激光武器：未来可期

潘晨　李瑞景

21世纪以来，激光武器发展迅速。一个标志性的事件是2014年，美军首次将激光武器系统安装到“庞塞号”船坞登陆舰上，并部署至波斯湾进行相关测试，最终成功摧毁了小型无人机、火箭弹以及汽艇等目标。但是，在激光武器真正走向战场前，还有不少难关需要攻克。以下将与您一起探讨目前激光武器的弱点，以及未来的发展方向。

美军“庞塞号”船坞登陆舰

目前存在的问题

射程不足是硬伤 激光武器的使用必须考虑到地球曲率，激光武器与手枪、狙击步枪一样属于直射武器，发射后的激光不会中途拐弯，无法达到所谓的“指哪儿打哪儿”。在这种情况下，站在地表打一束激光，于5千米处就将飞向太空;如果要打35千米处的地表目标，需要比其高100米才能击中。这种情况下，不符合交战距离越来越远的趋势，同时也容易暴露目标。

干扰严重是通病激光在大气传播中，比较容易受到干扰和损耗，如尘埃、雾霾、雨雪等都会对其进行散射或者吸收，从而影响稳定性以及打击效果。美军在测试激光武器时发现，由于海面附近的湿度大、水蒸气含量高，所以激光武器对于10千米外的目标基本没有毁伤能力。此外，战争往往瞬息万变，战场环境更为复杂，武器系统一定要能在外界多重干扰的情况下长续航作战、全天候作战。由精密的光学仪器组成的激光武器系统，能否在恶劣的天气条件下长时间使用也有待考验。

地球曲率示意图

成本高昂是制约 现代战争往往打的就是“经济仗”，哪个国家的经济实力越强，就越有可能取得胜利，这在激光武器方面的表现尤甚。以美国克拉托斯防务与安全解决方案公司制造的XN-1系统为例，虽然它单次发射的成本仅需1美元，但考虑到整套系统的造价高达4000万美元，而激光的输出功率却只有30千瓦，故该套系统实际的费效比非常高，现阶段还无法达到大规模实战装备的标准。

反应时间长是弊端虽然激光武器的“炮弹”速度能达到惊人的10.8亿千米/小时，但是整个系统很难像步枪那样脱离瞄准镜“盲狙”，必须要依靠探测系统的支持，同时也不能省略跟踪和瞄准的时间。此外，30千瓦的激光想要有效毁伤目标，还需要激光束持续照射1秒以上。除非激光的功率达到兆瓦级别，否则不能瞬间消灭目标。

体积过大是弱点 目前的激光武器能效转化率约为1/4，即发射30千瓦的激光“炮弹”需要功率为120千瓦的庞大电力系统来支持，这种笨重的“充电宝”大大降低了激光武器系统的机动性。此外，如果想让激光系统持续工作，那么冷却系统也必不可少。控制设备、冷却系统、激光发射器以及供电模块所组成的武器系统的体积和重量，往往随激光束功率的增加而增加。

激光在海面受到干扰，散射严重。

激光武器在复杂战场环境使用假想图

未来的发展趋势

提升性能是当务之急目前，激光武器系统的集成度低，系统过于庞杂，就像老式的“大哥大”手机一样供电系统重量占比高，影响机动能力。未来的武器研发趋势，应该是追求以“小”“快”“灵”为主的高度紧凑型的系统。此外，激光光源是激光武器系统的核心。半个多世纪以来，科学家们为了提升激光武器的发射功率，先后使用了不同的介质。从气体激光器、化学激光器、固体激光器到目前的电子激光器，逐漸将功率从不到1瓦提升至千瓦级别。目前，最先进的光纤激光器已经能够实现稳定的百千瓦级输出，在多次的打击测试中，向世界展示了其针对小、慢、近目标的潜在摧毁能力。不久的将来，激光武器在陆、海、天基各平台上都将有非常广阔的应用场景，特别是对陆战车、汽艇、无人机等装备来说都是一种颠覆性的武器装备。未来，激光武器性能的提高还需在纳米材料的发展上寻找稳定可靠的光源，把发射功率提升至兆瓦，从而将射程提升至上百千米，达到目前短程导弹的水准。

波音747改装体积庞大的激光武器

增强适应性是大势所趋 温湿度、雾霾、雨雪、光照等环境条件的变化，在现实中制约着激光武器的实战效果。未来，在设计研发时优先要考虑的就是战场条件的影响。未来战场上的无人车、无人机越来越多，要利用内置的物联网传感器实时感知大气扰动，从而在发射激光束时，用人工智能算法做到毫秒级别的弹道修正，以消除并适应环境所带来的不利影响。此外，跟踪瞄准的精度是影响激光武器系统火力水平的重要因素。目前，激光武器系统所采用的光学探测器，容易受到背景亮度、气象等条件的影响，尤其在千米开外，目标与背景融为一体，很容易跟踪丢失。在未来战场上，敌方更是大概率配备主、被动反侦测技术，这就对探测系统提出了更高要求。未来可以将光学系统、红外系统、水平系统等多种方式结合，采取系统自适应切换的方式来反制。例如，在光学条件不足的情况下，切换至红外遥感，目的就是为了保证在激光武器攻击过程中，光束始终保持在目标要害部位。在风高浪急的海面，使用“斯坦尼康”式的多轴稳定系统可保证攻击部的稳定等。

拓展兼容是发展之道 激光武器系统作为一种快速发展中的新型武器系统，优缺点都十分明显，不能寄希望其解决战争中的全部问题，但作为现有火力打击体系的有力补充，激光武器能在一些特殊的平台发挥意想不到的作用。例如，在天基武器平台上部署激光武器，打击敌方的卫星，从而破坏敌方的指挥链路，使其“致盲”。未来的天基激光武器的形状将类似于目前的空间站，长约50米左右、总重量在100吨以上，由武器舱和服务舱组成。武器舱配备激光打击系统，服务舱配备计算、转换、冷却、供电等设备，舱外配置2～3个可360度旋转的炮塔。随着可控核聚变以及储能技术的不断发展，届时其发射功率有望达到兆千瓦级，单次即可瞬发摧毁目标。

激光武器正从影视作品中大踏步地走向战场，并且具备扭转战争局面的颠覆性能力。即使目前仍然存在诸多不足，各国仍旧会持续不断地加大投入与研发，从而抢占科技制高点。

天基激光武器假想图