如果步枪被取代,取代它的会是定向能武器吗?

如果步枪被取代,取代它的会是定向能武器吗?

搜狐军事·2021-04-10 08:04

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目前,以化学能为动能产生杀伤作用的轻武器在本质上与18、19世纪的黑火药武器并无太大差别,而且其射程、速度、威力等指标也已面临发展极限。因此,技术的发展正酝酿着新的武器技术革命——定向能武器开始进入人们的视野。其具有光速般的传播速度;具有从干扰到摧毁等多种不同程度的杀伤样式,且附带损伤和自伤可能性低;能从单个平台上进行多次发射,可全方位交战,不受目标运动与重力限制……那么定向能武器会取代传统步枪成为新的未来单兵武器吗?

美国空军研究实验室的“单兵拒止与闪光响应枪(PHaSR)”是全球第一种可供单兵使用的激光眩目枪。它能使有生目标眼球暂时性致盲,不过无论远近都不会造成目标的永久性失明

“死亡波束”之谜

新一代定向能武器( DEW )拥有完全不同于火药时代弹头的杀伤机理,它以我们生活之中无处不在的电磁能量作为杀伤手段,以高度集中的能量代替高速弹头的动能来实现杀伤。

从技术层面说,根据杀伤作用机理和方式的不同,定向能武器主要分为三大类:第一类是激光武器,利用波长1mm以下的电磁波定向形成高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的能量波束,烧毁目标;第二类是微波( 射频 )武器,它通过波长大于1mm或频率小于300Ghz的电磁波形成的高能电磁脉冲软杀伤各类电子目标;第三类是粒子束武器,利用加速设备将中性的物质粒子——小质量的氢、氘和氚原子或其他高能原子、亚原子粒——加速至近光速的高速来摧毁、杀伤目标。

诺斯罗普·格鲁曼公司的战术高能激光反火箭作战概念图。战术高能激光的火控雷达将探测到的火箭弹飞行弹道信息传输给附近的激光器,激光器发射高能激光在极短时间内融化火箭弹结构,将其引爆

这三类定向能武器的机理特性、杀伤手段和杀伤对象既有联系也有区别。从机理特性来看,如果说第一类和第三类定向能武器是由表及里的点杀伤的话,那么微波( 射频 )武器则是典型的由内而外的面杀伤武器;而从杀伤手段来看,前两类定向能武器是用电磁能量作为杀伤手段,而后一种则以物质粒子的动能作为杀伤手段,更像是现在所使用的“枪弹”;至于从杀伤对象上看,激光武器和粒子束武器主要以硬杀伤克敌制胜,既能对人员又能对设备造成损坏,而微波( 射频 )武器则以软杀伤摧毁平台内部的电子系统。

激光武器

其实,无须等到定向能武器大规模应用于战争、战场的那一天,现在就有不少国家的军队装备了具有足够功率和射程的激光武器,用于毁伤战场上士兵的双眼,而现代战争法和舆论对此类武器的忽视助长了此类武器的“繁荣”。

激光武器致盲而不致命的特性非常符合长久以来军事界所信奉的箴言,即打伤敌人往往比杀死他更能有效地对敌方造成重大影响,因为撤离并照顾一名伤员需要更多的人力、物力。

此激光防空作战概念图出自冷战时期的美国防部情报局的解密档案,当时的作战对象还是强大的前苏联红军,也就是说,美国早在30多年前就已构思了定向能武器的作战概念

此外,任何通过光学透镜突破人类视力局限的设备,如狙击步枪的狙击瞄准镜、侦察用望远镜、装甲车辆上广泛使用的潜望镜和其他光学设备,都会将使用者的双眼暴露在激光的威胁之下。从某种意义上而言,这些光学设备更会加剧激光对人眼的损害,因为光学仪器既能将人眼有限的视界拓展至广,也能将外界能量并不集中的光束聚至人眼而造成伤害。

激光设备的致盲效用并非一定要通过专用激光武器来实现,很多低功率激光探测仪器也能对人造成伤害。如1997年美国海军直升机在侦察监视俄罗斯间谍船“卡皮坦男子( Kapitan Man )”号时,机上一名军官就被船上激光测距仪发射的激光烧伤了视网膜。

而后来美国科学家联合会也曾报告说,在两伊战争期间,有4000余实例表明伊拉克军队曾系统地使用各类激光系统,如操作装甲车辆上火控系统里的激光测距仪对阵前的伊朗士兵进行照射,造成大量士兵的视网膜坏死和眼底出血等损伤。

