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激光武器:未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)則的改變者
朱啟超 張 煌//8858151.com2014-02-25來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
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  本報(bào)2月19日在一版報(bào)道了美國(guó)海軍計(jì)劃今年夏季,在波斯灣的一艘軍艦上部署首個(gè)固體激光武器原型的消息。據(jù)稱,這些新型武器有助于海軍“超越成本曲線”,或?qū)母旧细淖儌鹘y(tǒng)的作戰(zhàn)方式。一時(shí)間,激光武器再次成為熱點(diǎn)話題。那么,激光武器真的能改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的“游戲規(guī)則”嗎?本報(bào)特邀國(guó)防科技大學(xué)專家為您解讀——

  激光武器作為科幻電影中的?停恢笔侨藗冴P(guān)注的熱點(diǎn),而美國(guó)智庫(kù)關(guān)于激光武器的實(shí)戰(zhàn)化討論和相關(guān)試驗(yàn)也一直沒(méi)有停步,與美國(guó)防部關(guān)系密切的智庫(kù)戰(zhàn)略與預(yù)算評(píng)估中心2012年4月發(fā)布的一份研究報(bào)告《改變游戲規(guī)則——定向能武器的光明前景》中,就呼吁美軍要通過(guò)大力發(fā)展陸、海、空、天各類平臺(tái)上的定向能武器尤其是激光武器以實(shí)現(xiàn)美軍新的作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì),并且毫不掩飾其將定向能武器用于未來(lái)“空海一體戰(zhàn)”對(duì)付中國(guó)軍隊(duì)軍力發(fā)展的想定企圖。激光武器的發(fā)展歷程怎樣?能否改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的游戲規(guī)則?存在哪些爭(zhēng)議?未來(lái)走向如何?本文將一一解讀。

  溯源:物理學(xué)家與“光戰(zhàn)”

  光在軍事上的應(yīng)用與兩位物理學(xué)家密切關(guān)聯(lián)。公元前214年,在執(zhí)政官馬塞拉斯的統(tǒng)帥下,強(qiáng)大的羅馬艦隊(duì)圍困了古希臘的敘拉古城,危急關(guān)頭,百科全書(shū)式的物理學(xué)家阿基米德就利用透鏡聚焦的光學(xué)原理,神奇地將龐大古羅馬艦隊(duì)的船帆燒毀,成為人類歷史上的第一次“光戰(zhàn)”。但由于他沒(méi)有留下關(guān)于光學(xué)理論的著作,千百年來(lái)不斷有人質(zhì)疑“光戰(zhàn)”的真實(shí)性。盡管如此,物理學(xué)家們并沒(méi)有對(duì)光學(xué)武器的執(zhí)著追求。20世紀(jì)初,物理學(xué)家愛(ài)因斯坦提出“受激輻射”的理論,認(rèn)為一束很弱的光在放大過(guò)程中,會(huì)得到頻率和方向性一致的強(qiáng)光。正是在這一理論牽引下,1960年,另一位物理學(xué)家西奧多·梅曼研制成功第一臺(tái)發(fā)射可見(jiàn)光激光器,使得利用激光束沿一定方向攻擊目標(biāo)成為可能。

  與戰(zhàn)爭(zhēng)史上其他顛覆性的武器相似,激光武器很快就在戰(zhàn)爭(zhēng)中證明了它的價(jià)值。20世紀(jì)70年代,深陷越戰(zhàn)泥潭的美國(guó)軍隊(duì),迫切需要一種改變戰(zhàn)局的新式武器,以實(shí)現(xiàn)對(duì)越軍地面目標(biāo)的精確打擊。“寶石路”系列激光制導(dǎo)炸彈,就是在這一背景下的產(chǎn)物。在1972—1973年間,美軍在河內(nèi)和海防附近的投放的“寶石路”激光炸彈中,有48%精確命中目標(biāo),較之此前僅為5%的命中率,激光武器給予美軍的改變無(wú)疑是顛覆性的。

