最近網(wǎng)上開始傳中國(guó)正在基于運(yùn)20研制戰(zhàn)略激光飛機(jī)。旨在構(gòu)建空基反導(dǎo)、反高超音速武器乃至反衛(wèi)星的顛覆性作戰(zhàn)能力。我們都知道當(dāng)年美國(guó)搞了個(gè)abl戰(zhàn)略激光飛機(jī)。這種飛機(jī)采用氧碘化學(xué)激光器。功率達(dá)到1.5兆瓦。美國(guó)想讓這種飛機(jī)在幾百公里之外擊落上升段的彈道導(dǎo)彈。導(dǎo)彈的上升段就是剛發(fā)射還沒飛出大氣層那一段彈道，因?yàn)樗俣嚷?，而且還沒有釋放分導(dǎo)彈頭，因此是最容易被攔截的時(shí)刻。

同時(shí)，平流層大氣稀薄，沒有云雨雪等天氣，對(duì)激光的傳輸很友好。所以這種戰(zhàn)略激光飛機(jī)的設(shè)想可以說是有它的合理性的。而且現(xiàn)在星鏈衛(wèi)星已經(jīng)開始大規(guī)模投入實(shí)際使用了。這樣一來，那種戰(zhàn)略激光飛機(jī)去對(duì)付衛(wèi)星的話，它的威脅性就會(huì)展現(xiàn)出新的作用和意義，能體現(xiàn)出新的價(jià)值。

不過呢，美國(guó)在搞ABL實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)氧碘化學(xué)激光器存在不少麻煩事兒，很難解決。最明顯的就是射程根本達(dá)不到之前預(yù)想的效果，它只能在一百多公里遠(yuǎn)的地方把液體彈道導(dǎo)彈打下來。要是碰到外殼更厚的固體彈道導(dǎo)彈，這激光器就更不行了，只能在幾十公里的距離上才能把它擊落。

這主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)不成熟，距離遠(yuǎn)了之后，聚焦性能不好。另一方面，它的后勤保障性和安全性是非常糟糕的。這種激光器需要在飛機(jī)上存儲(chǔ)過氧化氫，氯氣，氫氧化鉀，碘等高能的易腐蝕的化學(xué)物質(zhì)。所以美國(guó)在做了一些實(shí)驗(yàn)之后呢，就徹底的放棄了這個(gè)項(xiàng)目。開始轉(zhuǎn)向電激光器。

電激光器只需要輸入電能就可以發(fā)出激光，對(duì)后勤非常友好，成本也更低。這種激光器有好幾個(gè)路線。目前最成熟的是光纖激光器。這種激光器在工業(yè)領(lǐng)域也有大量應(yīng)用，因此是一個(gè)軍民融合的技術(shù)。我們?cè)?3閱兵上展現(xiàn)的兩款激光武器就是光纖激光器。

這種激光器具有效率高，成本低。容易多束激光合并的優(yōu)點(diǎn)。但它最大的一個(gè)問題是功率做不大。理論上來說，通過光譜合成它的最大功率能做到300千瓦。目前報(bào)道的實(shí)際功率最大能做到150kw。這里再提一個(gè)小插曲。美國(guó)的大功率激光計(jì)劃中，洛馬公司就是走光纖激光的路線。

據(jù)他們宣傳說已經(jīng)搞定了300千瓦，現(xiàn)在正在研制500千瓦，并且馬上就要出樣機(jī)了。然后我們中國(guó)的專家就懵了，在論文里說這已經(jīng)超越了物理極限，需要組織專家開會(huì)研究洛馬這個(gè)激光器是怎么回事？ 反正這個(gè)事情現(xiàn)在還沒定論。

除了光纖激光之外，還有其他幾種激光器，比如板條激光器，薄片激光器，堿金屬蒸汽激光器，還有浸入式液冷固體激光。這其中浸入式液冷固體激光器的前景最被看好，而堿金屬蒸汽激光器的潛力比較大。實(shí)際上，激光器研究的一個(gè)核心問題是如何散熱。一般激光器的效率只有百分之十幾，最高也不過30%，等于100kw的激光器，輸入的電功率要400kw，需要的散熱功率是300kw。

