激光武器：未来战争规则的改变者

作者： 朱启超 张煌

2014.02.25  来源： 科技日报   

　　2月19日在一版报道了美国海军计划今年夏季，在波斯湾的一艘军舰上部署首个固体激光武器原型的消息。据称，这些新型武器有助于海军“超越成本曲线”，或将从根本上改变传统的作战方式。一时间，激光武器再次成为热点话题。那么，激光武器真的能改变未来战争的“游戏规则”吗？

　　激光武器作为科幻电影中的常客，一直是人们关注的热点，而美国智库关于激光武器的实战化讨论和相关试验也一直没有停步，与美国防部关系密切的智库战略与预算评估中心2012年4月发布的一份研究报告《改变游戏规则——定向能武器的光明前景》中，就呼吁美军要通过大力发展陆、海、空、天各类平台上的定向能武器尤其是激光武器以实现美军新的作战优势，并且毫不掩饰其将定向能武器用于未来“空海一体战”对付中国军队军力发展的想定企图。激光武器的发展历程怎样？能否改变未来战争的游戏规则？存在哪些争议？未来走向如何？本文将一一解读。

　　溯源：物理学家与“光战”

　　光在军事上的应用与两位物理学家密切关联。公元前214年，在执政官马塞拉斯的统帅下，强大的罗马舰队围困了古希腊的叙拉古城，危急关头，百科全书式的物理学家阿基米德就利用透镜聚焦的光学原理，神奇地将庞大古罗马舰队的船帆烧毁，成为人类历史上的第一次“光战”。但由于他没有留下关于光学理论的著作，千百年来不断有人质疑“光战”的真实性。尽管如此，物理学家们并没有对光学武器的执着追求。20世纪初，物理学家爱因斯坦提出“受激辐射”的理论，认为一束很弱的光在放大过程中，会得到频率和方向性一致的强光。正是在这一理论牵引下，1960年，另一位物理学家西奥多·梅曼研制成功第一台发射可见光激光器，使得利用激光束沿一定方向攻击目标成为可能。

　　与战争史上其他颠覆性的武器相似，激光武器很快就在战争中证明了它的价值。20世纪70年代，深陷越战泥潭的美国军队，迫切需要一种改变战局的新式武器，以实现对越军地面目标的精确打击。“宝石路”系列激光制导炸弹，就是在这一背景下的产物。在1972—1973年间，美军在河内和海防附近的投放的“宝石路”激光炸弹中，有48%精确命中目标，较之此前仅为5%的命中率，激光武器给予美军的改变无疑是颠覆性的。

　　激光武器在越战中崭露头角，引发了世界各国的关注，前苏联、以色列等国纷纷投入巨资，推进激光技术武器化的进程，进而挑战美国在这一领域的技术垄断。1975年10月，美军在印度洋上空的647预警卫星的红外探测器，受到来自苏联西部的强红外闪光的干扰。最初，美军从自然原因分析，认为可能是流星群的强光干扰，或者是苏联的天然气管道破裂失火而形成强光。然而，进一步的分析表明，这次神秘的闪光，比洲际导弹发射的光强要大1000倍，美军认为，唯有激光武器方能造成这样的效果。很快，“苏联激光武器攻击并破坏了美国卫星”的消息，像一场台风席卷了整个美国，在全世界也引起了强烈震动。

　　进入20世纪80年代，鉴于激光技术所蕴含的巨大军事价值，各军事大国纷纷制定科研计划，组织庞大的科技队伍投入巨资进行研发，围绕激光武器的军备竞赛愈演愈烈。作为这场竞赛的领跑者，美国已经将激光武器的使用由战术层次拓展到战略层面。1983年3月，美国总统里根提出了著名的《战略防御倡议》（即《星球大战》计划）勾绘了运用激光武器进行战略防御的惊人设想。1998年9月，美军进行了一次反卫星激光武器发射试验，这一试验利用固定在地面上的激光武器发射威力强大的激光，将地球轨道上一枚造价为6000万美元的美国军用卫星摧毁，这是人类历史上首次使用激光武器摧毁太空中的卫星。

　　现状：陆地、海洋、天空与太空四位一体

　　依据部署方式的不同，现行的激光武器可分为地基激光武器、舰载激光武器、机载激光武器与天基激光武器。目前，激光武器的应用已遍布陆地、海洋、天空与太空，形成四位一体的作战力量。

　　天基激光器系统指的是将激光器与跟踪瞄准系统装到卫星、空间站和宇宙飞船等空间作战平台上，主要用于在全球范围内摧毁飞出地球稠密大气层的助推段弹道导弹。由于一般布置在大气层以外的空间，天基激光器一方面可以避开地球大气对光束传输的不利影响，另一方面因其轨道高又具有覆盖地面范围大的优点。

　　空基激光武器主要是机载激光器，它是将兆瓦级的化学氧碘激光器安装在大型飞机里，用于反卫星或击落助推段弹道导弹。早在1992年，雄心勃勃的美国空军就制定了庞大的机载激光武器项目，尝试利用大型波音飞机装载激光武器遂行作战任务，机载激光器也因此列入美国国家导弹防御系统的重要组成部分，成为首选的助推段拦截手段。