  激光武器在越戰(zhàn)中嶄露頭角,引發(fā)了世界各國(guó)的關(guān)注,前蘇聯(lián)、以色列等國(guó)紛紛投入巨資,推進(jìn)激光技術(shù)武器化的進(jìn)程,進(jìn)而挑戰(zhàn)美國(guó)在這一領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。1975年10月,美軍在印度洋上空的647預(yù)警衛(wèi)星的紅外探測(cè)器,受到來(lái)自蘇聯(lián)西部的強(qiáng)紅外閃光的干擾。最初,美軍從自然原因分析,認(rèn)為可能是流星群的強(qiáng)光干擾,或者是蘇聯(lián)的天然氣管道破裂失火而形成強(qiáng)光。然而,進(jìn)一步的分析表明,這次神秘的閃光,比洲際導(dǎo)彈發(fā)射的光強(qiáng)要大1000倍,美軍認(rèn)為,唯有激光武器方能造成這樣的效果。很快,“蘇聯(lián)激光武器攻擊并破壞了美國(guó)衛(wèi)星”的消息,像一場(chǎng)臺(tái)風(fēng)席卷了整個(gè)美國(guó),在全世界也引起了強(qiáng)烈震動(dòng)。

  進(jìn)入20世紀(jì)80年代,鑒于激光技術(shù)所蘊(yùn)含的巨大軍事價(jià)值,各軍事大國(guó)紛紛制定科研計(jì)劃,組織龐大的科技隊(duì)伍投入巨資進(jìn)行研發(fā),圍繞激光武器的軍備競(jìng)賽愈演愈烈。作為這場(chǎng)競(jìng)賽的領(lǐng)跑者,美國(guó)已經(jīng)將激光武器的使用由戰(zhàn)術(shù)層次拓展到戰(zhàn)略層面。1983年3月,美國(guó)總統(tǒng)里根提出了著名的《戰(zhàn)略防御倡議》(即《星球大戰(zhàn)》計(jì)劃)勾繪了運(yùn)用激光武器進(jìn)行戰(zhàn)略防御的驚人設(shè)想。1998年9月,美軍進(jìn)行了一次反衛(wèi)星激光武器發(fā)射試驗(yàn),這一試驗(yàn)利用固定在地面上的激光武器發(fā)射威力強(qiáng)大的激光,將地球軌道上一枚造價(jià)為6000萬(wàn)美元的美國(guó)軍用衛(wèi)星摧毀,這是人類歷史上首次使用激光武器摧毀太空中的衛(wèi)星。

  現(xiàn)狀:陸地、海洋、天空與太空四位一體

  依據(jù)部署方式的不同,現(xiàn)行的激光武器可分為地基激光武器、艦載激光武器、機(jī)載激光武器與天基激光武器。目前,激光武器的應(yīng)用已遍布陸地、海洋、天空與太空,形成四位一體的作戰(zhàn)力量。

  天基激光器系統(tǒng)指的是將激光器與跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)裝到衛(wèi)星、空間站和宇宙飛船等空間作戰(zhàn)平臺(tái)上,主要用于在全球范圍內(nèi)摧毀飛出地球稠密大氣層的助推段彈道導(dǎo)彈。由于一般布置在大氣層以外的空間,天基激光器一方面可以避開(kāi)地球大氣對(duì)光束傳輸?shù)牟焕绊懀硪环矫嬉蚱滠壍栏哂志哂懈采w地面范圍大的優(yōu)點(diǎn)。

  空基激光武器主要是機(jī)載激光器,它是將兆瓦級(jí)的化學(xué)氧碘激光器安裝在大型飛機(jī)里,用于反衛(wèi)星或擊落助推段彈道導(dǎo)彈。早在1992年,雄心勃勃的美國(guó)空軍就制定了龐大的機(jī)載激光武器項(xiàng)目,嘗試?yán)么笮筒ㄒ麸w機(jī)裝載激光武器遂行作戰(zhàn)任務(wù),機(jī)載激光器也因此列入美國(guó)國(guó)家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的重要組成部分,成為首選的助推段攔截手段。

