這種武器可以跟蹤和射擊威脅艦船的目標，其中包括武裝無人機、小型艦艇以及來襲導(dǎo)彈和戰(zhàn)機。 據(jù)美國海軍研究辦公室負責(zé)人馬修-庫倫德少將稱，最近幾個月的一系列成功測試，使得海軍將激光武器裝備艦艇的預(yù)期時間減半。
美國艦船將很快裝備可攻擊潛在威脅的激光武器
據(jù)稱發(fā)射一次激光的成本非常低廉 美國激光武器發(fā)展簡史 激光武器(LaserWeapon)是一種利用沿一定方向發(fā)射的激光束攻擊目標的定向能武器，具有快速、靈活、精確和抗電磁干擾等優(yōu)異性能，在光電對抗、防空和戰(zhàn)略防御中可發(fā)揮獨特作用。它分為戰(zhàn)術(shù)激光武器和戰(zhàn)略激光武器兩種。它將是一種常規(guī)威懾力量。由于激光武器的速度是光速，因此在使用時一般不需要提前量，但因激光易受天氣的影響，所以時至今日激光武器也沒有得到普及。 近日，美國波音公司宣布成功地進行了機載戰(zhàn)術(shù)激光對抗系統(tǒng)第12次打靶試驗。據(jù)稱，這種功率為20千瓦的化學(xué)激光器系統(tǒng)在探測、鎖定距離為10千米的一架高速靶機后，連續(xù)照射4秒并將其擊毀，2秒后可再次接戰(zhàn)下一個目標。外媒對此評析指出，信息化戰(zhàn)場同時具備高速、精確和隱蔽特性高能激光對抗系統(tǒng)的應(yīng)用，將展現(xiàn)出新景觀。 精確打擊，時間近乎為零 2008年10月，美國陸軍與波音公司正式簽署高能激光技術(shù)驗證器項目合同，標志著美軍已正式確認高能激光武器發(fā)展在21世紀所具有的作戰(zhàn)潛能。 目前，激光常常是用于引導(dǎo)精確制導(dǎo)武器摧毀戰(zhàn)場目標，而如果作為武器系統(tǒng)的激光能量足夠大，就能在不使用傳統(tǒng)彈藥的情況下直接讓目標喪失功能，這就是高能激光武器系統(tǒng)的神奇之處。 與傳統(tǒng)槍炮、導(dǎo)彈等相比，高能激光武器摧毀目標的速度更快、精度更高、隱蔽性更強，且能夠廣泛適用于地面、天空、海洋和太空等多維作戰(zhàn)空間。外軍研究表明，防御性高能激光武器能夠擊毀飛行中的火箭彈、身管炮彈和迫擊炮彈等，甚至可直接用來對付飛行器、水面艦船、各類車輛或是彈道導(dǎo)彈等；而攻擊性高能激光武器系統(tǒng)，則能夠遂行空中作戰(zhàn)支援甚至是外太空的戰(zhàn)略突襲任務(wù)，所以必將對在未來戰(zhàn)爭中的聯(lián)合作戰(zhàn)產(chǎn)生深遠影響。 據(jù)悉，2009年12月，美國軍方正式發(fā)布了軍用高能激光技術(shù)已取得長足進展的備忘錄，稱這種高能武器“飛行時間近乎為零、射擊成本低廉并且具有連續(xù)發(fā)射次數(shù)幾乎無限的能力，足以抵御作戰(zhàn)飛機和導(dǎo)彈等造成的威脅。”外軍專家指出，目前各軍事強國從陸基到海基、空基、天基全方位研發(fā)與部署中，高能激光武器系統(tǒng)競技已日趨形成群雄逐鹿新態(tài)勢。 系統(tǒng)對抗，彰顯實戰(zhàn)化意義 高能激光的一個顯著優(yōu)勢是其遠程精確性。可以說精確是激光的本質(zhì)屬性，這一點其在外科手術(shù)中的應(yīng)用已被充分證明。那么，如果將外科手術(shù)室中的醫(yī)療激光器輸出功率充分放大并將其置于戰(zhàn)場上，則所謂“外科手術(shù)式打擊”就被賦予了全新的涵義。 