激光武器未来战争“撒手锏”

来源:互联网    作者:toutiaonews    人气:    发布时间:2019-06-13    

原标题:激光武器 未来战争“撒手锏”

激光武器未来战争“撒手锏”

  美国海军激光演示平台 新华社

激光武器未来战争“撒手锏”

  “低空卫士”系统 新华社

激光武器未来战争“撒手锏”

  美国海军“杜威号”驱逐舰配备激光武器系统 新华社

  近来,激光武器成了热门话题。美国海军今夏在两栖运输船坞舰“庞塞号”上装载了首个固体激光原型机,一些国家也陆续有激光武器研发信息见诸报端。本期我们邀请有关科普工作者介绍一下激光武器。

  神秘的激光武器

  激光武器是指发射激光束直接攻击目标,用激光能量损伤目标使其丧失作战能力的武器。我们这里讨论的激光武器,一般指单发能量大于数万焦耳以上,直至数百万焦耳的武器,也称强激光武器。那些用于干扰近距光学系统和人员的激光致眩武器,如用于飞机对抗红外导弹的激光干扰系统,也常被称作激光致盲武器。

  激光武器有多种分类方式。按打击目标,可分为打击战术目标的战术激光武器、打击战略目标的战略激光武器,以及介于它们之间的战区激光武器。战术激光武器又分为激光致盲与干扰武器和激光防空武器;战略激光武器分为激光反卫星武器和激光反弹道导弹武器。按布基方式则可分为地基激光武器、舰载激光武器、机载激光武器和天基激光武器等。按杀伤目标的激光光源或体制分,则有二氧化碳激光武器、化学激光武器、固体激光武器(含光纤)和自由电子激光武器等。

  一般说来,激光武器系统由主激光器,光束定向器(包括捕获、跟踪、瞄准、照明与光束发射),自适应光学与信标系统,全系统的指挥、控制、通信与测试评估系统,武器平台和能源及支持系统等几部分构成。

  如果将激光系统形象比喻为一个武士,那么主激光器相当于武士的双手和拳头,提供破坏目标的能量,随时准备对目标“致命一击”。光束定向器是武士的眼睛,自适应光学系统则相当于给武士戴上一副特制的眼镜,提高打击目标的准确度。全系统的指挥、控制、通信与测试评估系统则类似武士的大脑,通过它实现对全武器系统的总体指挥和控制管理;武器平台更像是双脚,可以运用不同的方式,充分发挥激光武器作战灵活、机动性强的特点;能源及支持系统则是武士需要吃的食物,是其生存和作战的最基本保障。

  激光武器如何作战

  激光武器被誉为新一代武器装备中的“撒手锏”。下面,我们以美国研发的机载激光武器(ABL)系统作战为例,介绍激光武器的一些作战流程。

  第一步,搜索目标。ABL利用6个红外线探测器对全空域进行扫描。当敌方发射弹道导弹时,天基预警系统或地基远程预警雷达发现目标,通过预警中心和通信卫星,将作战指令和目标初步信息发送到ABL载机的指挥系统上。ABL载机指挥控制系统指挥红外探测系统进一步探测目标,实现对目标的捕获。

  第二步,锁定目标。捕获目标后,ABL载机发射一束激光对目标飞行速度和距离进行测算,实现对目标的粗跟踪,随后向目标发射照明光,利用返回的照明光实现对目标的精确跟踪,识别和锁定要打击的部位;发射信标光,返回的信标光带回通道的大气畸变信息,为自适应光学校正系统对攻击主光束进行必要调节做好准备。

  第三步,启动主激光器出光并发射,激光照射到导弹壳体特定部位,使其壳体软化,直至爆炸解体。整个过程可以在跟踪探测视场内观察。最后向上级报告打击结果,进入再发射准备。

  对于一般的用于近程防空的激光武器,其拦截作战过程如下:外部预警体系发现目标并给出目标轨迹,通过指挥中心将目标信息发送至激光系统,激光武器将跟踪发射系统调转到目标方位,捕获目标,发射照明光,实现对目标的精确稳定跟踪,发射高能激光,在目标给定部位沉积能量,直至目标损伤而坠毁。到达目标上的光斑分散不大,为简化系统,一般不考虑自适应光学校正。由于作战目标不同部位抗激光损伤的阈值差距很大,为充分发挥系统的效能,往往要选择相对易破坏的部位进行打击,需要预先开展激光打击不同目标的破坏机理和效应研究工作。

  激光武器将改变作战规则

  激光武器被公认为有巨大潜力的新型武器,被公认具有“改变作战规则的能力”,有以下一系列优点:

  首先,快速,实时响应好。“光炮弹”以光速攻击目标(以30万公里每秒的速度向目标传输能量),发射几乎不需时间上的“提前量”,这避免了导弹和火炮类武器需要提前计算拦截点的要求,这对拦截机动目标、突然临空目标非常有利。

  第二,灵活,机动性好。激光武器的“炮弹(发射光束)”静质量为零,无后坐力,易于调整再发射方向,对大部分目标,激光损伤目标的时间都在数秒内,使得激光武器可对一个目标实施多次拦截,或在短时间内拦截多个目标。

  第三,精确,不怕电磁干扰。激光方向性强,加上精确的定向器,可将光束能量精确地聚焦到目标上,甚至某一具体部位上。如拦截无人机,可以选择机头、机翼、控制舵等要害部位作为打击点;电磁干扰几乎不影响激光武器的作战能力。

  第四,杀伤可控,具有隐蔽性。激光武器“火力可调节”,可通过改变发射激光的强度,或控制到达目标的强度,来实现不同的杀伤效应(从传感器软杀伤到目标硬杀伤)。换句话说,激光武器可以对不同的目标,或目标的不同部位,有不同的打击距离。

  第五,弹仓大、单发花费低、效费比高。以海军对抗反舰导弹和无人机为例,以每次发射10万瓦功率固体激光、出光数秒计,系统直接消耗仅为几度电;如用导弹拦截,成本至少在数十万元以上。并且只要舰艇有电,就可持续作战,弹仓近乎无限大。

  第六,附带损伤小,作战决策门槛低。激光武器是精确打击武器,在拦截数公里至数十公里距离的目标时,主要能量集中在半径仅为数厘米的范围内,不会影响到附近其他相关物体。在某些场合,例如类似“低空卫士”应用的场景下,激光武器就远优于导弹和高炮等系统。

  第七,联合攻击可以扩大作战范围。这样就可以通过系统组合形成更大的作战能力,这是导弹和高炮等系统所不具备的。道理就跟用两个手电筒比用一个手电筒照的远一样。

  说了这么多优点,但激光武器也有需要克服的弱点:在大气层使用时,云、雾、雨及烟尘会影响激光的有效传输。

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