  海基激光武器的發(fā)展目的是為了保護(hù)艦船免遭巡航和掠海導(dǎo)彈的攻擊。從技術(shù)性能上分析,鑒于海洋環(huán)境的特殊性,熱暈限制了把有效的激光能量釋放在目標(biāo)上,從而制約了化學(xué)激光器在海上使用的效率,而固體激光器又存在的尚難以克服的熱處理問(wèn)題,達(dá)不到艦載激光武器所需的功率,如此一來(lái),自由電子激光器由于波長(zhǎng)的可調(diào)性和高功率運(yùn)行潛力,有潛力成為滿足海軍未來(lái)艦載自衛(wèi)需求的最佳選擇。

  地基激光器是設(shè)置在地面上用于地面防御和攻擊的激光武器。由于有地面作為依托,地基激光武器對(duì)于體積和質(zhì)量并不苛求,能源問(wèn)題易于解決,因而成為遂行反衛(wèi)星作戰(zhàn)任務(wù)的重要選擇。地基激光武器可對(duì)在軌衛(wèi)星等目標(biāo)實(shí)施軟硬兩個(gè)層面的破壞,因而屬于戰(zhàn)略激光武器的范疇,成為未來(lái)空間攻防作戰(zhàn)武器系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。除卻戰(zhàn)略層面的應(yīng)用,近年來(lái),車載激光器武器系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,也拓展了地基激光武器在戰(zhàn)術(shù)層面的廣闊應(yīng)用空間。

  挑戰(zhàn):來(lái)自技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與道德層面

  激光武器研制是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,涉及多個(gè)學(xué)科前沿的交叉融合,研發(fā)的進(jìn)程與應(yīng)用不僅面臨技術(shù)層面的挑戰(zhàn),而且需要應(yīng)對(duì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)和倫理道德層面的挑戰(zhàn)。

  從技術(shù)層面來(lái)看,激光武器在研發(fā)和應(yīng)用兩方面都存在技術(shù)瓶頸。在研發(fā)方面,小型化與耐用性是制約武器研發(fā)進(jìn)程的兩大困境。一方面,傳統(tǒng)的化學(xué)激光器需要配置壓力恢復(fù)系統(tǒng),體積龐大且重量驚人的儲(chǔ)氣罐,極大地影響了激光武器系統(tǒng)的緊湊性和機(jī)動(dòng)能力。另一方面,高功率激光武器系統(tǒng)的運(yùn)行,有賴于高精度的光學(xué)元件作為支撐,在實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下,由于受到沙塵、溫度和空氣污染的影響,可能造成部分精密光學(xué)元件磨損,從而影響激光武器的工作效能。在應(yīng)用方面,激光武器的使用還存在一個(gè)物理限制,即對(duì)氣象環(huán)境的要求非常之高,它的應(yīng)用效果在很大程度上取決于天氣狀況。因此,在晴空萬(wàn)里、驕陽(yáng)似火的時(shí)候,激光武器的作戰(zhàn)效果就非常好,反之,一旦碰到惡劣的天氣,或者空氣質(zhì)量不好的時(shí)候,激光武器的威力往往就會(huì)大大折扣。

  從經(jīng)費(fèi)上考慮,盡管激光武器“光彈”發(fā)射成本十分低廉(一枚常規(guī)動(dòng)能導(dǎo)彈的造價(jià)在幾百萬(wàn)美元至幾千萬(wàn)美元,激光武器一次發(fā)射的成本只有幾美元),且理論上可以無(wú)限次發(fā)射,然而它在研發(fā)經(jīng)費(fèi)上的巨額消耗卻不容忽視。據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道,自從20世紀(jì)70年代,美軍在新墨西哥州的試驗(yàn)中第一次使用激光武器摧毀移動(dòng)目標(biāo),自那時(shí)起軍方就一直在嘗試將他們的激光武器搬到現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)上。40年多年已經(jīng)過(guò)去,美國(guó)五角大樓已經(jīng)為此耗費(fèi)了上百億美元的巨資,距離這一目標(biāo)的真正實(shí)現(xiàn)仍然面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)。2011年,美國(guó)國(guó)防部無(wú)奈宣布終止ABL機(jī)載激光器研發(fā)項(xiàng)目,這項(xiàng)研發(fā)時(shí)間已經(jīng)接近16年、總耗資超過(guò)50億美元的戰(zhàn)區(qū)激光反導(dǎo)計(jì)劃被迫暫時(shí)中止。