當(dāng)然，對廣闊戰(zhàn)場空間高速機動的目標實施“外科手術(shù)式”精確打擊，還需要在系統(tǒng)中配套諸如高分辨率有源相控陣雷達和熱成像儀等先進技術(shù)設(shè)備，以增強遠程發(fā)現(xiàn)、識別和追蹤目標的能力。2011年8月英國宇航公司新推出安裝高能激光器模塊“密集陣”系統(tǒng)艦載型版本，并在模擬海上遭遇作戰(zhàn)情形下成功地將一枚來襲反艦導(dǎo)彈擊落。在距今更近的2012年4月19日，美海軍一艘“伯克”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦利用海上高能激光武器將6海里外的一艘退役導(dǎo)彈艇發(fā)動機擊毀并燃燒，從而再次彰顯了海基高能激光系統(tǒng)的實戰(zhàn)化意義。 同時，高能激光的速度優(yōu)勢更是遠超傳統(tǒng)武器和彈藥性能。據(jù)悉，以光速運行的高能激光束幾乎是“零飛行時間”對目標發(fā)動攻擊，而這種發(fā)現(xiàn)與摧毀幾乎同步進行的作戰(zhàn)能力實際上已剝奪了對方所有反應(yīng)時間。據(jù)外媒披露，在2010年11月的一次試驗中，波音公司成功利用其研發(fā)的“復(fù)仇者”高能激光防空系統(tǒng)擊落了一架無人機。外媒評析指出，盡管這次“交戰(zhàn)成功”只能視作對抗防御系統(tǒng)取得一點進步，但其預(yù)示高能激光武器系統(tǒng)在機動作戰(zhàn)的部署中又向前邁進了一步。 隱蔽突襲，實施計劃提上日程 高能激光武器系統(tǒng)具有高隱蔽性是其另一大優(yōu)勢，因而在戰(zhàn)場上能夠產(chǎn)生強大的心理影響。由于大多數(shù)激光都是處在人眼看不到的頻譜范圍內(nèi)，這使得對方即便在遭到高能激光武器的打擊后，可能也無法立即發(fā)現(xiàn)對方用什么樣的手段實施了攻擊。即使當(dāng)目標發(fā)覺受到激光照射時，恐怕也為時已晚，已難以有時間做出規(guī)避反應(yīng)了。 外軍研究認為，目前高能激光武器系統(tǒng)作為一種點防御性武器，可以部署在軍事基地、重要作戰(zhàn)節(jié)點或是目標核心區(qū)等。據(jù)悉，美聯(lián)合研制的“天空衛(wèi)士”2型和“鐵穹”型機動式激光防御系統(tǒng)在巴以沖突中，已被證實具備5千米范圍內(nèi)有效抵御火箭炮、榴彈炮和迫擊炮等武器的能力，實戰(zhàn)中上述兩型機動式車載高能激光武器平臺成功擊毀了來襲的28枚107毫米迫擊炮彈和47枚122毫米火箭彈。為此，外軍地面部隊已將部署車載式高能激光武器系統(tǒng)計劃提上日程。 強手競技，充當(dāng)“技術(shù)超越者” 長期以來，在這一領(lǐng)域有一句至理名言：“技術(shù)超越者勝！”美軍更是不遺余力充當(dāng)“技術(shù)超越者”。 當(dāng)然，高能激光技術(shù)的發(fā)展決非一蹴而就，還必須突破系統(tǒng)造價、反激光技術(shù)應(yīng)用以及附帶損傷等嚴重制約發(fā)展的“瓶頸”。 2008年9月美諾-格公司宣布，受到一次性研發(fā)費用壓力的影響，第一套“天空衛(wèi)士”-1型戰(zhàn)術(shù)高能激光武器系統(tǒng)的價格為1.5~2億美元，而技術(shù)成熟后2型系統(tǒng)的價格可望能夠降至每套2.5~3千萬美元左右，而且隨著技術(shù)開發(fā)的深入研究和新材料的面市，陸基車載式戰(zhàn)術(shù)高能激光武器裝備系統(tǒng)的價格還會進一步下調(diào)。