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军用激光

2009-06-30聂双双

军事文摘 2009年4期
关键词:激光器敌方激光

聂双双

20世纪90年代的某日,甲乙两国军队正在激战。甲军以数倍于乙军的兵力在坦克的掩护下漫山遍野地向乙军阵地拥来,眼看甲军就要拿下制高点。突然,一阵闪光,甲军官兵顿时乱作一团;坦克也像着了魔似的,有的瘫痪不动,有的像没头的苍蝇到处乱窜。乙军乘势反击,甲军竟毫无还手之力……是什么原因使乙军反败为胜,轻而易举地击溃了对方的进攻?原来乙军使用了激光致盲武器。

光,在战场上被用作武器,是人们早已潜心研究的事了。据说早在公元前3世纪古罗马和古希腊的一次交战中,罗马人的舰队逼近西拉古兹城时,古希腊学者阿基米德便让许多战士亮出了早已准备好的秘密武器——面面擦得锃亮的凹面镜,把聚焦后的太阳光投射到敌船上,使敌舰的帆篷燃着起火,罗马舰队大败而归。不管这个传说是否属实,但它给人们指出了一个制做光学武器的方向。17世纪法国人蒲丰设计了一个半径为0.9米的球面反射镜,聚焦的太阳光几分钟就可将47米远的松木点燃,但若想进一步增加点燃距离就不那么容易了。如果要在半分钟内将1公里处的松木点燃,反光镜的直径就要增大到1公里,这显然是不现实的。正因为如此,光学武器的制作就这样被搁置起来。直到1960年,激光作为一代天骄诞生于光的世界,才又为光武器的研制开辟了新的天地。

作为20世纪科技领域重大成就之一的激光,之所以能胜任光武器的角色,与它具有十分奇妙的发光特点有关。激光是最亮的人工光源,一台红宝石激光器的亮度比太阳亮100亿倍,若聚焦在0.02平方毫米的物体表面,可产生几百万亿度的高温、几百万个大气压,足以熔化任何物质,使它们倾刻之间化为一缕青烟。激光还有极好的方向性,它的发散角仅为毫弧度级,如果照射到40万公里外的月球上,其光斑直径才十几公里,而用最好的探照灯照射,光斑直径也将达几千公里。

超高温、超高压、超高速、超方向性,这些新颖奇异的特性为发展激光武器奠定了得天独厚的物理基础。军事领域一向对新技术异常敏感,激光诞生不久就被应用于军事,利用激光的强光束和热效应研制出了使敌方人员致盲和灼伤、军事技术装备熔融而失效报废的激光武器。

激光武器不像传统的动能武器(如炮弹、导弹、炸弹等)那样靠炸药产生的能量去摧毁目标,而是依靠激光武器本身的极高热能去烧蚀、冲击目标,达到杀伤的目的。它是一种“热能”武器,如文章一开头提到的“乙军”使用的激光致盲武器。

实验证明:只要有百万分之七焦耳能量的激光射在瞳孔上就能烧伤视网膜,再大一些就会造成永久性的失明甚至危及生命。而现代科学技术制造出数公里外使人失明的激光器并不是什么难事。战争中激光致盲武器可以在敌方阵地形成一个直径数米的光斑,以每秒40次的频率扫射,只要射入眼睛,不到百分之一秒(还来不及眨一下眼睛的时间)眼睛就变瞎了。激光束还可以沿着观察仪的光路射入坦克内部、掩体背后,杀伤坦克乘员、观察员或射手的眼睛。在一方睁大眼睛盯着对方的战场时,这种激光致盲武器的伤害是防不胜防的。

美国自上世纪70年代初便开始研制机载激光致盲武器,并想应用于越南战场。然而,花费了4000万美元,直到1979年才完成实验样机,这时越南战争早已结束了。与此同时,美国陆军还花费数千万美元研制了一种名为C-CLAW的装在坦克上的激光致盲武器。美国之所以花费如此大的代价研制激光致盲武器,就是看中了它有着许多常规兵器无法比拟的奇特效果。当枪炮没有命中要害不足以致敌毙命时,敌人尚有部分战斗力;而激光武器可以使敌人倾刻之间变成瞎子,完全丧失战斗力。更何况由于激光武器的光斑面积比弹着点大得多,频率更比机枪子弹高得多,命中率自然比枪弹高。这些足以使敌军闻风丧胆,造成整个部队的极大恐慌。

