激光武器走向?qū)崙?zhàn)為時不遠？
日前，在英國范堡羅國際航空展上，美國雷神公司展出了其最新的激光防空武器系統(tǒng)。就在今年5月底，在美國加利福尼亞州沿海的一個美國海軍武器試驗場上，這種激光武器系統(tǒng)曾接受了秘密試驗，與眼下在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)場風頭正勁的無人飛機展開了較量。
試驗中，安裝在戰(zhàn)艦上的激光武器系統(tǒng)在戰(zhàn)艦雷達系統(tǒng)的指引下，向距離戰(zhàn)艦大約3．2公里之外、以480公里時速飛行的4架無人飛機射擊，激光器32千瓦的能量在數(shù)秒之內(nèi)就將無人飛機燒毀，無人飛機瞬間被打成“火球”。
這次試驗，再一次讓激光武器引起整個世界的關(guān)注。
試驗最大亮點在于固體激光器
此次美國雷神公司的激光武器系統(tǒng)所使用的，是6套商用激光設(shè)備，以“積木式”并聯(lián)方式將其安裝在戰(zhàn)艦上，合成一束威力強大的高能激光，這套激光武器系統(tǒng)與美軍戰(zhàn)艦上的“密集陣”艦炮防御系統(tǒng)結(jié)合，使用后者的雷達系統(tǒng)瞄準目標。除了可用于打擊無人飛機外，還可用于打擊小型艦只、迫擊炮彈和火箭彈。
與之前的激光武器不同的是，此次展出的是固體激光武器。這也是該型激光武器的最大亮點。
所謂固體激光器就是用固體激光材料作為工作物質(zhì)的激光器。1960年，T·H·梅曼發(fā)明的紅寶石激光器就是固體激光器，也是世界上第一臺激光器。雖然激光槍的概念自從1960年發(fā)明激光以來就不絕于耳，但是傳統(tǒng)通過化學反應(yīng)來產(chǎn)生激光的做法太過笨重，對于軍事用途來說很不現(xiàn)實。此次試驗中所采用的固態(tài)激光器裝置，在體積上要緊湊得多，并且是通過玻璃或陶瓷材料產(chǎn)生的。
固體激光器的工作物質(zhì)，主要由光學透明的晶體或玻璃作為基質(zhì)材料，摻以激活離子或其他激活物質(zhì)構(gòu)成。其中，玻璃激光工作物質(zhì)容易制成均勻的大尺寸材料，可用于高能量或高峰值功率激光器。但其熒光譜線較寬，熱性能較差，不適于高平均功率下工作。而晶體激光工作物質(zhì)一般具有良好的熱性能和機械性能。自上世紀60年代以來，已有300種以上摻入各種稀土金屬或過渡金屬離子氧化物和氟化物晶體實現(xiàn)了激光振蕩，但是由于固體激光器光源的發(fā)射光譜中只有一部分為工作物質(zhì)所吸收，再加上其他損耗，因而能量轉(zhuǎn)換效率不高，一般在千分之幾到百分之幾之間。直到最近，技術(shù)的發(fā)展才實現(xiàn)了讓固態(tài)激光裝置產(chǎn)生和化學反應(yīng)做法等量的能量。而這個重大問題的解決，相當于將固體激光武器的發(fā)展一下子送上了快車道。
開啟激光武器實用化進程
2009年3月，美國軍工業(yè)巨頭諾思羅普·格魯曼公司宣布，他們已成功研制出了一種功率約100千瓦的固態(tài)激光器，在建造和使用激光武器的道路上又邁出了極為重要的一步。因為如此功率的激光武器，足以用來摧毀火箭彈、迫擊炮彈、炮彈、無人機和巡航導彈。同時，該項目取得的成果還包括：系統(tǒng)啟動時間小于1秒，持續(xù)工作時間可達5分鐘，同時保持著較好的效率和光束質(zhì)量。而此次研制成功的激光器所需的電力可由飛機或坦克的發(fā)動機供給。這就意味著未來激光武器將不僅僅停留在戰(zhàn)略武器層面，還正在向戰(zhàn)術(shù)層面邁進。
相對于幾年前10千瓦級的固態(tài)激光器來說，100千瓦能量級的固態(tài)激光器無疑是一項重大突破。雖然化學激光器能夠產(chǎn)生能量更為強大的激光束，但由于它們的體積通常都會非常龐大，因此限制了在軍事領(lǐng)域的用途。而諾思羅普·格魯曼公司宇航系統(tǒng)部研制的模塊化的聯(lián)合高功率固體激光器，可以根據(jù)激光武器系統(tǒng)的不同用途，有選擇地為其提供任務(wù)所需的能量水平，即其能量是可控的，為其未來執(zhí)行各種任務(wù)提供了巨大的彈性空間。借助“模塊化組合”，甚至可以產(chǎn)生超過100千瓦水平的能量。
