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| 據稱該衛星上安裝了殺傷性武器,有媒體暗示就是激光武器 |
激光武器為我們所熟知多是在書本、銀幕和電腦游戲中,近期,隨著美軍戰術高能激光武器擊落導彈和普通炮彈的試驗逐一成功,似乎還存在於科幻電影中的激光武器已經實實在在地來到了我們身邊。而鑒於激光武器研究已取得相當的成就,美國決定開發出龐大的激光武器家族,在2020年之前,這一新型武器將被廣泛使用於美軍的陸海空天等作戰軍種。
8月24日,美國軍火承包商諾斯羅普·格魯曼公司為美陸軍研制的戰術高能激光器THEL首次擊落迫擊炮彈。在美國新墨西哥州白沙導彈靶場進行的實彈打靶中,這種激光炮不但擊落了單發迫擊炮彈,而且還摧毀了齊射的迫擊炮彈。試驗表明,激光炮可以用於戰場打擊多種常見目標,這樣,激光武器也從最初主要設想用於反制衛星、導彈和飛機這類昂貴目標,擴大到對一切戰場工具的打擊。
激光炮是一種高能激光武器,利用強大的定向發射激光束直接毀傷目標或使之失效。而根據作戰用途,這種新型武器分為戰術激光武器和戰略激光武器兩大類。
戰術激光武器戰術激光武器是利用激光作為能量,像常規武器那樣直接殺傷敵方人員、擊毀坦克、飛機等,打擊距離一般可達20公裡。這種武器的主要代表有激光槍和激光炮,它們能夠發出很強的激光束來打擊敵人。目前,國外已有一種紅寶石袖珍式激光槍,外形和大小與美國的派克鋼筆相當。但它能在距人幾米之外燒毀衣服、燒穿皮肉,且無聲響,在不知不覺中致人死命。這種類型的激光武器尚屬於低能激光武器,而高能激光武器還能造成飛機失控、機毀人亡。
戰略激光武器戰略激光武器可攻擊數千公裡之外的洲際導彈;可攻擊太空中的偵察衛星和通信衛星等。例如,1975年11月,美國的兩顆監視導彈發射井的偵察衛星在飛抵西伯利亞上空時,被前蘇聯的『反衛星』陸基激光武器擊中,並變成『瞎子』。因此,高基高能激光武器是奪取宇宙空間優勢的理想武器之一。
根據能量大小、激光的打擊方式可分為軟打擊和硬打擊兩種:軟打擊主要是打擊導彈的導引頭和整流罩,破壞其傳感器和電子線路,致使導彈不能准確飛向目標。這種打擊射程可超過10千米,激光功率只要達到100千瓦左右即可。而硬打擊則是把導彈的殼體、燃料室以及整體結構徹底摧毀,使導彈在空中爆炸。射程為10千米至幾百千米時,激光武器功率要求400千瓦甚至一兆瓦以至更多。由於激光炮強大的威力,美國海陸空天部門都在加強對這一武器的研制,以在未來可能的戰爭中爭取更多主動。
陸基激光炮
美國為檢驗激光武器打導彈的效果,曾於1978年用戰術激光炮成功地擊落一枚『陶』式反坦克導彈;1979年又用海軍建造的2.2兆瓦的中紅外化學激光器成功地將一枚『大力神』洲際導彈的助推器擊毀;1983年用裝在空中加油機上的400千瓦的二氧化碳激光武器擊落5枚『響尾蛇』空對空導彈,不過,在最近幾年成功的靶場試驗中,唱主角的是陸軍。
8月24日,在白沙導彈靶場進行的實彈打靶是美國陸軍機動戰術高能激光器?MTHEL 計劃的一部分,該計劃由美陸軍航空、航天和導彈防御計劃執行辦公室下屬的近程防空計劃辦公室負責。這個機動型系統是由最初的戰術高能激光器計劃演變來的,該計劃是由美國和以色列共同參與的始於1996年的先期概念技術演示計劃。目前,主要由美國諾·格公司承擔研制。
