DragonFire激光系统。MDBA,CC BY-SA
一道光束精准地瞄准远处高速飞行的小型无人机。顷刻间,失效的无人机坠入海中。没有声音,没有人员伤亡,也没有混乱的爆炸。一架价值数百万美元的致命无人机,被一发不到一瓶好酒价格的激光射击干净利索地摧毁。。
如果你认为这是科幻电影中的场景,那你就错了。就在几天前,一个英国科学家和工程师团队成功地证明了这项可行的技术,并可能在未来五到十年内应用于战场。
“龙火”(DragonFire)是一项耗资3000万英镑的技术计划,于2017年启动,参与者包括英国政府机构国防科技实验室、导弹制造商MBDA、航天公司Leonardo UK和国防科技公司QinetiQ。该计划已通过首次实地测试,使用激光光束击落了苏格兰海岸外的数架无人机。
无人机是一种能够精确投放致命打击的无人驾驶和半自动飞行器。它们在现代战场上占有重要地位,包括乌克兰战争和红海的商业航线。
要击落无人机并不容易,通常需要发射每枚成本高达100万英镑的导弹。虽然在大部分的情况下,这种防御系统有效但成本高昂,并且存在造成附带损害的重大风险;如果导弹错过目标,它最终会落在某个地方并爆炸。
然而,你不需要造成壮观的爆炸来使无人机失效;干扰其控制和导航系统就绰绰有余。这是一项激光光束可以完成的工作。激光光是一种特别明亮且定向的光束——一种特殊的电磁辐射。一道足够强大的激光光束可以干扰任何电子设备,导致其发生故障。
与标准导弹相比,高功率激光系统具有一系列战略优势。它的操作成本低得惊人。运行“龙火”十秒钟的成本相当于使用一个小时的暖气(每次射击不到10英镑,约台币420元,)。
激光光也不用担心附带的损害。即使激光未命中目标,它将继续向上传播,最终被大气吸收和散射。激光是光束,因此它只能沿直线传播,不受重力影响。此外,它们通常覆盖的区域仅数厘米,类似于外科手术的精细操作。。
因此,激光是卓越的防御性武器;它们只能用来阻止来袭的威胁,而不会造成重大伤害。激光也更不容易受到反制措施的影响。由于其作为光束的本质,激光以最快的速度传播:光速。一旦激光光束发射,自然界中没有任何东西可以追上它并使其失效。
激光光束已经在战场上使用了一段时间。它们主要用于关瞩目标、遥测和精确瞄准。然而,这是首次证明这种类型的技术在颠覆性应用中是有效的。
开发这种武器花了这么长时间的原因是,是因为要使无人机失效,激光光束需要有相当的强度。
然而,如果激光光束太强,它会与大气中的空气强烈相互作用,导致其被吸收或散射。必须在光束的各项参数(如波长、功率和形状)之间完成完美平衡,以确保它可以长距离传播而不会显著衰减。
激光光束也对大气条件特别敏感。雾、雨或云的存在会显著影响其性能。
由于无人机和次音速导弹在全球范围内构成的威胁日益增加,英国国防部正在加速开发这项技术,预计在未来五到十年内将其部署在军舰上。
但还有几个技术和科学问题需要解决。例如,在移动平台(例如波涛汹涌的海面上的巡洋舰)上保持激光指向稳定并不是一件简单的事情。这就像试图站在平衡板上击中飞镖靶上的靶心。然而,这只会影响武器的准确性,而不会增加附带损害的风险。
还有必要将激光系统的性能与天气条件分离。水滴和气流会散射或吸收激光,进而降低其效果。在准备发射光束时,需要精确考虑多变的天气条件。虽然这并非不可能完成的任务,但在技术上很困难。
还必须创建结构化的培训计划,以确保士兵能够有效地操作这种高科技系统。
尽管如此,这些首次测试证明了这种武器的可行性和有效性,它有望在未来几年彻底改变现代战争。