《军情瞭望》——

激光武器走向太空 还有哪些技术问题仍待解决

2020年07月20日09:00  来源:人民网-澳门明升国际娱乐|正规澳门明升M88官网|频道
 

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近日,美国公布了美太空军军旗,太空作战再次成为澳门明升M88网址|真实的澳门明升M88网址|讨论的热点。作为太空作战中至关重要的一环,激光武器再次出现在人们的视野中。太空激光武器的运行方式有何特点?它在实战运用中又面临着怎样的技术难题呢?

激光武器走向太空,优势突出

美军成立太空军的行动使得美进军太空的野心昭然若揭,也引来了全世界的广泛关注,各国开始竞相研发激光武器这种在太空战中作用巨大的新概念武器。

激光武器是一种利用强大定向发射的激光束直接毁伤目标,使目标丧失战斗能力的定向能武器,它能够通过高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方飞机、导弹、卫星和人员等目标,具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界电磁波干扰、持续战斗力强等突出特点。经过三十多年的研究改进,这种武器的性能更是日趋成熟,在对付航天器、卫星这类距离远、速度快的太空目标时,激光武器势必会发挥越来越重要的作用。

与此同时,激光武器也存在一些不容忽视的致命缺陷。一方面,这种武器不能全天候作战,受雾、雪、雨等不良天候影响较大;另一方面,激光武器受限于直线传输的作用方式,攻击范围受地球曲率影响较大,一旦其发射光路被阻挡,武器的瞄准和跟踪精度会发生很大偏移;此外,激光武器还存在体积较大、质量较重等问题。

在太空环境中部署激光武器可以在一定程度上克服它的部分缺陷,使激光武器的效能更充分地发挥出来。太空中的真空环境使激光武器受天气影响的程度大大减小,同时避免了大气对能量的吸收、大气扰动引起的能量衰减、热晕效应、湍流以及光束抖动引起的衰减等突出问题。在太空部署激光武器还能够使武器具有更为广阔的攻击视角,解决了其在地面布设时因地球曲率光路受阻的问题,扩大了激光的打击范围。此外,激光打击武器还可以配合卫星群的高精度制导进行精准打击,对敌斩首,实现真正意义上的弹无虚发。

拦截洲际战略导弹,激光武器备受期待

美国明升|明升体育|明升m88官网|负责研究和工程的副部长迈克尔·格里芬在太空与导弹防御研讨会的媒体圆桌会议上对记者说:“等到敌方(导弹)进入中途飞行阶段,敌方就可以自由通行了。”因此他主张在导弹飞行的最初阶段消除导弹威胁,他表示:“直到我们研究这个问题,我们才知道最佳的长期解决方案是什么,最好的解决方案可能是使用定向能量。”格里芬认为,从长远来看,将激光武器放置在太空,战略意义极其重大。

虽然激光武器能够用于防御巡航导弹和远程战略轰炸机,但其主要战略意义还是在于拦截洲际弹道导弹,有效减轻洲际弹道导弹的战略威胁。冷战期间,美国制定的“星球大战”计划中,计划部署在太空的激光炮就是拦截苏联洲际导弹的关键手段。五角大楼认为,太空激光武器能够摧毁数百到几千公里范围内的任何空中目标,太空中没有地形阻拦、没有空气扰动影响的优势,也使它成为应对洲际导弹的最优选择。因此,五角大楼将太空激光武器技术视为在飞行助推阶段战胜导弹威胁的最终解决方案。

2019年,五角大楼将部署太空激光武器的方案列入了财政年度《国防授权法》中,同时要求明升|明升体育|明升m88官网|在次年制定出提高助推段导弹防御能力的初步计划,美国国会还明确表示了对MDA尽快研发并演示助推段ICBM拦截能力的期望。此外,美国计划发展动能反卫星武器、定向能卫星武器、轨道攻击武器等五类天基打击武器,并预计将在2023年研制部署兆瓦级激光武器,通过部署这些武器,美国在太空领域的战略威慑能力将得到进一步的提升。

技术问题仍待解决,激光武器前路漫漫

虽然将激光武器部署于太空能在很大程度上克服它的部分缺陷,但它的实战应用仍存在许多亟待解决的技术难题。激光武器的太空散热就是一个突出问题,目前性能最好的激光武器能量转换效率约为50%,剩余50%的能量都成为了激光武器及其周围设备表面的热量。而在真空中只有借助电磁辐射才能在不损失重量的同时传输多余热量,因此在太空需要利用散热管作为激光武器的冷却-辐射源。但随着激光武器功率的增加,冷却-辐射源的尺寸和重量也会增加,这也会导致冷却-辐射源的重量、尤其是外形尺寸大大超过激光武器本身的重量和尺寸,这对激光发射产生了巨大的不利影响。

除此之外,能源供给也是激光武器应用中不可忽视的一个问题。电池组可以作为移动载体上大功率激光器的电源,但锂电池的能量密度仅可达到300 W*h/kg,要保证效率为50%的1MW激光器连续运行1h,需要含7t物质的蓄电池。此外,电池在太空状态下运行会出现安全问题:大量能量将被“消耗”以确保电池本身的寿命。最糟糕的是,一个电池单元的故障将会导致整个电池组乃至激光器和航天器载体一同出现故障甚至爆炸。电池的选择和安全问题难以得到很好地解决,因此,激光武器的后期研发和改进需要投入大量的时间,短期内难以运用于实战。

当前,反外空武器化和外空军备竞赛已在各澳门明升国际娱乐|正规澳门明升M88官网|大国展开,以避免不对称优势的产生。美俄都企图将动能武器大规模应用于太空作战和反导防御作战。自1977年美国空军开始资助天基激光武器研制以来,1983年美国又提出“星球大战”计划,在相关计划支持下,还先后开展了阿尔法激光器、直径4米的大型聚焦镜等新型装备研究,在这个领域,美国已经处于领先位置。

虽然美国对天基激光武器的研制已持续40多年,但武器的实战化应用始终未能实现,这也从侧面反映出太空激光武器还有很多技术问题亟待解决,但不可否认的是,这些问题不会阻挡激光武器成为未来太空战中最为关键的一环。作为新兴作战领域的绝对宠儿——激光武器的研制仍会不断向前发展,为澳门明升M88网址|真实的澳门明升M88网址|战略形势带来新的改变。(陈闰扬、商袁昕、李浩东、陈浩)

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