指哪打哪的激光武器，會是戰場殺手鐧嗎？_風聞

近年來，近程激光防禦系統取得重大進展，但世界各國研製中的大功率遠程激光武器系統，仍舊面臨非常多尚未突破的技術難題。

撰文 | 魯坦（科普作家）

近期，網絡上流傳着一個巴以衝突中，以色列以激光武器擊落敵方火箭彈的視頻，據稱激光武器是以色列“鐵束”（Iron beam）激光防禦系統，看起來非常厲害。但該視頻其實可以追溯到 10 月 11 日網友上傳的一段戰爭沙盒遊戲《武裝行動3》（Arma 3）的遊戲視頻，並不能當真。

10 月 16 日，該遊戲製作公司——捷克波西米亞互動工作室（Bohemia Interactive Studio）的首席執行官馬雷克·斯潘內爾（Marek Španěl）在其個人社交媒體證實，網傳視頻來自遊戲錄屏，並且提醒，要注意使用各種遊戲視頻謊稱是戰爭實拍的行為。[1]

網絡上流傳的巴以衝突中以色列使用激光武器攔截火箭彈的視頻中的一個畫面

鐵束是什麼？

那麼，放下視頻真假不説，“鐵束”到底是何方神聖？

2014 年初，以色列軍火巨頭拉斐爾先進防務系統公司（Rafael Advanced Defense Systems）在新加坡航展上展示了鐵束定向能防空系統。[2]

所謂“定向能武器”（direct-energy weapon）是指釋放高能量定向擊毀目標的非彈道武器，包括激光、粒子束、高能微波等。鐵束採用的就是高能激光作為殺傷手段，該系統由以色列國防部出資，拉斐爾公司聯合美國洛克希德·馬丁公司研發。

鐵束的組件 | 圖源：Rafael官網

拉斐爾公司曾宣稱，鐵束將會在 2015 年進入以色列陸軍服役。但在2022 年表示，該系統還需要 2-3 年的時間才能完成實戰部署。

鐵穹的弊端

由於以色列面臨巨大的國土防空壓力，其假想敵包括射程幾千千米、可攜帶核生化彈頭的中遠程地對地彈道導彈，射程數百千米的中近程戰術地對地彈道導彈和巡航導彈，射程數千米到數百千米的各型號火箭彈，低成本簡易火箭彈、迫擊炮彈、軍用無人機和簡易改裝的無人機等各式各樣的目標。

為此，以色列軍方打造了一個由多層防空武器組成的防空系統。其最外層防空由作戰半徑超過 2000 千米的“箭3”（Arrow 3）大氣層外攔截導彈組成；第二層為作戰半徑數百千米的“箭2”（Arrow 2）導彈；百千米以內的目標由中層防禦“大衞投石索”（David’s Sling）導彈負責攔截；鐵穹（iron dome）作為近層和末端防禦系統，負責攔截敵方射程在 4-70 千米的各種火箭彈和其他低速彈藥。

在這四層防空系統中，鐵穹無疑是其中最大的明星。自 2011 年服役以來，鐵穹攔截各種火箭彈襲擊的場景已經成為了新時代戰爭的名場面。十幾年來，鐵穹以近九成的攔截成功率擊落了上萬枚各種目標，成為了當今最優秀的防空系統之一。

一個典型的鐵穹作戰單元的基本構成包括：

探測和跟蹤系統，其核心為相控陣雷達，可以同時跟蹤1100個目標。指揮和控制系統，負責分析來自探測跟蹤系統的數據，解算導彈的攔截彈道；如果系統研判目標彈着點會在無人區，就會自動放棄攔截。發射系統和導彈系統。因為以色列國土面積有限，敵人的來襲方向可以提前預判，故而採用固定發射陣地；導彈發射器配備 20 發塔米爾（Tamier）攔截彈，每個作戰單元裝備3-4台發射器。塔米爾採用中段指令制導和主動雷達末制導，並裝備近炸高爆戰鬥部。一個鐵穹作戰單元可以覆蓋約 150 平方千米，60-80 枚備彈可以對抗 30-60 個來襲目標。

