以色列激光打导弹，每次射击只要3.5美元，为何还未大规模应用？

电子发烧友网报道（文/黄山明）近日，以色列国防部宣布，其研发的“铁束”激光防御系统在测试中，成功拦截了无人机、反坦克导弹、迫击炮弹和火箭弹等目标。值得注意的是，以色列***贝内特在社交媒体上公开表示，用激光武器拦截目标，成本低廉，每次射击仅需3.5美元。
 

 

“铁束”激光防御系统（图源：以色列国防部）

 
与之相对的，以色列“铁穹”系统（制导导弹防御系统）拦截一次的成本高达数万美元。不仅是以色列，如美国也在4月14日，使用分层激光防御武器系统LLD，成功摧毁一架模拟亚音速巡航导弹的无人机。中国在出口沙特的“寂静狩猎者”激光武器创造了全球首次在实战中拦截无人机的纪录，并且连续击落了13架，这似乎预示着，新的时代已经到来。
 
激光武器的发展
 
从众多科幻电影中可以发现，激光武器都是作为未来战争的标配，事实上激光武器并不仅存在于影视作品中，早在上个世纪就已经开始了。在1982年英国与阿根廷的马岛战争中，阿空军在攻击英国战舰时多次多次出现飞机未受攻击便坠海的情况。据西方媒体透露，马岛战争期间，英国舰艇上实验性地装备了激光炫目器，可以使飞行员短暂失明，这也是激光武器最早投入实战的记录。
 
包括中国、美国在内的多个大国，一直在寻求将激光武器投入到军事用途。比如美国很早就开始从事激光武器的研究，曾使用激光照射来致盲运行中的卫星，也曾用NKC-135A激光飞机击落过响尾蛇导弹。
 
激光武器与其他传统武器通过弹丸或利用爆炸冲击进行伤害不同，其主要是通过发射高能激光束对目标直接进行攻击的武器。通常而言，激光武器主要由储能设备、产生光源的激光器和光束定向器组成。
 

 

图源：以色列国防部

 
由于激光武器需要将其他形式的能量转化为光能，因此根据原理不同，储能设备可储备不同的能源，如化学燃料、电能、机械能等。
 
半导体激光器是激光武器的核心部件，可以将储能设备中的其他形式能量转化为高能激光束。并且半导体激光器具有结构简单、体积小、寿命较长、易于调制及价格低廉等优点，不仅应用在激光武器上，在激光雷达、激光制导、光测距等军事领域中都在广泛应用。
 
最后是光束定向器，通常由大口径发射系统和跟踪瞄准系统两部分组成，大口径发射系统的功能相当于炮管，将高能激光束发射出去，而跟踪瞄准系统能够帮助激光武器跟踪锁定目标，确保激光束在目标上停留足够长的时间。
 
之所以激光武器受到众多国家的青睐，主要源于其几大优势，一个是光速攻击，激光同样也是光，当作为防御武器时，能够以光速拦截绝大多数的攻击；超高破坏性，高能激光束能在极短时间在目标照射点上集中超过核武器100万倍的能量，可以轻易烧穿导弹、飞机、卫星等设备的外壳，进而引爆其内部燃料，从而达到摧毁的目的。
 
此外，激光武器还能无视战场中的电磁干扰，这是一般武器所不具备的物理特性。更重要的是激光武器可以显著降低战争成本，就如以色列如今展示的这款激光武器，发射一次成本仅为3.5美元，相比动辄数千万美元乃至上亿美元的导弹，激光武器可谓物美价廉。
 
为何激光武器还未广泛普及
 
既然激光武器拥有如此多的优点，并且还有诸多大国长期研究激光武器，那么为何如今激光武器仍未普及，直到近期，沙特从中国采购的“寂静狩猎者”激光拦截设备，才终于在实战中创下首次拦截无人机的纪录。
 
“寂静狩猎者”在最大功率，即30千瓦的模式下，可以击穿1000米外的5毫米硬质钢板，或者在800米距离上，连续击穿5个2毫米厚的硬质钢板，因此具备打击普通无人机的能力。
 
沙特之所以采购这款设备，主要由于此前出现过有无人机携带简易爆炸装置远程袭击沙特北部大型炼油厂，导致这座占全球5%石油产量的大型炼油厂被毁，全球油价飙升。仅仅依靠数百万美元的无人机，就能够摧毁上千亿美元的石油工厂，让沙特非常头疼。
 
如果依靠防空导弹，一个是大炮打蚊子，大材小用，用数千万美元的武器，去打击敌人数百万美元的无人机，怎么也不划算；另一个则是防空导弹很难防无人机这种飞行高度低，数量多的飞行器袭击。激光武器低廉的成本，与灵活的特性，正好能够满足沙特的需求。
 
虽然有了辉煌的战绩，但激光武器目前的实用性仍然不高，一方面由于激光系统本身的物理特性，容易受到气象条件影响、云密度高、空气潮湿、沙尘等都会影响激光束的效用发挥，如烟雾可以大幅度减弱激光强度，并且激光武器在海水中几乎无法起到作用。
 
此外，美国通过非相干合束激光研制的激光武器，功率已经接近100KW，但按照美国自己的仿真分析得出结论，陆基或者海基高能激武光器用于反高超音速导弹几乎不可能，空基或者天基高能激光武器是有可能的，但面临着极大的限制。
 
原因在于，即便激光武器以100KW情况下照射高超音速飞行器，持续84秒后，能够让飞行器表面温度从2000度升至3500度左右，烧蚀率提升了39%。但问题是大多数超高音速飞行器已经考虑在高速飞行中的高温问题，通过对流散热，蒸腾散热，烧蚀散热来减缓升温。
 
更何况，84秒时间过长了，例如10马赫的超高音速飞行器能够在10秒内飞行大约34公里，84秒就能飞行285.6公里。什么概念呢，深圳距离广州为135.7公里，意味着84秒足够超高音速飞行器来回一趟还有剩。
 
不说激光武器能否打这么远，在地表大气对激光功率的衰减效应下，也很难保证照射的激光功率。
 
即便不考虑这些问题，激光武器在工程上仍然存在不足，能耗大、效率低、可靠性低都是其缺点。
 
以此次以色列所宣称的每次发射成本仅3.5美元，就算成本全是电费，按国内电价来算大概在40度电，而这些足够普通家庭使用半个月的电，仅能支持激光武器5秒的射击，这对于储能的要求非常高。
 
假设按照特斯拉的电池密度，依照0.145度电/KG来算，一辆备有10吨电池的车辆仅够打36发，如果想要加大射击时间，就得增加电池容量，不说体积的问题，如何快速充能也成为一个难题。
 
并且从上文可知，只持续5秒的话，很难对超高音速飞行器有效，最多针对的是一些小型飞行器如小型无人机等，实用性较为局限。
 
小结
 
尽管在许多科幻电影中都能看到宇宙飞船通过激光武器互相射击的场面，让激光武器成为许多人心中的“未来武器”。但实际上，激光武器发展仍存在许多技术瓶颈，现实使用中易被环境干扰。虽然单次发射价格便宜，但设备较为昂贵，储能电池较大，续航不足等问题都需要通过技术突破来解决。