【科技动态】美海军舰载激光武器研发概况
[知远导读]本文原载于俄罗斯《外国军事评论》杂志2014年第6期，作者系俄罗斯海军少校尤•索洛维约夫。原文标题：Разработка лазерногооружия для надводных кораблей ВМС США。文章介绍了自上世纪70年代以来美国海军舰载激光武器研究、研发情况和各型激光武器的主要特点。
文章编译如下：
美国军事领导人在研究舰艇防空保障问题时的出发点是，在空袭兵器中，构成威胁最大的是从各种运载工具上发射的反舰导弹，其中空舰导弹被认为是最危险的一种，因为飞机能在电子对抗手段的支援下与其他杀伤武器共同进行密集突击。此外，飞机的导弹补充速度比水面舰艇和潜艇快得多。
现有的和在研的隐身反舰导弹飞行高度低，速度快（未来可做高超音速飞行）。这使得对其进行探测和拦截十分困难，特别是在近岸水域。
主要国家海军的一个明显趋势是，通过提高对现有和未来的反舰导弹的对抗效能来加强单舰和舰艇编队的对空防御，积极改进现有防空武器并更新换代。新一代战舰装备能提供可靠防护的先进系统。反舰导弹以提高飞行速度和命中精度为目标的持续改进迫使研制者缩短防空系统对威胁的反应时间。
有鉴于此，基于各种激光器研制的防空系统被视为是现役和在研防空武器的替代方案。激光武器具有以下优势：
•使用成本低。每次发射（杀伤辐射脉冲）成本（发电燃料的成本）估计为几十美分到几美元，而舰载防空导弹或高射炮弹的成本与其有天壤之别（1枚RIM-7M“海麻雀”防空导弹16.5万美元，1枚RIM-162“改进型海麻雀”80万美元，而1枚RIM-161“标准-3”价格高达2400万美元）；
•弹药储备大。激光器的弹药储备只受舰载燃料储备的限制；
•杀伤精度高，在海军基地（港口）造成非蓄意伤亡的概率低。激光束直径小，因此能避免破坏不必摧毁的相邻目标。在未命中空中目标时（可能性比较大），激光束将射向大气层上层。
但激光武器同时也具有一系列严重缺点，使它不能完全取代防空导弹和高炮。其主要缺点是：
•作战半径受视距限制。激光器不能摧毁位于地平线以外或障碍物后面的目标；
•受天气条件制约。激光束在不良天气条件下会发生衰减、散射和偏离现象，各种大气现象（雨、雾、雪）都可能严重影响其作战距离或使其效能化为乌有；
•温度散射。激光在同一方向上长时间（数秒钟）辐射（例如，攻击目标是向舰艇俯冲的导弹时，激光装置瞄准角度不变），会导致环绕光束的空气过热，从而导致散射；
•在舰艇受到猛烈射击时效能下降，因为激光装置需要摧毁一个目标后才能重新瞄准另一个目标。在舰艇受到来自各个方向的近距离密集射击时，一部激光装置即使射速快也是不够的；
•在敌人使用激光武器对抗手段时和面对某些类型的目标时，激光武器是无效的。中、小功率激光武器无法摧毁具有高强度壳体和绝热或反光涂层的目标以及快速旋转的目标。此外，烟幕或气溶胶幕会阻挡光束的通过；
美国从上世纪70年代开始进行作战激光器研究，实施了ASMD (Anti-Ship Missile Defence )反舰导弹防御计划。选择水面战舰作为未来激光武器的运载工具是因为能够对各种战舰造成严重损失使其丧失执行任务能力的新型反舰导弹大量问世。
起初以气体动力激光器为原型并以氮和二氧化碳混合物为工作媒质研制了舰载激光武器综合系统。但是在工作开始积极展开后，很快就放弃了这种激光器类型。这是因为它具有以下不足：体积和重量大，消耗燃料多，工作噪声大。这都对其使用效能产生了不良影响。
决定在化学激光器领域做进一步研究。1973年，美国国防部通过招标选择了主导研制商——当时在该领域科技潜力最为雄厚的美国TRW公司。该公司的专家研制了能连续工作的NACL (Navy ARPAChemical Laser)试验演示型氟氘激光器，其辐射功率约为10万瓦。该激光器安装在TRW公司设在加利福尼亚州的圣胡安-卡皮耶特拉诺靶场，与休斯飞机公司的辐射生成系统相联。1976年中期之前在这里进行了化学激光器的修整和改进工作，并对将激光器与辐射生成系统配置于一个综合系统中的各种构造-布局方案进行了评估。