所以外軍專家指出，雖然激光武器系統(tǒng)動輒數(shù)百萬至上千萬美元，但與現(xiàn)代化“宙斯盾”戰(zhàn)艦、隱身戰(zhàn)略轟炸機等相比，還是相當(dāng)具有吸引力。因此，目前各軍事強國紛紛展開強手競技，均欲勇當(dāng)“技術(shù)超越者”，在面向未來的高端光電對抗系統(tǒng)發(fā)展中力拔頭籌。 空中激戰(zhàn)，展示未來發(fā)展圖景 通常，功率超過1千瓦的激光束才被稱為軍用高能激光。當(dāng)前正在研發(fā)的戰(zhàn)術(shù)級軍用激光器功率都在幾十至一百千瓦之間，而戰(zhàn)略級應(yīng)用功率可能高達數(shù)千千瓦。事實上，功率不足1瓦的激光指示器在1秒之內(nèi)便能對人眼造成永久性傷害，而平均輸出功率在0.3~1千瓦之間的激光器則普遍應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，這也從另一方面說明軍用級高能激光具備了極強的殺傷力和破壞力。 據(jù)外媒披露，2012年2月北約在舉行的一次代號為“神光鷹”空戰(zhàn)演習(xí)中，按照預(yù)想上演了一場未來高能激光武器系統(tǒng)參與空中對抗行動的激戰(zhàn)場景：時間為2015年3月16日，北約4架F-35A“閃電”II戰(zhàn)斗機小隊正在某成員國邊境上空巡邏，突然遭到4架“米格-35”戰(zhàn)斗機突襲，隨即空戰(zhàn)進入了白熱化。戰(zhàn)斗結(jié)果是4架“米格-35”戰(zhàn)機全部被擊落，其中2架是被傳統(tǒng)武器作戰(zhàn)系統(tǒng)“阿登”航炮和“流星”中程空空攔射導(dǎo)彈所擊中，而其余2架則是被“空中激光交戰(zhàn)系統(tǒng)”新概念武器所擊落。外電有評析指出，此新概念武器系統(tǒng)作用下的空中對抗是一次里程碑式的測試，很好凸顯了未來空戰(zhàn)圖景。 美國激光武器發(fā)展簡史 激光武器一直被認為是21世紀最尖端的武器之一。雖然我們對激光武器的研究已經(jīng)取得了一定的進展，但是經(jīng)歷了這些年的研發(fā)，和上世紀相比，我們?nèi)匀挥X得激光武器是未來才能使用的高端武器。在未來的戰(zhàn)場上，激光武器將會成為陸、海、空三軍的必備裝備，而且會在戰(zhàn)場上大發(fā)異彩。本文簡短總結(jié)了美國軍方及其防務(wù)合約商們對激光武器的研究發(fā)展歷程。
圖1圖注：下面看一下美國的軍方已經(jīng)完成的研究，有些會被投入使用，當(dāng)然也有些會被淘汰掉。
圖2圖注：在陸、海、空三軍之中，美國海軍因自身特性成為了最早實際使用激光武器的軍種。圖中看到的是美國海軍激光演示平臺，該設(shè)備是諾斯羅普格魯曼公司根據(jù)美國海軍研究局的命令而設(shè)計、建造的。海軍激光演示平臺在2011年早期的測試中成功燒焦了遠處的一艘船。美國海軍研究局的馬修少將在今年8月份表示，美國海軍正在為海面艦隊研發(fā)一種激光武器，以打擊小型的無人偵察機和有威脅的小型艦艇。