一般認為，100千瓦是高能激光器進入武器級功率水平的一個“臨界值”。事實上，很多軍事用途使用25千瓦或50千瓦的激光武器就可以實現(xiàn)，并且可以擁有很好的光束質(zhì)量。可以說，在經(jīng)過長達40多年的研制后，現(xiàn)在激光武器終于有可能用來裝備作戰(zhàn)飛機、坦克和軍艦。
F－35可能成為第一種裝備固體激光器的戰(zhàn)斗機
美國軍方一直以來都致力于獲得小型化的殺傷性激光武器，其中一個目標就是未來可以安裝在F－35之類的戰(zhàn)斗機上。2006年10月25日，諾斯羅普·格魯曼公司表示其正在研制一種小型高能固態(tài)激光器Vesta。Vesta的關(guān)鍵特征是卓越的光束質(zhì)量、高能以及較長的運行時間，而更重要的是它們可以集中于一個小型激光器設(shè)備中，與此前系統(tǒng)相比，可極大減小設(shè)備尺寸和重量。
按照目前進展，如無意外，F(xiàn)－35將成為第一種裝備定向能武器的戰(zhàn)斗機。而在此之前，激光武器裝入戰(zhàn)斗機幾乎是不可想象的。目前F－35的發(fā)電能力已達到400千瓦,配合一定的儲能手段，完全可以滿足固體激光器的全功率電力需求（600千瓦）。當然這種激光器的功率還不適合用于攻擊敵機或者地面目標，但用于攔截由輕質(zhì)材料制成的空空、地空導彈是足夠的。
激光武器離走向?qū)崙?zhàn)為時不遠
自激光問世以來，美國就一直尋求將其投入軍事用途。美國很早就開始從事激光武器方面的研究，曾經(jīng)使用激光照射來致盲運行中的衛(wèi)星，也曾用NKC－135A激光飛機擊落過響尾蛇導彈。目前，美國軍方擁有龐大的激光武器研制計劃，計劃涵蓋了從工業(yè)基礎(chǔ)到實戰(zhàn)運用等各方面的內(nèi)容。
1960年，世界上第一臺激光器在美國誕生，此后，美國就開始研制激光武器。1976年，美國空軍展開了空基激光計劃，在長達11年的試驗中，曾擊落5枚導彈和一架靶機。1992年美國空軍開始實行激光反導計劃，計劃在飛機上部署激光武器，摧毀來襲導彈。
美國的多家公司現(xiàn)在正在進行大量采用固態(tài)激光器的激光武器項目的研制工作，目前已經(jīng)應(yīng)用于戰(zhàn)場進行過檢驗的就包括：
雷神公司的激光“密集陣”。密集陣系統(tǒng)原來是作為美國海軍海基反導系統(tǒng)的一部分來使用的，美國海軍許多艦艇上都安裝有該系統(tǒng)。在伊拉克戰(zhàn)爭后，美國陸軍為了防御恐怖分子對盟軍基地的火箭彈和迫擊炮彈襲擊，而將一種地基密集陣系統(tǒng)運往伊拉克使用，以期用高射速的彈幕摧毀來襲目標。由于采用了固體激光器技術(shù)，所以可以提供非常便宜的、近乎無限的彈藥庫來對抗迫擊炮彈和火箭彈。
波音的“激光復仇者”。復仇者系統(tǒng)原來是一種近程防空系統(tǒng)，采用毒刺防空導彈，可以防御巡航導彈、無人機和直升機等低空目標的襲擊。在2007年9月，波音公司宣布其研制的安裝了1千瓦固體激光器的“復仇者戰(zhàn)車”成功進行了多次發(fā)射試驗，擊毀了5個臨時爆炸設(shè)備和未爆炸設(shè)備，并且還摧毀了靜止在地面上的兩架無人機。
“宙斯”悍馬激光彈藥銷毀系統(tǒng)。主要被用來摧毀未爆彈藥，最大起爆距離達300米，激光可以使爆炸裝置漏氣并讓里面的填充物或爆炸物擴散，隨后激光束的高能量將使塑料或金屬外殼，特別是金屬外殼內(nèi)的爆炸物發(fā)生遲爆，這可以極大地減小附帶損傷，而且能夠通過對激光能量的調(diào)整實現(xiàn)對爆炸效果的控制。
可以預見，激光武器走向?qū)崙?zhàn)已為時不遠。