同年夏天，美国国防部决定在新墨西哥州白沙靶场成立激光试验中心。1977年启动了旨在研制连续输出功率为200万瓦的高能激光装置。
在该计划框架内拟在该中心在接近实战条件下进行各种反舰导弹拦截试验，包括巡航导弹。最后研制出了MIRACL（Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser）靶场氟氘化学激光器，它能不间断产生辐射，最大输出功率为220万瓦（波长3.8微米）。1980年9月开始进行试验。
1983年，随着“战略防御倡议”计划（“星球大战”计划）的开始实施，MIRACL激光装置被移交给战略防御倡议局管理，用于研究国家反导防御系统的战略激光武器研发问题。但是使用该装置的大部分试验仍旧在各军种的高能激光器战术应用项目框架内进行，例如，用于于水面战舰防御各种导弹的密集攻击。
1989年在白沙试验中心使用配备完整的MIRACL装置进行了拦截模拟亚音速反舰导弹的BQM-34无线电控制靶的试验。后来拦截了模拟低空来袭的反舰导弹的“野蛮人”超音速导弹（M=2）。
在1991年进行的试验过程中，研制者明确了对各种导弹的杀伤标准，1992-1993年在拦截模拟反舰导弹的无人机过程中实际验证了这些标准。
1990年代末又放弃了使用化学激光器作为舰载武器。其主要原因是需要在舰上存放大量有毒物质。此外，在使用化学激光器之后还要将化学物质运走，这对于舰员来说十分危险。
目前在研制海基激光武器时主要力量放在固体激光器上。在SSL-TM(Solid-State Laser Technology Maturation)计划框架内雷神公司为未来的防空系统研制了功率为33000瓦的LaWS (Laser Weapon System)演示型激光器。该激光器具有模块化构造，包括6台功率各为5500瓦的激光器。
2012年7月至8月，该系统首次在实际条件下进行试验。选择了“杜威”号导弹驱逐舰（“阿利•伯克”级2A批次）作为运载平台，将激光装置布置在其直升机起降平台上。据雷神公司和美国海军研究局透露，试射中一共摧毁了12架BQM-I74A靶机。
LaWS的后续测试应在2014年进行。计划将该系统安装在“彭斯”号船坞登陆舰上。试验的目的是评估激光器拦截敌人快艇和无人机的效能。
目前美国海军正在研究在“火神-方阵”Мк 15舰载高炮系统上安装LaWS的方案。 据海军部评估，在拨款足够的情况下，该型激光器的功率在2017年之前可提高到10万瓦。
BAE系统公司已经提出了将激光装置与高炮相整合的方案。这个名为TLS (TacticalLaser System)的设计是在Мк 38高炮上安装功率为1万瓦的固体激光器。
诺斯罗普-格鲁曼公司在“联合高能固体激光器”(Joint High Power Solid State Laser)计划框架内研制了MLD(Maritime Laser Demonstration)作战激光器。该型激光器功率为10.5万瓦，采用模块化构造，包括7个功率各为15000瓦的激光器。必要时总输出功率可提高到30-60万瓦。
2011年在海军太平洋靶场试验期间，安装在战舰上并被并入舰载电网的激光器将距离2公里的摩托气艇摧毁。运载工具是原“斯普鲁恩斯”级驱逐舰“保罗•福斯特”号。
此外，自由电子装置不久前被认为是最有前景的激光器类型。但是由于美国海军调整了造舰计划，该项目变成次要项目，为耗能更少的固体激光器让路。
自由电子作战激光器的研制成功不会早于2030年，即当需要用新一代导弹驱逐舰替换1、2批次和2A批次头几艘“阿利•伯克”级驱逐舰的时候。美国计划从2031年开始批量建造DDA（X）驱逐舰可以证明这一点。新一代驱逐舰很可能将装备联合电能系统，采用“全电战舰”和“全电推进”原则。此外，预计该系统的运用将提高需要大量消耗电能的武器（包括激光器）的使用能力。在这种情况下，不排除在该批战舰上布置自由电子激光器。
（来源：知远战略与防务研究所，舒克编译自俄罗斯《外国军事评论》杂志2014年第6期）
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