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定向能武器（如激光）使用以光速發射的能量。這些武器可以產生從威懾到破壞，再到破壞性的威力。包括美國在內的許多國家正在研究它們的使用。由于它們使用能量而不是子彈或導彈，定向能武器的每次射擊成本可能更低，并且具有幾乎無限的發射威力。然而，這些武器的長期健康影響尚不清楚。它們的射程通常也比常規武器短，天氣條件（如霧和風暴）會使某些定向能武器的效果降低。
所謂定向能武器，就是利用沿一定方向發射與傳播的高能射束來攻擊目標的一種新概念武器，又稱為射束武器或能束武器。定向能武器的優點有：速度快，能以光速或接近光速攻擊目標；控制靈活，能迅速轉換攻擊方向和方位，反應靈敏；精確攻擊目標的某些要害部位，效果明顯；有些定向能武器可用作軟殺傷武器或非致命武器。目前定向能武器既可用于干擾中斷敵方通信、指揮的電子戰，亦可用于直接破壞、摧毀敵方戰術戰略武器，如飛機、衛星、導彈及后方重要生產裝備、核彈等。
1.定向能武器中的高功率微波武器將成為攻擊敵方信息鏈路或節點的主要手段
高功率微波武器將成為21世紀初信息化戰爭中攻擊敵方信息鏈路或節點的重要手段之一，將在空間攻防對抗和信息對抗中發揮重要作用，對新軍事變革產生深遠的影響。其特點是全天候、光速攻擊、精確打擊與面殺傷配合、豐富的彈藥、較低的成本、不必造成人員傷亡。高功率微波武器主要用于毀傷電子設備，使其功能降級，甚至完全不能工作，進而瓦解敵方武器的作戰能力。主要作戰對象包括雷達、預警飛機、通信電子設備、軍用計算機、戰術導彈與隱身飛機等。在相對目標適當的距離上，高功率微波武器發射的電磁脈沖能夠毀傷敵軍電子偵察與監視系統、軍事網絡電子信息系統、綜合電子信息系統、信息傳輸鏈路設備、衛星通信地面站或艦船站、衛星導航定位接收機等，降低敵軍獲取、分發綜合電子信息系統信息以及衛星導航定位的能力；可以癱瘓敵國重要政治、經濟中心的計算機網絡，毀傷衛星廣播電視信號轉發節點和無線通信網絡節點，使其通信網絡服務能力降級甚至失效；利用機載微波武器發射的微波波束輻照來襲導彈，可使導彈偏離目標或提前引爆，從而對高價值飛機起到自衛防護作用?？扑魑謶馉幹?，微波脈沖彈的使用，使南聯盟部分地區各種通信設施癱瘓了3個多小時。美軍的AGM-86C巡航導彈彈頭裝備高功率微波器后，一旦在戰場上使用，將使目標附近大范圍區域內的電子設備失靈，產生的破壞力比相同大小的常規彈頭高許多倍。從發展的觀點看，高功率微波武器也將是未來戰時摧毀敵國家國防信息基礎設施的主要手段。這種武器投入使用后，不僅可能給21世紀的武器系統帶來新變化，而且還有可能利用這種武器及其對抗手段來控制21世紀的戰場，并對未來戰爭的作戰方式帶來重要影響，成為核威懾條件下信息化戰爭的另一種撒手锏。
2.激光武器將成為防空防天和導彈攻防作戰的利器
激光武器目前已經進入實戰應用階段，成為防空反導武器體系中的新成員，能夠在反衛星、防空反導和反恐等多種作戰中發揮重要作用。激光武器具有能量集中、傳輸速度快、精確射擊、轉向靈活、作用距離遠、抗干擾、效費比高等特點。采用地基、空基或天基作戰平臺的各型激光武器既可以用于空間信息對抗，破壞敵方信息數據鏈，對付中遠程彈道導彈，發揮戰略威懾作用，也可用于近距離攔截巡航導彈和無人機等目標，干擾或致盲各類光電制導精確打擊武器，保護地面重要設施，具有較高的戰術應用價值。面向戰術應用的高能固體激光武器技術備受軍事強國重視，多種技術驗證已經投入實戰背景下的攔截試驗，初步顯示了攔截火箭彈、無人機和小型船只，以及摧毀簡易爆炸裝置等的能力。高能激光器的功率一般在百千瓦以上，可攻擊飛機、導彈和衛星等戰略、戰術目標，能夠滿足反衛星、反導防空和反恐等多種作戰需求。物理學家們認為，不使用彈藥并以光速發射的高能激光武器是真正革命性的武器，將使未來戰爭形態產生全新的變化。
