激光武器

　激光武器是一種利用沿一定方向發射的激光束攻擊目標的定向能武器，具有快速、靈活、精確和抗電磁干擾等優異性能，在光電對抗、防空和戰略防禦中可發揮獨特作用。它分為戰術激光武器和戰略激光武器兩種。它將是一種常規威懾力量。

　戰術激光武器的突出優點是反應時間短，可攔擊突然發現的低空目標。用激光攔擊多目標時，能迅速變換射擊對象，靈活地對付多個目標。

　激光武器的缺點是不能全天候作戰，受限於大霧、大雪、大雨，且激光發射系統屬精密光學系統，在戰場上的生存能力有待考驗。

　陸軍的快速發射高炮的炮管壽命短，連續發射幾分鍾後就要更換，而激光武器不存在多次發射的壽命問題。可以預計，未來在目前彈炮結合防空武器系統的基礎上，將出現將新型防空導彈。高炮和激光武器三結合的對空防禦系統。其中，激光武器主要攔截從低空、超低空突然來襲的近距離目標，這有可能大大提高對精確武器的攔截溉率，解決當前存在的極近程防空問題，並可用於保衛重要目標，如重要機構、指揮中心、通訊和動力中樞等。目前研製的激光武器的體積一段較大，重量較重，所以各國首先考慮艦載應用。目前，發達國家的大型水面艦隻已開始采用核能作為動力，中型水面艦隻的電動化改進也已進入實質階段，這都為激光武器在艦艇上的應用鋪平了道路。

　鑒於激光武器的重要作用和地位，美、俄、以色列和其他一些發達國家都投入了巨額資金，制定了宏大計劃，組織了龐大的科技隊伍，開發激光武器。至90年代初，僅美國政府對激光武器的研究投資就達90億美元。80年代中後期，蘇聯和英國的軍艦或陸上已有實驗性戰術激光武器裝備，美、法、德等國也作了大量試驗。戰略激光武器研究費用高，技術難度大，其前景還有待觀察。

　激光武器的效費比是比較高的。在防空武器方面，當前主體是導彈，激光武器與之相比消耗費用要便宜得多。例如，一枚“愛國者”導彈要60-70萬美元，一枚短程“毒刺”式導彈要2萬美元，而激光發射一次僅需數千美元，今後隨著技術的發展，激光發射一次的費用可降至數百美元。

　去年6月6日，美方在新墨西哥州南部的懷特桑茲導彈試驗場首次進行戰術高能武器試驗，成功摧毀了一枚飛行中的喀秋莎火箭。美軍方官員稱，這是世界上第一種以激光為基礎的反導系統。美軍方還將於近期進行該武器擊落多枚“來襲導彈”的試驗。該系統由美加利福尼亞州的承包商湯普森&;#8226;拉莫&;#8226;伍爾德裡奇公司專門為美國陸軍和以色列設計製造，開發費用高達2億美元。該系統尤其適合部署在人口稠密的地方，而且成本十分低廉，據估算，每攔截一枚導彈只需約3000美元。美國防部目前正在考慮研製一種機動性能更強、打擊范圍更廣、主要針對彈道導彈的激光攔截技術。

　激光武器

　1975年10月18日，美國北美防空司令部一片混亂。事情是從一個報警電話開始的。

　“哈羅，我是控制中心的監測員。我們在印度洋上空的647預警衛星的在外探測器，受到來自蘇聯西部的強紅外閃光的干擾，不能正常工作。”

　這是怎麽回事?

　最初，人們從自然原因分析，認為可能是流星群的強光干擾，或者，是蘇聯的天然氣管道破裂失火，形成強光。

　“這不可能。”北美防空司令部的高級參謀反駁說，“我們的衛星是濾光鏡，它對自然光不敏感。流星群每月都有，衛星從來不受干擾……”

　“據估計，這次神秘的閃光，比洲際導彈發射的光強要大1000倍。天然氣管道失火絕不可能有如此強光發射……”另一個參謀說。

　“也許是前蘇聯研製出了新的激光武器。”一位軍官說出了大家最擔心的一句話。

　“天哪，但願不是這樣。”有人喊道。

　這場風波尚未平息，一個月後，即1975年11月17日、18日兩天，美國空軍的兩顆數據中繼衛星，由於受來自蘇聯的紅外干擾，又停止了工作。據檢查，是紅外姿態控制儀失靈。

　很快，“蘇聯激光武器攻擊並破壞了美國衛星”的消息，像一場台風，席卷了整個美國，在全世界也引起了強烈震動。

　美國官方想穩定一下國內的慌亂表緒。國防部長拉姆斯菲爾德召開記者招待會，宣布說:“我看到了報紙的報道，關於激光武器的使用，經調查，沒有情報能夠證實。”

　但紙包不住火。幾句安慰的話絲毫沒有平息輿論的壓力。1980年5月22日，美國負責公共事務的助理國防部長兼五角大樓發言人托馬斯&;#8226;羅斯，在新聞發布會上說:

