【深度】定向能武器研究報告（一）定向能武器概述與分類：激光，粒子束，微波

軍情 02-02

原標題：【深度】定向能武器研究報告（一）定向能武器概述與分類：激光，粒子束，微波

《武器與裝備研究選編》

第六部分：定向能武器研究報告

（一）

定向能武器

概述與分類

概述

在人類的發展歷史上伴隨著無數大大小小的戰爭，而武器的先進度直接決定戰爭的成敗，無論多麼先進的武器都會隨著科技的發展而離去，同樣戰場的變化也會催生新的武器，並賦予他們大展拳腳的機會。

定向能武器，又叫「束能武器」，是利用各種束能產生的強大殺傷力的武器。

其特點是：

首先束能傳播速度可接近光速，這種武器系統，一旦發射即可命中，無需等待時間；
其次能量集中而且高，如高能激光束的輸出功率可達到幾百至幾千千瓦，擊中目標後使其破壞、燒毀或熔化；
另外由於發射的是激光束或粒子束，它們被聚集得非常細，來得又很突然，所以對方難以發現射束來自何處，對方來不及進行機動、迴避或對抗。

本文系統的介紹了定向能武器。全文共分四部分：

第一部分為概述；
第二部分介紹了定向能武器的分類及各自的特點，包括了激光武器、粒子束武器和微波武器；
第三和第四部分對定向能武器中最受關注的激光武器進行了重點的介紹，其中第三部分介紹了現有激光器的種類及工作原理，包括了氣體激光器、固體激光器、半導體激光器、自由電子激光器、光纖激光器和液體激光器等；
第四部分詳細介紹了激光武器，包括了激光武器的概念、裝備現狀、優缺點和未來發展方向等方面的內容。

定向能武器的分類

定向能武器，依其被發射能量的載體不同，可以分為激光武器、粒子束武器、微波武器。

（一）激光武器

激光武器是利用高亮度強激光束攜帶的巨大能量摧毀或殺傷敵方飛機、導彈、衛星和人員等目標的武器。激光武器具有速度快、精度高、攔截距離遠、火力轉移迅速、不受外界電磁波干擾、持續戰鬥力強等優點。美、俄、英、德、法、以色列等許多西方國家都在積極發展強激光武器。激光武器經過三十多年的研究，已經日趨成熟並將在今後戰場上發揮越來越重要的作用。

（二）粒子束武器

粒子束武器是用高能強流加速器將粒子源產生的電子、質子和離子加速到接近光束，並用磁場把它聚集成密集的束流，直接或去掉電荷後射向目標，靠束流的動能或其它效應使目標失效。除了粒子加速器外，粒子束武器還包括能源、目標識別與跟蹤、粒子束瞄準定位和指揮與控制等系統。其中粒子加速器是粒子束武器系統的核心，用於產生高能粒子束。為了對付加固目標，要把被加速粒子的能量提高到100MeV，甚至要提高到200MeV，並要求能源在600S內連續提供100MW的功率，最大流強10KA，脈衝寬高70ns。平均每秒產生5個脈衝。粒子束武器對目標的破壞能力比激光武器更強。

其主要特點是：穿透力強、能量集中，脈衝發射率高，能快速改變發射方向。
根據其使用特點，粒子束武器分為兩大類：一類是在大氣中使用的帶電粒子束武器，它可以實施直接擊穿目標的「硬」殺傷，也可以實施局部失效的裝備發展「軟」殺傷；另一類是在外層空間使用的中性粒子束武器，主要用於攔截助推段導彈，也可以攔截中段或再入段目標。目前對前一類粒子束武器的研究只局限於作為點防禦的近程武器系統範圍內，進入實戰應用，預計要到21世紀二、三十年代。

粒子束武器的主要缺點是：其一是帶電粒子在大氣層內傳輸能量損失較大；其二是由於束流擴散，使得在空氣中使用的粒子束，只能打擊近距離目標；其三是地磁場影響而使束流彎曲。因此，這種武器距離實戰應用還需相當長時間。目前發達國家主要進行基礎研究，並且立足於空間防禦系統，可否作為戰術武器應用，目前還難以預測。

（三）微波武器

微波武器是一種採用強微波發射機、高增益天線以及其它配套設備，使發射出來的強大的微波束會聚在窄波束內，以強大的能量殺傷、破壞目標的定向能武器，其輻射的微波波束能量，要比雷達大幾個數量級。

微波武器可用於殺傷人員，就其殺傷機理而言，有「非熱效應」與「熱效應」兩種。「非熱效應」是利用3～13毫瓦／厘米2的弱波能量照射人體，以引起人員煩躁、頭痛、神經紊亂、記憶力衰退等。這種效應如果用到戰場上時，可使各種武器系統的操作人員產生上述心理變態，導致武器系統的操作失靈。而「熱效應」則是利用強微波輻射照射人體，能量密度為20瓦／厘米2，照射時間為1～2秒，通過瞬時產生的高溫高熱，造成人員的死亡。微波束另一個特點是，它可以穿過縫隙、玻璃或纖維進入坦克裝甲車輛內部，燒傷車輛內的乘員。

微波武器還可以使現代化武器系統中的電子設備及元器件失效或損壞。例如，用0.01～1微瓦／厘米2的弱微波能量，就可以干擾相應頻段的雷達和通信設備的正常工作。10～100瓦／厘米2的強微波輻射形成的瞬變電磁場，可使金屬目標表面產生的感應電流與電荷，通過天線、導線和各種開口或縫隙，進入坦克裝甲車輛、導彈、飛機、衛星等武器內部，破壞各種敏感元件如感測器、電子元器件等，使武器系統失去其效能。微波武器的能量達到1000～10000瓦／厘米2的超強微波能量，可在很短時間內使目標因受高熱而導致破壞，甚至能夠引爆武器中的炸藥等，使武器被毀壞。

微波武器與激光束、粒子束武器相比作用距離更遠，受天氣影響更小，從而使對方相應對抗措施更加複雜化。戰術微波武器，例如車載戰術性的微波武器的研究進展較快，可望在下世紀初裝備部隊。此外，目前美國已研製能在微波波段產生千兆瓦脈衝功率的實驗型微波發射管，並希望最終脈衝功率達到100千兆瓦。

微波武器目前存在的問題：

一是對有核防護設施的目標無效。許多國家的軍用電子系統裝有防原子破壞設備，並開始制定了有關軍用電子設計標準。這些設備對微波武器也有同樣的防範作用，其原因是金屬板可保護電子設備不受微波熱效應的影響；
二是使用中對友鄰部隊可能構成威脅。為了發揮微波武器的作用，其功率必須很大，這樣就可能對在一定範圍內的友鄰部隊的電子系統構成巨大威脅。為防止這一點，就必須採用高度定向的天線或利用地面屏蔽物；
三是微波武器可能遭受反輻射導彈(ARM)的攻擊。ARM是一種尋的無線電和雷達信號的導彈。不言而喻，由於微波武器能發射出功率很大的電磁波，因此，ARM被看作是微波武器的天敵，但對這一問題，國際上有學者持不同看法。其理由是，一是認為微波武器功率很高，因此可能事先引爆來犯導彈；二是微波武器可能會影響ARM制導系統中的微電子線路，從而破壞ARM對其的跟蹤而偏離航向。