3.粒子束武器將廣泛運用于防空、反導、反衛和近程防御作戰
目前，粒子束武器尚處于實驗室的可行性驗證階段，將廣泛運用于防空反導、反衛和近程防御作戰。高能粒子束擊中目標后，其攜載的能量沉積在目標表面上，會將目標的金屬表皮或外殼瞬時擊穿而導致結構破壞；高能粒子束穿入目標內部，產生強大的電場、熱輻射和沖擊波，從而使目標戰斗部的炸藥爆炸、易燃物品燃燒、電子線路損毀或使絕緣材料變為導體；高能粒子束在射向目標的途中會與大氣相互作用，產生很強的二次輻射，從而對目標形成軟殺傷。粒子束武器的主要特點是貫穿能力強、速度快、能量大、反應靈活、能全天候作戰。粒子束武器在高技術戰爭中的應用，表現在利用天基中性粒子束武器進行洲際彈道導彈的攔截和彈頭飛行中段的識別。在大氣層外，中性粒子束武器可用于攔截高層空間飛行的彈道
定向能武器以高能射束攻擊目標，主要包括三類：電磁脈沖武器（高功率微波炮、電磁炸彈、微波炸彈、電磁“導彈”、核爆炸電磁脈沖彈），高功率激光武器（CO2激光武器、化學激光武器、準分子激光武器、自由電子激光武器、二極管聚光武器、X射線激光武器和 γ射線激光武器），粒子束武器（帶電粒子束、中性粒子束、等離子體射束）。它是利用沿一定方向發射與傳播的高能射束（如激光、電磁脈沖、高能粒子束等）攻擊目標的一類新概念武器，其傳播速度為光速或接近光速。定向能武器既可用于電子戰以干擾或破壞目標的功能，又可用于直接破壞或摧毀目標，如攔截飛機、衛星、導彈等。
高功率微波武器可搭載于巡航導彈、防區外導彈及其他空地導彈上，用作信息攻擊武器壓制敵防空力量；也可搭載于飛機上，用于控制戰場電磁信息。美國在海灣戰爭中已使用了微波炸彈或電磁脈沖彈。
高能激光武器在技術上已基本成熟。強激光反衛星技術起源于20世紀60年代后期，俄羅斯的強激光反衛星技術在蘇聯解體之前已具有相當雄厚的技術基礎。坐落在薩雷沙甘的地基激光器，曾使美國的一些衛星暫時致盲。美國于1997年年底進行了激光對抗在軌衛星的試驗，該試驗的目的是測試衛星遭受敵方攻擊時的易損性，同時也想從該試驗中得到數據以改進未來軍事沖突用激光器或發展反衛星激光武器。美國陸軍利用其研制的先進的中紅外化學激光器，進行了兩次激光射擊衛星試驗。第一次試驗使用高功率激光器（先進的中紅外化學激光器）分兩次照射位于低地球軌道上的空軍MSTI-3研究衛星。激光束擊中了目標點—中程紅外照相機。照相機沒有產生圖像，表明衛星傳感器受到了攻擊。為了得到此次試驗未能獲得的數據，緊接著陸軍又用低功率的化學激光器進行了第二次射擊衛星的試驗，對衛星上的紅外照相機進行了三次照射。與先進的中紅外化學激光器不同，低功率化學激光器能量密度不足以摧毀或損壞衛星傳感器，陸軍在此次試驗中獲得了有關數據。美國陸、海、空軍都將裝備這類武器，用于防空、反彈道導彈或其他戰術導彈。其中空軍的機載激光武器（ABL）具有在數萬米外、在彈道導彈助推段進行精確攔截的能力。
美國、俄羅斯目前都在研究和試驗粒子束定向能武器。粒子束分中性粒子束和帶電粒子束。粒子束在大氣中傳播，通過大氣會產生散射和吸收，因此較適合于天基平臺部署，但是如何在天基平臺產生和控制粒子束則是需要解決的難題。
新墨西哥州白沙導彈靶場的演示激光武器系統
包括美國在內的幾個國家對定向能武器的興趣激增，主要用于反無人機任務。這些武器使用電磁能量造成從威懾到破壞的各種影響。它們提供了常規武器可能無法提供的能力，但迄今為止，挑戰阻礙了廣泛的作戰使用。
