發(fā)使用提供了選項。

二是緊湊型、高功率激光器技術(shù)尚待成熟。當前，能提供兆瓦級發(fā)射功率的主要是化學激光器，但這種類型的激光器體積較大，單位體積的功率值小，戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)性差。

隨著固體激光器小型化和新一代電子激光器的發(fā)展，具有戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用潛力、發(fā)射功率在數(shù)萬瓦至幾十萬瓦的高能激光武器正在涌現(xiàn)。但是，達到兆瓦級發(fā)射功率標準的發(fā)射器仍然有待于各國的繼續(xù)探索和研發(fā)。

三是需要更高穩(wěn)定性、高精度的光束跟瞄技術(shù)。激光武器的發(fā)展不會局限于打擊低空、近距離、低速移動的目標，勢必會擴展到對有人戰(zhàn)機、彈道導彈等高速移動目標進行打擊方面，這就必然會對光束跟瞄技術(shù)的穩(wěn)定性和精度提出更高要求。

除此之外，激光武器存在的一些先天性缺陷也需要加以彌補，如激光光束難以在大霧、大雪、大雨和沙塵天氣發(fā)揮作用；大氣擾動、散射易引起激光能量衰減；在丘陵、多山、植被茂密的地域或高樓林立的狹窄城市環(huán)境中使用時效果大打折扣等等。

總的來說，激光武器研發(fā)雖山重水復，但未來可期。隨著科技不斷發(fā)展，高功率激光武器研發(fā)中遇到的瓶頸問題或?qū)⒈恢鸩揭灰还タ?。未來的激光武器勢必會在對抗無人機“狼群攻擊”、高超聲速武器攔截、應(yīng)對飽和打擊、反導反衛(wèi)星等方面展現(xiàn)出其獨具的超強能力。