美國《國防》雜志發(fā)表丹-帕森斯的文章，簡要介紹了美國軍隊(duì)(主要是海軍)正在研究利用各種低成本的激光來對付敵方的導(dǎo)彈等武器的情況。
為了保持技術(shù)優(yōu)勢，美國軍方在這方面所投入的資金比其它任何國家的軍隊(duì)都要多，但是美國昂貴的高科技防御系統(tǒng)，正越來越受到相對便宜然而有效的武器(例如巡航導(dǎo)彈和無人駕駛飛機(jī))擴(kuò)散的挑戰(zhàn)。
美國軍事專家們都認(rèn)為，如果沒有更加有效和具有成本效益的措施來對付敵人的攻擊彈藥，美國在未來的沖突中將可能失去與使用價(jià)格低廉彈藥的對手的作戰(zhàn)優(yōu)勢。
美國拍攝的科幻電影《星球大戰(zhàn)》里出現(xiàn)的多種新型武器深受美國人歡迎。專注于軍事研究的美國新智庫——戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心(簡稱CSBA) 高級研究員馬克?岡津格爾說，面對擁有彈道導(dǎo)彈和綜合防空系統(tǒng)的敵人時(shí)，利用聚集的定向能束對付它們的武器攻擊可能是最經(jīng)濟(jì)的方式，
“展望未來沖突可能更加激烈的作戰(zhàn)環(huán)境時(shí)，我們的敵人將擁有迫使我們必須使用精確制導(dǎo)彈藥的精密防御系統(tǒng)。”馬克?岡津格爾在美國喬治?馬歇爾研究所不久前舉辦的一次定向能武器論壇上說。“我們應(yīng)該面對現(xiàn)實(shí)，使用定向能武器，這將有助于我們扭轉(zhuǎn)目前所看到的這種趨勢——美國海軍必須花費(fèi)越來越多的資金，以犧牲其進(jìn)攻性力量為代價(jià)來保衛(wèi)艦隊(duì)。”
雖然美國海軍有希望獲得價(jià)格低廉、高效的艦載導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，但是自從2011財(cái)經(jīng)年度以來，其在固態(tài)激光器方面的研發(fā)支出一直處于相對平穩(wěn)的狀態(tài)，高峰時(shí)達(dá)到約為4億美元?，F(xiàn)在激光項(xiàng)目的總體預(yù)算已經(jīng)下降到3.5億美元。
使用激光和其它定向能武器可以扭轉(zhuǎn)這種趨勢，這對美國軍隊(duì)有利，因?yàn)檫@類武器的發(fā)射成本非常低，而且發(fā)射數(shù)量幾乎無限，美國國會研究海軍事務(wù)的專家羅納德·奧羅克說。
“美國海軍使用價(jià)格昂貴的武器彈藥回?fù)裟繕?biāo)——它們是來襲的導(dǎo)彈、小型的攻擊艇和海岸防御系統(tǒng)——即使這些目標(biāo)被摧毀了，也只是使敵人付出非常少的代價(jià)。”羅納德?奧羅克在馬歇爾研究所的討論會上說。“這不是一個(gè)負(fù)擔(dān)得起的游戲。如果需要通過大量交戰(zhàn)繼續(xù)這種游戲，很快就會發(fā)現(xiàn)自己處于這種經(jīng)濟(jì)等式的不利的一邊。”
海軍軍艦使用電力驅(qū)動的激光器具有不少優(yōu)勢，其中一個(gè)是可供發(fā)射的數(shù)量非常多。“例如正在向敵方的小型艦艇和無人機(jī)進(jìn)行射擊時(shí)，使用激光器可以幫助保留裝備在軍艦上的成本較高的武器，使其用于攻擊真正需要使用這些武器的數(shù)量有限的目標(biāo)。”羅納德-奧羅克說。與導(dǎo)彈只是產(chǎn)生爆炸造成影響相比，激光器提供的影響遠(yuǎn)不止對抗空中的威脅。激光器系統(tǒng)允許指揮官們從具有戰(zhàn)術(shù)靈活性的分級殺傷力菜單上作出選擇，奧羅克說。
