【深度】定向能武器报告（四）激光武器装备现状：陆基激光武器，海基激光武器

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【深度】定向能武器报告（四）激光武器装备现状：陆基激光武器，海基激光武器

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（四）

定向能武器

激光武器装备现状

陆基激光武器与海基激光武器

陆基激光武器

（1） 1K-17型激光坦克

1K-17型激光坦克是前苏联在冷战时期为对抗由美国主导的北约而研发的一种路基车载激光武器，后来由于苏联解体而未能真正服入现役，最终以冷战产物的身份在2010年俄罗斯“武器技术博物馆”的展览上亮相，引起轰动。

图10 1K-17型激光坦克

该炮具有自动寻的和瞄准功能，主要采用固体三氧化二铝为激光源，并引导多路激光束投射到光滑目标表面，能产生强烈的烧灼效应，摧毁敌方观瞄器材。制造一门1K17激光炮需要使用重达30公斤的圆柱形人造红宝石晶体，仅在这一点上，该武器就花费了大量资金。由于这种激光炮需要非常高的能量，所以设计师为其配备了大功率的发电机，作为其辅助动力装置（APU）使用。

为了承载沉重的激光炮系统，1K17采用了2S19自行火炮所用的316型底盘。为了安装体积巨大的发电机和光电设备，1K17的驾驶室得到加长，发电机安置在激光炮的尾部，原先安装炮管的位置安装激光发射器（共有15个激光发射透镜）。在激光炮行进过程中，这些透镜与平面镜都有专门的装甲防护，可以垂直瞄准射击。驾驶室中间位置是操作员的工作台位。为了自卫，这种激光炮的顶部安装了12.7毫米高射机枪。

1990年12月，1K17激光炮在乌拉尔运输车辆设计局组装完毕，第二年进入测试阶段，1992年列装。然而随着苏联解体，俄罗斯经济惨淡，大批国防项目被砍掉，1K-17也未能躲过。尽管技术先进，但过于高昂的造价还是让俄军难以接受。最终，这种超级武器被封存在高墙之内。

（2）战术高能激光武器

战术高能激光武器 (THEL)由美国TRW公司研制，该激光器射程为7－10公里，目标捕获、跟踪、分类、识别、标示直至射击的全部交战过程仅用7秒。在射击前，指挥官有2秒的目视识别时间，并能在几毫秒内切断光束。这种激光武器由氟化氘化学激光器、雷达、激光束定向器、火控系统等组成，安装在几辆车上，可以在地面机动，氟化氘激光器功率为40万瓦，发射孔径0.7米，能对付10公里内的战术飞行目标。一旦发现目标，几秒钟内就可将其击毁。强激光武器的激光以光束传播，命中率极高，激光束质量近于零，几乎无后坐力，因而能迅速转移火力，在短时间内拦截多个目标。缺点是随着射程增大，激光束发散角增大，功率密度下降，毁伤效果降低，恶劣环境对其影响也很大。

美国陆军期望战术高能激光器能够攻击无人机、巡航导弹、反辐射导弹等目标，并准备扩大战术高能激光武器的应用。美国陆军准备在2003～2005年用这种武器系统取代“毒刺”防空导弹系统。以色列国防军计划在1998年中开始部署这种高能激光武器，对付来自黎巴嫩南部的122毫米多管火箭炮的攻击。

图11 战术高能激光武器 (THEL)

2003年美国陆军和以色列国防部日前决定选择发展诺斯罗普·格鲁曼公司设计的机动战术高能激光（MTHEL）打击概念，根据该概念研发的机动战术高能激光武器具备摧毁飞行中的短程火箭弹及炮弹的能力。MTHEL是一种小型的车载激光器，用于击落飞机，近程导弹，火箭弹等各种炮弹。2000年和2001年的靶试中，MTHEL击落后20多枚火箭弹，不过2005年MTHEL的发展被终止。

图12 机动战术高能激光（MTHEL）

（3） “宙斯-悍马”激光弹药销毁系统(HLONS)