技術
定向能武器（DEW）使用集中的電磁能量來對抗敵軍和資產。這些武器包括高能激光器和其他高功率電磁，如毫米波和高功率微波武器。與發射子彈或導彈的武器不同，DEW可以以不同的方式應對威脅。例如，他們可以暫時降低無人機上的電子設備或物理銷毀它。
每種類型的DEW使用不同的電磁頻譜區域（見圖1）。該光譜描述了所有類型的光 - 包括人眼看不到的光 - 并根據波長對它們進行分類。不同類型的電磁能具有不同的性質。例如，波長會影響定向能量可以穿透的內容，例如金屬或人體皮膚。
圖1.定向能武器在電磁頻譜上的位置。
所有露w都以光速發射能量，并且經常根據其功率輸出（隨時間傳輸的電磁能量）進行討論。雖然DEW使用類似于日常用品（例如家用微波爐）的電磁能量，但它們的功率輸出要高得多，如下所述。
高能激光器產生非常窄的光束，通常在紅外到可見光區域，并且通常一次用于一個目標。光束可以是脈沖的或連續的，產生至少1千瓦的功率輸出。該輸出是典型激光指示器的 200，000 倍，能夠熔化鋼。
毫米波武器的波長在 1 到 10 毫米之間，產生超過 1 千瓦的功率。毫米波武器的光束尺寸比高能激光器大，因此可以同時影響多個目標。
高功率微波武器生產的微波比高能激光器和毫米波武器波長更長。這些武器可以產生超過100兆瓦的功率，比普通家用微波爐威力近150萬倍。與毫米波武器一樣，由于光束尺寸較大，它們也可以影響多個目標。
每個 DEW 都可以產生從非致命到致命的一系列效果，具體取決于目標上的時間、到目標的距離，甚至是 DEW 聚焦的目標部分等因素。DEW 可以利用這一系列效果來升級對威脅的反應。漸進式反應可以從暫時阻止使用資產或阻止其進入某個區域開始，然后在必要時增加對資產的破壞（見圖2）。
圖2.使用定向能武器的分級響應示例。
DEW可以拒絕進入某個區域或阻止敵軍或資產在某個區域內發揮作用。用于拒止的DEW不會對目標造成長期傷害，當敵軍或資產離開該區域時，它們通常會恢復功能或減輕影響。例如，國防部（DOD）的主動拒絕系統使用毫米波與人體皮膚中的水和脂肪分子相互作用，以產生加熱感覺。在測試過程中，不適感說服了個人離開該區域。
DEW還可以降低敵人資產的功效。例如，高能激光可以通過發射眩光（稱為眩光）暫時壓倒人或傳感器的觀察或感知能力。在訴諸武力之前，炫目可以作為非語言警告。
如果需要更大的力量，DEW還可以損壞或摧毀敵方資產。為此，高能激光器可以發射目標材料最有效吸收的波長的電磁能量，從而熔化材料。激光可以聚焦在傳感器上并損壞無人機，或者聚焦在油箱或電池上并摧毀它。
DEW的成熟度從研究項目到在現場測試的原型不等。國防部將DEW命名為對實現2018年國防戰略至關重要的技術，并報告過去1年每年在研發上花費約3億美元。自2014年以來，美國軍方已經測試了各種DEW原型，主要用于反無人機任務。例如，空軍的原型戰術高功率微波作戰響應器（THOR）最近完成了2年的測試。國防部正在研究增加DEW功率輸出的方法，以打擊更強大的目標，如導彈。然而，正如GAO最近報道的那樣，美國軍方面臨著彌合DEW開發和采購之間差距的挑戰，這可能會限制廣泛的作戰使用。
DEW的研究和開發已經在包括美國在內的許多國家進行了數十年，目前在全球范圍內正在經歷激增。這種激增部分源于技術的進步和在戰場上保持競爭力的愿望。技術創新，例如開發操作更安全的小型激光器，使現代 DEW 更加便攜和實用。例如，一輛四輪全地形車現在可以容納足以損壞無人機的高能激光。根據 30 年空軍的一份報告，美國和其他 2021 個國家正在開發 DEW，其中大部分用于反無人機任務。
機會
