出品：科普中國

　　作者：嶽江鋒

　　策劃：宋雅娟

　　監制：光明網科普事業部

　　美國國防部在1981年設立了定向能技術局來開發粒子束武器和激光武器，并從當年開始實施預算額為3.15億美元的5年開發計劃。到80年代中期，在美國提出的“星球大戰”計劃中，定向能武器首次作為主力攔截武器的構想“躍然于紙上”，主要包括空間基激光器、地面基激光器、空間粒子束武器等。然而，經過幾十年的探索，至今定向能武器在攔截作戰中的應用依然十分有限，但其在防空反導領域的獨特優勢和巨大潛力始終令美國難以割舍。

　　定向能武器具體有哪些優勢？

　　定向能武器是指朝着一定方向發射的高能量射束，旨在摧毀敵方飛機、導彈和衛星等目标的武器。高能量射束主要是指強激光、高能強流粒子（電子、質子和離子）和強電磁波。定向能武器的特點是能量高度集中，命中率高，能迅速改變發射方向，短時間内攔截或攻擊多個目标。

　　美國之所以探索将定向能武器用于防空反導甚至反衛星，是因為其相對于其他常規武器，具有以下獨特的優勢：一是激光、微波波束和粒子束以光速或接近光速的速度直射目标，瞄準即能命中，目标難以躲避；二是可控制射束快速改變方向，一件武器可在極短時間内連續攻擊多個目标，反應靈活、快速；三是能量高度集中，一般隻對目标本身甚至目标的某一部位造成破壞，不像核武器或化學生物武器那樣，造成大範圍的破壞或殺傷。

　　正是基于這些優良的特性，定向能武器能在瞬間打中遠至幾千千米外快速運動的目标（例如洲際彈道導彈的助推器、母艙、誘餌和軍用衛星等），将其予以摧毀，并可迅速再次瞄準下一目标。

　　激光反導的殺傷機理是怎樣的？

　　機載激光器系統（圖片來自網絡）

　　激光武器迄今已有40多年的發展曆史，其關鍵技術也已取得實質性突破。目前，為防空反導發展的激光武器主要包括化學激光和固體激光。其中，化學激光器可方便實現大功率兆瓦級輸出，進行硬毀傷或遠距離幹擾，但體積龐大且存在排放污染的問題，隻能部署于較大的作戰平台，如戰略運輸機等。固體激光器體積緊湊、重量輕，但目前輸出功率較低，更适合對體積重量要求較為苛刻的車載平台等使用。

　　而化學激光反導武器的“佼佼者”，當屬美軍大名鼎鼎的機載激光器（ABL）系統了。ABL系統核心部件是兆瓦級的化學氧碘激光器，搭載在改進型波音747-400F運輸機的機背上。在反應非常迅捷的激光指示系統輔助下，大威力激光光柱從貫穿飛機前部的管子中穿越，穿過光柱控制系統後射出。

　　自2004年以來，機載激光器多次成功摧毀了試驗用的彈道導彈。雖然試驗取得了較大成功，但這種激光器系統結構複雜龐大，化學染料易燃、劇毒、有腐蝕性，使用維護繁瑣且費用昂貴，使其很難進入實戰部署狀态。奧巴馬上台後，在導彈防禦方面更加注重發展技術較成熟的反導系統。2011年12月，美國國防部決定終止這項為期16年、耗資50多億的激光反導項目。

　　粒子束武器究竟是啥樣的武器？

　　粒子加速器結構透視圖（圖片來自網絡）

　　提到定向能武器，大部分人首先想到激光武器和高功率微波武器，對粒子束武器卻知之甚少。其實，早在20世紀50-70年代，蘇聯和美國都曾實施過粒子束武器研制計劃。粒子束武器是用高能加速器将粒子源産生的帶電粒子（電子、質子和離子）加速到接近光速，并用磁場把它聚集成密集的束流，直接或去掉電荷後射向目标，靠束流的動能或其它效應使目标失效。粒子束武器雖然是一種定向能武器，但它發射的不是微波和激光等電磁波，而是質量甚小的粒子。

　　粒子束武器盡管也能對生物體産生殺傷，甚至傷害的程度比激光武器還厲害，但這種武器的主要殺傷目标不是人，而是用于防空和攔截彈道導彈。高能粒子束的穿透力極強，脈沖發射率高，能快速改變發射方向。粒子束武器通過三種方式破壞目标：一是利用高速密集粒子束流的動能破壞目标結構；二是引爆目标的戰鬥部；三是穿過電子設備時産生脈沖電流使之失效。

　　但是，粒子束武器也存在着不易攻克的技術難題：一是帶電粒子在大氣層内傳輸能量損失較大；二是由于束流擴散，使得在空氣中使用的粒子束，隻能打擊近距離目标；三是地磁場影響而使束流彎曲。這些缺陷使其在可預期内很難達到實戰應用的地步，至今仍處于基礎研究階段。

　　軍事小詞典

　　定向能武器：指朝着一定方向發射的高能量射束，旨在摧毀敵方飛機、導彈和衛星等目标的武器，主要包括激光武器、高功率微波武器、粒子束武器等。這裡的高能量射束，主要是指強激光、高能強流粒子（電子、質子和離子）和強電磁波。定向能武器的特點是能量高度集中，命中率高，能迅速改變發射方向，短時間内攔截或攻擊多個目标。

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