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激光炮(高能激光束武器)

激光炮是一种高能激光武器,利用强大的定向发射激光束直接毁伤目标或使之失效。而根据作战用途,这种新型武器分为战术激光武器和战略激光武器两大类。

激光炮将是一种常规威慑力量。由于激光武器的速度是光速,因此在使用时一般不需要提前量,但因激光易受天气的影响,所以时至今日激光武器也没有得到普及。激光武器是一种定向能武器,利用强大的定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效。它是利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方飞机、导弹、卫星和人员等目标的高技术新概念武器。激光武器具有攻击目标速度快、转移火力快(只需零点几杪)、效费比高,势将成为资讯战时代的重点武器装备。目前世界范围内,俄罗斯的理论研究处于领先地位,美国在激光武器应用中处于领先地位。

只有用超导技术,造出超导储能器,储存超强度的电流,才能产生高强度激光。这种激光能摧毁敌方的卫星或导弹。

激光炮,电磁炮,电磁弹射器的储能装置--飞轮电池(flywheel battery)美国在90年代研制的飞轮电池一面世就以其能量密度高、体积小、质量轻、充电快、寿命长、无任何废气、废料等特点而引起专家的关注。先进的飞轮电池其比能量可达150Wh/kg(镍基电池的2~3倍),比功率为5000~10000W/kg远远高于一般化学蓄电池和内燃机功率(先进化学蓄电池为200~400W/kg,内燃机为600~800W/kg),其快速充电过程可在几十分钟内完成而且能量能长时间储存。 飞轮电池实际上是一种机电能量转换和储存装置。充电时,飞轮中的电机以电动机的形式运行,在外电源的驱动下,带动飞轮旋转,达到极高的转速,从而完成电能机械能的储能过程。放电时,飞轮中的电机以发电状态运行,对外输出电能,完成机械能电能转换的释放过程。因此它不会像内燃机产生排气污染,同时也没有化学反应过程,不会引起腐蚀,也无废料的回收过程,确实是一种应用前景广阔的新型清洁动力电池。

激光武器是最早、也是得到最广泛研究的,并且已取得相当成效的定向能武器。到上世纪 80年代世界各军事强国就已纷纷提出了各自的激光武器系统计划,有的还投入了试验装备。如 1982年著名的英阿马岛战争,英国海军就在其驱逐舰上装备了激光眩目器,一度迫使阿根廷飞行员的投弹精度大幅降低。历时短暂的马岛战争,没能让激光武器大放异彩。美国海军也曾宣称,他们在监视苏联海军演习时发生过飞行员被苏联军舰上“突然射出的强光”致盲的案例。 [1]

美国研制成功的眼镜蛇激光枪,于90年代中期装备部队。曾在沙漠风暴行动中使用。

2001年,由于陆军系统一系列试验的成功,美国海军海上系统司令部重新开始了对这项技术的研究,建立了专门的项目办公室。 [2]

2006年 美国国防部副部长克雷格向隶属于五角大楼的防务科学委员会下达命令,要求其就定向能武器的研发和应用问题展开深入研究。 [2]

2013年,美国宣布制作出大型化学激光炮,其原理为:利用大量剧毒化学物质反应生成光与能量,最终形成激光。美国军火承包商诺斯罗普格鲁曼公司为美陆军研制的战术高能激光器。首次击落迫击炮弹。在美国新墨西哥州白沙导弹靶场进行的实弹打靶中,这种激光炮不但击落了单发迫击炮弹,而且还摧毁了齐射的迫击炮弹。试验表明,激光炮可以用于战场打击多种常见目标,这样,激光武器也从最初主要设想用于反制卫星、导弹和飞机这类昂贵目标,扩大到对一切战场工具的打击。

2014年5月,美国洛克西德-马丁公司展示一段区域防卫激光系统测试画面。图中一门疑似激光炮装备对1.6公里外的一艘橡皮艇进行照射攻击,将其一侧艇身彻底烧毁。 [3]

中国对激光器的研究,起步并不比美苏晚,但根本的战略思想大相径庭。1960年7月18日,毛泽东在北戴河中央工作会议上号召:“要下决心,搞尖端技术。”1963年12月16日,毛泽东在听取国务院副总理兼国家科学技术委员会主任聂荣臻汇报十年科学技术规划时强调指出:“死光,要组织一批人专门去研究它。要有一小批人吃了饭不做别的事,专门研究它。没有成绩不要紧。军事上除进攻武器外,要注意防御问题的研究,也许我们将来在作战中主要是防御。进攻武器,比原子弹的数量我们比不赢人家。战争历来都需要攻防两手,筑城、挖山洞都是防嘛。 [1]