　“中央情報局和其他情報部門業已查明，蘇聯正在研製一種能夠摧毀衛星的激光武器系統。”他接著又說:“但是，這項研究在美國也在進行著。前蘇聯在達到的功率方面也許稍稍領先。”

　我國古代傳說中就有“用光殺人”的記載。《封神演義》中有“哼”“哈”二將，可從鼻中噴出光來，使敵人喪命。科學幻想中也早有“魔光”、“死光”之說。但隻有到1960年出現激光後，這些幻想才變成了現實。

　激光具有單色性，基譜線寬度很窄。普通光源中氪燈的譜線寬度為千分之五埃(一埃是一億分之一厘米)，算最窄的了，但氦氖激光器產生的激光譜線寬度隻有千萬分之一埃。就是說，激光的單色性比氪燈提高了幾十萬倍。

　激光能夠向一個方向輻射，散開角度隻有幾分，甚至小到一秒。激光的高方向性使它在軍事上很受重視。

　高度集束的激光，能量也非常集中。舉例說，在日常生活中我們認為太陽是非常亮的，但一台巨脈衝紅寶石激光器發出的激光卻比太陽還亮200億倍。當然，激光比太陽還亮，並不是因為它的總能量比太陽還大，而是由於它的能量非常集中。例如，紅寶石激光器發出的激光射束，能穿透一張1/3厘米厚的鋼板，但總能量卻不足以煮熟一個雞蛋。

　激光作為武器，有很多獨特的優點。首先，它可以用光速飛行，每秒30萬公裡，任何武器都沒有這樣高的速度。它一旦瞄準，幾乎不要什麽時間就立刻擊中目標，用不著考慮提前量。另外，它可以在極小的面積上、在極短的時間裡集中超過核武器100萬倍的能量，還能很靈活地改變方向，沒有任何發射性汙染。

　激光武器分為三類:一是致盲型。前面我們講過的機載致盲武器，就屬於這一類。二是近距離戰術型，可用來擊落導彈和飛機。1978年美國進行的用激光打陶式反坦克導彈的試驗，就是用的這類武器。三是遠距離戰略型。這類的研製困難最大，但一旦成功，作用也最大，它可以反衛星、反洲際彈道導彈，成為最先進的防禦武器。

　激光怎樣擊毀目標呢?科學家們認為有兩個方面:一是穿孔，二是層裂。所謂穿孔，就是高功率密度的激光束使靶材表面急劇熔化，進而汽化蒸發，汽化物質向外噴射，反衝力形成衝擊波，在靶材上穿一個孔。所謂層裂，就是靶材表面吸收激光能量後，原子被電離，形成等離體“雲”。“雲”向外膨脹噴射形成應力波向深處傳播。應力波的反射造成靶材被拉斷，形成“層裂”破壞。除此以外，等離子體“雲”還能輻射紫外線或x光，破壞目標結構和電子元件。

　激光武器作用的面積很小，但破壞在目標的關鍵部位上，可造成目標的毀滅性破壞。這和驚天動地的核武器相比，完全是兩種風格。

　粒子束武器

　所謂粒子束武器，是將電子、質子或離子等粒子，利用粒子加速器加速到光速的0.6～0.7倍，然後發射出去。當粒子在前進方向上遇到障礙物時，粒子所帶有巨大的動能就傳輸到障礙物上，使其毀壞。它能夠穿過雲霧，又不怕反射，這使它比激光武器略勝一籌。人們估計，用它對付帶有核彈的洲際導彈，是很有效的。

　但是，要製造粒子束武器，卻是一項極其困難的任務。這裡至少要“過五關”。

　第一是能源要強。根據計算，要把導彈彈體擊穿，需要粒子束武器的能源產生能量3千萬焦耳、脈衝寬度百萬分之一秒的脈衝電流。這個功率是非常大的，它相當於15000個發電量為200萬千瓦的發電站的總功率。目前，能夠產生這樣大功率的隻有核爆炸。

　第二是加速器要好。目前的加速器要得到高能量，流強就要變弱;要得到高流強，能量就要減小。總之不能兼顧。粒子束武器要求加速器能量高，流強大，這就很難研製出來。

　第三是粒子束的瞄準跟蹤。導彈在千裡之外，張角極小，運動又快，粒子束是一細束，要打中目標，需要有精度極高的指揮控制系統。

　第四是傳輸問題。粒子束在空氣中傳輸時能夠形成一條高溫電離空氣“通道”，從而減弱帶電粒子的能量損失。但在外層空間，由於地磁場的影響，將使粒子束劇烈偏轉;由於自身電荷的排斥力，粒子束發散很厲害。有人提出用中性粒子束作武器，因為中性粒子不帶電，所以不存在因電荷排斥產生的發散問題，也不會受到地磁場的影響。但中性粒子在加速器中無法加速，這裡還需要做許多工作。

