Laser Weapon——“未来的航母杀手”
其他
美海军加快发展激光武器的战略考量
The following article is from 光明军事 Author 杨泽宇 赵晶等
电话 | 010-82030532 手机 | 18501361766
微信 | tech99999 邮箱 | yw@techxcope.com
随着世界军事革命的持续深入，各军事大国纷纷加快先进武器研发，发展更强大的新型武器装备对制胜未来战场拥有重大的战略意义。近日，美军传出消息，其激光武器即将问世，扬言可击穿航母融化导弹，威力堪比核弹。新式武器被称为“军用平台超短脉冲战术激光器”(TUPLAP)，其功率是以前使用的武器的100万倍，能在200飞秒(1飞秒为1秒的千万亿分之一)内产生10000亿瓦的能量。这款新激光武器基于发射短时间、间歇性脉冲的技术。尽管该技术已经在实验室中使用，但美国军方希望让这种技术变得强大，能瞄准远程目标，如无人机或导弹。
在美海军战略考量中，激光武器将在未来战争领域大显身手。激光武器其优势究竟在哪里？加快发展激光武器对美海军未来战场格局究竟有什么意义？其目前进展又究竟如何？
激光武器是用高能的激光对远距离的目标进行精确射击或用于防御导弹等的武器，分为战术激光武器与战略激光武器两类，军事运用主要有三种破坏方式，分别是辐射破坏、热破坏和力学层裂破坏，破坏力与功率大小呈正相关。与常规武器相比，激光武器速度更快，移动更灵活，具备精确和抗电磁干扰等优异性能，瞄准即击中目标，可对远距离目标实现精准打击，甚至防御导弹，在光电对抗，防空和战略防御有着无穷潜力和战略价值。一旦研制成功，激光武器具有极高效费比，与当前的防空武器主体导弹相比，激光武器消耗费用少得多，发射一次仅需几千美元，未来甚至有望下降至几百美元，然而发射一枚“爱国者”导弹需要六十到七十万美元，一枚短程“毒刺”式导弹需要两万美元。
当然，激光武器并非十全十美，受限于大雾、大雪、大雨，激光武器不能实现全天候作战，并且其发射系统对环境和条件也同样苛刻，也受大气影响严重，雨天、多尘和气流动荡的环境，都会对其精确度和攻击效果产生影响。同时，启用激光武器需要大量电能，对于激光武器成功上舰，其最大的问题在于如何解决能源供应问题。
美激光武器发展历程
早在20世纪70年代，美国就已经开展激光武器研发项目。历经注重战略应用的冷战时期，以机载激光武器为发展重点的局部战争时期，固体激光武器有重大价值的反恐作战时期，注重远海作战能力的远海作战时期，美国激光武器已经取得了一系列突破性进展。期间，几个重要计划做出了突出贡献：
机载激光实验室（ALL）计划
ALL计划开始于1973 年， 在一架 KC- 135A 加油机上，美国空军利用百千瓦级CO2 气动激光器作为光源，开展了“机载激光实验室”（ALL）计划。1983 年，成功击落了一枚 AIM- 9B“响尾蛇” 导弹，成功实现了公里级距离打击空- 空导弹。该计划用了12年时间，验证了高能激光拦截空中打击目标的能力，为后续机载激光武器演示验证项目开辟了道路，但仍在许多关键领域未取得突破。
机载激光武器（ABL）计划
20世纪80年代后期，新型兆瓦级氟化氘激光器（DF）和氧碘激光器（COLL）、捕获、跟踪、瞄准技术、自适应光学技术、大口径轻质光学反射镜制造技术不断取得突破。海湾战争结束后，面对不断扩散的弹道导弹威胁，美国空军提出ABL计划，用于拦截敌方助推段弹道导弹。1996年11月空军和波音等联合完成ABL概念设计，用于对战区弹道导弹进行探测、跟踪并在其助推段将其击毁。然而，由于资金和技术问题，ABL计划进度数次调整、研发进度一再推迟，最终未达到预期的能力水平。但其导弹拦截试验首次演示了激光在机载平台上的作战能力，在激光武器单元器件等多方面取得了重大进展，攻克了诸多技术难题，技术水平世界领先，对于机载激光武器的实战化应用具有重要意义。
先进战术激光武器（ATL）计划