圖3圖注：這艘小艇是2011年美國海軍激光武器測試時的移動靶。該測試是美國海軍2010年10月到2011年4月公海測試的一部分。圖中所示是激光武器準確命中目標船的引擎，致使目標起火。 諾斯羅普格魯曼公司透露，在這次特殊的測試中，激光武器系統(tǒng)總共測試超過了35次，并且經(jīng)受住了當(dāng)時海面高達7英尺（約2.13米）的海浪干擾。該激光武器安裝在了1976年退役的斯普魯恩斯級驅(qū)逐艦“保羅-F-福斯特”號上面。這次測試旨在演示固體激光武器以下幾方面的技術(shù)成熟度：能否安裝到移動軍艦上；能否在靶場和海上環(huán)境下應(yīng)對敵方艦艇和飛機；能否適應(yīng)艦艇當(dāng)前的功率水平和制冷能力；能否兼容當(dāng)前的艦載作戰(zhàn)指揮與保障系統(tǒng)。諾斯羅普格魯曼公司負責(zé)空間和定向能量系統(tǒng)的副總裁史蒂夫 希克森（Steve Hixson）認為，現(xiàn)在固態(tài)激光武器技術(shù)已經(jīng)比較成熟了，可以裝載到艦艇上了。
圖4圖注：這是諾斯羅普格魯曼公司負責(zé)開發(fā)的另外一個激光項目烈焰打擊。在今年的早些時候，該公司在加利福尼亞展示了自己的最新科技：在發(fā)現(xiàn)威脅到美國海軍艦艇的巡航導(dǎo)彈之后，烈焰激光武器可以對導(dǎo)彈的外表和關(guān)鍵部位進行打擊。上面的兩幅圖片就是打擊之后的效果圖。
圖5圖注：烈焰打擊項目的目標之一就是要對固態(tài)激光武器進行“瘦身”。圖中所示的激光武器重量為500磅（約為227千克），體積是23英寸×40英寸×12英寸。這就意味著該武器已經(jīng)達到了“瘦身”的目標。
圖7圖注：戰(zhàn)術(shù)高能激光系統(tǒng)的核心就是圖中所示的電子束發(fā)生器。根據(jù)諾斯羅普格魯曼公司公布的信息顯示，在2000年到2005年的靶場實驗當(dāng)中，戰(zhàn)術(shù)高能激光系統(tǒng)成功地擊落了46個目標。
圖8圖注：這是諾斯羅普格魯曼公司在十年之前公布戰(zhàn)術(shù)高能激光從探測到目標到擊中目標的過程。
圖10圖注：雖然戰(zhàn)術(shù)高能激光系統(tǒng)取得了不俗的實驗成果，但是因為其高成本和復(fù)雜性而暫時被擱置。現(xiàn)在美國的國防部已經(jīng)將戰(zhàn)術(shù)高能激光系統(tǒng)整合進了聯(lián)合高功率固體激光（JHPSSL）項目。 在2009年3月的聯(lián)合高功率固體激光項目中，斯羅普格魯曼公司宣稱其激光武器已經(jīng)超過了100KW，達到了105.5KW，這是電子激光武器的新紀錄。現(xiàn)在100KW普遍被認為是激光武器的標準。
圖11圖注：美國空軍的YAL-1A 機載激光武器（ABL）系統(tǒng)安裝在了一架經(jīng)過改裝的波音747飛機上，通過機上的紅外線傳感器和跟蹤器，激光器瞄準1架作為靶機的空軍戰(zhàn)機，隨后改裝后的747對靶機發(fā)射了模擬激光，并成功的擊中了預(yù)定目標。 安裝了機載激光器的飛機是用來打擊彈道導(dǎo)彈的，尤其是在其啟動階段，這也是其最脆弱的時期。機載激光器上面配備了百萬兆特級別的激光器，完全有能力對彈道導(dǎo)彈進行干擾和打擊。最初，美國國防部計劃生產(chǎn)7架搭載AL-1A 機載激光武器的飛機，但是這一計劃在2009被當(dāng)時的國防部長羅比特 蓋茨（Robert Gates）否決了。