最初的THEL作為美以聯合項目,只是為了滿足以色列對付『喀秋莎』火箭彈的需求。在2000年5月以色列撤出黎巴嫩南部之前,黎巴嫩真主黨游擊隊經常發射喀秋莎火箭襲擊以色列邊境的村莊,盡管這種情況此後沒有再發生,但出於安全考慮,以色列軍方對高能激光武器項目很感興趣。1993年,以國防部決定研制抵御低技術遠程武器,當時以美正實施『箭式』反彈道導彈項目,其作戰目的是攔截類似『飛毛腿』等射程在300公裡以上的彈道導彈。許多被『喀秋莎』攪得寢食不安的以政界和軍方人士便迫不及待地要求利用『箭式』導彈來免除威脅。但內行人都清楚,用導彈去攔截速度比彈道導彈低得多的火箭彈,技術上沒有絲毫問題,可是如果拿每枚價值500萬美元的『箭式』導彈去摧毀成本僅300美元的『喀秋莎』,再有錢的國家也承受不起。於是,他們選擇采用普通高射炮或者新式激光武器進行攔截。但前者反應速度慢,不能保證100%的攔截率,而後者倒是別出心裁。
由於輸出功率的限制,制造能打擊敵方兵器和運動目標的高能激光武器直到20年前纔有了可能。為了使激光炮的能量集中,通常都用直徑很大(幾米到幾十米)的反射鏡將激光匯聚成很細的光束,其亮度比太陽光高100億倍以上。如果將激光聚到鋼片上,能把鋼片燒出孔洞。激光炮的不足使激光在大氣中傳播能量有一定損失,並使激光束變粗和產生抖動,因此,激光炮的威力隨射程的增大而降低。化學激光器依賴的是化學反應能,較好地解決了能源的限制問題,特別適應於野外和軍事上運用。化學激光器的問世,使激光武器真正走向了發展的黃金時期。在美國陸軍主導的幾次成功試驗中,唱主角的均是化學激光器。
THEL主機就是一臺400千瓦的氟化氘化學激光器,其射擊反應時間為一秒,發射頻率為20?50次?分鍾,單次射擊費用為1000美元。THEL在試驗中曾擊中28枚3米長的俄制122毫米『卡秋莎』導彈。但由於這種武器系統身軀龐大,需要用重型卡車或M2布雷德利戰車來運輸,限制了其實際用途。作為機動版的激光武器系統,MTHEL總體積比THEL小得多,易於由C-130運輸機運輸。在2002年的一次試驗中,它已經能擊落長度僅為0.6米的普通炮彈,此次擊落迫擊炮彈,表明激光武器在打擊目標范圍上再次擴大。
另外,MTHEL還將成為美陸軍將激光武器計劃與其他計劃融合的『先鋒』,因為它提供了將光速技術植入美陸軍『未來作戰系統』?FCS 和『未來部隊』結構所需的所有基礎。
海基激光炮
隨著戰術激光武器發展方面取得的進步,此種武器系統的應用在各軍種中皆有昇溫趨勢,繼陸軍和空軍之後,海軍也加入了開發此種設備的行列。美國海軍正研究在未來10年內為其水面艦艇甚至潛艇裝備高能激光武器。
海軍相關計劃重要目標是從自由電子激光技術中開發出一種具有致命和非致命能力的艦炮。海軍發展激光武器系統的主要目的是對抗反艦巡航導彈,同時該系統也具有保證作戰部隊進入的關鍵能力,主要是利用潛艇,水面部隊及陸戰隊的力量來對付諸如小型艦艇群,海上飛機和無人機一類的非對稱、反進入威脅。
為海軍潛艦裝備激光武器系統的發展是海軍未來『海上打擊』概念的一部分。早在上個世紀70年代,美國海軍就開始了此項技術的研究,之後斥資開發了中型紅外高級化學激光器,這是西方世界研制出的首臺百萬瓦特級連續波化學激光器。此後該型激光器一直被作為美國國防部高能激光器項目的測試平臺。
冷戰結束後,美國海軍的作戰環境發生了巨大變化,海軍也開始它的作戰轉移,即從大海作戰轉變為沿海作戰,作戰形式也由進攻型海戰轉變為艦只自衛,因此,海軍的高能激光武器計劃也必須進行調整。海軍認識到作為海上應用的激光器,克服海洋環境引起的傳輸效應至關重要。海軍的研究表明?在近海作戰中,熱暈限制了高能激光束的大氣傳輸,因此,也就限制了激光武器的效能。而化學激光器的波長對於沿海的環境並不是最佳的。於是,海軍的高能激光計劃改變了方向,於1995年完全停止了研究化學激光器裝艦可行性的工作,轉向其他激光發生途徑。