鐵穹發射攔截器 | 圖源：Wikipedia

當然，鐵穹系統並非無懈可擊。鐵穹的最大缺點就是抗飽和打擊能力有限，儘管它在抗飽和打擊方面已經是“世界最強”之一。以色列目前裝備有十幾個鐵穹作戰單元，其全部待發的攔截彈在第一波哈馬斯飽和火箭彈齊射攻擊中，就幾乎消耗殆盡。利用鐵穹系統再裝填導彈的火力空白，哈馬斯實現了有效打擊。

此外，相較於哈馬斯簡易火箭彈（單枚成本僅幾百到幾千美元），鐵穹需要付出更高的經濟成本。一個鐵穹作戰單元的成本約為 5000 萬美元，每枚塔米爾攔截彈的成本約 4-5 萬美元。這對於一個採用高性能相控陣雷達和主動雷達引導攔截彈的高端防空系統已經是非常低的價格，但根本無法與無需精確制導的火箭彈相比。

這一次的巴以衝突，很多分析家認為，以色列的鐵穹系統攔截彈庫存已經消耗殆盡。即便鐵穹的單發攔截成功率提升到 100%，這種“兑子”遊戲從時間成本和經濟成本上都是不可持續的。

激光武器的優勢

相比於防空導彈或者防空火炮，激光武器有着無與倫比的理論優越性。

首先，激光束的速度是光速，打擊速度極快且命中精準度極高（激光沿直線行進，無需考慮目標彈道軌跡）；其次，激光本身沒有質量，因此發射激光束也不像發射炮彈和導彈一樣需要考慮後坐力或者震動，發射系統的力學設計會相對簡單。理論上，只要有能源輸入，激光武器可以無限次發射，而不用像傳統武器一樣考慮備彈數量和再裝填速度。同時，每次打擊只需考慮其消耗能源成本，單發成本低，並且沒有炮彈、導彈的設計、生產、物流、倉儲、檢修、報廢的全壽命成本問題，減少了後勤負擔。

因此，理論上低成本、有無限開火能力的激光防空系統，就成了對抗類似哈馬斯火箭彈作戰場景的理想武器。這也是以色列在鐵穹系統列裝之前就開始研發鐵束系統的原因。

鐵束系統 | 圖源：Rafael官網

激光武器的現實問題

理想很豐滿，現實卻很骨感，激光武器要想從科幻走向現實，還有很多技術難題。

首先，激光之所以能用作武器，主要依賴於其攜帶的能量。當高能光線照射到物體後，會產生強烈的熱效應，讓物體表面迅速升温，對物體造成破壞。生活中的激光切割、激光焊接、激光手術刀等利用的都是這個原理。所以，要摧毀目標，必須有足夠強度的激光照射到目標上。

激光和其他的電磁波一樣，在空間傳播遵守能量的平方反比定律，所以單位面積的能量會隨着交戰距離的增加而迅速衰減。如果要用激光攔截遠距離的目標，比如數百千米外的彈道導彈，理論上需要激光器的功率最少要達到兆瓦級。

美國曾提出“機載高能激光攔截系統”（ABL）的概念”，即把高能激光器裝在飛機上，攔截幾百千米外敵方剛剛發射、尚在助推階段的戰術地對地彈道導彈。最終，美軍將YAL-1A系統（一台1兆瓦級、總重近20噸的氧碘化學激光器）搭載在改造的波音747上，但該項目於2011年被取消。時任美國國防部部長羅伯特·蓋茨表示：“需要比現在飛機上的化學激光器強大 20 到 30 倍的激光器，才能在距離發射場任意距離的地方發射……如果要實施此計劃，需要 10 到 20 架747，每架花費 10 億美元，每年運營費用為 1 億美元。”

現階段，為了提高工程的可行性，各國在繼續推進兆瓦級激光武器研發的同時，把着力點放在了百千瓦和十千瓦級激光武器。鐵束系統即百千瓦級的激光防空系統，作戰目標主要是火箭彈、迫擊炮彈等相對高速的彈道目標。把激光武器從戰略防禦轉變成射程較近的戰術武器，即便激光器能量下降了一到兩個數量級，技術難度依然很大。

