導(dǎo)讀：美國《國防》雜志2014年8月號刊載丹•帕森斯的文章：Lasers Could Become Cost Effective Missile Defense Weapons。激光武器具有使用成本低，可多次重復(fù)發(fā)射的特點，可用于防御導(dǎo)彈、無人機的襲擊，受到美國三軍部隊青睞。本文全面介紹美國海陸空三軍正在研發(fā)的各種激光武器，認為激光武器也存在一些局限性，可以成為現(xiàn)有武器系統(tǒng)的有效補充，但不能完全替代它們。文章編譯如下：
美國軍方在保持技術(shù)優(yōu)勢上所投入的資金，比其他任何國家軍方投入的都要多，然而其昂貴的高科技防御系統(tǒng)，正日益受到巡航導(dǎo)彈和無人駕駛飛機等相對廉價但有效武器擴散的反制。專家們一致認為，如果沒有更加有效且具有成本效益的方法從天上擊落敵人的來襲彈藥，美國將冒著失去同運用強大但價格便宜彈藥的近乎對等對手之間戰(zhàn)爭的風(fēng)險。
電影《星球大戰(zhàn)》呈現(xiàn)的一系列每次發(fā)射僅花費數(shù)美元或者數(shù)美分的新型武器受到美國青睞。面對擁有彈道導(dǎo)彈和一體化防空系統(tǒng)的敵人時，對抗來襲的齊射式攻擊的最經(jīng)濟可行方式，可能是用聚集的定向能束在空中擊爆它們，戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心（Center for Strategic and Budgetary Assessments）高級研究員馬克•岡青格（Mark Gunzinger）說。
“當(dāng)我們展望未來對抗可能更加激烈的作戰(zhàn)環(huán)境時，在那里我們的敵人有著可能迫使我們必須使用精確制導(dǎo)彈藥的精確防御系統(tǒng)，”岡青格在喬治•馬歇爾研究所最近舉辦的一次位定向能武器論壇上說。“讓我們面對這種現(xiàn)實吧，我們在這種成本強加推算方面毫無條理，”他補充說。將定向能武器投入使用“將有助于我們扭轉(zhuǎn)今天所看到的這種趨勢，……，也就是美國海軍不得不花費越來越多資金，以犧牲其進攻性力量為代價來保衛(wèi)艦隊。”
| 激光武器發(fā)射。 |
盡管美國海軍有望獲得便宜、高速的艦載導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，但是自2011財年以來其在固態(tài)激光器方面的研究與開發(fā)支出一直保持相對平穩(wěn)，當(dāng)時在這方面的支出達到高峰，大約為4億美元。激光項目的總體預(yù)算自此一直減少至3.5億美元。
激光和其他定向能武器可以扭轉(zhuǎn)這種趨勢，使其有利于美國，因為這些武器的發(fā)射成本微乎其微，而且彈藥發(fā)射量幾乎無限，美國國會研究處海軍事物專家羅納德•奧羅克（Ronald O’Rourke）說。
“美國海軍用價格昂貴的彈藥射擊目標(biāo)——它們是來襲的導(dǎo)彈、小型攻擊艇和海岸防御系統(tǒng)——即使這些目標(biāo)被摧毀了，也只是使敵人付出相當(dāng)少的代價，”奧羅克在馬歇爾研究所的座談會上說，“這不是一種負擔(dān)得起的游戲。如果你要通過大量交戰(zhàn)繼續(xù)這種游戲，你很快就會發(fā)現(xiàn)你在經(jīng)濟上處于那種等式的不利一邊。”
電力驅(qū)動激光器將會賦予軍艦的另一項優(yōu)勢是彈藥非常多。“即使你正在向小艇和無人機射擊，激光器可有助于保留你安裝在軍艦上的較高價值武器，或者實現(xiàn)真正需要使用那些武器的目標(biāo)數(shù)量有限，”奧羅克說。不像導(dǎo)彈僅通過爆炸造成影響，激光器提供的影響遠不止驅(qū)散空中威脅。這些系統(tǒng)允許指揮官們從賦予其戰(zhàn)術(shù)靈活性的分級殺傷力菜單上做出選擇，奧羅克說。