　第五是要搞清楚粒子束是怎樣破壞目標的。要搞清破壞機理，分析影響破壞效果的因素，提出粒子束武器的技術指標。

　正因為技術上難度太大，美國才中斷了“蹺蹺板計劃”。

　到了1978年，形勢發生了變化。來自蘇聯的越來越多的情報證明，蘇聯確實正在執行一個龐大的發展粒子束武器的計劃。估計它已耗資30億美元，有大約2000名第一流學者的350個實驗室正在進行與此有關的研究。看來，美國顯然落後了！

　面臨如此尖銳的挑戰，美國的態度由懷疑觀望變為急起直追。1978年底，國防部成立定向能束技術局，將三軍的研究力量集中起來，製訂了五年計劃。主管這個局的國防部次長幫辦戴維斯博士充滿信心地說:“粒子束技術是第二次世界大戰以來武器的一項根本變革。它會導致一場轟動，也會使美國戰略發生根本變化。”

　電磁炮

　自古以來，戰場上總是炮火轟鳴，硝煙彌漫。作為火器的槍和炮，其發射動力都是火藥，因而，在發射過程中，不可避免地要有火藥的燃燒和爆炸。而電磁炮則不同，它依靠電磁力把彈丸發射出去。你隻聽到彈丸發射和飛行的嘯鳴聲，戰場上很乾淨。戰士們發射電磁炮，簡直像坐在試驗室裡操作儀器……

　1937年的一天，美國普林斯頓大學教授諾思厄普在試驗室中布置了一個實驗。他用兩根銅棒在桌上作成道軌的模樣，然後將電源的正負兩極和道軌連接起來。他把一切布置停當，就拿起一塊鐵塊，向“道軌”上放去。

　怪事出現了:鐵塊剛接觸道軌，立刻受到一種神秘的推力，沿著道軌飛跑起來，越“跑”越快，最後順著道軌另一端飛射出去。靠窗放著的一個大玻璃瓶，被鐵塊砸得碎片四迸……

　幾天以後，諾思厄普在實驗室接見了軍方代表。他們很感興趣地了解了實驗裝置的情況。臨了，軍方代表說:“我們準備讚助這項研究。希望你能用這個原理製成一種新式武器。可是，叫什麽名字呢?”

　諾思厄普思索了一下，說:“它是借電磁力工作的，就叫電磁炮吧！”

　電磁炮的原理並不複雜。中學生都學過，電流可以產生磁場，當“道軌”上放上鐵塊，實際上便形成了一個閉合回路。鐵塊在這個磁場中受到磁場力的作用，根據左手定則，這力的方向正是沿著道軌方向的。這裡，要使鐵塊變成摧毀目標的武器，必須使它的速度足夠快。而要獲得高速度，必須有強大的電流。遺憾的是，在30年代沒有能產生大電流的電波，盡管諾思厄普絞盡腦汁，法國、德國和日本等國也先後研製過電磁炮，但都沒有成功。

　70年代以後，所謂“單極發電機”出現了，電磁炮的研究這才有了大突破。

　電磁炮需要有大電流直流脈衝電源，電流應該有數萬到數10萬安培，普通發電機是無法勝任的。“單極發電機”是澳大利亞國立大學發明的，它是利用浸泡在液氮中的超導體線圈借超導現象產生高強勵磁磁碭，利用厚的銅圓盤作轉子，在磁場中迅速旋轉產生電流。輸出電流利用液體金屬鈉作為觸點，從圓盤的中心和圓周引出。

　這種發電機的輸出電流可達數10萬安培以上，利用高速的機械或電磁製動，使轉子在1/10秒或更短的時間刹車，可以產生極強的直流脈衝電流。

　如果用電感耦合方式將這種大電流脈衝耦合到銅“導軌”上，將使滑塊受到強大電磁力而迅速飛出。為使滑塊在“導軌”末段再得到加速，外面又設計了一種超導線圈，以造成末端再加速磁場。整個過程用每秒運算500萬次的大容量電子計算機控制協調。這就構成了一個完整的電磁炮。

　電磁炮的原理性試驗已經成功。美國利弗莫爾研究所1975年在電磁炮的

　“道軌”上發射了重1/3公斤的穿甲彈，速度每秒3公裡，其動能超過最先進火炮的4倍。不久，速度提高到每秒5公裡。據報道，用電磁炮發射的隻有幾克重的小彈丸因速度極大，竟一下子穿透了挺厚的鋼板！

　電磁炮的優點很多。它隻發射彈丸，省去了炮彈殼和火藥，減少了成本和汙染。它不需要堅固的炮管和複雜的發火機構，並且絕無“膛炸”的危險。通過改變電流可以非常方便地調節“炮彈”的速度，使準確性大大提高。更重要的是，電磁炮的彈丸可以達到宇宙速度。有人計算，其速度可以達到每秒20公裡以上。也就是說，電磁炮發射的彈丸可飛出地球，打擊衛星或其他宇宙目標。

　從經濟上看，因為發電可利用廉價柴油，獲每兆焦耳能量只需0.1美元，而使用火藥產生同樣能量卻需10美元。

　電磁炮可以安裝在坦克、飛機上，或像普通火炮一樣放在地面上，也可以安裝在衛星或空間渡船上。