书城教材教辅激发青少年物理兴趣的故事(启发青少年的科学故事集)
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第181章 激光炮

大家是否有过这样的体会:在下雨的时候,即使是倾盆大雨,也不会给你的身体带来损害。但如果换成一股像水枪那样又细又猛的水流向你射来,就很容易把你击伤。这是什么道理呢?这个比喻吧,如果把前一种情况下的大雨比作“普通光”的话,后一种情况下的水枪式的水流就好比是“激光”了。现在,就让我们从头说起吧。

1960年,人们用红宝石制成了一种特殊的仪器,发现在它周围的闪光灯发出的强光通过这个仪器后,就被转变成一束特别细、特别亮的光,这就是激光。这种仪器就叫激光器,后来人们又研制出了多种不同类型的激光器。

激光实际上就是受激辐射的光,它是一种特殊形式的电磁波。与普通光相比,激光有许多特点:第一,亮度特别高。有的激光亮度竟然比太阳的亮度还要高出很多倍。第二,激光方向性特别好,不易发散。激光在传播过程中始终像一条笔直的细线。比如,一束激光射到距离地球38万千米的月球上,光圈的直径也只不过是2千米;而探照灯的光束假如也能射到月球上的话,它的光圈直径将是几千千米或上万千米。可见,激光的方向性特别好,因此能量也就特别集中。谈到这里,我们对上面谈到水枪的例子也就不难理解了。第三,激光颜色特别纯。比我们通常看到的霓虹灯的颜色还要纯得多。此外,把强激光汇聚起来,就可以在聚焦处产生几千万摄氏度的高温,可以用来进行高难度焊接和高难度的医疗手术。由于激光有这么多神奇的地方,所以很快就受到了人们的重视,并且很快得到了广泛的应用。特别是在未来的星球大战中,激光将扮演重要角色,被作为太空大战中的“王牌”武器来使用。

1983年1月25日,美国空军曾宣布,他们用强激光武器的空中实验台——“飞机上的激光实验室”,成功地拦击了五枚向它打来的“响尾蛇”导弹。本来导弹是飞得很快的,1秒钟就能飞行1000多米,但强激光器发射的“光弹”——激光束,是一种电磁波信号,每秒能走30万千米。因此,用“激光弹”打落导弹是件轻而易举的事情。在这次试验中,还用激光束引爆了装在一枚导弹头部的炸药。美国空军认为,这次试验的成功,是研究激光在军事上应用的一个非常“重大的里程碑”,是一次十分关键的实验。

利用激光良好的方向性制成的一种“激光制导炸弹”,是从飞机上发射出来的一束激光,使它照射到要攻击的目标上,再在炸弹头部装上一个用激光寻找目标的装置,它能接收从目标反射回来的激光,并控制炸弹的尾部,引导炸弹飞向要攻击的目标。激光的速度是每秒30万千米,一旦目标被激光照射上,它绝对逃不脱被导弹摧毁的命运。

激光在军事上的应用,确实使人震惊。1975年11月,美国两颗新式卫星在前苏联境内进行侦察时,被前苏联试验中的反卫星激光武器击伤,变成了废物。美国对此很是恼火,也积极地进行了用激光装置击落卫星的试验,并用试验用激光炮击毁空间火箭弹和其他可用于空间大战的武器。由此,人们预感到利用激光武器进行星球大战的时间不会太远了。同时,人们也清楚地看到,激光武器确实是星球大战中的“王牌”武器。

激光武器包括低能激光武器和高能激光武器两种。

低能激光武器是一种小型的激光发射装置,发射的激光能量不很高,主要用于射击单个敌人,使敌人失明、衣服着火或死亡等。此外,还可以使敌方的各种夜视仪器损伤、失灵等。这类激光武器有:激光枪、激光致盲武器等。

高能激光武器就是激光炮,它实际上就是能产生高能量激光束的激光发射装置。激光器产生的高能激光输出,由光束定向仪聚集形成了“炮弹”,再打到导弹或卫星等目标上。1976年10月,美国陆军用装在车上的激光炮,击落了两架无人驾驶的直升靶机。1978年11月,美国陆军第一次试验,用激光炮击中了正在高速飞行的反坦克导弹。后来,美国空军在飞机上发射了激光炮,第一次做了从空中攻击目标的试验。美国还研制了安装在卫星上的激光炮,用以拦击敌方卫星或其他航天器。可见,高能量的激光炮,确实是星球大战中的“王牌”武器。美国和前苏联还都研制了安装在地面上或空间站上的激光炮,其功率很大,可进行远距离射击,从而能击中侦察卫星和通信卫星。

激光武器所以被人们称为是星球大战中的“王牌”武器,主要是因为它有以下几个方面的特点:首先,火力强,可以直接摧毁目标。一般说来,强激光束有三种灯型:可以产生高温的连续激光束;能产生强大冲击作用的高频脉冲激光束;同时产生连续激光束和脉冲激光束。当这些激光束作为“炮弹”打在目标上时,高温和强大的冲击作用,足以将目标熔毁,甚至气化。其次,速度快,它的速度是每秒30万千米,这大约是最快火箭飞行速度的40万倍。可以说“激光炮”一闪,目标就被击中了,几乎没有时间间隔。第三,无后坐力,因为激光束的质量极小极小,激光炮可以机动灵活地向任何一个方向发射“光弹”,而根本不会影响射击的精度。

另外,激光武器是多次发射式武器。例如,脉冲式激光炮,可以轻而易举地在1秒钟内发射出1000发“光弹”。因此,美军认为:“高能激光武器像原子弹一样,具有使传统的武器系统发生革命性变化的潜力,并可能改变战争的概念和战术”。当然,要完全建立空间激光武器系统,绝不是一件容易的事情,还需要克服许多技术上的困难,并进行长期的努力。