難度主要體現在兩方面，一是能量供給，尤其對於對機載、艦載、車載平台，激光發射需要瞬時大電流，同時又要求連續發射能力，這需要極高性能的電能儲存設備。二是熱控，激光器工作時，能量並不能完全轉化為光能，相當大部分會變成熱，對激光器乃至整個激光武器的結構安全都會造成巨大的衝擊。

另外，激光武器控制系統異常複雜。雖然激光速度極快且準直性好，但實際應用中，光線會因為地球大氣的吸收、散射、湍流和熱暈效應，能量削弱併發生光束畸變和光斑移動。而且與幾乎可以一擊必殺的炮彈、導彈不同，激光需要一定的照射時間才能破壞目標，這一時間在 1-10 秒之間。因此激光武器需要跟蹤瞄準，不僅要提升功率，還要減弱大氣對激光的影響，這對光束控制系統提出了極高要求。

激光器 | 圖源：Wikipedia

以YAL-1A系統為例，它的激光器發射端為直徑 1 米的反射鏡，在 100 千米外，激光束的光斑直徑約 20 釐米。激光器本身在飛行，載機的震動和顛簸，不均勻大氣引起閃爍，在這種情況下，還要讓光斑在幾秒內準確壓在一個高速運動的目標上，技術難度可想而知。

在反制激光武器方面，傳統的煙霧干擾就可以大大降低激光武器的作戰效果；雲霧、雨雪、沙塵、霧霾都會阻礙激光的傳播。在以色列這樣相對乾旱的環境中，激光武器可以使用的可能性還比較大，在其他氣候多變的區域，很多時候激光武器無法做到全天候使用。此外，在火箭彈、無人機等表面塗上一層可以反射激光的塗料，也可以讓激光失去作用。

激光武器已有實戰戰果

2023 年初，多家外媒報道沙特阿拉伯軍方使用從中國引進的“寂靜狩獵者”（Silent hunter）激光防禦系統擊落多架胡塞武裝的自殺式無人機，成為激光武器的首個實戰戰果。

從亞美尼亞同阿塞拜疆的納卡爭端、到俄烏衝突，直至最近的巴以衝突，在21世紀 20 年代發生的這些戰爭中，各式各樣的無人機成了當之無愧的戰場明星。如同第一次世界大戰中的坦克一樣，這些無人機改變了戰爭的模式。對抗無人機，成為了今天各國軍隊的首要任務。

與傳統的飛機、導彈、火箭甚至炮彈比，無人機屬於低空、慢速、小目標，蜂羣一般的低成本無人機，讓傳統防空系統難以識別，難以跟蹤，難以打擊。

美國海關和邊境保護局裝備的MQ-9捕食者無人機 | 圖源：Wikipedia

一架商用四軸無人機或者簡易無人機，成本遠低於防空導彈，甚至比要能擊落它們的炮彈成本還低。這時候，激光防空的必要性就凸顯出來了。因為這些無人機多數高度不大，續航距離也有限，所以百千瓦，甚至十千瓦級別的激光就可以在幾千米距離上對其進行有效攔截。

我國作為無人機大國，同時又是一個激光技術強國，很早就開始了這方面的研究。在最近幾屆中國航展等國內外的防務展上，中國的激光武器也已經站上了展台。[3]

相信在更加前沿的領域，我國的激光領域科學家也一定在進行着探索和實踐，激光的對抗，已經從科幻電影走進了真實戰場，我們正在目睹這一切的發生。

參考文獻

[1] https://www.reuters.com/fact-check/clip-shows-arma-3-gameplay-not-israels-laser-weapon-system-2023-10-18/

[2] https://web.archive.org/web/20140119215110/http://www.rafael.co.il/Marketing/195-1951-en/Marketing.aspx

[3] https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_20657187

注：本文原文於近期發表於微信公眾號“科普中國”，原題為《鐵束髮威，巴以衝突中的“激光打火箭彈”小視頻是真的嗎？》，返樸此次發表經作者同意，做了一定修改和刪減。

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