　　海基激光武器的发展目的是为了保护舰船免遭巡航和掠海导弹的攻击。从技术性能上分析，鉴于海洋环境的特殊性，热晕限制了把有效的激光能量释放在目标上，从而制约了化学激光器在海上使用的效率，而固体激光器又存在的尚难以克服的热处理问题，达不到舰载激光武器所需的功率，如此一来，自由电子激光器由于波长的可调性和高功率运行潜力，有潜力成为满足海军未来舰载自卫需求的最佳选择。

　　地基激光器是设置在地面上用于地面防御和攻击的激光武器。由于有地面作为依托，地基激光武器对于体积和质量并不苛求，能源问题易于解决，因而成为遂行反卫星作战任务的重要选择。地基激光武器可对在轨卫星等目标实施软硬两个层面的破坏，因而属于战略激光武器的范畴，成为未来空间攻防作战武器系统的重要发展方向。除却战略层面的应用，近年来，车载激光器武器系统的迅猛发展，也拓展了地基激光武器在战术层面的广阔应用空间。

　　挑战：来自技术、经济与道德层面

　　激光武器研制是一项庞大的系统工程，涉及多个学科前沿的交叉融合，研发的进程与应用不仅面临技术层面的挑战，而且需要应对研发经费和伦理道德层面的挑战。

　　从技术层面来看，激光武器在研发和应用两方面都存在技术瓶颈。在研发方面，小型化与耐用性是制约武器研发进程的两大困境。一方面，传统的化学激光器需要配置压力恢复系统，体积庞大且重量惊人的储气罐，极大地影响了激光武器系统的紧凑性和机动能力。另一方面，高功率激光武器系统的运行，有赖于高精度的光学元件作为支撑，在实战环境下，由于受到沙尘、温度和空气污染的影响，可能造成部分精密光学元件磨损，从而影响激光武器的工作效能。在应用方面，激光武器的使用还存在一个物理限制，即对气象环境的要求非常之高，它的应用效果在很大程度上取决于天气状况。因此，在晴空万里、骄阳似火的时候，激光武器的作战效果就非常好，反之，一旦碰到恶劣的天气，或者空气质量不好的时候，激光武器的威力往往就会大大折扣。

　　从经费上考虑，尽管激光武器“光弹”发射成本十分低廉（一枚常规动能导弹的造价在几百万美元至几千万美元，激光武器一次发射的成本只有几美元），且理论上可以无限次发射，然而它在研发经费上的巨额消耗却不容忽视。据英国《新科学家》杂志报道，自从20世纪70年代，美军在新墨西哥州的试验中第一次使用激光武器摧毁移动目标，自那时起军方就一直在尝试将他们的激光武器搬到现实战场上。40年多年已经过去，美国五角大楼已经为此耗费了上百亿美元的巨资，距离这一目标的真正实现仍然面临许多技术挑战。2011年，美国国防部无奈宣布终止ABL机载激光器研发项目，这项研发时间已经接近16年、总耗资超过50亿美元的战区激光反导计划被迫暂时中止。

　　从伦理上考虑，激光因其特殊的性能，可以制成激光致盲武器，只造成人体的视觉障碍，而不伤及生命，因而似乎可成为一种人道的战争手段。然而，在显性的人道主义关怀背后，激光致盲武器的应用还隐藏在隐性的非人道因素。激光致盲武器，造成大量人员致盲、眩晕和其他心理上的伤害，影响其个人价值与社会价值的实现。对于社会而言，应对大量失去独立生活能力的个体，无疑给社会保障体系带来沉重的压力。更需要注意的是，激光致盲武器所谓的“非致命性”，使得作战人员在面对平民和民用目标时不再谨慎小心，可能导致非致命武器滥用于军民目标混杂的反恐行动之中，导致严重的人道主义灾难。因此，较之作为非致命武器所带来的人道主义关怀，激光致盲武器所具有的非人道主义因素给予战争伦理的挑战，更值得人们的关注与反思。

　　展望：引发新的军事变革

　　美国五角大楼宣称：“高能激光武器系统随时可以对付当今一些最具挑战性的武器，不管它是进攻性的还是防御性的，因此，该系统提供了未来对敌保持不对称技术优势的潜力。”从长远来看，激光武器的发展必然会改变未来战争的游戏规则。

　　激光武器的颠覆性影响，集中体现在它的速度优势。众所周知，光的传播速度达到每秒30万公里，相当于一秒绕地球7圈半，而弹道导弹的速度仅为20—30倍音速（音速为350米/秒）。由此可以设想，应用激光武器以光速拦截数千公里外的导弹，可以将对方的导弹摧毁在助推的上升阶段。较之常规武器，激光武器的攻击时间几乎可忽略不计，这也就意味着它的攻击目标不可能有任何的躲避机会。因此，一旦激光武器在未来战场得到广泛应用，同样也会极大地缩短战争的进程。当战争进入“秒杀”时代，瞬间决定战争胜负将不再是危言耸听。

　　激光武器的实战应用同样会对现有的攻防格局产生革命性的影响。军事技术的发展离不开源自进攻与防御需求的推动，攻与防的对抗，正是军事技术发展进步的根本驱动力。激光武器所具有的速度优势，将对传统攻防作战理论产生巨大的冲击。如何寻找可与激光武器匹敌的新的杀手锏武器制敌慑敌，是军事理论家和军事技术专家不得不思考的问题。

　　（作者单位：国防科技大学）