“終結(jié)者”時(shí)代戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器終于要來了——殺人于無形的戰(zhàn)術(shù)激光武器戰(zhàn)術(shù)激光武器技術(shù)是目前國(guó)外正在快速發(fā)展的一項(xiàng)前沿技術(shù),受到美國(guó)等軍事強(qiáng)國(guó)的極大關(guān)注。戰(zhàn)術(shù)激光武器通過定向發(fā)射的高能激光束代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)能和機(jī)械能作為“彈藥”殺傷或摧毀目標(biāo),戰(zhàn)術(shù)激光武器可用于執(zhí)行各種戰(zhàn)術(shù)攻防任務(wù),可用于對(duì)飛機(jī)、無人機(jī)等戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)實(shí)施軟/硬殺傷。其作用距離通常只有幾十千米甚至不到幾千米,對(duì)激光器的平均輸出功率一般在1兆瓦以下。
從事戰(zhàn)術(shù)激光武器研究的機(jī)構(gòu)既有軍方下屬的實(shí)驗(yàn)室也有大學(xué)或防務(wù)公司。目前,美國(guó)從事戰(zhàn)術(shù)激光武器開發(fā)的防務(wù)公司包括波音公司、洛克希德·馬丁公司、諾斯羅普格魯曼公司、雷聲公司、通用原子公司等,這些公司在研究工作中既有競(jìng)爭(zhēng)又有合作。同時(shí),斯坦福大學(xué)以?shī)W普托尼克斯公司等一些民營(yíng)公司也在積極參與某些具體技術(shù)的研究。
戰(zhàn)術(shù)激光武器技術(shù)屬于激光武器技術(shù)的一個(gè)分支,按照能量和功率水平戰(zhàn)術(shù)激光武器又可以進(jìn)一步分為低能戰(zhàn)術(shù)激光武器技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)高能激光武器技術(shù)。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成上,高能戰(zhàn)術(shù)激光武器技術(shù)主要涉及高能/高功率激光器技術(shù)、目標(biāo)精確跟蹤瞄準(zhǔn)技術(shù)和高精度光束控制技術(shù),其中高能/高功率激光器技術(shù)是其最核心的部分。
美國(guó)開發(fā)中的陸基激光防空系統(tǒng)
目前,戰(zhàn)術(shù)激光武器技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)集中在高能戰(zhàn)術(shù)激光武器技術(shù)領(lǐng)域。為了推動(dòng)激光武器的發(fā)展,美國(guó)先后啟動(dòng)了2項(xiàng)高能激光器研究計(jì)劃。2002年,美國(guó)高能激光聯(lián)合技術(shù)辦公室與三軍聯(lián)合啟動(dòng)了聯(lián)合高功率固體激光器(JHPSSL)計(jì)劃。該計(jì)劃的目的是推動(dòng)固體激光器技術(shù)發(fā)展,將功率輸出只有千瓦級(jí)的實(shí)驗(yàn)室器件發(fā)展成為一個(gè)具有相當(dāng)好光束質(zhì)量的輸出功率超過100千瓦級(jí)的實(shí)驗(yàn)室器件。2010年,為了滿足軍事上對(duì)高功率、高效、緊湊的、電驅(qū)動(dòng)激光器的需求,高能激光聯(lián)合技術(shù)辦公室會(huì)同陸軍、空軍聯(lián)合啟動(dòng)了耐用電激光器(RELI)計(jì)劃,計(jì)劃2016年前研制出能夠集成到軍用平臺(tái)的25千瓦并可擴(kuò)展至100千瓦、電光轉(zhuǎn)換效率超過30%、光束質(zhì)量為1.1~2的高能激光器。隨著固體(含光纖)高能激光器技術(shù)的發(fā)展,軍方和防務(wù)公司也前后啟動(dòng)了多項(xiàng)戰(zhàn)術(shù)激光武器研究計(jì)劃。2012年,美國(guó)陸軍啟動(dòng)了高能激光機(jī)動(dòng)演示樣機(jī)(HEL-MD)計(jì)劃,旨在搭建一個(gè)60千瓦級(jí)光纖激光演示樣機(jī),驗(yàn)證對(duì)火箭彈、炮彈、迫擊炮和無人機(jī)的攔截能力,目前已經(jīng)進(jìn)入第二階段;美國(guó)海軍則啟動(dòng)了激光武器系統(tǒng)(LaWS)、固體激光武器技術(shù)成熟(SSL-TM)等項(xiàng)目,期望最終研制出能夠在2016年部署到“阿利˙伯克”級(jí)驅(qū)逐艦等戰(zhàn)斗艦上的改進(jìn)型艦載光纖激光武器,應(yīng)對(duì)典型海上及空中目標(biāo);美國(guó)空軍啟動(dòng)大型飛機(jī)電激光武器(ELLA)計(jì)劃,將國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局開發(fā)的“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”(HELLADS)集成到B-1B戰(zhàn)略轟炸機(jī),壓制典型地面/空中目標(biāo)。2013年,德國(guó)萊茵金屬啟動(dòng)了60千瓦級(jí)光纖激光武器演示計(jì)劃。
高能激光(HEL)擊毀來襲火箭彈的過程