圖12圖注：實際上機載激光器在2010年到2011年各種測試中的表現(xiàn)還是可圈可點的。2010年2月美軍研制的機載激光反導(dǎo)系統(tǒng)在太平洋上空進了兩次測試，并且取得了成功。在該測試中，安裝了機載激光器的飛機要瞄準2枚被視為“有威脅”的短程彈道導(dǎo)彈。在彈道導(dǎo)彈發(fā)射2分鐘后飛機成功跟蹤到了導(dǎo)彈并確定了其軌跡，之后美軍飛機發(fā)射激光柱對導(dǎo)彈進行照射，數(shù)秒之后，目標導(dǎo)彈即因“過熱”而解體。實驗表明，美軍機載反導(dǎo)系統(tǒng)可對相距數(shù)百公里的多個目標發(fā)動攻擊，其主要作戰(zhàn)手段是在敵方導(dǎo)彈發(fā)射升空階段予以摧毀。 上圖所示為目標導(dǎo)彈從被紅外追蹤到最終解體的過程截圖。美國波音公司負責(zé)機載激光實驗項目的負責(zé)人表示，這些實驗的成功為下一代高能量、超高精密度武器的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
圖13圖注：美國導(dǎo)彈防御局在2004年6月將此描述為機載激光器用來打擊導(dǎo)彈的“烈焰之墻”（wall of fire）。
圖14圖注：這是經(jīng)過改裝的波音747飛機，里面安裝了機載激光器。
圖15圖注：2009年9月份，戰(zhàn)術(shù)高能激光在空中擊中地面一個移動中的汽車。但那時波音公司沒有提供該實驗更詳細的信息，比如搭載了激光器飛機的飛行高度和飛行速度。
圖16圖注：實際上，五角大樓希望現(xiàn)有的激光武器可以更小更輕，而且能夠?qū)Φ孛嫱{進行準確地定位打擊。該任務(wù)是由國防部高級研究計劃局的高能液體激光防御系統(tǒng)項目組負責(zé)，他們的目標是研制出一個體積在3立方米，重量在1650磅以內(nèi)的150KW的激光武器。
圖17圖注：2009年是激光武器大發(fā)展的一年，在該年5月波音公司對其移動激光武器系統(tǒng)的性能進行了測試，跟蹤并摧毀了一架小型無人機。這種移動主動瞄準源綜合試驗設(shè)備（MATRIX)由波音公司為空軍實驗室開發(fā)的，可利用單束高強度激光擊落5架處于不同距離的無人機。
圖18圖注：也是在2009年，波音公司獨立投資開發(fā)的“激光復(fù)仇者”(Laser Avenger)也擊落了一架無人機，安裝在軍用悍馬上的“激光復(fù)仇者”系統(tǒng)源自已有的“復(fù)仇者”平臺。?
圖19圖注：這是波音公司和美國軍方共同開發(fā)的高能激光技術(shù)展示平臺（HEL TD），該平臺和“激光復(fù)仇者”相比最大的特點就是地面運載工具更大了，圖中所示是一款8輪、500馬力的重型戰(zhàn)術(shù)機動卡車，頂端裝有光束控制系統(tǒng)。波音公司在2011年6月表示，該系統(tǒng)的整合工作已經(jīng)結(jié)束，并打算在2011年第四季度開展一次檢測。
圖20圖注：波音公司在今年10月3號表示，自己將會在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上繼續(xù)為美國陸軍太空與導(dǎo)彈防御司令部開發(fā)高能激光技術(shù)展示平臺。波音下一步的計劃是為高能激光技術(shù)展示平臺上添加一個10KW的固體激光器。現(xiàn)在波音已經(jīng)與美國陸軍太空與導(dǎo)彈防御司令部就后續(xù)合作簽署了合同，對該平臺未來3年的開發(fā)和測試作出?