1964年3月,国防科委张爱萍、钱学森在北京召开高层小型会议(约30人)。中国科学院谷羽、汪德昭和我参加。主要研究和部署战略防御方面的手段和重大项目。会上钱学森传达了毛主席关于加强战略防御工作的指示。会议还用了1/3的时间研讨激光作为防御手段的可能性。会议结束后,钱学森对我说:“靶场也得准备起来,一个靶场建设也得花好几年时间。”在会上,钱学森总的指导思想是三道防线:导弹反导弹;超级大炮散靶;强激光。他还对我说:“未来的激光炮,现在有设想,为此我还亲自到展览馆看了你们的红宝石激光器,但最终实现的光炮可能与目前的设想面目全非,原因是技术在发展之中。” [1]

1964年3月底,钱学森到中国科学院与院党组作了具体部署,除激光炮研究外,还有化学激光研究,电感储能研究。 [1]

1979年3月,邓小平同志在中央专委会上的讲话也指出,“激光我们要加点力,花多点力量。防御,打飞机、打坦克,将来主要靠它,肯定用得上。有一个华裔科学家告诉我,现在美国已经试验成用激光打卫星,已打下一个来。将来打坦克用激光,将来空中战争是激光时代,空间激光时代。据说成本比其他武器都低。” [1]

中国飞杪级超短超强激光装置早在1996年就由上海光机所研制成功,并通过验收,这标志著中国的激激光技术已经进入世界行列。中国使用的成熟激光武器仍是低功率的激光致盲武器,但这已足够让敌人们感到胆战心惊了。而我军99式主战坦克上,已经装备了“激光压制观瞄系统”。该系统由主控电脑、激光发射器、热成像仪和干扰机组成,通常安装在坦克炮塔左后方的旋转平台上,车长与炮长均可操作。据估测,该设备能够持续发射100兆焦左右功率的蓝绿激光,其威力足以烧伤2公里以外敌军士兵的视网膜,或直接给对方的光电设备造成毁伤。 [2]

美国为检验激光武器打导弹的效果,曾于1978年用战术激光炮成功地击落一枚“陶”式反坦克导弹;1979年又用海军建造的2.2兆瓦的中红外化学激光器成功地将一枚“大力神”洲际导弹的助推器击毁;1983年用装在空中加油机上的400千瓦的二氧化碳激光武器击落5枚“响尾蛇”空对空导弹,不过,在最近几年成功的靶场试验中,唱主角的是陆军。 在白沙导弹靶场进行的实弹打靶是美国陆军机动战术高能激光器?MTHEL 计划的一部分,该计划由美陆军航空、航天和导弹防御计划执行办公室下属的近程防空计划办公室负责。这个机动型系统是由最初的战术高能激光器计划演变来的,该计划是由美国和以色列共同参与的始于1996年的先期概念技术演示计划。主要由美国诺格公司承担研制。

随着战术激光武器发展方面取得的进步,此种武器系统的应用在各军种中皆有升温趋势,继陆军和空军之后,海军也加入了开发此种设备的行列。美国海军正研究在未来10年内为其水面舰艇甚至潜艇装备高能激光武器。

海军相关计划重要目标是从自由电子激光技术中开发出一种具有致命和非致命能力的舰炮。海军发展激光武器系统的主要目的是对抗反舰巡航导弹,同时该系统也具有保证作战部队进入的关键能力,主要是利用潜艇,水面部队及陆战队的力量来对付诸如小型舰艇群,海上飞机和无人机一类的非对称、反进入威胁。

为海军潜舰装备激光武器系统的发展是海军未来“海上打击”概念的一部分。早在上个世纪70年代,美国海军就开始了此项技术的研究,之后斥资开发了中型红外高级化学激光器,这是西方世界研制出的首台百万瓦特级连续波化学激光器。此后该型激光器一直被作为美国国防部高能激光器项目的测试平台。 冷战结束后,美国海军的作战环境发生了巨大变化,海军也开始它的作战转移,即从大海作战转变为沿海作战,作战形式也由进攻型海战转变为舰只自卫,因此,海军的高能激光武器计划也必须进行调整。海军认识到作为海上应用的激光器,克服海洋环境引起的传输效应至关重要。海军的研究表明?在近海作战中,热晕限制了高能激光束的大气传输,因此,也就限制了激光武器的效能。而化学激光器的波长对于沿海的环境并不是最佳的。于是,海军的高能激光计划改变了方向,于1995年完全停止了研究化学激光器装舰可行性的工作,转向其他激光发生途径。

为了将来能使用激光武器,海军已经计划在包括下一代航母CVN 21在内的几种新型战舰上安装大功率的发电设备。当激光武器研发成功,并改进和生产出来以后,就会在这些战舰上部署和使用。

虽然陆军在激光炮研究方面成果显著,但令人关注的却是空军的机载激光武器项目,该项目以波音747大型客机为载体,把大型的化学激光器由地面搬到空中,将使用美军的空中力量再增添一把利剑。