常規武器的補充。DEW使用以光速發射的能量，使它們比導彈更快，每次射擊的成本可能更低。一些DEW擁有幾乎無限的彈藥，只要有動力就可以發射。
易于分級響應。國防部可以定制DEW以滿足從非致命到致命反應的任務需求。例如，激光聚焦在目標上的時間越長，就會發生越多的損壞或破壞。
推進其他用途。DEW的研究和開發也可以使民用受益。例如，高能激光器的開發可以幫助使用定向能量將電力運輸或“光束”到偏遠和貧困地區的項目。
挑戰
技術限制。DEW通常離目標越遠，效果越差，大氣條件和冷卻要求會限制其有效性。例如，霧和暴風雨會降低激光束的范圍和質量。
戰場使用。關于如何以及何時使用DEW或常規武器的決定可能具有挑戰性。例如，更寬光束的 DEW，如高功率微波或毫米波武器，會影響一個區域中的所有資產，無論是朋友還是敵人。
道德和健康問題。盡管有潛在的相關國際法和準則，但它們對DEW的適用性并不總是得到很好的界定。DEWs對人們有意或無意暴露于定向能量的長期健康影響的不確定性導致了對使用DEWs的道德問題的擔憂。
槍支、導彈和炸彈等射彈武器通過動力學效應方式摧毀目標，包括超壓、彈丸、彈片和 剝落傷害和燃燒效果。動能武器使用儲存的化學能推進劑和彈頭炸藥爆炸摧毀目標，定向能武器是將大量儲存的能量以光速定向摧毀目標。定向能武器系統包括激光或微波發射器。包括高能激光（HEL） 武器、高功率微波（HPM）武器、粒子束武器和 激光誘導等離子體通道 （LIPC） 武器。其中的前兩個 四類武器是真正的定向能武器。粒子 光束武器最好被描述為一種射彈武器，使用 原子或亞原子粒子作為射彈，加速到 相對論速度。LIPC是一種混合體，它使用激光進行電離 分子到達目標的路徑，通過該路徑可以產生電荷 傳送到目標中造成傷害效果。
激光雷達（激光雷達）的一種形式，用于連續測量沿光束路徑到目標的畸變。這些系統將使用較低功率的激光照亮目標 工作波長與HEL相似但不完全相同 武器。這種激光照明從目標上向后散射，并且 然后饋入稱為波前傳感器的設備，該設備測量 光束路徑的整個橫截面的畸變目標。
高能激光技術演示器（HEL TD）是THEL的后續努力美國陸軍，展示了一種使用固態激光器的移動式數百千瓦級激光器技術這項工作的預算理由，運行至2013年，因此：“這一計劃要素下的主要工作是幾百千瓦的發展固態激光器（SSL）實驗室演示器可以集成到HEL武器系統中提供更高的基于地面平臺的殺傷力。HEL系統有可能解決以下已確定的陸軍能力差距：
1）擊敗飛行中的投射物，如火箭，火炮、迫擊炮、反坦克導彈便攜式地對空導彈；
2） 超精確打擊，幾乎沒有附帶傷害；
3） 電光（EO）和紅外（IR）傳感器的破壞；
4）地雷以及來自對峙距離的其他軍火?！?/p>
JHPSSL旨在發展一個家庭電動高功率固態適用于100千瓦級武器的激光器應用程序，主要用于陸基和?；c國防系統，還有機載應用。該計劃分多個階段進行定義。第一階段涉及激光功率演示模塊，第二階段，擴展設計的能力超過25千瓦，第三階段將設計擴展到100千瓦以上。目的是生產可成組的電源模塊共同生產100千瓦級武器諾斯羅普·格魯曼公司在2008年初展示了15.3千瓦激光模塊。德事隆系統已簽訂合同，生產JHPSSL設計，使用專有的ThinZag激光器陶瓷摻釹釔鋁石榴石（Nd:YAG）平板技術。美國行業消息人士援引目標，包括200連續運行秒數，總計15%功率轉換效率。
編輯：黃飛
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工商網監
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