圖21圖注：接下來看一下美國軍方的另外一個防務(wù)合約商雷神公司。雷神公司也有著自己的“定向能武器”發(fā)展計劃。在2010年6月，美國海軍在一次測試中使用雷神公司研制的激光區(qū)域武器系統(tǒng)（Laser Area Weapon System）成功擊毀了一架無人機。
圖23圖注：這是一款完全與眾不同的激光武器，而且是非致命性武器。綠色激光武力增強系統(tǒng)（Green Laser Escalation of Force）發(fā)射出的寬束激光可暫時中斷人員的視覺，使其喪失駕駛車輛或瞄準武器的能力。據(jù)美國軍方人員稱，在鎮(zhèn)壓叛亂的作戰(zhàn)中，該設(shè)備對保護平民的安全非常關(guān)鍵。綠色激光器已經(jīng)被證明是一種安全有效的非致命武器，在不必使用致命武力的情況下就可以向人群發(fā)出強烈信號。在2010年美國軍方曾將綠色激光武力增強系統(tǒng)投入到阿富汗戰(zhàn)場，并對其性能進行檢測和評估。而在之前的伊拉克戰(zhàn)爭中，美國軍方已經(jīng)開始使用類似的設(shè)備了。
圖24圖注：這也是一款能夠使人暫時喪失視覺的激光武器，全稱是“人員阻止和刺激響應(yīng)”（Personnel Halting and Stimulation Response），這款很酷的激光武器曾在美國科幻電影“星際迷航”中出現(xiàn)過。該武器是由美國空軍研究實驗室在2005年研制出來的。
圖25圖注：這是美國軍方一直研制的激光武器激光誘導(dǎo)等離子通道（Laser-Induced Plasma Channel，簡寫LIPC）。負責(zé)該項目的首席科學(xué)家喬治 費希爾（George Fischer）解釋，當(dāng)暴風(fēng)雨中的閃電從云端落地，它的行為與其它電能源相同，是沿著最小電阻路徑前進。等離子通道的導(dǎo)電能力強于未離子化的空氣。他們設(shè)計激光誘導(dǎo)等離子通道利用激光束的電磁場離子化空氣創(chuàng)造等離子體，等離子體位于激光束的路徑上，因此它可以被導(dǎo)向一個他們想要攻擊的目標上。這個目標可以是車輛或某種未爆炸的大炮。由于大炮是比周圍環(huán)境更良好的導(dǎo)體，LIPC可以將電流引向大炮，導(dǎo)致其發(fā)生爆炸。
圖26圖注：美國海軍最希望得到的是自由電子激光器，為此美國海軍已經(jīng)和防務(wù)承包商波音公司簽訂了一份價值1.63億美元的訂單。波音公司需要開發(fā)一個100kW的實驗室演示系統(tǒng)，之后還需要在海洋環(huán)境中進行實地測試。自由電子激光器將改變未來10年海戰(zhàn)的模式，它能提供超精度、光速能力，對彈艙深度沒有限制，使艦艇能夠應(yīng)對新的威脅，例如超速巡航導(dǎo)彈。波音公司導(dǎo)彈防御系統(tǒng)部主管兼副總裁格雷格稱，“這份合同十分重要，它是海軍計劃把定向能系統(tǒng)集成到未來全電艦體系結(jié)構(gòu)的基石。” 自由電子激光器能夠達到海軍要求的兆瓦級功率。它的運行原理是讓高能自由電子穿過系列高能磁場，從而產(chǎn)生強輻射激光。波音公司自由電子項目主管埃德稱，“波音公司早在20世紀80年代就開始研究自由電子激光器，我們相信相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟，能夠從實驗室轉(zhuǎn)向試驗樣機。自由電子激光器將使美國海軍艦艇以空前的速度、精度、功率向目標實施非致命或致命打擊，附帶毀傷非常小。” （云松）北京時間10月21日消息，激光武器一直被認為是21世紀最尖端的武器之一。雖然我們對激光武器的研究已經(jīng)取得了一定的進展，但是經(jīng)歷了這些年的研發(fā)，和上世紀相比，我們?nèi)匀挥X得激光武器是未來才能使用的高端武器。在未來的戰(zhàn)場上，激光武器將會成為陸、海、空三軍的必備裝備，而且會在戰(zhàn)場上大發(fā)異彩。本文簡短總結(jié)了美國軍方及其防務(wù)合約商們對激光武器的研究發(fā)展歷程。 |