随着ABL计划进度不断拖延，但美国国防部在先进概念技术演示计划中，表明支持波音公司开展ATL计划。ATL计划采用成熟的万瓦级氧碘激光器和光束控制系统，进行战术应用，并于2009年成功击毁了15km外的地面车辆。ATL计划采用成熟技术开展系统集成，先于ABL完成试验，开展了机载激光武器精确打击地面固定目标和机动目标试验，验证了战术运用能力，标志着机载激光武器发展重心向战术运用的转移。
美海军先进激光项目
“固体激光器技术成熟化”（SSL-TM）系统
SSL-TM是美海军近日正积极推进的新型激光武器之一，于2019年10月中旬运往圣迭戈的海军基地并装备在“波特兰”号两栖攻击舰上。SSL-TM的储能模块采用铅酸电池储能，总储能量可达100 kWh，电池则安装在28英尺标准集装箱内，这为美军实现功率高达150千瓦的舰载激光武器打下了坚实根基。在发射过程中，SSL-TM可以通过不断加强激光发射器的功率来完成激光束由红白光到蓝白光的转变，进而提高激光束的穿透力和杀伤力。SSL-TM的进一步发展也将大大提高美海军对小型船只和无人机的作战能力，并最终进一步应用于打击反舰导弹，特别是应对中俄高超声速反舰导弹的打击。
“高能激光和一体化光学炫目监视”（HELIOS）系统
美海军曾于2012年在DDG105号驱逐舰上对当时功率达30千瓦的SEQ-3激光系统进行了了为期一年多的海试，并成功于三次实验中各击落一架无人机，而HELIOS系统正是在SEQ-3系统的基础上发展而来的一门新型系统。HELIOS具有远程情报监视和侦察能力，通过与宙斯盾战斗系统的集成，HELIOS可以为其提供高保真传感器数据以及更好的近距离目标数据，从而达到既可以使用高能激光击毁小型舰艇，又可以充当激光指示器，为舰上其他武器指示目标的效果。同时HELIOS瞄准系统具备的高清晰度和高功率的数字放大率等特点也使得装备它的舰艇能够更加准确地识别出附近的威胁。目前HELIOS的功率为60千瓦，虽不及SSL-TM的高功率，但HELIOS的耗电更少，更加机动快捷，所以HELIOS是美海军目前最为重要的激光炮，也是美海军“海军水面舰队激光武器系统”增量一计划的一部分。
“海军光学炫目干扰”（ODIN）系统
ODIN是一种低功率激光拦截系统，主要通过使敌方武器的光电和红外传感器致盲从而拦截无人机以及依赖光学或者红外制导的武器。ODIN可以向敌方的光电和红外传感器发射一种经过特殊调制的“眩目”激光束以达到让其“失明”的效果，这一作用方式类似于“定向红外对抗”（DIRCM）系统防御热寻导弹的方式。据估计，借助这一系统的帮助，美海军舰艇的激光武器将能够对对抗各种带有红外传感器的舰艇或飞行器，甚至是巡航导弹和弹道导弹。
“激光武器系统演示器”(LWSD)系统
LWSD是一种由美国海军研究办公室开发的高能激光武器系统演示器，安装在“波特兰”号运输舰上进行海上演示。该激光系统由诺斯鲁普·格鲁曼公司开发，并由NSWC Dahlgren和Port Hueneme领导进行了完整的系统和船舶集成与测试。截至目前，现有激光武器都是连续波激光器，这些设备会向目标连续发射能量束，加热目标的表面，直至目标熔化。首款此类武器由美国海军于2014年制造，不断改进后形成“激光武器系统演示器”(LWSD)系统，这些安装在军舰上的激光设备，已在去年5月进行了测试。新武器TUPLAP看起来像是科幻电影中才会出现的激光器，发射的是类似子弹的光脉冲。而且，与LWSD仅可以产生150千瓦相比，TUPLAP可以在200飞秒内产生10000亿瓦的能量。
美军发展激光武器的战略考量
美国在激光武器方面的研究一直处于世界前列，近日更是加快了推进定向武器工程的发展，旨在建立一种可以实现“硬杀伤”效果的激光武器系统，并将发展激光武器作为美国第三次“抵消战略”的着力点之一，那么美军为何如此重视激光武器的研发呢？
首先，激光武器本身就是未来海上作战不可或缺的打击和防御利器。全面部署激光武器不仅可以为美海军提供对抗非对称威胁以及来自空中和水上威胁的有效手段，也可以增强美海军针对小型飞行器的防御作战能力。而且在发展激光武器的同时，美海军也获得了关于固态激光武器对抗潜在威胁能力的重要数据。
