美军研发超短脉冲激光武器 可非致命瘫痪目标

发布:gangzi0801 2018-11-27 10:57 阅读:2325

25年前,在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的一处秘密设施内,研究人员试射了一种新型激光枪。目标是一块用来模拟人类皮肤的潮湿麂皮。强烈的激光脉冲只持续了几微秒,却产生了耀眼的闪光和巨大的爆炸声,那块皮革仿佛被一颗爆炸性射弹击中一样。

20世纪90年代初的这项试验是五角大楼开发一种更有效的非致命性目标攻击方式的计划的一部分——在这个领域中,美军长期以来一直存在缺陷。

如今,经过25年研究以及制作了足以填满一个博物馆的无效“奇异武器”之后,五角大楼已经在无数次失败的基础上研制出了“可伸缩紧凑型超短脉冲激光系统”(SCUPLS)。这是一种类似于科幻电影《星际迷航》中虚构的“相位枪”的非致命性武器。取决于你如何调整设置,它具有让人失去视力和听力,以及让人晕厥或被烧伤的功能。它对于急需一种非致命武器的武装部队来说是一个希望,却给其他担心出现又一种“酷刑工具”的人们造成了担忧。

20世纪50年代激光器刚刚发明后,军方就开始着手把激光器“武器化”。但是,一个严重的工程问题立即变得显而易见:如何获得足够的功率。虽然激光武器很快被用作了1977年科幻电影《星球大战:新希望》中“帝国冲锋队”士兵的首选武器,但在现实世界中,开发此类激光武器的技术挑战仍然难以攻克。

30年之后,研究人员终于想到了一个变通方案。武器不是发射连续的光束,而是发射短而强的脉冲,其速度之快足以使任何目标的外层汽化。武器研究人员曾希望这种“消融”法可以直接穿透目标。

然而,这项技术很快进入了另一个死胡同。虽然高能激光脉冲一开始能使目标材料的外层汽化,但它随后会形成一个被称为等离子体的超热气体球。这个等离子体吸收掉激光脉冲剩下的能量,实际上形成一个屏蔽,从而使得剩下的脉冲根本无法到达目标。

武器设计者后来学会了如何利用这种等离子体。该系统的一个新的迭代版本使用激光脉冲对离子体进行快速加热从而使之爆炸。这种激光器不会烧出洞,而能产生任何规模的等离子爆炸——通过改变功率,爆炸力可以小到如同玩具手枪,大到如同眩晕手雷。该新武器提供了远程激光器的精确度和高发射速度。至关重要的是,它还可望拥有“伸缩效应”,这意味着经过调整,其威力可以小到基本无害,大到让人失去知觉。

资料图:美军的“雅典娜”激光武器系统。

新型的离子体受控武器曾被叫做“脉冲式冲力杀伤激光枪”(PIKL)。由于仅仅是作为一种原理论证装置,最早用于生成激光束的“庞大、沉重、脆弱”的电子枪在1998年被更为坚固的器件所替代,于是“脉冲式化学激光枪”(PCL)横空出世。与PIKL一样,这是一种以氘与极具腐蚀性的氟一起进行高温燃烧来驱动的化学激光器。

但即便是这一升级仍不具备足够大的威力,随后在2000年又进行了升级,推出了“脉冲式能量射弹”(PEP)。经过近10年的研发,非致命性激光武器的前景似乎成为可能。不过PEP射弹并不需要击中目标就能产生巨大作用。动物试验表明,等离子爆炸引起“疼痛和暂时麻痹”。研究人员发现,这些神经效应并非由冲击波或高热引起,而是由膨胀的等离子火球所产生的电磁脉冲造成的。这对神经产生直接作用,就像影响收音机工作的电气干扰一样。

这一出人意料的发现导致了对于PEP射弹神经系统作用的微调。

不过等离子体闪爆的威力仍不足以用作武器,因此研究人员把重点放在利用其光输出作为视觉屏蔽手段上,随之而来的是2013年的“等离子声学屏蔽系统”(PASS)。这一次的目标是把重点放在空中的激光上,并产生类似爆竹的一连串快速的等离子体闪爆。PASS系统不是化学激光器,而是一种固态电动激光器。

不过同样的问题又出现了:即使有了新技术,这些闪爆的强度仍不足以让人晕倒或失去能力。另一方面,耀眼的背景光会保护友军,使对手无法用武器瞄准他们。不过与之前的其他努力一样,PASS系统显然也归于失败,其研发承包商斯特拉光子公司很快破了产。

美国防部“非致命性联合武器局”(JNLWD)还为短脉冲武器找到了一个新用途,即用来瞄准车辆的挡风玻璃以阻止司机把车辆驶近检查站。虽然这种没有起名的挡风玻璃激光枪很快就不了了之,但对于短脉冲激光枪的研究继续了下去。

2018年初,JNLWD展示了一种新的“激光诱导等离子效应”(LIPE)装置,这种装置产生一系列快速的等离子体脉冲,与1998年的PIKL激光枪颇为相似,但它也可以经过调制用来作为信号枪。这项粗糙的演示表明,一个更为精密的系统可以向1公里外的人员传达命令或指示,而不会让处在更近距离上的人员失去听力。

JNLWD在2018年9月开始了一个为期3年的项目,以便最终生产出一种可行的非致命性激光等离子武器。最新加入到林林总总的激光武器名录中的是“可伸缩紧凑型超短脉冲激光系统”(SCUPLS),它将使用新的短脉冲激光器。

与PEP射弹一样,SCUPLS系统的尺寸小得足以安装到轻型战术车辆上,但它需要具有比先前的激光武器版本大得多的功率。

关键词: 脉冲激光武器
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