为何无人机甚至比战斗激光更强大作者：伊戈尔・加尔诺夫

激光武器已不再是科幻作品中的事物，并且一些激光装置甚至已经在乌克兰特别军事行动的战场上经受了实战考验。人们常常声称，正是激光将成为把那些在战场上空称霸的无人机拉下神坛的力量。然而，实际上并非如此，原因如下。

无人机彻底改变了人们对战争的认知，如今世界主要国家最为迫切的需求就是研发应对无人机的手段。对抗无人机的系统多种多样：从反无人机网到专门用于撞击摧毁无人机的无人机捕获器。在这类最为奇特且同时又颇具潜力的工具中，人们最常提及的就是激光装置。仿照防空导弹系统（ЗРК），我们可以称它们为防空激光系统（ЗЛК）。

俄罗斯由于种种原因，在这一领域处于领先地位。就在不久前，俄罗斯安全会议副主席德米特里・梅德韦杰夫在查看了相关样品后，下令在最短时间内在特别军事行动区域内部署基于新物理原理的防空系统。梅德韦杰夫解释称：“我指的是用于打击小型目标的激光武器系统。”

此前有消息称，著名的近程防空系统 “铠甲” 也将配备激光武器。还有报道称，激光系统 “寻衅者” 已经在特别军事行动中得到了测试。2022 年，俄罗斯副总理尤里・鲍里索夫曾表示：“在五秒钟内，无人机就被直接烧毁了。”

此外，美国正在为 “阿利・伯克” 级驱逐舰打造配备 “集成眩目与监视的高能激光系统”（HELIOS）的系统，其宣称的作用距离可达 5 公里，并且就在最近，该系统已成功完成测试。中国也在测试几种相关样品。以色列拉斐尔公司正在研发 “铁束” 系统，并且已经有记录显示该系统成功摧毁了一枚飞行中的迫击炮炮弹。最后，英国至少正在研发两种防空激光系统 ——“米西斯” 定向红外对抗系统（Miysis DIRCM）和 “龙火”（DragonFire），且已宣称这些系统成功完成了测试。

防空激光武器的优点包括：单次射击成本低（比防空导弹的成本低几个数量级）；弹药不受限制；一些专家还认为射速快也是优点，但这种说法是错误的。然而，很少有人提及这种武器存在的一些问题。尽管上述所有系统都处于不同程度的列装准备或批量生产阶段，但同时没有一个系统能在陆军或海军中成为常见装备，这并非毫无缘由。

让我们注意尤里・鲍里索夫关于 “寻衅者” 的说法 —— 对目标的摧毁发生在 “五秒钟内”。这是一个关键要点。实际上，现代防空激光系统中的几乎所有激光都是连续式的。也就是说，需要一定时间来 “灼烧” 目标，以便向其传递足以将其摧毁的能量，而这个时间恰好是五到六秒。其他系统也有类似的时间数据。顺便说一下，对目标的打击距离也类似 —— 大约 5 公里。

许多人认为，激光束会切割或灼烧目标。然而，这种理解并不完全正确，为了解释清楚，我们需要深入了解一些物理学知识。实际上，光纤激光器会发出多束光线，特殊的透镜会将它们汇聚成一束（从波动光学的角度来看）。

与此同时，物理学家们所说的 “拉伸” 现象会在光束中出现，光束会变得像 “一串香肠”。这是由系统中的自激振荡引起的。当然，肉眼是无法观察到这一现象的。但是光束中的波前并不整齐，它们相互之间存在相对运动。由于这种自激振荡，激光束在目标表面的波前可能会变得整齐，这会导致加热点处的功率密度急剧增加。到这个时候，目标表面已经被大幅加热，在短短几毫秒内接收到的大量能量会导致热阈值被突破，目标瞬间发生爆炸式的破坏。这个过程恰恰需要五到六秒钟。

我们再更简单地解释一下。从物理学过程的角度来看，在五到六秒的时间里，目标表面被加热但不会被破坏，然后在某一时刻，每平方厘米上的激光束功率会急剧增加，目标就会爆炸。