2001年,由於陸軍系統一系列試驗的成功,美國海軍海上系統司令部重新開始了對這項技術的研究,建立了專門的項目辦公室。不過,該辦公室的主要任務主要還是要借助於陸軍系統在這方面已有的研究成果,研究如何將已有的技術進行改進,以方便海軍艦船裝備。目前,海軍官員已與陸軍高能激光系統實驗設施負責人洽談,商議租用一些陸軍激光基礎設施的事宜。但是,海軍的興趣還是集中在固體激光技術方面,因為此種技術的應用可使他們不必在船上存放高危化學物品,也能避免激光產生時生成的有毒化學物質。
為了將來能使用激光武器,海軍已經計劃在包括下一代航母?CVN 21 在內的幾種新型戰艦上安裝大功率的發電設備。當激光武器研發成功,並改進和生產出來以後,就會在這些戰艦上部署和使用。
空基激光炮
雖然陸軍在激光炮研究方面成果顯著,但令人關注的卻是空軍的機載激光武器項目,該項目以波音747大型客機為載體,把大型的化學激光器由地面搬到空中,將使用美軍的空中力量再增添一把利劍。
陸軍研發的化學激光器也被空軍用於發展其激光項目,空軍的機載激光器項目旨在將巨型化學激光器放置在一架747飛機上,擊落處在飛行初段的彈道導彈。
美國空軍在1999年采購一架新波音747飛機,並將頭部改裝成炮塔。改進後的波音747已在2001年進行了首飛,但當時飛機上沒有安裝激光炮,以檢驗其空氣動力學影響。把激光器安裝到這架波音747飛機上,再經過數次試驗,整套系統預計將在2004年底到2005年初實現擊落『飛毛腿』導彈的目標。到那時,這架樣機就可以投入作戰,屆時,這個大型怪物將是迄今最大的武器。
諾·格公司進行的發射試驗證明,激光器能夠從固定位置產生足以摧毀導彈的熱量。下一個需要跨越的障礙,是要讓激光器在以1000千米?小時的速度飛行在距地面1.2萬米高的飛機上完成同樣的工作——這需要大大減輕設備的重量。在地面設備上發射激光時,在激光器下面澆注了數噸的水泥,以確保基礎牢固,但波音747在空中飛行時是不可能一動不動的。
機載激光器將攜帶足夠的化學原料,可以對目標進行大約20次射擊。但是,由於化學激光系統價格昂貴,陸軍正考慮將其退役,陸軍相信固體激光技術可為他們提供體積更小,足以安裝至機動車輛上的系統。2002年,一臺10千瓦的固體熱能激光系統已開始運作,在一次演示實驗中,該系統發射的激光束在6秒鍾內切開了三塊厚約3毫米的鋼板,此種10千瓦的系統是陸軍下一步計劃生產的100千瓦系統的前期產品。固體激光項目也引起了空軍的注意,目前空軍內部正討論可否以該系統取代其飛機上現役的化學激光器。
除了選用機載方式外,空軍還在開發反射中繼技術,該技術可大大提高激光器作戰性能,滿足美國部隊的需求。從一地面光源發射一束激光,經過空間設備的反射,使光束擊中地面目標。該技術可克服許多限制因素,實現從地面、海上或空中對視距外目標的精確打擊,還能重新匯聚經過大氣傳輸後散射的光束。
太空激光炮
在美國陸海空各自努力把激光炮作為重點研究項目時,美軍還計劃把激光炮搬到太空軌道或衛星上去,此舉將打破太空無武器的界限,在實際戰斗中,可用它對對方的空中目標實施閃電般的攻擊,以摧毀對方的偵察衛星、預警衛星、通信衛星、氣象衛星,甚至能將對方的洲際導彈摧毀在助推的上昇階段。?