美軍各個軍種都有自己的勾勒出研發(fā)和作戰(zhàn)規(guī)劃的定向能發(fā)展路線圖。美國空軍在2007年測試了安裝在打算用于反戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的波音747-400F飛機上的機載化學(xué)氧碘激光器。2010年經(jīng)費遭到削減，其后在下一年按照時任國防部長羅伯特•蓋茨（Robert Gates）的命令取消該項目。
美國海軍對可以從現(xiàn)有艦上電力網(wǎng)供電的電動激光器感興趣。雖然化學(xué)激光器通常更加強大，但是美國海軍官員們已經(jīng)放棄了將要求軍艦上儲存一種新的潛在腐蝕性燃料源的化學(xué)激光器。例如，自由電子激光器具有了擴展到兆瓦級功率水平的潛力，奧羅克說。但是，實現(xiàn)這一功能的技術(shù)沒有固態(tài)激光器那樣發(fā)達。它也將需要艦上有大量的屏蔽空間——60至100英尺長，數(shù)英尺寬，數(shù)英尺高的空間——因為激光器產(chǎn)生X射線輻射，他說。
因化學(xué)激光器存在這些缺點，美國海軍的重點已經(jīng)轉(zhuǎn)移到固態(tài)激光器上面，固態(tài)激光器占用少得多的空間，并且?guī)缀蹩梢酝度胧褂?。在短期?nèi)，美國海軍希望向可以用低功耗系統(tǒng)癱瘓或者摧毀的小型快艇和無人機發(fā)射激光。一旦這些武器可以安全地補充更強功率，美國海軍計劃用它們防御反艦導(dǎo)彈。
“美國海軍出于短程自衛(wèi)交戰(zhàn)的目的，正將激光器送往海上，”奧羅克說。美國海軍依賴所有其他國防部部門和行業(yè)界在激光技術(shù)方面取得的進步，能夠以相對較低的成本開發(fā)出實際可行的武器。美國海軍也可能成為首個在作戰(zhàn)環(huán)境中部署這種激光武器的軍種。
美國海軍研究局（Office of Naval Research, ONR）參與研發(fā)的激光武器系統(tǒng)（laser weapon system, LAWS），將在今年夏天安裝在“龐塞”號（USS Ponce）海上前進集結(jié)基地上。#p#分頁標(biāo)題#e#
“過去10年或者15年間在固態(tài)激光技術(shù)方面的跨越式發(fā)展一直相當(dāng)可觀，基本上使談?wù)搶⒐虘B(tài)激光器用于軍事目的成為可能，”奧羅克說。激光武器系統(tǒng)大體上就是綁在一起的6個激光器，它們的光束會聚在目標(biāo)上，產(chǎn)生更加強大的效果。去年該系統(tǒng)被安裝在一艘驅(qū)逐艦上，成功引起了一架小型無人駕駛飛機在空中爆炸起火。“這次實驗的真正優(yōu)勢之一，將是把這種激光器交到海上的水手手中，以便他們能夠發(fā)現(xiàn)如何使用它，……，并幫助在海軍和海軍人員范圍內(nèi)推廣激光器的概念，”澳洛克說。
美國海軍還研發(fā)出一種條形激光器，具有迄今最強105千瓦功率的相干合成波束。這種激光器已經(jīng)接受了在海上攻擊小型快艇的測試。目前正在開展的工作是將這種系統(tǒng)擴展到300千瓦以上的更高功率，澳洛克說。
在關(guān)于美國海軍“下一代改變游戲規(guī)則工具”的討論中，激光武器往往和目前正在研發(fā)的電磁軌道炮相提并論，奧羅克說。“這些武器解決了美國海軍成本換算比方面的經(jīng)濟難題和另一個彈藥量方面的難題。這些武器如果能夠被成功研發(fā)和制造，它們可以解決美國海軍現(xiàn)在面臨的難題，……，將打擊具有強大的反介入與區(qū)域拒止部隊的大規(guī)模對手，”奧羅克說。
小型固態(tài)激光器可以很快在美國陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊的車頂上找到歸宿，用于攻擊敵方導(dǎo)彈和無人駕駛飛機，它們正像巡航導(dǎo)彈那樣變得更加便宜和普及。美國陸軍已經(jīng)開發(fā)出高能激光移動原型機，以用于反火箭彈、炮彈、迫擊炮彈、無人機和導(dǎo)彈。岡青格稱，將有可能在斯特賴克輪式戰(zhàn)車上安裝具有功率高達50千瓦的激光器，它可以在不充電的情況下發(fā)射60次，在補充燃料前發(fā)射2000次。美國陸軍也正在考慮一種100千瓦的激光器，它可以用重型高機動戰(zhàn)術(shù)車輛牽引。