2010年,諾格公司根據(jù)聯(lián)合高功率固體激光器(JHPSSL)計(jì)劃開發(fā)的板條激光器的輸出功率提高到了105千瓦(7個(gè)15千瓦激光器模塊組合)。此外,由達(dá)信公司開發(fā)的陶瓷激光器同樣達(dá)到了100千瓦。根據(jù)耐用電激光器(RELI)計(jì)劃開發(fā)的光纖和薄片高能激光器的輸出功率均達(dá)到了30千瓦,同時(shí)具有很好的光束質(zhì)量。除了高能激光器之外,美國(guó)還在高能激光長(zhǎng)距離(20千米以上)橫向水平傳輸效應(yīng)機(jī)制取得進(jìn)展。在戰(zhàn)術(shù)激光武器樣機(jī)研究方面,陸續(xù)成功開展了一系列針對(duì)無人機(jī)、火箭彈等目標(biāo)的攔截試驗(yàn)。2010年,美國(guó)海軍激光武器系統(tǒng)采用6臺(tái)工業(yè)級(jí)5.5千瓦光纖激光器通過空間功率合成方式獲得33千瓦激光輸出,于2010年在加州成功摧毀了多架3.2千米外、飛行速度為134米/秒的無人機(jī),驗(yàn)證了萬瓦光纖激光器在數(shù)千米距離摧毀低速無人機(jī)的技術(shù)可行性。2014年8月,美國(guó)海軍把經(jīng)過改進(jìn)的LaWS系統(tǒng)安裝到“龐塞”號(hào)兩棲艦上并隨后者部署到海灣地區(qū),在真實(shí)環(huán)境下測(cè)試這種光纖激光武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,同時(shí)讓艦員和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)士兵更為熟悉該系統(tǒng)。
2013年底,美國(guó)陸軍高能激光機(jī)動(dòng)演示樣機(jī)利用10千瓦的激光器進(jìn)行了多次射擊試驗(yàn),成功摧毀了處于飛行狀態(tài)下的90余枚迫擊炮彈和若干架無人機(jī)。這是激光武器系統(tǒng)首次成功演示連續(xù)射擊能力。連續(xù)射擊在戰(zhàn)術(shù)層面具有重要意義,更加貼近實(shí)戰(zhàn)需求。2014年9月,,進(jìn)行了風(fēng)、雨、霧等天氣條件下對(duì)各種空中目標(biāo)實(shí)施瞄準(zhǔn)和打擊能力的作戰(zhàn)試驗(yàn)。
激光武器是一種集軟硬殺傷為一體、進(jìn)攻和防御功能兼?zhèn)涞母锩缘男滦臀淦鳌Ec現(xiàn)有的導(dǎo)彈或普通彈藥相比,它具有速度快、精度高、覆蓋范圍廣、使用方式靈活、作戰(zhàn)使用成本低等優(yōu)點(diǎn),可以用來取代或作為傳統(tǒng)武器的補(bǔ)充更好地承擔(dān)防空反導(dǎo)、敵方防空壓制以及電子/信息對(duì)抗等多種作戰(zhàn)任務(wù)。戰(zhàn)術(shù)激光武器的發(fā)展和應(yīng)用將進(jìn)一步豐富部隊(duì)的防御和攻擊手段,它的廣泛使用有助于大大減少普通彈藥和導(dǎo)彈的消耗量,有望改變部隊(duì)的作戰(zhàn)方式,并有可能對(duì)武器裝備體系建設(shè)產(chǎn)生重大的影響。
隨著激光器功率達(dá)到100kW甚至更高,相應(yīng)的高能戰(zhàn)術(shù)激光武器不僅能夠?qū)δ繕?biāo)實(shí)施暫時(shí)性的、殺傷程度較輕的軟殺傷,而且可以實(shí)現(xiàn)永久性的硬殺傷,即通過熱效應(yīng)或力學(xué)效應(yīng)使武器的殼體、燃料箱、天線、整流罩、制導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生不可逆的結(jié)構(gòu)、功能損傷甚至完全摧毀。高能戰(zhàn)術(shù)激光武器還可以通過調(diào)節(jié)輸出功率來達(dá)到不同的毀傷效果,因此在實(shí)際作戰(zhàn)過程中可以為部隊(duì)提供非常大的作戰(zhàn)靈活性。高能戰(zhàn)術(shù)激光武器能夠?qū)Ω抖喾N戰(zhàn)術(shù)目標(biāo),能夠安裝在多種平臺(tái)上承擔(dān)戰(zhàn)術(shù)攻擊和防御任務(wù)。其突出的防御能力對(duì)于作戰(zhàn)范圍受限、機(jī)動(dòng)能力相對(duì)較差的地面部隊(duì)特別具有吸引力。地基高能戰(zhàn)術(shù)激光武器可以與現(xiàn)有的彈炮系統(tǒng)結(jié)合起來,彌補(bǔ)后者的不足,形成一體化的綜合防御體系,對(duì)指揮中心、重要設(shè)施等小型面目標(biāo)和點(diǎn)目標(biāo)實(shí)施保護(hù),或安裝在機(jī)動(dòng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)作戰(zhàn),進(jìn)一步擴(kuò)大其攻擊和防護(hù)范圍。
戰(zhàn)術(shù)激光武器技術(shù)發(fā)展未來的主要工作是如何進(jìn)一步推進(jìn)其實(shí)用化進(jìn)程。針對(duì)未來各種戰(zhàn)術(shù)甚至戰(zhàn)略任務(wù)需求,加速推進(jìn)高能激光器、光束定向器等核心技術(shù)和部件的開發(fā),集中精力開發(fā)適合于高端應(yīng)用的系統(tǒng)樣機(jī),并盡快將其投入到實(shí)戰(zhàn)中。今后3-5年內(nèi),戰(zhàn)術(shù)激光武器的發(fā)展重點(diǎn)是研制60-100千瓦的光纖激光武器樣機(jī),進(jìn)一步提高實(shí)用化水平,并有望在開始應(yīng)用于對(duì)抗飛機(jī)和火箭彈襲擊以保衛(wèi)平臺(tái)或前沿基地。