高基高能激光武器是高能激光武器與航天器相結合的產物。當這種激光器沿著空間軌道游弋時,一旦發現對方目標,即可投入戰斗。由於它部署在宇宙空間,居高臨下,視野廣闊,更是如虎添翼。美空軍的機載激光器計劃采用的很多技術成果都源於美軍在冷戰時期研究太空激光武器的成果。從冷戰初期以來,美國軍方就一直在探索研究各種類型的激光武器。美國和前蘇聯都在核動力軍艦和衛星上進行過激光器的試驗,所有這些試驗都是為了擊落對方的洲際彈道導彈和轟炸機。這些方案後來成了美國前總統裡根提出的『星球大戰』計劃的核心組成部分。
如今,美國建立國家導彈防御系統的計劃,已經被稱為『星球大戰計劃』的『續篇』。2003年7月,英國曾披露:布什政府已決定,美國將恢復太空軍用激光器方面的研究,在最近幾年內將向太空軌道發射4000顆衛星,每顆都載有攔截彈道導彈的激光炮。這樣一來,屆時太空上美國激光炮的總數至少要達到4000門。部署激光炮恰恰是當年裡根政府『星球大戰計劃』的要素。當時美國政府就為此耗費了差不多50億美元。1993年該計劃因遭到反對而被凍結。現在則即將撥款繼續從事這方面的研究。
以守之名發展激光武器
西方至今還廣泛流傳著這樣一個故事:古希臘時代的一天,羅馬戰船大舉入侵。年邁的阿基米德組織眾多的婦女,手持鏡片,將太陽光聚集到一處,神奇地將那些羅馬戰船統統燒毀。這應該是使用光線作為武器的原型。而激光武器從誕生開始就象傳說中的那樣,作為一種偏重防守的武器而使用,但隨著這項技術的完善,它的攻擊性也將越來越強。
激光速度每秒鍾達30萬千米,用激光炮射擊飛機、導彈、坦克等活動目標,就像用手電筒照射物體那樣,指哪打哪,不需要考慮提前量,而且操作簡便。手中擁有這樣的武器,人們不禁擔心,它的所有者是否真的只將其用於防備。不過,美國國防部在宣傳激光武器時,從來不強調它的攻擊性,只是把人們關注的焦點聚集在它的反導功能上。但今年6月份,德國媒體曾披露美國將於今年下半年發射的衛星上會裝備一種具有打擊能力的武器系統,並暗示該系統可能就是激光武器。美軍官員也早已承認,美國已經打破空間非武器化的原則。
目前的激光器發展計劃只能滿足某一軍種需要和某一功能的需要,例如暫時只能用它來攔截導彈。國防部的目標是要研制出能夠直接威脅發射這些導彈的飛機、坦克和戰車的激光武器。為此,國防部長拉姆斯菲爾德希望國防部對各軍種負責的多個作戰激光器項目進行協調,並要求在今年10月提交一份計劃,使這些激光武器更好地滿足潛在的更廣泛的戰場應用。
美陸軍和空軍各自制定的長期激光器計劃,為將來形成更廣泛的國防部定向能武器路線圖創造了基礎。由於激光武器上述的特殊性以及研究的可實現性,今年5月份,美國防部轉型辦公室建議政府加大對激光武器的投資。隨著統一規劃計劃的實施,美軍激光炮研究的步伐將會更快,而在美軍『先發制人』的打擊要求下,這一『新殺手』在戰場上充當美軍主力的日子也為時不遠。
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