“通用原子”公司的新型大功率激光武器

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“通用原子”公司的新型大功率激光武器

远望智库技术预警中心  侯 兵  编译

美军继续大力研制新型激光武器，其现实任务之一是制造功率不低于300千瓦、可以安装在各类平台上的激光武器。“通用原子”公司是上述计划的参与者之一。据报道，该公司已经找到了令人满意的解决方案，正在完善相应技术。

一、 用户望眼欲穿

五角大楼去年10月宣布启动新的激光武器研制计划，旨在制造具备优异性能的未来战斗系统。在激光领域拥有丰富经验的几个科研机构和三家商业公司参与其中。

目前适于安装在地面、水面或空中平台的激光武器功率不超过100-150千瓦，远不能遂行各类战斗任务。因此，新计划要求研制功率达300千瓦的系统，并保持之前的安装、部署能力。达到这一指标后，激光不仅可以对抗敌人的光学系统、轻型无人机，而且能够毁伤更复杂的空中目标。

承包商的工作预计在三年内完成——成熟的激光武器应于2022年出现。然后将为陆、海、空军研制现实的激光战斗装备。届时参与计划的公司应提出自己的激光武器构想。

12月“定向能”课题主管托马斯×卡尔在接受《Breaking Defense》采访时披露了这一项目的某些细节。由于需要效能更高的电子系统，所有的新激光武器放弃了化学激光。已知三个新项目中两个使用了现有技术，而第三个却采取了全新的设计思想。

二、 新研究成果

“通用原子”公司是新计划的参与者之一。此前独立开展了未来激光武器的研究，然而不久前决定与其他机构联合完成新武器的研制工作。

10月“通用原子”宣称与波音公司一起启动了全新的方案。将研制基于分布式泵浦技术的大功率激光武器。成品的功率将达到100千瓦，但未来可能增大至250千瓦。此外，激光器尺寸有所限制，具备良好的散热指标及其他性能，可用于各类平台。

据国外媒体报道，分布式泵浦技术将不仅用于新的联合项目。基于上述思想将在五角大楼计划框架内研制出300千瓦的激光器。两个项目在关键技术上实现通用将具备明显的优势。例如，通用原子与波音研制小功率激光器的联合项目将对新技术进行检验，并根据军方的要求找到增大功率的途径。此后将参加军方真正具备战斗能力装备的竞标。

三、 基础技术

两个项目将采用分布式泵浦激光。分布式泵浦技术是固体激光发展的独特方案。固体激光可以提供很高的功率，但此时晶体会被加热，因此需要高效的冷却系统，避免晶体变形或损坏。

作为固体激光的选择，采用光纤激光。这种情况下光纤形成激光，便于冷却。几条光纤发送功率有限的激光束，但它们联合在一起可以获得整个系统所需的性能。然而研制可以将大量光束联成一体的系统是一个十分复杂的任务。此外，“通用原子”公司的计算表明，为了使激光器的功率达到250千瓦，需要近100条光纤——这使得激光器十分复杂。

“通用原子”公司建议采用几个依次分布的晶体。能量源作用于第一个晶体，形成激光照射，然而再传递到第二个单元。照射得到加强后，被发送到光束制导光学系统或下一个晶体。理论上讲，这一技术可以依次连接三个以上的晶体——位于同一条直线上或使用中间镜面。

从部件配置的角度看，分布式泵浦激光器更加简易、便捷。有可能研制出光束足够强大、更加紧凑的产品。不需要过于庞大、复杂的冷却设备。“通用原子”的代表宣称，将早于预期获得250或300千瓦的激光。

为了研制真正的战斗激光系统，需要目标搜索和跟踪设备，以及自动化制导设备，能够将光束保持在选择的目标直至将其摧毁。已经掌握了类似技术并在不同的项目中进行了检验。由于照射器的减小、变轻，可以进一步简化上述任务。同时尚存在一定困难：路径不直、波状特征等导致保持引导和毁伤目标十分困难。这些难题需要解决。

四、 未来试验

“通用原子”根据五角大楼订制和自主研制的激光武器计划用于陆地、海洋和空中。已经展示了一些构想，另外一些细节尚不得而知。例如，不清楚新的激光器如何用于航空领域。

各种情况下功率达300千瓦的激光武器将用作近程防空装备。借助光束可以毁伤通过其他防空单元责任区的制导弹药、巡航导弹和各类飞行器。此外，激光可保证抵御火箭弹、炮弹的打击。

“通用原子”的陆上激光设计方案规定将所有必要设备置于标准集装箱内，以便在各类平台上运输。集装箱顶部有一个激光基座旋转设备。战斗舰艇上的系统采用类似结构，但可以不使用集装箱。

没有透露新型激光器如何在航空领域使用。目前正在研制激光吊舱，但是显然“通用原子”与这一项目无关。很可能，新型大功率激光器只能安装在AC-130这样具有充足内部空间、载重量的飞机上。

五、 两个项目

近几年“通用原子”可能基于新技术完成功率100-300千瓦、尺寸更小、重量更轻激光器的研制，并开展靶场试验。2022年这一产品有可能通过对比试验，在其他两个研究成果前表现出优势，进入全新的研制阶段。

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