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新概念武器:正從科幻走向現實

新概念武器是指在工作原理和殺傷機理上有別於傳統武器、能大幅提高作戰效能的一類新型武器,主要包括:激光武器、電磁炮和粒子束等。

在這方面,美國當仁不讓地走在了世界的前列。尤其是近幾年,在新概念武器研製上取得了突破性進展。

諾格公司正在開發的新一代艦艇自衛激光武器概念圖


激光武器:發現即殺傷

激光武器是一種利用定向發射的激光束直接毀傷目標或使之失效的武器。自20世紀60年代激光問世以來,很多國家都希望能夠研製出激光武器,並為此做出了鍥而不捨的努力。

目前,世界各國研究的重點集中在高能激光武器上。高能激光武器具有能量集中、傳輸距離遠、打擊精度高、效費比高等優點,其作戰方式也被稱之為「發現即殺傷」。

美軍已經開始將激光器樣機安裝在MQ-9B無人機上進行技術驗證和相關測試

高能激光武器主要應用於防空反導體系。根據所載平台,高能激光武器可分為地基、車載、機載、艦載以及天基,其中機載和艦載高能激光武器是當前研發的重點。

近年來,固體激光器在功率、重量、波束質量和可擴展性上都取得了一系列進展。

美國導彈防禦局啟動了「低功率激光驗證機」技術創新項目,旨在將激光器集成到無人機平台上,實現助推段反導。該項目是美國導彈防禦局助推段無人機載激光反導「兩步走」戰略的第一步,標誌著固體激光反導武器從基礎科學研究正式進入工程化開發階段。

美國空軍研究實驗室的「自防護高能激光驗證機」項目旨在防護飛機免遭空空導彈和面空導彈襲擊,計劃於今年夏天開展飛行試驗。

美國海軍的艦載高能激光武器研究可追溯到上世紀70年代初。到了1977年,美國海軍的海石計劃已經開始研製實用型艦載高能激光武器。

目前,美國海軍正通過「激光武器系統」「海上激光演示系統」和「自由電子激光」三個項目,分別以光纖激光器、板條固體激光器和自由電子激光器為基礎發展艦載高能激光武器。

從美軍目前的激光武器發展情況來看,海軍將可能成為三個軍種中第一個部署激光武器的軍種。未來20年,美國海軍激光武器將進入快速發展、全方位部署與實戰應用階段。


電磁炮:輕、快、准

美國通用原子公司展示的電磁軌道炮

以電磁炮為代表的新概念動能武器與原始的和低技術的直接碰撞殺傷武器不同,它是通過帶有巨大動能的彈丸直接撞擊目標將其摧毀。

電磁炮具有初速高、加速快、飛行時間短、火力猛、抗電子干擾能力強和毀傷效果好等特點,通過直接碰撞的方式,攔截並摧毀飛機、衛星或導彈彈頭等高速飛行目標。

由於電磁動能武器的突出優點,各海軍強國都對其寄予了很高的期望。

美國海軍上將科恩指出,「我們已經達到了傳統火炮和化學推進劑的極限,如果想實現更遠的打擊範圍並顯著縮短目標的反應時間,就必須尋求其他手段,電磁炮則是最有吸引力的。」

美國海軍在一份報告中宣稱,電磁炮是「以接近傳統火炮的成本而達到高超聲速導彈作戰效能」的最有希望的艦載武器。

但是由於技術難度較大,美國電磁炮項目研製進展緩慢,而為其專門研發的超高速炮彈卻進展神速。於是美國海軍果斷修正了超高速炮彈的研究方向,既可以由電磁炮發射,也可以由現役的127毫米和155毫米常規艦炮發射。超高速炮彈的設計是可有效摧毀敵方無人機、艦船、導彈甚至水中的潛艇。

「無心插柳柳成蔭」的超高速炮彈將使美國海軍主力戰艦上的Mk45型艦炮重獲青春,因此得到了美國軍方的高度重視,有望成為未來反導的重要力量。


粒子束武器:來去無蹤

在剛剛結束的2018年度「定向能武器峰會」上,美國防部主管研究與工程的副部長邁克爾·格里芬表示,美國有意重啟粒子束武器研究。

天基粒子束武器進行反導攔截作戰的想像圖

粒子束武器通過發射高能定向強流、接近光速的亞原子束,用來擊毀衛星和來襲的洲際彈道導彈。

粒子束既可實施直接穿透目標的「硬殺傷」,也能實施局部失效的「軟殺傷」。雖然研製難度比激光武器大,但作為天基武器比激光武器更有前途。

上世紀70年代,蘇聯和美國就先後開始了粒子束武器的研究。蘇聯在電離層和大氣層外的宇宙系列衛星、載人飛船和禮炮號空間站上進行了8次帶電粒子束傳導方法試驗。在列寧格勒地區進行過粒子束武器的地上試驗,而且進行過帶電粒子束對洲際彈道導彈、宇宙飛船以及固體燃料目標的照射試驗。

美國海軍則在上世紀70年代建立了開發粒子束武器的「蹺板計劃」,研究用帶電粒子束攔截導彈的核彈頭。美國國防部在1981年設立了定向能技術局來開發粒子束武器和激光武器。

雖然粒子束武器的原理並不複雜,但是要進入實戰難度卻非常大。時隔近30年,各國在粒子束武器方面幾乎沒有任何斬獲。

首當其衝的原因就是能源問題;其次是粒子束在大氣層中的傳輸距離問題;此外,粒子束加速器的小型化和輕量化是最大的「攔路虎」。

美國海軍龐塞號兩棲船塢運輸艦上安裝的激光武器系統

不管是蘇聯4個足球場大小的加速器,還是美國1幢樓大小的加速器,都無法實現天基部署。與駛入快車道的激光武器研發進度相比,粒子束武器的實戰化之路還很漫長。

無論哪個國家,新概念武器的研發道路都不是一帆風順的,都經歷了無數次的失敗。但是,無論是進攻還是防禦,不管陸海作戰還是控制太空,這些新概念武器都將是現在和將來最具挑戰性的武器。這些武器一旦面世,將給未來的武器系統帶來革命性的變化,也會給未來戰爭的作戰思維和作戰模式帶來巨大變革。

作者:楊慧君

來源:中國航天報 · 飛天科普周刊


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