  從倫理上考慮,激光因其特殊的性能,可以制成激光致盲武器,只造成人體的視覺(jué)障礙,而不傷及生命,因而似乎可成為一種人道的戰(zhàn)爭(zhēng)手段。然而,在顯性的人道主義關(guān)懷背后,激光致盲武器的應(yīng)用還隱藏在隱性的非人道因素。激光致盲武器,造成大量人員致盲、眩暈和其他心理上的傷害,影響其個(gè)人價(jià)值與社會(huì)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于社會(huì)而言,應(yīng)對(duì)大量失去獨(dú)立生活能力的個(gè)體,無(wú)疑給社會(huì)保障體系帶來(lái)沉重的壓力。更需要注意的是,激光致盲武器所謂的“非致命性”,使得作戰(zhàn)人員在面對(duì)平民和民用目標(biāo)時(shí)不再謹(jǐn)慎小心,可能導(dǎo)致非致命武器濫用于軍民目標(biāo)混雜的反恐行動(dòng)之中,導(dǎo)致嚴(yán)重的人道主義災(zāi)難。因此,較之作為非致命武器所帶來(lái)的人道主義關(guān)懷,激光致盲武器所具有的非人道主義因素給予戰(zhàn)爭(zhēng)倫理的挑戰(zhàn),更值得人們的關(guān)注與反思。

  展望:引發(fā)新的軍事變革

  美國(guó)五角大樓宣稱:“高能激光武器系統(tǒng)隨時(shí)可以對(duì)付當(dāng)今一些最具挑戰(zhàn)性的武器,不管它是進(jìn)攻性的還是防御性的,因此,該系統(tǒng)提供了未來(lái)對(duì)敵保持不對(duì)稱技術(shù)優(yōu)勢(shì)的潛力。”從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,激光武器的發(fā)展必然會(huì)改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的游戲規(guī)則。

  激光武器的顛覆性影響,集中體現(xiàn)在它的速度優(yōu)勢(shì)。眾所周知,光的傳播速度達(dá)到每秒30萬(wàn)公里,相當(dāng)于一秒繞地球7圈半,而彈道導(dǎo)彈的速度僅為20—30倍音速(音速為350米/秒)。由此可以設(shè)想,應(yīng)用激光武器以光速攔截?cái)?shù)千公里外的導(dǎo)彈,可以將對(duì)方的導(dǎo)彈摧毀在助推的上升階段。較之常規(guī)武器,激光武器的攻擊時(shí)間幾乎可忽略不計(jì),這也就意味著它的攻擊目標(biāo)不可能有任何的躲避機(jī)會(huì)。因此,一旦激光武器在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用,同樣也會(huì)極大地縮短戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)程。當(dāng)戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)入“秒殺”時(shí)代,瞬間決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)將不再是危言聳聽(tīng)。

  激光武器的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用同樣會(huì)對(duì)現(xiàn)有的攻防格局產(chǎn)生革命性的影響。軍事技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)源自進(jìn)攻與防御需求的推動(dòng),攻與防的對(duì)抗,正是軍事技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的根本驅(qū)動(dòng)力。激光武器所具有的速度優(yōu)勢(shì),將對(duì)傳統(tǒng)攻防作戰(zhàn)理論產(chǎn)生巨大的沖擊。如何尋找可與激光武器匹敵的新的殺手锏武器制敵懾?cái),是軍事理論家和軍事技術(shù)專家不得不思考的問(wèn)題。

  (作者單位:國(guó)防科技大學(xué))

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