单兵/车载激光武器用于作战的激光器主要分为4类:固体激光器、自由电子激光器、光纤组束激光器和化学激光器。其中,固体激光器的结构最为简单,广泛用于美国三军,比如由电池提供能量的激光指示器几乎装备在美军的每一支M4卡宾枪上。

激光指示器除应用于单兵武器提供瞄准点外,还有另外一种用途,即作为激光眩目器使用,用于迷惑、扰乱攻击对象的视力,使对手暂时丧失视物的能力。由于激光指示器能量较低通常不会对对象的眼球造成永久性损伤。

美国空军研究实验室的一个名为ScorpWorks的工作组已开发出一种全新的单兵用眩目样枪,名为“单兵拒止与闪光响应枪”( PHaSR )。它是一种步枪大小、非致命性的未来武器,能发射出两种波长的激光,用于暂时削弱攻击对象的视力。

车载激光武器将是下一步开发、装备的重点,如果说单兵用激光武器的杀伤功率由于当前储能技术的限制,离实战运用还有一定距离的话,那么车载激光系统由于不易受单兵负荷的限制,极可能会比单兵用激光武器更早走进战场。空间和导弹防御司令部开发的车载高能固态激光系统——“宙斯”系统,已经成功地进行了实战试验,它搭载于悍马车上,在阿富汗战场已用于诱爆路边的简易爆炸装置IED。而这也只是美军初期的激光作战应用水平,更具威力的高能激光技术演示项目( HELTD )的作战对象更为广泛也更具危险性,如击毁空中飞行着的火箭弹、身管炮弹和迫击炮弹等。

此红外照片摄于2006年5月的巴格达,美军第101空中突击师的士兵在一次夜间战斗中,使用M240B机枪向叛乱分子勐烈开火。M240B上装有不可见红外激光指示器,射手带着红外夜视器材便能充分利用此红外激光的指示功能

机载激光系统2008年,美国特种作战司令部在召开的特种作战与低强度冲突研讨会上,曾经就未来激光武器应用于反恐战场和特种作战进行了广泛而深入的研讨,并明确提出了技术发展目标。其中,提到要开发出应用范围更广、非致命性的、杀伤效应可调的激光武器。值得关注的是,美军对“杀伤效应可调”这一技术性能的追求,意味着美军激光武器的实用程度已达到很高的水准。

美国人所强调的“杀伤效应可调”,决不是低能量水平的可调,而是追求更远的射程和更大的杀伤力,目前美国科学家们已开发出接近部署级的巨型激光器。其中,最引人注目的是美国空军的机载化学激光系统,其功率高达兆瓦级,装载在一架经改装后的波音747上,机载化学燃料可供激光器发射40~50次,并在数次空中发射试验中成功展示了击毁500km距离内飞行的弹道导弹的威力。

空军的成功也激发了特种作战司令部对激光武器的激情,他们也正加紧开发一套类似的空对地激光系统,称之为先进战术激光系统( ATL )。特种作战司令部计划首先将ATL搭配上飞机,用作常规武器的补充;待加大功率使之达到常规武器作战效能时,再彻底取代机载常规火炮,用以攻击一系列空中、地面目标。如果该项目一切顺利的话,那么在2009年底之前,ATL系统就会出现在美军特种作战部队的作战序列中。

美陆军的新型轻型激光指示-测距仪,其发射的激光束能对人眼球造成伤害

这些激光武器显着的杀伤效应除应用于作战外,还能对作战对象构成心理威慑。这主要是利用激光的特性,如瞬时性、低附带毁伤性和高能量密度等,对目标造成极其恐怖的杀伤效果,使目标产生“无处可逃、无处可躲”的强烈的惧战、畏战心理,从而使对手彻底丧失抵抗意志。以往,炮弹在人群中爆炸时,四处飞舞的肢体碎片、腾起的烟尘、伤者间或的惨叫声( 往往可能被爆炸声所掩盖 ),就能让附近的心智薄弱者精神崩溃;而被强激光武器击中时,景像可能更为惨烈,随身衣服瞬间燃烧、近在咫尺的惨叫声、人体组织被迅速烧焦、碳化后的臭味都会让附近的同伴心惊胆颤。更可怕的是,这一切在悄无声息中就发生了,而没人知道下一个遭殃的会是谁……

图中的防空作战概念图同样出自解密后的美国防部情报局档案,是冷战时期对前苏联激光武器作战概念的评估。图中两辆履带式装甲车辆组成一个作战单元,其中一辆用于储存电能,它通过电缆将电能输送到另一台装有激光器的车辆上