美國海軍研究局最近簽訂了一系列總價值2260萬美元的陸基防空系統(tǒng)（ground-based air defense, GBAD）研發(fā)合同，旨在攻擊空中的廉價無人駕駛飛機。這些合同中最大的一筆——價值1070萬美元——被授予雷神公司，它將設(shè)計和建造一種“適合集成到輕型戰(zhàn)術(shù)車輛上”的高能量激光器。該技術(shù)將來源于美國國防部高能激光聯(lián)合技術(shù)辦公室強大的電子激光器措施資助的先前努力。L-3通信公司獲得另外一項價值600萬美元的光束引導(dǎo)器組裝合同，該設(shè)備將使激光對準(zhǔn)并跟蹤指定目標(biāo)。
李•馬斯楚安尼（Lee Mastroianni）是美國海軍研究局遠征機動作戰(zhàn)和打擊恐怖主義部的部隊保護項目經(jīng)理，他告訴《國防》雜志記者，“使用導(dǎo)彈和火炮攻擊非常低價值無人機的傳統(tǒng)方法是非常失敗的策略，從某種意義上說，我們正因成本太高被迅速擠出市場”。用激光武器防御無人機，是“每次發(fā)射花費非常少的資金，并且可以重復(fù)使用，只要你能提供能量并使其冷卻，你就可以一直射擊，”他說。該項目的核心是創(chuàng)建一種能夠在遠征機動作戰(zhàn)行動中伴隨海軍陸戰(zhàn)隊的系統(tǒng)。這將要求激光器及其組件，包括電子設(shè)備和供電設(shè)備，都堅固耐用。這種移動式陸基防空定向能系統(tǒng)研發(fā)受到美國海軍未來能力計劃的保護，該計劃是一項使各種系統(tǒng)發(fā)展成熟到適合軍事效用評估的準(zhǔn)備就緒水平的科學(xué)技術(shù)工作，他說。
美國海軍研究局正在資助兩項激光系統(tǒng)研發(fā)。第一項是10千瓦原型機，它將今年冬末或者明年春初投入運行。現(xiàn)在的計劃應(yīng)是到那時建造一個30千瓦激光器，并將至2016財年年初安裝在“悍馬”或者聯(lián)合輕型戰(zhàn)術(shù)車輛上，馬斯楚安尼說。“在功率方面，美國海軍陸戰(zhàn)隊想要使從空中落下殘骸成為火球，”他說，“這是我們的計劃目標(biāo)。”
前景光明的定向能武器正在扭轉(zhuǎn)防空成本等式，使其有利于美國，但是它們也有一些明顯的局限性。馬斯楚安尼說，美國海軍陸戰(zhàn)隊員不要指望這樣的系統(tǒng)能夠在各種天氣條件下工作。“我認為誰也不能存在這種幻想。你們將一直配備導(dǎo)彈和火炮，但是僅有導(dǎo)彈和火炮還不夠。我們正在試圖搞清楚激光器可以解決多少問題，”他說。在激光器當(dāng)前發(fā)展變化中，它們還被限制到在視線攻擊上，因為它們必須連續(xù)地指向一個目標(biāo)以投射能量。
“作戰(zhàn)效用與尺寸、重量和功率的對比水平，是有待解決的關(guān)鍵問題，”負責(zé)研究與工程的助理國防部長的科學(xué)顧問霍華德•邁耶（Howard Meyer）在馬歇爾研究所說，“市面上有一些激光器出售，但是它們設(shè)計用于發(fā)射不到一英尺長的光束，然而軍方需要它們能夠穿透大氣層。”研究正深入到射束方向、控制、瞄準(zhǔn)和跟蹤，以及出于以縮小系統(tǒng)規(guī)模同時提高激光器功率為主要目的電源，邁耶說。
美國海軍特別要了解激光武器有著大氣吸收、散射和湍流相關(guān)的限制。因為海上激光器將從接近海洋表面的位置發(fā)射，所以水分和其他微?？梢愿蓴_激光束，奧羅克說。“艦載激光器可能不應(yīng)該被看作是一種全天候武器，僅出于這種原因，你會想把激光武器看成是對現(xiàn)有自衛(wèi)武器的一種補充，而不會看成是它們的替代品，”他說。
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