美海军研究局近期选定新型两栖船坞运输舰“波特兰”号安装新一代舰载激光武器系统,进行激光技术的演示验证,在科幻小说和电影中经常出现的激光武器,似乎要“闪亮登场”。
自1960年美国物理学家西奥多·梅曼研制成功第一台激光器起,世界各国就没有停止将其武器化的努力。但是,以往人们对激光武器实战化的实现程度似乎总是低于预期。随着技术的不断突破,这种“望山跑死马”的情况或将终结。新一代激光武器以其在防空反导领域的独特优势,必将成为现代战场的主角。
现状: 在艰难尝试中不断突破
2月10日,土耳其一新型T-129武装直升机在叙利亚阿芙林上空,疑被库尔德武装防空火力击毁。事后分析,直升机可能是被肩扛式红外制导导弹击落的,遗憾的是飞机携带的红外干扰仪在这次事件中没有发挥作用。对于光电制导武器,这次作战是十分成功的,但是对于光电对抗的另一方, 却是前进道路上的一次重大挫折。现代武装直升机往往以追求机动性而减少装甲重量。为弥补防护的不足,通常会加装激光对抗系统,使用激光干扰导弹的导引头。这种主动防御的方法对于技术不成熟一方无异于火中取栗,一旦对抗失败,很难逃脱机毁人亡的命运。
难道激光武器经过数十年的发展还是如此孱弱不堪吗?答案是否定的。同样在叙利亚战场,为了应对多如牛毛的陶氏反坦克导弹,叙利亚政府军的不少机炮皮卡加装了激光干扰仪和红外烟雾弹发射器,这些略显昂贵的设备有效降低了部队的装备损失和人员伤亡,并帮助政府军解放了阿勒颇市。
残酷的战争会选择真正适合作战的技术和装备。世界各主要军事强国对激光武器的实战化部署和相关试验一直没有停步。美海军向洛·马公司授予价值1.5亿美元的合同,用于开发、制造、交付两套具备情报监视、侦察(ISR)和反无人机系统能力的“高能激光和集成光监视系统”(HELIOS),到2020财年,相关项目总价值可能高达9.4亿美元。
拥有60至150千瓦激光器的HELIOS系统要比“激光武器系统”(LaWS)更强大。后者2014年在美国 “庞塞”号两栖船坞运输舰上完成部署。LaWS使用的是33千瓦的固态光纤激光器,在试验中多次击毁小型无人机和小型水面艇。如果说10千瓦级别的激光器是鸟枪,那么百千瓦级别的激光器就是大炮,它的主要作战目标是反舰导弹、巡航导弹这些大型目标。除高能激光系统,HELIOS还集成了两项关键功能:远程ISR能力和反无人机眩目能力。
挑战: 科幻与现实 激光武器的真实图景
受影视作品影响,大部分人想象中的激光武器是发射一个耀眼的光斑,击中敌人武器装备并爆炸。事实上,激光武器更接近一把喷火枪,或者是火箭发射时喷射的尾焰。当然,激光器产生的光线要比火线的方向性更强、能量更高、距离更远,但它们却有很多相似点:依靠热效应,受大气湍流影响严重,需要持续作用才能造成杀伤等。拿一把喷火枪在大风中烤熟一个20米外的土豆,显然不是一件简单的事,这正是激光武器面临的挑战。
国外激光武器发展历程十分曲折,上世纪80年代末,美军“海石”计划的MIRAcL/SLBD高能激光武器,在白沙场试验中摧毁了一枚以2.2马赫飞行的旺达尔人导弹;90年代末,美军地基激光器发射威力强大的激光,将地球轨道上一颗造价为6000万美元的军用卫星摧毁;而始于1997年的机载激光器项目(ABL),使用的化学氧碘激光器,可达到兆瓦级功率,在测试中多次成功拦截弹道导弹。但是这些项目由于无法克服的小型化、安全性、作战时间短、技术复杂、造价昂贵等问题,最终都被搁置或取消。冷战结束后,美军转向发展体积更轻,使用更安全的电激光器,开始了自由电子激光器的研发工作,但是这种激光器的功率提升到14.7千瓦以后就长期没有突破,最终在2012年被取消投资。