与此同时，激光系统必须解决一个极其复杂的问题 —— 以极高的精度将光束保持在移动的目标上。这需要高精度（也就是说 —— 极其昂贵）的光学系统驱动装置，还需要极其复杂的军用电子设备。

能否通过增加装置的功率等方式来加快对目标的摧毁呢？从理论上讲是可以的。在大多数现代激光装置中，使用的激光功率范围在 30 到 100 千瓦之间。考虑到激光通常 30% 到 40% 的能量转换效率，对于 100 千瓦的激光，需要功率为 250 到 350 千瓦的发电机。而且这些电能的 60% 到 70% 会转化为热能。再加上装甲运兵车发动机产生的热量。所以对于小型底盘（装甲运兵车、卡车）来说，设计复杂的冷却系统会面临巨大问题，而冷却系统本身也需要从动力装置获取能量。

以色列国防企业拉斐尔公司和德国莱茵金属防务电子公司的研发人员提出了另一种提高功率的解决方案。他们的装置包含三个或四个激光器，这些激光器的光束会汇聚到目标上。然而，这种解决方案也无法避免在能源供应和冷却方面的复杂性。

因此，由于物理过程的限制，具有足以摧毁无人机功率的激光装置很难做到足够紧凑，从而无法安装在像装甲运兵车（坦克履带式底盘）这样大小的装备上。所以，将移动防空激光系统的作用距离增加到五到七公里以上几乎是不可能的。在军舰上，在电力供应、尺寸和冷却方面的限制没有那么严格，这就是为什么舰载激光装置被认为射程更远、更具前景。

有人常说，激光武器能够提高对抗无人机群的效率。然而，实际上由于上述原因，激光系统一次只能打击一个目标。相比之下，“铠甲 - S1” 和 “道尔 - M2” 可以同时打击四个目标。防空激光系统的射击周期也不是瞬间完成的 —— 五秒钟用于 “灼烧” 目标，寻找和锁定另一个目标可能需要 10 秒钟，操作员做出决策还需要 5 到 10 秒钟。

但最关键的是，防空激光系统不能持续不断地射击。

激光装置在 “射击” 时消耗的功率远远超过舰载发电机所能提供的功率。这种峰值负载由储能装置来承担。这些储能装置通常由超级电容器或飞轮储能系统（FESS）制成。给储能装置充电需要几十秒的时间，这就需要在射击过程中暂停。而且储能装置会产生大量的热量。因此，激光射击的最短间隔可能达到一分钟甚至更长。考虑到过热的危险，间隔时间可能会更长。在这段时间内，“铠甲 - S1” 或 “道尔 - M2” 可以打击六到八个目标。

我们还需注意，防空激光系统主要被定位为对抗无人机的手段，而非对抗敌方飞机（直升机）的武器。这是因为飞机的速度要快得多，这意味着用防空激光系统的瞄准系统更难捕捉和锁定它们。而且，与无人机相比，飞机、直升机和巡航导弹本身要坚固得多。

最后，对于激光武器系统来说，大气的透明度是一个非常严重的问题。更准确地说，在某些情况下大气透明度的缺失 —— 战场上的雾气、雨水、雪、烟雾和灰尘会使激光装置完全无法执行其功能。

如果防空导弹系统完全不受天气影响，那么激光系统显然会经常出现无法作战的时期。而且还需要对其进行保护，比如用 “铠甲” 系统来保护。在这种情况下，“射击成本低” 的优势还能剩下什么呢？

当操作这些结构复杂的防空激光系统的不是穿着白大褂的科研人员，而是普通军人时，在实际战场而非实验室环境中，它们的表现会如何呢？经过几次机动后，光学系统的校准会怎样呢？带有微米级进给装置的精密机械能否承受移动过程中的震动和冲击呢？还有灰尘的影响呢？至少在公开信息中，对于这些问题目前还没有令人欣慰的答案。

当然，防空激光系统在防空系统中会找到自己的一席之地。它们的研发是必要的，毫无疑问，我们很快就能在战场上看到至少部分此类系统投入使用。但可以确定的是，防空激光系统永远不会成为对抗无人机的 “绝对武器”。