摘要:在1960年被发明之后,激光曾经一度成为科幻小说的热门题材,人们幻想它就是那种传说中的“死亡射线”。激光枪和光剑成为1977年上映的美国电影《星球大战》中的时髦武器。
在1960年被发明之后,激光曾经一度成为科幻小说的热门题材,人们幻想它就是那种传说中的“死亡射线”。激光枪和光剑成为1977年上映的美国电影《星球大战》中的时髦武器。
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激光武器成为1977年上映的美国电影《星球大战》的突出标志。
中国科幻作家童恩正1963年创作的小说《珊瑚岛上的死光》,于1978年出版后轰动全国,1980年改编上映的同名电影是中国第一部科幻电影。
▲中国科幻作家的敏感性也很强。童恩正早在1963年激光被发明之后不久,就创作了这部著名的科幻小说,后来经由电影的传播,在几代中国人心中埋下了激光武器的影子。
自那以后,无数人都在幻想着有朝一日激光武器走入现实,成为战争中的大杀器。当然,有些人激动,有些人恐惧。不过激光武器的发展远不如人们所想象的那样激动人心,在数十年的漫长日子里,各国均在这个领域里投入了令人难以想象的海量资源,激光在各方面的应用早已令人类的生活发生巨变,激光武器却始终难以露出真容。实际上装甲铲史官还在去年为了激光器大辟了一场谣,为此还和不少人吵了架。
然而该来的总是要来,我们还是等到了这一天,2025年5月末,人类正式跨入激光武器的时代。
一、死光降临
当地时间2025年5月28日,以色列国防部国防研究与武器发展局(MAFAT)、以色列空军和以色列著名军工企业拉斐尔公司联合宣布,他们在对哈马斯和黎巴嫩真主党武装的战争中取得了军事科技方面历史性的突破,成功使用最新开发的激光武器系统拦截了数十个目标。这是这种技术人类历史上首次在大规模战争实践中被投入使用。
以色列国防军其实早在2023年10月7日哈马斯武装分子越境突袭、加沙战争爆发之后,就加速推动还在研发过程中的激光武器的发展,到现在已经在战争中实际使用了超过6个月。之前以色列军方一直对其实战表现守口如瓶,从未透露过任何信息。
▲2023年10月26日,以色列国防军地面装甲部队开入加沙地带。
据39岁的以色列空军负责领导激光武器系统开发和集成的G准将透露(出于安全的原因其真实姓名被隐去),2023年10月7日战争爆发后,MAFAT和拉斐尔公司开始加班加点全力推进激光防空拦截系统“光盾”项目的开发。
以军指定了一个预备役防空小组来熟悉并操作拉斐尔公司工程师们紧急完成的原型系统,并在相当紧凑的时间内与MAFAT和拉斐尔公司的人员一起进行培训,对系统进行边操作边改进边形成作战条令规范。2024年10月1日,以军地面部队入侵黎巴嫩南部清剿黎巴嫩真主党武装的据点,激光防空系统在那之后不久开始作战部署。
在以色列国防部发布的激光武器实战视频中,至少出现了两种系统。其中一种体型较小,很像拉斐尔公司曾经公开展示过的“轻型光束”(Lite Beam)激光系统。
▲在视频中出现的这种体型较小的激光武器系统,类似于拉斐尔公司的“轻型光束”系统。
“轻型光束”系统很可能是拉斐尔公司已经研发多年的“铁束”激光武器系统的缩小版。这种系统属于10千瓦级别激光器,有效射程较短,大约只有2000米,还不足以攻击飞行高度远高于此的中大型无人机,不过可以用来对付需要接近目标的巡飞弹和自杀式无人机。
▲以色列拉斐尔公司的“轻型光束”激光武器系统。广告词将其称为“第一种具备实战能力的反无人机激光武器系统”。