进入新世纪,精密制造业飞速发展,激光切割、激光拼焊和激光加工需求增大,各种工业激光器特别是光纤激光器取得了巨大突破。美国光学巨头IPG公司2013年推出新一代10千瓦的连续波单模光纤激光器。这款激光器除了民用外,被军方大量采购用作战术激光武器的基本模块。目前正在开发和试验的战术激光武器大都使用了IPG公司的这款产品。
光纤激光器有光束质量好,效率高,冷却性好,结构简单和稳定性、坚固性好等优点,更为重要的是因其体积和孔径都很小,十分方便将多个光束合成,从而迅速制造出功率极高的激光器。经过几代人的探索,激光武器的发展前景逐渐明朗,激光武器的实战化部署终于到来。
前景: 改写战争规则 改变战争形态
美国未来主义者罗伊·阿玛拉曾经提出著名的阿玛拉法则:“人们总是倾向于高估技术带来的短期影响,并低估其长期影响。”激光武器亦是如此。1983年3月,美国总统里根提出了著名的“星球大战”计划,勾绘了运用激光武器进行战略防御的惊人设想。但随着试验的推进,人们起初设想的决定性武器被证明在当时的技术条件下是脱离实际的。但激光武器未来的巨大潜能并没被忽视。
这个潜能体现在技术和战术两个层面:
技术上,针对以往实战面临的瓶颈,科学界已经找到了对应的技术路线。美国DARPA支持下进行的“亚瑟王之剑”计划,最近演示和交付了世界上第一台光学相控阵系统,其技术特点是能控制各光纤激光器进行自适应调节,极大克服了大气湍流影响。与此同时,美国空军实验室利用光学相干锁定技术,成功将16个光纤激光器相干合成为单一激光束,相干合成后亮度增强为N倍,亮度就是指激光武器威力的物理量。这项技术使激光武器的攻击距离大幅度提高。
战术上,激光武器对于精确制导技术的独特克制作用,将改写战争规则。在现代战争中,精确制导武器发挥着核心作用。利比亚战争中,精确制导武器使用比例几乎达到100%,而这些武器中80%以上使用的是光电制导。光电导引头在激光面前,脆弱的就像人的眼睛,0.01W/cm功率密度的激光连续照射1秒即可轻易烧毁,即便是雷达制导武器,100 W/cm功率密度的激光也足以烧毁整流罩并摧毁传感器。这种级别的激光武器在各军事强国早已不是问题。对于火炮、坦克、火箭弹等非制导武器,虽然没有脆弱的传感器,但是在现代体系作战中,火力打击严重依赖前沿观瞄单位提供诸如距离、方位等参数,而观瞄系统依然是使用激光测距、可见光/红外遥感等探测设备,这就为激光武器发挥作用提供了舞台。
在以往跨代打击的低强度冲突中,现有防御系统可提供充分的保护;而在未来诸如“齐射对抗”这种高强度冲突中,应对对手的大量无人机和导弹会变得非常昂贵且难以实现。只有转变防御观念,由拦截变为致盲,由“防得牢”变为“防得巧”,才能在激烈的战场对抗中掌握主动。随着激光武器技术的不断发展,今天称霸战场的各种导弹未来可能难以击中任何一个目标,防空作战中“尽远拦截”的作战原则可能会被改写,精确打击、制空权在战争中的核心作用可能会被动摇。
今天,作为即将投入下一场战争的核心装备,激光武器已不能等闲视之。诚然,世界上没有绝对武器,但是激光武器可以提供一个优势,战争的秘诀在于找到细微的优势,并将敌人带入有利于己方的环境,将这种优势放大,最终取得胜利。 |