“宙斯-悍马”激光弹药销毁系统(HLONS)将装甲增强型“悍马”车与固态激光系统紧密结合在一起，能够在距离未爆炸弹药或裸露地雷300米的安全距离上成功将其摧毁。

2002年12月，美陆军正式下令将"宙斯"系统部署到阿富汗，2003年3月18日，"宙斯"系统作为美国部署到战区的第一种高能激光武器系统开始在阿富汗执行任务。该系统在阿富汗巴格拉姆空军基地工作了6个月，在此期间成功销毁200多件UXO。有记录显示，该系统曾在不到100分钟的时间里销毁了51发炮弹。

图13 “宙斯-悍马”激光弹药销毁系统(HLONS)

（4）激光复仇者

波音公司的激光复仇者仅用激光就可以将天空中的遥控飞机击落，而且该武器还不是大功率设备。只需要微弱的1千瓦激光，它就可以对付无人机。波音公司在美国亚拉巴马州享茨维尔的红石试验场“激光复仇者”已经摧毁了50种不同种类的爆炸装置。

图14 激光复仇者系统

（5）域反弹药防御系统

区域反弹药防御系统（ADAM）是美国陆军一款陆基激光反火箭系统。由洛克希德・马丁公司研制，该武器依靠电力来产生致命的杀伤效果，只需要有电力就能持续发射。

ADAM的核心是功率为10千瓦的激光发射器，瞬间发射的高能激光束可摧毁两公里外的目标，同时能在杂乱的光谱环境中精确跟踪五公里范围内的移动目标。ADAM主要靠高能激光束照射来袭目标表面，通过高温烧灼破坏目标结构。该系统可为重要地区提供防御，例如前方作战基地。区域防御目标对抗系统的10千瓦光纤激光器能够摧毁2千米以外的目标，可在杂乱的光学环境下精确跟踪目标，跟踪距离超过5千米。区域防御反弹药系统采用模块化设计，可单独用于拦截火箭弹或外接雷达攻击无人机。

图15 区域反弹药防御系统（ADAM）

从2012年8月开始，ADAM系统已在1.5公里范围内成功拦截飞行中的无人机目标，并在两公里距离上摧毁了4枚小口径火箭弹。

（6）域反弹药防御系统

天空卫士激光器是一种先进的激光武器，由德国莱茵金属公司于2013年研制成功。它是一种具有突破性的激光武器，也是迄今（2013年1月）为止功率最大的激光武器之一。天空卫士激光器功率50千瓦，足以切割1公里外的钢梁，可使用雷达和光学系统探测并且追踪飞来的无人机。当俯冲的无人机以每秒50米的速度飞行，到达程序设定的开火区域时激光器就会打下飞机。

图16 天空卫士激光器

莱茵金属公司已经在各种气候条件下测试了这种激光系统，包括下雪、晴天和降雨天气。“天空卫士”激光武器能以全功率开火长达6个多小时。许多军事分析人士相信：这款激光武器未来或将成为影响战场胜负的一个关键因素。测试当天，在公司位于瑞士的野外靶场上，“天空卫士”被赋予了各种复杂的打击任务，从烧穿1000米外的15毫米厚的装甲钢板，到击落3000米外的几架俯冲攻击靶机，再到追踪和打击一个迫击炮弹大小的钢球，效果“出奇的好”。这家公司的业务主管特别介绍了拦截模拟迫击炮弹的细节，当时测试者用口径82毫米、飞行速度为每秒50米的钢球模拟迫击炮弹，从距离“天空卫士”约3000米远的空中掠过，但明察秋毫的“天空卫士”雷达火控系统立即捕捉到目标，随即指挥激光武器工作台向其追踪，激光器便轻松地锁定目标并发射定向能光束，钢球在空中被烧毁解体。虽然德国人不肯透露“天空卫士”的技术细节，但从已公开的试验视频和系统照片来看，它似乎没有采用现有激光武器常见的固体激光或化学激光产生原理，而采用了自由电子激光系统。整个系统仅用水和电，大大减少了后勤保障负担。与西方国家现役的传统火炮防空系统相比，自由电子激光系统具有发射精度高、拦截距离远、火力转移迅速、持续战斗力强等特点。

莱茵金属公司的代表透露，“天空卫士”发射的激光束可以轻松劈开一辆主战坦克的装甲板，“天空卫士”的雷达能迅速捕捉到无人机，在3000米外就能实施锁定与攻击，善于探测、追踪和打击袖珍目标。