美軍所有的軍種都有自己的概述定向能武器的研發(fā)和作戰(zhàn)計(jì)劃的發(fā)展路線圖。例如美國空軍在2007年8月23日測試了安裝在一架改型的波音747-400F飛機(jī)上的準(zhǔn)備用于對抗戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的機(jī)載化學(xué)氧碘激光器。試驗(yàn)表明，該飛機(jī)機(jī)載激光器系統(tǒng)能夠?qū)嵤r截彈道導(dǎo)彈的所有任務(wù)。當(dāng)時(shí)的美國國防部導(dǎo)彈防御局(簡稱MDA)局長、空軍中將亨利?奧貝林稱這次試驗(yàn)是機(jī)載激光器計(jì)劃中的“關(guān)鍵里程碑”。2008年9月7日，安裝在飛機(jī)上的兆瓦級化學(xué)氧碘激光器首次發(fā)出激光，其時(shí)間僅為幾分之一秒，標(biāo)志著該項(xiàng)目又達(dá)到了一個(gè)新的重大里程碑。2008年11月26日，安裝在載機(jī)上的化學(xué)氧碘激光器在地面上通過光束控制系統(tǒng)和安裝在飛機(jī)頭部的炮塔首次發(fā)射激光。
化學(xué)氧碘激光器作為新概念武器，技術(shù)前瞻性強(qiáng)，發(fā)展?jié)摿Υ?，具有一系列的作?zhàn)優(yōu)勢，主要如下：
速度快。由于激光以光速傳播，速度非常快，從激光器出口傳輸?shù)侥繕?biāo)的時(shí)間可以不計(jì)，爭取了作戰(zhàn)時(shí)間。因此機(jī)載激光武器非常適合攔截快速運(yùn)動、機(jī)動性強(qiáng)或突然出現(xiàn)的目標(biāo)。
反應(yīng)快。激光武器射出的光束質(zhì)量近于零，射擊時(shí)幾乎不產(chǎn)生后座力，可通過控制反射鏡快速改變激光出射方向，可在短時(shí)間內(nèi)對不同方向的多個(gè)來襲目標(biāo)實(shí)施打擊。
精確度高。激光武器可以將能量匯聚成很細(xì)的光束準(zhǔn)確地對準(zhǔn)某一方向射出，從而可選擇殺傷來襲目標(biāo)群中的某一目標(biāo)或射中目標(biāo)的某一部位，而對其它目標(biāo)或周圍環(huán)境不會造成附加損害或污染。
殺傷力可控制。激光武器對目標(biāo)毀傷程度的累積效果可以實(shí)時(shí)地變化，根據(jù)需要，可隨時(shí)停止，也可通過調(diào)整和控制激光武器發(fā)射激光束的時(shí)間或功率以及射擊距離來對不同目標(biāo)分別實(shí)現(xiàn)非殺傷性警告、功能性損傷、結(jié)構(gòu)性破壞或完全摧毀等不同殺傷效果。
抗電子干擾能力強(qiáng)。激光武器射出的是激光束，目前的電子干擾手段對其不起作用或影響很小。
使用成本低。高能激光器每次射擊持續(xù)的時(shí)間為3至5秒，每次射擊所花費(fèi)的費(fèi)用為1000美元左右，即使射擊40次摧毀一枚導(dǎo)彈，總計(jì)成本也就大約40000美元，遠(yuǎn)低于一枚造價(jià)動則上百萬美元的反導(dǎo)導(dǎo)彈的成本。
美國陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)也在研究利用小型固體激光器攻擊敵方的導(dǎo)彈和無人機(jī)等。美國陸軍已經(jīng)研發(fā)出高能激光移動原型機(jī)，以用于對付火箭彈、炮彈、迫擊炮彈、無人機(jī)和導(dǎo)彈。馬克?岡津格爾說，將有可能在斯特賴克輪式裝甲戰(zhàn)車上安裝功率為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(bǔ)充燃料前發(fā)射2000次。美國陸軍還正在考慮研制一種功率為100千瓦的激光器，它可以利用重型高機(jī)動戰(zhàn)術(shù)車輛牽引。
美國海軍感興趣的是可以使用現(xiàn)有艦艇電網(wǎng)供電的電能激光器。雖然化學(xué)激光器的功率通常更加強(qiáng)大，但是美國海軍的官員們已經(jīng)放棄了要求軍艦上儲存一種新的具有潛在腐蝕危險(xiǎn)的燃料源的化學(xué)激光器。