▲“轻型光束”激光武器系统的操作界面。
“轻型光束”激光武器系统的优点是系统轻便,非常适于和小型机动车辆相结合,构建移动防空体系,为前线部队和临时地点提供随时随地的防御能力。
▲安装在小型战斗车辆上的“轻型光束”激光武器系统,与一门30毫米机炮组成遥控武器站,从而具备了“弹光合一”的低空防空拦截能力。
视频中的另一种系统,似乎是拉斐尔公司早已广为人知的“铁束”激光武器系统的移动版“铁束-M”。
▲在视频中出现的另一种较大型激光武器系统,很可能就是拉斐尔公司的“铁束-M”系统。
“铁束”系统专为补充以色列分层防空体系中的内层“铁穹”系统而开发,可以快速打击火箭弹、迫击炮弹、无人机等近程目标。它由一台防空雷达、一个指挥控制台和两个高能光纤激光器构成,据报道2016年的激光功率达到“数十千瓦”,到2023年已经发展到100千瓦左右,有效射程约为10千米。
2022年4月,以色列国防部和拉斐尔公司宣布“铁束”系统在一系列测试中成功击落了无人机、火箭弹、迫击炮弹以及反坦克导弹等目标。由于面临加沙地带和黎巴嫩南部的火箭弹威胁,“铁穹”系统的抗饱和攻击能力不足,以及拦截民兵组织发射的简陋火箭弹费效比太低,以色列军方急于推动“铁束”系统的实战部署。但拉斐尔公司在2022年10月表示,可能还需要“两到三年”的时间才能将该系统投入使用。
▲由以色列拉斐尔公司研发的“铁束”激光武器系统。
2023年10月7日哈马斯武装对以色列发动震惊世界的大规模突袭之后,以色列国防部和拉斐尔公司宣布将在以色列南部边境部署“铁束”系统,通过哈马斯武装发射的火箭弹来对其进行实战测试。但外界并不清楚后续进展情况。不过MAFAT负责人尼尔·韦恩戈尔德上校在2024年1月称,“我们相信它(铁束)将在2025年底投入使用”。
“铁束-M”系统将发射功率降低到50千瓦级别,以方便与车辆集成进行机动部署。当雷达或光电探测系统发现威胁之后,激光导向装置使用高分辨率热成像仪捕获目标,然后通过超窄视场对其进行跟踪,通过高带宽的快速转向镜系统锁定瞄准点。其瞄准点稳定精度可以达到几个微弧度(具体数值保密)。
▲实现集装箱式车载,可以进行机动部署的“铁束-M”激光武器系统。
“铁束-M”系统使用电池组为激光器和散热冷却系统提供能源,并且通过小型发电机定期为电池组充电。按照以色列官方公布的消息,这种系统应该已经用于实战,实际部署时间比计划大大提前。
二、成熟尚早
这次以色列宣布首次在大规模实战中成功运用激光武器进行防空作战,无疑是对这种新型高科技军事装备的一次巨大推动。但首次实战应用并不等于成熟,以色列所使用的10千瓦和50千瓦级别激光器也不足以应对更复杂和更严峻的作战场景。
▲要想让激光武器达到比较广泛的战场适应性,以至能够独立执行作战任务,300千瓦的发射功率是一个门槛。
激光武器发展数十年才获得如今的一点点突破,主要原因在于这种看似极为“科幻”的技术,在军事实用化的过程中存在着相当多的障碍需要克服。
从本质上来讲,激光与其他任何类型的光一样,都会被不透明的介质所阻挡或延迟,或者被不完全透明的介质所干扰。一个简单的密集烟幕就可以阻挡激光束,任何不透明的外壳都会吸收激光的第一次冲击,因此它必须持续发射才能实现穿透。
当空气中存在云、雾、烟、尘土、雨雪或泡沫时,激光束被干扰散射的情况会变得更加严重,所以直至目前美国国防部仍然认为激光武器只在2千米的范围内是可行的,在不远的将来也许可以拓展至10千米以内。即便如此,与大众的普遍想象相反,激光武器仍然是一种相当近程的武器系统。
