防空反导系统的绝杀方式演进史(五):定向能新概念杀伤

微信扫一扫,分享到朋友圈

防空反导系统的绝杀方式演进史(五):定向能新概念杀伤

出品:科普中国

作者:岳江锋

策划:宋雅娟

监制:光明网科普事业部

美国国防部在 1981 年设立了定向能技术局来开发粒子束武器和激光武器,并从当年开始实施预算额为 3.15 亿美元的 5 年开发计划。到 80 年代中期,在美国提出的 ” 星球大战 ” 计划中,定向能武器首次作为主力拦截武器的构想 ” 跃然于纸上 “,主要包括空间基激光器、地面基激光器、空间粒子束武器等。然而,经过几十年的探索,至今定向能武器在拦截作战中的应用依然十分有限,但其在防空反导领域的独特优势和巨大潜力始终令美国难以割舍。

定向能武器具体有哪些优势?

定向能武器是指朝着一定方向发射的高能量射束,旨在摧毁敌方飞机、导弹和卫星等目标的武器。高能量射束主要是指强激光、高能强流粒子(电子、质子和离子)和强电磁波。定向能武器的特点是能量高度集中,命中率高,能迅速改变发射方向,短时间内拦截或攻击多个目标。

美国之所以探索将定向能武器用于防空反导甚至反卫星,是因为其相对于其他常规武器,具有以下独特的优势:一是激光、微波波束和粒子束以光速或接近光速的速度直射目标,瞄准即能命中,目标难以躲避;二是可控制射束快速改变方向,一件武器可在极短时间内连续攻击多个目标,反应灵活、快速;三是能量高度集中,一般只对目标本身甚至目标的某一部位造成破坏,不像核武器或化学生物武器那样,造成大范围的破坏或杀伤。

正是基于这些优良的特性,定向能武器能在瞬间打中远至几千千米外快速运动的目标(例如洲际弹道导弹的助推器、母舱、诱饵和军用卫星等),将其予以摧毁,并可迅速再次瞄准下一目标。

激光反导的杀伤机理是怎样的?

机载激光器系统(图片来自网络)

激光武器迄今已有 40 多年的发展历史,其关键技术也已取得实质性突破。目前,为防空反导发展的激光武器主要包括化学激光和固体激光。其中,化学激光器可方便实现大功率兆瓦级输出,进行硬毁伤或远距离干扰,但体积庞大且存在排放污染的问题,只能部署于较大的作战平台,如战略运输机等。固体激光器体积紧凑、重量轻,但目前输出功率较低,更适合对体积重量要求较为苛刻的车载平台等使用。

而化学激光反导武器的 ” 佼佼者 “,当属美军大名鼎鼎的机载激光器(ABL)系统了。ABL 系统核心部件是兆瓦级的化学氧碘激光器,搭载在改进型波音 747-400F 运输机的机背上。在反应非常迅捷的激光指示系统辅助下,大威力激光光柱从贯穿飞机前部的管子中穿越,穿过光柱控制系统后射出。

自 2004 年以来,机载激光器多次成功摧毁了试验用的弹道导弹。虽然试验取得了较大成功,但这种激光器系统结构复杂庞大,化学染料易燃、剧毒、有腐蚀性,使用维护繁琐且费用昂贵,使其很难进入实战部署状态。奥巴马上台后,在导弹防御方面更加注重发展技术较成熟的反导系统。2011 年 12 月,美国国防部决定终止这项为期 16 年、耗资 50 多亿的激光反导项目。

粒子束武器究竟是啥样的武器?

粒子加速器结构透视图(图片来自网络)

提到定向能武器,大部分人首先想到激光武器和高功率微波武器,对粒子束武器却知之甚少。其实,早在 20 世纪 50-70 年代,苏联和美国都曾实施过粒子束武器研制计划。粒子束武器是用高能加速器将粒子源产生的带电粒子(电子、质子和离子)加速到接近光速,并用磁场把它聚集成密集的束流,直接或去掉电荷后射向目标,靠束流的动能或其它效应使目标失效。粒子束武器虽然是一种定向能武器,但它发射的不是微波和激光等电磁波,而是质量甚小的粒子。

粒子束武器尽管也能对生物体产生杀伤,甚至伤害的程度比激光武器还厉害,但这种武器的主要杀伤目标不是人,而是用于防空和拦截弹道导弹。高能粒子束的穿透力极强,脉冲发射率高,能快速改变发射方向。粒子束武器通过三种方式破坏目标:一是利用高速密集粒子束流的动能破坏目标结构;二是引爆目标的战斗部;三是穿过电子设备时产生脉冲电流使之失效。

但是,粒子束武器也存在着不易攻克的技术难题:一是带电粒子在大气层内传输能量损失较大;二是由于束流扩散,使得在空气中使用的粒子束,只能打击近距离目标;三是地磁场影响而使束流弯曲。这些缺陷使其在可预期内很难达到实战应用的地步,至今仍处于基础研究阶段。

军事小词典

定向能武器:指朝着一定方向发射的高能量射束,旨在摧毁敌方飞机、导弹和卫星等目标的武器,主要包括激光武器、高功率微波武器、粒子束武器等。这里的高能量射束,主要是指强激光、高能强流粒子(电子、质子和离子)和强电磁波。定向能武器的特点是能量高度集中,命中率高,能迅速改变发射方向,短时间内拦截或攻击多个目标。

B端产品如何支持组织与流程变革?

上一篇

你也可能喜欢

防空反导系统的绝杀方式演进史(五):定向能新概念杀伤

长按储存图像,分享给朋友