在這些技術(shù)路線中，光纖激光器表面積最大，因此易于散熱。但浸入式液冷固體激光器是直接把固體增益介質(zhì)泡在冷卻液中的，所以散熱性能最好。很容易做到大功率。但它存在固體液體的光路折射和損失，液體流動(dòng)產(chǎn)生湍流，以及溫度不均勻產(chǎn)生的折射都會(huì)對(duì)光束質(zhì)量造成影響。因此它的主要問題是如何提高光學(xué)質(zhì)量。

目前主流方案是使用更精確的液體流動(dòng)控制，以及采用光學(xué)自適應(yīng)技術(shù)進(jìn)行矯正。這種激光器進(jìn)展最快的是美國(guó)通用原子公司。它在2015年就做到150kw，并計(jì)劃在2019年達(dá)到300kw，但后來處于保密原因，現(xiàn)在沒有更新的進(jìn)展報(bào)道。

堿金屬蒸汽激光器是美國(guó)導(dǎo)彈防御局MdA選擇的技術(shù)路線之一。它有幾個(gè)其他類型的激光器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。首先是它的功率與效率都可以做得特別高。由于泵浦光子能量與輸出激光的光子能量非常的接近，所以它的量子效率理論上可以超過95%。結(jié)合二極管激光器的高電光轉(zhuǎn)換效率。那么這個(gè)激光器總體的效率有望達(dá)到30%以上。其次是光束質(zhì)量好。

作為氣體激光器，它的工作物質(zhì)是堿金屬蒸汽。沒有固體激光介質(zhì)中常見的熱透鏡效應(yīng)和熱致雙折射等導(dǎo)致光束質(zhì)量下降的問題。因此堿金屬蒸汽激光容易獲得接近于衍射極限的高質(zhì)量光束，這對(duì)于遠(yuǎn)距離的傳輸和聚焦至關(guān)重要。最后就是它的散熱能力好。堿金屬蒸汽激光器，它的介質(zhì)是氣體。易于流動(dòng)散熱，因此它理論上可以實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)級(jí)的輸出。非常適合作為戰(zhàn)略激光武器。

當(dāng)然這種激光器也不是沒有缺點(diǎn)。其中一個(gè)最主要的問題是高溫下的堿金屬蒸汽化學(xué)性質(zhì)非?；顫姟?duì)于激光器的窗口鏡片和內(nèi)壁材料都有強(qiáng)烈的腐蝕性。時(shí)間一長(zhǎng)，材料性質(zhì)一衰減。它的性能就會(huì)迅速下降。

此外，它的效率與蒸汽密度緊密相關(guān)，如何精確控制堿金屬蒸汽的溫度是一個(gè)比較困難的工程問題。眼下關(guān)于這種激光器，報(bào)道里說它最大的輸出功率也就幾千瓦。不過呢，雖然有這么個(gè)小不足，但它還是有很多優(yōu)點(diǎn)的，這種激光器其實(shí)是很有潛力能繼續(xù)把功率放大的。

綜合看美國(guó)激光武器的進(jìn)展，光纖激光器的進(jìn)展最快，浸入式液冷固體激光器功率最容易做大，堿金屬蒸汽的潛力最大。中國(guó)如果要搞空基戰(zhàn)略激光武器的話，我認(rèn)為浸入式液冷固體激光器可能是比較好的選擇。理由是光纖激光功率做不大，而堿金屬蒸汽激光現(xiàn)在還不成熟。當(dāng)然以上都是我的猜測(cè)，具體有沒有這樣的飛機(jī)，他選擇什么樣的激光器，還是等這個(gè)型號(hào)真的出來的時(shí)候我們進(jìn)一步討論。