激光炮

陆军研发的化学激光器也被空军用于发展其激光项目,空军的机载激光器项目旨在将巨型化学激光器放置在一架747飞机上,击落处在飞行初段的弹道导弹。 美国空军在1999年采购一架新波音747飞机,并将头部改装成炮塔。改进后的波音747已在2001年进行了首飞,但当时飞机上没有安装激光炮,以检验其空气动力学影响。把激光器安装到这架波音747飞机上,再经过数次试验,整套系统预计将在2004年底到2005年初实现击落“飞毛腿”导弹的目标。到那时,这架样机就可以投入作战,届时,这个大型怪物将是迄今最大的武器。

诺格公司进行的发射试验证明,激光器能够从固定位置产生足以摧毁导弹的热量。下一个需要跨越的障碍,是要让激光器在以1000千米?小时的速度飞行在距地面1.2万米高的飞机上完成同样的工作这需要大大减轻设备的重量。在地面设备上发射激光时,在激光器下面浇注了数吨的水泥,以确保基础牢固,但波音747在空中飞行时是不可能一动不动的。

机载激光器将携带足够的化学原料,可以对目标进行大约20次射击。但是,由于化学激光系统价格昂贵,陆军正考虑将其退役,陆军相信固体激光技术可为他们提供体积更小,足以安装至机动车辆上的系统。2002年,一台10千瓦的固体热能激光系统已开始运作,在一次演示实验中,该系统发射的激光束在6秒钟内切开了三块厚约3毫米的钢板,此种10千瓦的系统是陆军下一步计划生产的100千瓦系统的前期产品。 固体激光项目也引起了空军的注意,空军内部正讨论可否以该系统取代其飞机上现役的化学激光器。

在美国陆海空各自努力把激光炮作为重点研究项目时,美军还计划把激光炮搬到太空轨道或卫星上去,此举将打破太空无武器的界限,在实际战斗中,可用它对对方的空中目标实施闪电般的攻击,以摧毁对方的侦察卫星、预警卫星、通信卫星、气象卫星,甚至能将对方的洲际导弹摧毁在助推的上升阶段。 高基高能激光武器是高能激光武器与航天器相结合的产物。当这种激光器沿着空间轨道游弋时,一旦发现对方目标,即可投入战斗。由于它部署在宇宙空间,居高临下,视野广阔,更是如虎添翼。美空军的机载激光器计划采用的很多技术成果都源于美军在冷战时期研究太空激光武器的成果。从冷战初期以来,美国军方就一直在探索研究各种类型的激光武器。美国和前苏联都在核动力军舰和卫星上进行过激光器的试验,所有这些试验都是为了击落对方的洲际弹道导弹和轰炸机。这些方案后来成了美国前总统里根提出的“星球大战”计划的核心组成部分。

如今,美国建立国家导弹防御系统的计划,已经被称为“星球大战计划”的“续篇”。2003年7月,英国曾披露:布什政府已决定,美国将恢复太空军用激光器方面的研究,在最近几年内将向太空轨道发射4000颗卫星,每颗都载有拦截弹道导弹的激光炮。这样一来,届时太空上美国激光炮的总数至少要达到4000门。部署激光炮恰恰是当年里根政府“星球大战计划”的要素。当时美国政府就为此耗费了差不多50亿美元。1993年该计划因遭到反对而被冻结。现即将拨款继续从事这方面的研究。

激光炮的威力特别大,称得上是“炮中王”。激光炮在一秒种内能发射1000发“光弹”,光弹就是威力无比的"强光束"。它靠远警雷达测定敌方导弹或飞机飞行的方位、距离、高度、速度等,经过电子计算机迅速处理后,准确无误地命中目标。如果敌方同时发射多个真假导弹,激光炮有本事在短时间内把所有来犯的导弹全都摧毁。 利用激光的特性还可以制成武器。低能激光武器如激光枪,重量轻,体积小,可由步兵手持作战,1500米的距离外使用也能烧瞎敌人眼睛,烧焦皮肤,使衣服、树木、房屋起火。高能激光武器是激光炮。它能摧毁敌方的导弹,如2.5倍音速动作灵活的“响尾蛇”空对空导弹。1975年原苏联用激光武器击毁了两颗美国的军事侦察卫星。

未来的现代化、信息化战争中,拥有新概念武器的军队往往能够获得更大的主动权,相反则可能面临被动困难的局面。所以谁掌握新概念武器谁就掌握了未来战争的主动权。当然任何一种武器都不是万能的,但是对于大国来说没有新概念武器是万万不能的。由于高、低功率激光武器在未来战场上的使用将更为普遍,加上中国在强激光技术上有悠久的发展史和雄厚的技术基础,中国在强激光武器领域有更大的进展,并初步具备量产化能力,届时中国可能有能力威胁在大陆近岸活动的空天飞机。 [2]


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