羅納德?奧羅克說，新型的自由電子激光器具有擴(kuò)大到兆瓦級功率水平的潛力。但是，實(shí)現(xiàn)這一功能的技術(shù)沒有固體激光器(利用固體激光材料作為工作物質(zhì)的激光器)那樣發(fā)達(dá)。它也需要艦艇上擁有大量的屏蔽空間(這個(gè)空間應(yīng)該有60至100英尺長，幾英尺寬和幾英尺高)，因?yàn)榧す馄髟谑褂脮r(shí)會產(chǎn)生X射線輻射，他說。
目前美國海軍研究激光器的重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到固體激光器上面，固體激光器具有體積小、使用方便、輸出功率大的特點(diǎn)，而且很快可以投入使用。在短期內(nèi)，美國海軍準(zhǔn)備向能夠利用低功耗激光器使其癱瘓或者被摧毀的小型快艇和無人機(jī)發(fā)射激光。一旦這些激光武器可以安全地增加更大的功率，美國海軍計(jì)劃利用它們來防御反艦導(dǎo)彈。
“美國海軍正在將激光器送往海上，以便進(jìn)行短程的自衛(wèi)作戰(zhàn)。”羅納德?奧羅克說。美國海軍依靠國防部所有部門以及行業(yè)界在激光技術(shù)領(lǐng)域取得的進(jìn)步，能夠以相對較低的成本研制出切實(shí)可行的激光武器。美國海軍也可能成為第一個(gè)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(簡稱ONR)參與研發(fā)的激光武器系統(tǒng)(簡稱LAWS)，已經(jīng)于2009年至2012年完成了海上測試，測試時(shí)成功擊落了3架代表威脅的無人機(jī)。2014年夏天該激光武器系統(tǒng)安裝在美國海軍第五艦隊(duì)的“龐塞”號兩棲船塢運(yùn)輸艦上(該艦當(dāng)時(shí)在海灣地區(qū)作為浮動式前沿前進(jìn)基地執(zhí)行任務(wù))，并且進(jìn)行了一系列測試，攻擊了數(shù)個(gè)試驗(yàn)靶，其中一艘快艇被擊中后立刻著火，一架無人機(jī)被照射后即刻摧毀。據(jù)美軍官員稱，“龐塞”號艦上的激光武器，與科幻電影中的場景有所不同的是。在電影中，激光炮往往發(fā)出耀目的光束，使人眼花繚亂。但“龐塞”號艦上激光武器系統(tǒng)發(fā)出的實(shí)際上是一束高能量，其光譜頻段位于“紅外”區(qū)域，不是可見光。這樣，當(dāng)激光發(fā)射時(shí)，只能看到目標(biāo)被擊中起火，但激光本身則是看不見的。安裝在“龐塞”號艦上的激光武器系統(tǒng)，只需一個(gè)人就可以操作，它能夠瞄準(zhǔn)目標(biāo)，然后發(fā)出一道高能光束，燒毀目標(biāo)內(nèi)部的電子元件。此外，激光束的威力也可調(diào)節(jié)。在相對較低的強(qiáng)度下，激光武器對目標(biāo)實(shí)現(xiàn)干擾致盲作用，使得目標(biāo)——無人機(jī)或艦船上的傳感器受到擾亂。而如果對方不聽警告繼續(xù)進(jìn)逼，這時(shí)候加大激光束能量，則可通過高溫，將目標(biāo)的關(guān)鍵部位燒毀。
羅納德·奧羅克說，“過去10年至15年對固態(tài)激光技術(shù)的研究取得了巨大進(jìn)展，基本上使固態(tài)激光器用于軍事目的成為可能。”激光武器系統(tǒng)實(shí)際上就是把6個(gè)激光器綁在一起，它們發(fā)出的激光束會集中在目標(biāo)上，產(chǎn)生更強(qiáng)大的效果。去年這種激光武器系統(tǒng)被安裝在美國海軍的一艘驅(qū)逐艦上，實(shí)驗(yàn)時(shí)成功地使一架小型無人機(jī)在空中爆炸起火。“這次實(shí)驗(yàn)的真正目的之一，是將把這種激光器交給海上的水手，以便他們能夠知道如何使用它，同時(shí)幫助在海軍和海軍人員范圍內(nèi)普及激光器的概念。”奧羅克說。
