吉俸民
[摘 要]高能激光武器是一类正在迅速发展中的新概念武器, 它是利用激光来直接毁伤目标或使之失效的定向能武器, 具有能量集中、 传输速度快、 作用距离远、 命中精度高、 转移火力快、 抗电磁干扰、 能多次重复使用和效费比高等优点。随着科技的发展,高能激光武器在当代战争中的应用日益广泛。本文对高能激光武器的技术发展特点进行了分类总结,并重点介绍了国内外激光武器技术的发展历程以及装备的研制、改进情况, 指出了在现代战争中发展激光武器技术的优势和重要性,最后论述了激光武器技术的发展动向与分析。
[关键词]高能激光武器;关键技术;发展分析
中图分类号:TE28 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0395-01
一、高能激光武器特点
1.1 反应迅速
光速以每秒30万公里传输,打击目标不需计算射击提前量,瞬发即中。
1.2 可在电子战环境中工作
激光传输不受外界电磁波的干扰,目标难以利用电磁干扰手段避开激光武器的射击。
1.3 转移火力快
激光束发射时无后座力,可连续射击,能在很短时间内转移射击方向,是拦截多目标的理想武器。
1.4 作战使用效费比高
化学激光武器仅耗费燃料,每发费用为数千美元,远低于防空导弹的单发费用。
二、高能激光武器技术发展现状
近年来,国内外在高能激光技术领域进行了大量的基础研究和发展研究,下面将对一些高能激光武器技术的研究成果进行介绍。
2.1 天基激光武器
天基激光武器的主要目的是在全球范围内对付由携带化学和生物弹头的弹道导弹袭击所造成的不断增长的威胁,它还可用于防御巡航导弹和远程战略轰炸机。为此,美军构想了天基激光器(SBL)计划。该计划建立在里根时代的“战略防御倡议”的基础上,其目标是击落助推段的洲际弹道导弹。天基激光武器的关键技术主要是大功率激光器、大型反射镜和光束控制系统。目前,这些关键技术都已得到验证,预计SBL演示器将在2010-2012年发射,在2020年前后部署作战型SBL系统。
第一步,在空间部署一个由30°倾角的12个平台所组成的最小星座,被认为是代表了一种可在2020年左右部署的天基武器系统;第二步,在空间部署一个由18个平台构成的星座,可对感兴趣的战区提供全面的覆盖;第三步,在空间部署一个由24个平台构成的星座,将能实现连续的全球覆盖。
SBL面临的技术挑战是:它不能像ABL那样载很多化学燃料入轨;精确发射要求更坚固、重量更轻的激光器;为扩大作用距离,需一部面积更大、发射时可折叠的反射镜;除自载的红外搜索和跟踪装置外,SBL还需从天基红外系统、地基与机载传感器获取信息。
2.2 机载激光武器
机载中程激光激光(ABL)武器是美空军正在大力发展的硬杀伤激光武器,在空军优先装备发展清单上仅排在F-22空中优势战斗机之后。ABL的载机(军用747运输机)将在接近战区前沿的空域飞行,用红外搜索与跟踪装置监视敌方战区弹道导弹的发射。当导弹处于助推段并上升到云层之上时,ABL将把激光束聚焦在导弹助推器的蒙皮上,引起导弹爆炸。
2007年,ABL的主要任务是进行一系列低功率的飞行试验,并开始高功率激光器与飞机的集成工作。ABL低功率飞行试验是ABL发展历程中非常关键的一步,主要使用装备包括一个固体电激光器以及一架“大乌鸦”飞机。其中,低功率固体电激光器用于模拟COIL激光器的波长和光束传输特性,而“大乌鸦”飞机的机身前端被涂绘成黑色,用于模拟导弹的尺寸和形状。同时,“大乌鸦”飞机的翼尖安装了多个探测器用于判断拦截是否成功。美国已经在其2008财年预算申请中,将ABL的首次拦截试验定于2009年8月进行。因此,2008、2009年,ABL将进入发展的黄金时期,预计在2010年左右该系统将具备初始作战能力,2012年左右将具备全面作战能力。
机载近程激光武器(ATL),填补了机载中程激光武器100km以下射程的空白。先进战术激光器(ATL)发展非常平稳,有可能很快进入装备研制阶段。先进战术激光器的主要部件是一台千瓦级COIL激光器安装在C-130H运输机上该系统被设计成多个模块,以方便安装和拆卸能够在多种战术平台上使用。2006年,ATL完成了飛机平台的改装工作,并于9月利用可再生燃料成功发射了“第一束光”。该项目的预算和规划文件将截止到2010年,这暗示着在此之前ATL将完成全部项目开发与试验工作,有可能很快进入全面采办阶段。ATL具有广泛的武器用途,它将在战场或城市作战中发挥重要的作用。
2.3 地基反卫星激光武器地基激光武器、机载激光武器和天基激光武器都可用于反卫星,它们是美军计划用于反卫星的4种武器系统中的3种。1997年,美国陆军公开进行了一次反卫星陆基激光武器试验。之后,反卫星陆基激光武器的研究转为秘密进行。
美国陆军和空军一直都有各自的陆基反卫星激光武器计划。陆军的方案是以氟化氚“中红外先进化学激光器”和主镜直径为1.8m的“海石光束定向器”为基础,对其技术进行改进,计划到2008年使这套系统能够具备反卫星能力。空军的计划是建立一套独立于陆军系统的陆基反卫激光武器系统。空军现已有两台具有自适应能力的大口径光学望远镜,分别是“星火”光学靶场的3.5米望远镜和毛伊岛空间监视站的3.67米望远镜。
三、高能激光武器技术的应用及发展趋势
3.1 激光武器在防御战中的重要力量
苏联解体后,由于周边态势发生了变化以及激光发展的技术难题,激光武器转向了技术较为成熟的防御型激光武器,并取得了显著进展。美军计划2009年部署7架可在400多千米的防区外利用激光武器击落敌方弹道导弹的空基波音747-400F飞机。作为机载激光器的后续项目,天基激光器计划也将在2012年进行包括交战在内的空间试验。在陆基激光器计划方面,美国陆军将主要针对利用激光器对空间和导弹进行防御,并逐步取代地空导弹。海基方面,美海军利用激光器主要改造舰载自卫武器系统,设想在20s内与同时到达的4枚超音速巡航导弹交战。从美军的计划可以看出,未来的防御作战将主要依靠激光武器发挥作用。
3.2 激光武器将成为未来太空战的主要装备
世界各主要军事强国相继进入了精确制导武器时代,对于空间信息支援的依赖越来越大,但太空防卫能力明显不足。苏联曾对美国卫星致盲,我国也用导弹击落卫星,还有美军涵盖陆、海、空、天各平台的激光武器部署计划和试验,对于太空的争夺必将加剧。由于激光在太空具有传输距离远、能量几乎不衰减等特点,使得目前在空间信息进攻武器方面正在从传统的以动能反卫星武器为重点,转向了以电子进攻武器尤其是定向能武器方向转变。美军天基激光器项目计划在700~1300km高度部署20~40颗携带高能激光器的卫星。除美国外,各主要军事强国都在努力加强这方面的研究工作。未来战场将出现陆海空天四维平台利用激光武器在太空展开制天权的作战行动。可以想象,未来太空战场将会出现以激光武器主导的太空大战。
参考文献
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[3] 饶瑞中.现代大气光学[M].北京:科学出版社,2012.