微波武器

微波从军的历史比激光武器更为久远,早在二战时期就广泛应用于雷达测距等服务性领域,但它们直接用作武器的可能,直到近期才被人们注意到。微波的杀伤效应主要是通过穿透外界屏障直接对内部精密的电子元器件、电子线路的加热和融化来实现的。

微波武器的非致命性杀伤效果早就引起了美国国防部联合非致命性武器委员会的重视,计划将其用于驱离、疏散敌对人群而不诉诸常规的非致命性武器,如催泪瓦斯、橡皮弹等等,后者虽然危险性较低,但其机械伤害仍有可能会造成意外死亡。美国空军研究实验室的主动拒止系统( ADS )就是这类微波非致命性武器。这种专用于针对人群的非致命性定向微波束,能达到常规镇暴武器或设备难以企及的效果,它无声无形、以光速前进,穿透目标表面的衣物屏障直接作用于人体皮肤表面约0.4mm。受试对象的亲身感受向我们展示了它的威力,经微波照射后,皮肤立即感到被剧烈灼热,进而是难以忍受的疼痛,迫使目标本能地逃离现场,而这一切只发生在短短的数秒钟之内。

雷声公司最新开发的非致命性毫米波人员驱离设备,它的可靠性已经过严格考验,能在高温环境下工作。既能安装在固定位置,也能如图所示装载在HEMETT车辆上进行机动部署

此外,由于微波武器具有功率高、杀伤效果可调的特性,除了可直接作用于暴乱人群外,对现场不怀好意的媒体、摄录器材也具有破坏作用,尤其在反政府游行、暴乱发生时,用微波武器不仅可以驱离人群、维持公共秩序,还能不动声色地销毁射程范围内、未经允许的电子影音器材。

第一种可供实用的ADS系统已由美国雷声公司开发出来,它安装在一台悍马车上,从外形上看只是一个八角形的天线,毫无出奇之处。美国空军安全部队已采购部署了数台这样的设备。目前ADS II系统也正在雷声公司的实验室里等待最后的检测和试验,它安装在一辆HMMWV车辆上,功率更强,性能也更可靠。

粒子束武器

粒子束武器可以部署在太空轨道上,用于反卫星和反导弹。粒子束可以透入目标内部,以多种方式毁伤目标,如干扰电子线路、引燃弹头、软化目标、破坏结构材料等。粒子束武器是一种复杂的武器,现阶段的研究距实战还有很大差距,如何降低成本,使之更小更轻,是一个重要的技术问题。

目前,粒子束武器的研究主要分两个方向进行。一是加强基础研究,对于粒子束武器的基础研究,首先在于研究产生粒子的加速器。产生粒子束的主要方法是利用线性感应加速器( LIA )。但是,这种加速器太笨重,无法投入战场使用。目前正在加紧研制体积小的LIA,这种小型加速器能否投入陆军战场使用,尺寸和质量是关键因素。二是重视高能转换技术的研究,以便形成高速粒子脉冲。

美国空军研究实验室与雷声公司联合开发的先进概念技术演示项目——主动拒止系统(ADS)原型车,它发射的微波波束能在瞬间使人体目标产生烧灼、疼痛感

动能与定向能武器的融合

如果说未来战场上出现独立的单兵用定向能武器系统还很遥远的话,那么最有可能和最符合逻辑的过渡则是先装备融合有非致命性定向能装置的常规枪械。事实上,这样的组合式枪械已经出现,比如XAD公司的“震憾式近距离致晕步枪”就是一种加挂在M4卡宾枪上的多用途步枪。

除了近距离致晕步枪外,AEWS公司的“同步激光脉冲引爆”装置也可加挂在单兵使用的枪械上,它主要用于单兵在野战环境中引爆IED装置。其具体原理是利用两束激光在目标IED表面同步形成高热的等离子区,破坏IED的引信或直接引爆其炸药。

美国“未来勇士”概念图。其配备的武器结合了定向能与常规动能

目前,美国众多的研究机构和私营公司正热火朝天地投入到定向能武器的开发工作中,在可预见的未来,更小、更轻、更有威力的单兵用射线枪迟早会出现。如果说单兵用可致命定向能枪械的出现还为时尚早的话,那么第一种手持式的、非致命性定向能武器很快就会出现。

(本文发表于《轻兵器》2009年第9期( 下 )半月刊,公众号文有删改)

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编辑:刘兰芳 李昊

校对:魏开功

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