其次，激光武器具备机动性强，隐蔽性强和战斗方式多样化等特点。激光武器的使用范围十分广泛，涵盖了飞机、舰艇等各种作战平台，同时能够实现远距离烧蚀，定点摧毁监视敌方目标，还可以通过调节杀伤效果来隐蔽行踪，实现秘密行动，混淆敌方注意。灵活自如的调节应用使得激光武器能够高效快速而又神不知鬼不觉地消灭敌方。除了为美军提供新型的攻防手段，激光武器还拓宽了美军的情报收集、反侦察手段，既能为作战系统提供情报和数据，也能提供反无人机ISR眩目能力。
最后，美军也希望通过发展激光武器来抢占未来武器研发的制高点。激光武器不仅可以运用于海上作战，更是可以向太空发展。据美国新发布的《导弹防御评估报告》显示，导弹防御局将推进研发天基激光器拦截弹道导弹相关项目的进行。通过推进天基激光武器的发展，美军将实现在敌方弹道上对敌方导弹的中途防御和拦截，并实施有效打击，从而提高美国的太空防御和作战能力。
此外，目前越来越多的中俄导弹采用了红外制导，许多被动防御系统也被设计用来干扰反舰导弹的雷达制导，在电子对抗系统逐渐普遍的形势下，美国也只有加快激光领域的发展，才能在未来作战领域取得先机，打下坚实底蕴，从而提高美方的话语权。
| 一网打尽系列文章，请回复以下关键词查看： |
|---|
| 创新发展：习近平 | 创新中国 | 创新创业 | 科技体制改革 | 科技创新政策 | 协同创新 | 科研管理 | 成果转化 | 新科技革命 | 基础研究 | 产学研 | 供给侧 |
| 热点专题：军民融合 | 民参军 | 工业4.0 | 商业航天 | 智库 | 国家重点研发计划 | 基金 | 装备采办 | 博士 | 摩尔定律 | 诺贝尔奖 | 国家实验室 | 国防工业 | 十三五 | 创新教育 | 军工百强 | 试验鉴定 | 影响因子 | 双一流 | 净评估 |
| 预见未来：预见2016 |预见2020 | 预见2025 | 预见2030 | 预见2035 | 预见2045 | 预见2050 |
| 前沿科技：颠覆性技术 | 生物 | 仿生 | 脑科学 | 精准医学 | 基因 | 基因编辑 | 虚拟现实 | 增强现实 | 纳米 | 人工智能 | 机器人 | 3D打印 | 4D打印 | 太赫兹 | 云计算 | 物联网 | 互联网+ | 大数据 | 石墨烯 | 能源 | 电池 | 量子 | 超材料 | 超级计算机 | 卫星 | 北斗 | 智能制造 | 不依赖GPS导航 | 通信 | 5G | MIT技术评论 | 航空发动机 | 可穿戴 | 氮化镓 | 隐身 | 半导体 | 脑机接口 | 传感器 |
| 先进武器：中国武器 | 无人机 | 轰炸机 | 预警机 | 运输机 | 直升机 | 战斗机 | 六代机 | 网络武器 | 激光武器 | 电磁炮 | 高超声速武器 | 反无人机 | 防空反导 | 潜航器 |
| 未来战争：未来战争 | 抵消战略 | 水下战 | 网络空间战 | 分布式杀伤 | 无人机蜂群 | 太空战 | 反卫星 |
| 领先国家：美国 | 俄罗斯 | 英国 | 德国 | 法国 | 日本 | 以色列 | 印度 |
| 前沿机构：战略能力办公室 | DARPA | 快响小组 | Gartner | 硅谷 | 谷歌 | 华为 | 阿里 | 俄先期研究基金会 | 军工百强 |
| 前沿人物：钱学森 | 马斯克 | 凯文凯利 | 任正非 | 马云 | 奥巴马 | 特朗普 |
| 专家专栏：黄志澄 | 许得君 | 施一公 | 王喜文 | 贺飞 | 李萍 | 刘锋 | 王煜全 | 易本胜 | 李德毅 | 游光荣 | 刘亚威 | 赵文银 | 廖孟豪 | 谭铁牛 | 于川信 | 邬贺铨 |
| 全文收录：2017文章全收录 | 2016文章全收录 | 2015文章全收录 | 2014文章全收录 |
| 其他主题系列陆续整理中，敬请期待…… |