美國海軍還研制出一種條形激光器，具有迄今為止最強(qiáng)的105千瓦的功率。這種激光器已經(jīng)進(jìn)行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激光系統(tǒng)的功率增加到300千瓦或者以上，羅納德?奧羅克說。
在美國海軍關(guān)于 “下一代先進(jìn)武器”的討論中，激光武器往往和目前正在開發(fā)的電磁軌道炮相提并論，羅納德?奧羅克說。“這些武器可以解決美國海軍成本效益比方面的經(jīng)濟(jì)問題和彈藥發(fā)射方面的技術(shù)問題。這些武器如果能夠成功地研制出來，它們可以用于打擊具有強(qiáng)大的反介入與區(qū)域封鎖能力的大規(guī)模的對手。”奧羅克說。
美國海軍研究局最近簽訂了一批總價(jià)值為2260萬美元的研發(fā)移動式陸基防空系統(tǒng)(簡稱GBAD)的合同，旨在攻擊空中的價(jià)格低廉的無人駕駛飛機(jī)。其中價(jià)值最大(為1070萬美元) 的一項(xiàng)合同被授予美國雷神公司，該公司將設(shè)計(jì)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。全球最大的國防承包商之一 ——美國的L-3通信公司獲得另外一項(xiàng)價(jià)值為600萬美元的裝配激光引導(dǎo)器的合同，這種設(shè)備能夠使激光對準(zhǔn)并跟蹤指定的目標(biāo)。
美國海軍研究局遠(yuǎn)征機(jī)動作戰(zhàn)和反恐部門的某項(xiàng)目經(jīng)理李?馬斯特羅伊恩尼對《國防》雜志的記者說，“使用導(dǎo)彈和大炮對付成本非常低的無人機(jī)的傳統(tǒng)方法是一種失敗的策略。”使用激光武器對付無人機(jī)，“每次發(fā)射只需要很低的費(fèi)用，而且可以重復(fù)使用，只要能夠提供能源并使其冷卻，就可以一直射擊。”他說。他負(fù)責(zé)的項(xiàng)目的核心是研制一種能夠在遠(yuǎn)征機(jī)動作戰(zhàn)行動中伴隨海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的激光系統(tǒng)。這將需要堅(jiān)固耐用的激光器及其組件，包括電子和電源設(shè)備。
雖然激光這類定向能武器大有發(fā)展前途，而且有利于美國，但是它們也有一些明顯的局限性。李?馬斯特羅伊恩尼說，美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)不要指望這樣的系統(tǒng)能夠在各種天氣條件下工作。“我認(rèn)為誰也不應(yīng)該存在這種幻想。我們正在試圖弄明白激光器究竟能夠解決多少問題。”在目前激光器的使用中，它們也僅限于瞄準(zhǔn)線攻擊，因?yàn)樗鼈儽仨氝B續(xù)地指向一個(gè)目標(biāo)以發(fā)射能量。
“激光器的作戰(zhàn)效用與體積、重量和功率的對比水平，是有待解決的關(guān)鍵問題。”美國國防部助理國防部長的科學(xué)顧問霍華德?邁耶在喬治?馬歇爾研究所說。“目前有一些商業(yè)用途的激光器，但是它們發(fā)射的激光距離有限，而軍事部門需要激光能夠穿透大氣層。”
據(jù)霍華德?邁耶介紹說，美國對利用激光作為武器的研究正圍繞著波束方向、控制、瞄準(zhǔn)和跟蹤以及縮小系統(tǒng)的體積同時(shí)提高激光器的功率等方面進(jìn)行。
美國海軍必須要了解激光作為武器有著大氣吸收、散射和湍流等限制。因?yàn)楹Ｉ霞す馄魇菑目拷Ｑ蟊砻娴奈恢冒l(fā)射，所以水分和其它微粒會干擾激光束，羅納德?奧羅克說。“艦艇使用的激光器不應(yīng)該被視為一種全天候的武器，因此只能把激光武器作為對現(xiàn)有自衛(wèi)武器的一種補(bǔ)充，而不能夠作為它們的替代品。”他說。
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