▲光线在穿过充满杂质的大气层时会出现严重的散射现象,激光也不例外。
不过激光武器当然还是可以在更远的距离上发挥作用,但并非用来摧毁目标,而是破坏目标的传感器或使之“失能”,从而破坏对手的ISR行动,或者干扰通过杀伤链传输的数据。
对于高能激光武器来说,一个很严重的问题是“热泛”(Thermal blooming)现象。简单来说就是当激光束的能量密度达到每立方厘米1兆焦耳时,就会开始在大气中造成等离子体击穿效应,这将导致激光束散焦并将自身能量分散到周围的空气中,从而失去威力。如果激光长时间持续向一个固定的方向发射,很容易引发“热泛”效应,最终导致激光束失焦。这个问题在进行侧向拦截时并不突出,因为此时激光束是跟随目标掠过天空,不会长时间加热固定区域的空气,但在迎头拦截时情况将会变得非常严重。
▲“热泛”效应对光线的影响示意图。
理论上有一些技术手段可以缓解“热泛”效应,但在现实中绝大多数设想都显得过于复杂,缺乏可操作性。因此可以说目前还没有什么方法能够很好地解决这个问题。
高能激光武器还有一个致命的问题,就是需要庞大的冷却系统才能保证连续工作。由于激光器的能量转换效率大约只有30%左右,其余的能量大部分都将通过热能的形式散失,因此激光武器的发射功率越大,连续工作要求越高,所需的散热系统就越复杂笨重,这是无法超越的物理定律。
极其精确的光束控制是另外一个问题。在摧毁或破坏目标的过程中,激光武器必须保证自身的光束始终聚焦于目标表面的一个点上。目前有多种技术方案致力于实现这个任务,如定位传感装置、光纤陀螺仪、快速转向镜等等,但它们的能力都还不能令人满意。2018年,美国导弹防御局副局长乔恩·希尔曾公开表示,光束控制的技术发展成果仍然比导弹防御所需要的精确度“差了数千倍”。
▲激光武器的光束控制问题非常复杂。
此外,激光武器只能在视距内交战。通常情况下可能问题不大,但在需要拦截低空飞行的高速目标时,由于地球曲率的影响发现目标的距离较近,反应时间很短暂,如果不能快速击穿目标就意味着拦截失败。
从对抗的角度来说,激光武器绝非无法防御。简单的镜面反射,成本低廉的烧蚀涂层、隔热材料和遮蔽物等都可以影响其作战效果。此外,哪怕是最简单的被动防御措施也有助于击败非高脉冲的激光武器。例如自身快速旋转以使激光束无法聚焦在一个固定点上;进行灵活机动以削弱激光武器瞄准薄弱点的能力,并迫使激光武器必须以接近零延迟的速度不断重新瞄准和跟踪,还能为己方提供一定的冷却时间等等。
在拦截弹道导弹和高超声速武器的情况下,由于它们都需要应付气动加热所产生的超过1700摄氏度的高温,因此激光武器就更加难以烧穿它们的弹头部分了。而且增加这些对抗措施所需要的成本要远低于制造更大功率的激光器,随着激光武器逐步出现在战场上,目标们的防护也会变得越来越强大。
结语
尽管存在着以上诸多并不容易克服的障碍,但以色列的这次官宣仍然标志着“星门”已然开启。
由于激光武器本身的独特战术优势实在太过优越,以及战场无人机所带来的巨大威胁亟待克制,因此可以预见,在以色列率先走出这一步之后,世界各主要军事强国在这个领域的竞争将会更加白热化。
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星门开启,激光武器未来可能成为人类星际殖民时代的一个主角。
特别是考虑到激光武器的很多应用障碍是地球大气层所造成的,太空才是这种武器的理想舞台。因此,科幻小说和电影中的场景很可能在未来成为现实,激光武器将会伴随人类跨入星际殖民时代,成为太空战争的主角。
来源:润泽的传奇故事