海基激光武器

（1）激光武器系统(LAWS)项目

2007年，美国海军开始实施“激光武器系统”(LAWS)项目。该系统使用“光束耦合光纤激光器”，与传统的在一系列反射镜中穿梭的化学和固体激光器不同，光纤激光器的激光是在光纤中运行，不受光纤弯曲的影响，具有体积小、结构简单、高可靠性的突出优点。在系统试验中，雷神公司通过6套商用激光设备，将其合成为一束威力强大的高能激光，由“密集阵”防空系统的雷达做导引，通过安装在跟踪平台上的光束导向器将激光发射出去。

2010年5月，美国首次利用舰基LaWS系统击中了4架飞行中的无人机。2012年8月至9月，获得12次射击命中率100％的试验成果。下一测试阶段计划在2014年开始，届时激光器将安装到海上前沿补给舰“庞塞”号上。

图17 美国32千瓦的LaWS光纤激光武器海上打靶测试图

（2）海上激光演示验证（MLD）项目

2008年，美国海军开始实施“海上激光演示验证”(MLD)项目，目的是验证舰载激光武器防御小艇攻击的能力。2011年4月6日，美国海军进行了MLD目的最终技术演示验证。在试验中，安装在“福斯特”号试验舰的MLD系统通过发射15kW激光束成功击毁一艘小型遥控靶舰。MLD系统采用了诺斯罗普·格鲁曼公司在美国国防部“联合高能固态激光器”(JHPSSL)项目下研制的固态激光器及其为“战术高能激光器”(THEL)研制的精确跟踪系统，技术较成熟。诺斯罗普·格鲁曼公司称，此次试验结果表明，实战型激光武器系统所需所有关键技术已足够成熟，可启动正式的武器系统研制项目。固态激光武器已做好上舰准备。未来改进型MLD舰载激光器功率可达100kW，因此将能应对更多类型的威胁。另外，MLD采用了模块化体系结构，更容易进行子系统升级。

（3）自由电子激光器（FEL）项目

20世纪80年代，美国海军开始进行FEL的基础研究。进入21世纪以来，由于DDG-1000驱逐舰率采用的“集成能量系统”(IPS)预示着全电动船体结构将拥有光明的前景，高能传感器和武器可以充分利用舰船的装机功率，美国海军进一步加强了对FEL的研究。2009年4月，美国海军研究署分别授予波音公司和雷声公司一份价值692万美元、为期12个月的设计合同，用于支持100kW自由电子激光器装置的初步设计，并对可用于后续兆瓦级FEL激光武器系统的技术进行演示。2010年3月，波音公司完成了FE器系统的初始设计评审。2011年2月，美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室向现有极限为320kW的加速器样机注入500kW的恒定电子束流，创造了新的世界纪录，标志着FEL向实现预期研制目标迈进了重要一步。

美国海军FEL项目的最终目标是研制出用于舰艇防御的兆瓦级自由电子激光武器。由于“该项目的风险太大”，美国海军FEL项目的2012财年预算申请被取消。不过，目前相关研究工作仍在继续。美国海军计划于2014年研制出FEL原型，2015年左右样机试验，2018年初在海上环境中测试自由电子激光，2020年实现FEL的完全武器化。

（4）激光武器演示系统（DLWS）

“高能液态激光区域防御系统”(HELLADS)项目是一项长期技术开发计划，旨在发展紧凑型150kW激光武器系统，并将利用多种技术，解决高功率密度、转换效率、高效热管理等方面的关键技术问题。美国国防部高级研究计划局(DARPA)于2002财年启动由通用原子公司负责的HELLADS项目第一阶段研究。2011年初，DARPA宣布完成HELLADS激光单元模块样机的研制和演示验证。2011年6月21日，DARPA授予该公司价值3980万美元的HELLADS项目第四阶段合同，以研制一套完整的“激光武器演示系统”(DLWS)。

目前，通用原子公司正在开发第一台150kW的DLWS激光武器，计划于2014年用于美国空军的野外测试。第二台将与第一台完全相同，将用于演示150kW高能激光武器系统应对海上战术目标的能力，试验计划于2014年底前启动。