按能量来说,激光致盲武器还是整个激光武器家族的小字辈——属于轻便型近战激光攻击武器系统。在未来战争中能真正干出一番“惊天动地”事业的当属高能激光器。拿美国雄心勃勃的“星球大战”计划来说,唱主角的就是高能激光武器(HELM)。美国制定和正在逐步实施的“星球大战”计划(又叫SDI计划)是在苏联占有核数量优势情况下,试图利用美国经济实力和高技术优势而制定的空间反导计划。为此,美国计划投资数千亿美元。而激光武器是该计划中用来反击助推段或飞行段弹道导弹最可靠的定向能武器。目前重点研究的有化学激光器、准分子激光器、x射线激光器、自由电子激光器等。以研究比较成熟的氟化氢化学激光器为例:一台功率为25MW(兆瓦)的化学激光器,能在100秒内同时启动几个系统击毁敌方15枚核导弹,或在15分钟内分别启动击中100枚导弹。当然这种高能激光武器的能源消耗也是十分惊人的,每个脉冲就要耗去10吨燃料,如果每个脉冲可以摧毁1枚助推段的导弹,那么若要连续摧毁10枚导弹就要消耗掉100吨昂贵的燃料。以每千克燃料2110美元计算,仅这100吨燃料就要21100万美元,更何况这台高能激光器还位于距地球200公里的空间,因此这些燃料还需航天飞机运送一年半。

激光在未来战争中的另一个妙用就是制导,采用激光制导的炸弹和导弹就像长了眼睛一样成百倍地提高了命中率。1972年美军在越战中首次使用激光制导炸弹就显示了异乎寻常的威力。汤化桥是越南中部贯穿南北铁路公路的交通要道,为阻止向越南南方补给物资,美军对这座全长仅164米的桥梁进行了无数次的狂轰滥炸,而空袭的美军飞机均接二连三地成为地对空武器和地对空导弹的牺牲品。直到越战后期的1972年汤化桥上空出现了14架载有3000磅激光制导炸弹的F-4飞机,才终于使这座一直畅通无阻的汤化桥被破坏得面目全非、无法恢复了。

这件事立刻轰动了全世界,使激光制导炸弹一下子名声大噪。在越南战场上美军一共投下了25000枚名为“灵巧”的激光制导炸弹,命中率达75%。比普通手控投弹提高了200倍,比计算机控制投弹提高了50倍。近年来,随着光纤技术在激光制导中的应用,更使激光制导如虎添翼,显示出无可比拟的优越性。

有矛必有盾,随着激光武器在军事中的广泛应用,人们也在大力研究对付它的措施,这样,未来战争中又出现了一个新领域——激光对抗。

在与激光杀伤武器的对抗中,当务之急是保护士兵的眼睛。提到保护人们的眼睛,你可能自然地想到眼镜,一点不错,现代战争中保护士兵视力免受激光伤害的法宝就是激光防护眼镜。美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室已制成一种聚碳酸酯新型激光防护镜。它可以承受每平方厘米25焦耳光能量的辐射。士兵戴上这种眼镜可以有充分的时间躲开敌方的激光束。激光防护镜的出现对士兵产生了一定的安全感。美国计划优先将它装备于陆军、海军陆战队和飞行员,并计划在今年给所有的士兵都配备这种防护镜。

激光对抗的关键是及时发现和识别激光源,以便先发制人。激光告警设备便应运而生,它可以在感受到敌方激光束照射的瞬间发出告警信号,并显示出激光束的方位、波长和工作方式,以便采取相应的对抗措施。

对抗措施有消极干扰和积极干扰两类,其中高浓度烟幕是对付激光束最有效的方法。至于采用功率更大的激光束照射敌方的激光探测器,使它失效、烧坏或发射其它频段的欺骗性激光使敌方的激光制导系统失灵,都不失为以毒攻毒的妙方。

可以预料,随着激光技术的飞速发展和激光技术在军事战场上的应用,在不久的将来,还会有更多更有效的激光对抗措施出现。

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