改變未來戰局?美防長「炫耀」反導激光即將部署

  觀察|改變未來戰局?美防長「炫耀」反導激光即將部署

  澎湃新聞特約撰稿 邰豐順

  美國防長稱,美國即將造出用於反導作戰的激光武器。

  在近期舉行的香格里拉對話上,美國國防部長奧斯汀提及,美國正接近於造出用於反導作戰的激光武器。奧斯汀說:「我們處於推出能夠攔截導彈的高能激光武器原型的邊緣。」這一表態引發了外界對美國激光武器發展的關注。那麼,美國激光武器發展如何?對美國反導作戰有何意義?

  美國海軍已經開始在「宙斯盾」戰艦上安裝激光武器。

  為反導而生的激光武器

  世界上第一台激光照射器於上世紀60年代在美國誕生。激光技術的軍事運用引起了各國的高度關注。隨著激光技術研究的深入,激光的軍用潛力被逐漸發現,比如上世紀70年代,美國開始在越南戰場上開始使用激光制導炸彈和導彈。精確制導彈藥從此迎來井噴式發展,對後來的制導武器發展產生了深刻的影響。

  激光技術在軍事領域運用比較廣泛,按激光輸出功率來分類可分為低能激光武器和高能激光武器。低能激光武器以弱激光的激光器為核心,諸如激光測距、激光制導等屬於低能激光武器。高能激光武器以強激光的激光器為核心,利用激光作為能量毀傷目標或使之失效。此次美國防長奧斯汀所說的反導作戰激光武器就屬於高能激光武器。高能激光武器是利用激光的高能量密度特性來燒蝕被照射目標,從而實現對被照射目標的毀傷或去功能化。目前,一般認為平均輸出功率≥20千瓦稱為高能激光武器。

  美國空軍和導彈防禦局聯合研製的ABL激光武器。

  和傳統火炮等動能武器相比,激光武器有以下優點:一是射擊精度高,激光接近以30萬千米/秒速度傳播並接近直線傳輸,超快的速度使激光束從發射到命中目標需要的時間非常短,基本不需要計算攔截目標的提前量,可以做到指哪打哪,射擊精度高,非常適合攔截高速或高機動目標;二是成本低,主要利用電能轉換為光能,新型的固體激光器使用電力做能源,每次射擊的成本更是僅有幾美元,即使ABL空基激光武器成本也才1000多美元,而防空導彈動輒幾十萬美元甚至上百萬美元。

  激光武器的特點決定了其在反導領域具有廣闊的發展潛力。上世紀70年代,美國就開始研究用激光武器用於反導作戰。1977年,美國海軍開始研製「海石」計劃中波紅外高能激光武器,並在1987至1989年間進行了一系列打靶試驗,成功摧毀一枚飛行中的「旺達爾人」導彈。但這一時期研製的激光武器也存在不少缺點,比如設備體積大、成本高、能力轉化效率低的缺點,限制了工程化的發展,沒有發展成正式裝備的武器。

  冷戰結束後,美國仍然投入大量人力、物理和財力研製激光武器,並將精力放在更有前途的固體激光武器和自由電子激光武器。進入世紀後,隨著激光技術的發展,美國海陸空三軍都啟動了自己反導作戰激光武器的發展。

  陸基:美國陸軍將迎反導利器

  按照作戰任務設定的不同,地基激光武器又可分為地基戰略激光武器和地基戰術激光武器。戰略激光武器用於反彈道導彈、反衛星等作戰,其打擊距離數百千米甚至數千千米,主要執行遠程打擊任務。但由於功率突破有限,戰略激光武器發展比較緩慢,目前實戰部署的戰略激光武器主要用於反衛星,比如俄Rose的「佩列斯韋特」的激光武器。冷戰時期,蘇聯至少進行了11次激光反衛星試驗,美國在冷戰時期也進行了激光反衛星試驗。1997年,美國陸軍也公開了一次反衛星地基激光武器試驗。

  相對於發展相對滯後的戰略激光武器,地基戰術激光武器發展較快,而且一些型號已經裝備軍隊並在實戰中使用。今年5月,俄Rose副總理鮑里索夫表示,俄軍在烏特別行動中動用了新一代「尋釁者」軍用激光系統。分析認為,「尋釁者」是一種戰術激光武器,主要用於對付無人機、光電制導彈藥等目標。

  美國陸軍研製的早期激光武器HEL。

  「9.11」事件後,美陸軍開始投入更多資源研製激光武器,當時的考慮主要對付恐怖分子可能使用的小低成本無人機、火箭彈和迫擊炮彈以及掃雷等,比如其研製的「百人隊長」激光在2009年6月進行過打靶試驗,成功擊落了5架無人機。近年來,隨著無人機「蜂群」技術的發展以及巡航導彈的擴散,美國陸軍加快了激光武器的研製。去年8月,據美國媒體報導,美國陸軍正在準備部署其首款真正具備作戰能力的高功率激光武器,該武器系統安裝在一輛Stryker步兵戰車上。美國陸軍宣布,已於今夏對兩種激光武器系統成功完成了首次定向能量機動近程防空(DE M-SHORAD)打靶測試。據稱這兩種50千瓦激光武器分別產自諾斯羅普·格魯曼公司和雷聲公司。

  DE-MSHORAD系統並非陸軍目前正在研究的唯一激光武器。美國陸軍還致力於在2024年之前部署300千瓦的間接火力防護能力——高能激光器(IFPC-HEL)車載激光器。50千瓦Stryker戰車將主要用於反無人機和空中來襲彈藥,而配備300千瓦激光器的IFPC-HEL系統可以用來直接摧毀巡航導彈。

  按照計劃,美國陸軍將在2023年完成在斯特瑞克戰車上部署50千瓦激光武器樣機,用於防禦小型無人機。50千瓦的激光武器列裝部隊後,美國陸軍的重點將放在更適合攔截巡航導彈的300千瓦級激光武器的實用化部署。陸軍要求在2024財年前交付300千瓦級4輛車載激光武器用於小批量裝備測試。

  50千瓦Stryker戰車將主要用於反無人機和空中來襲彈藥。

  海基:上艦部署,「宙斯盾」配備新殺器

  美國海軍是美國三軍中最重視激光武器發展的軍種,投入大,項目多,並且部分項目已經小批量裝備部隊。

  今年2月,美海軍研究辦公室在白沙導彈靶場的分層激光演示器試驗中,利用「分層激光防禦」系統的高能激光武器成功擊落一枚模擬亞聲速巡航導彈的靶機。此次試驗所用激光武器的功率約為100千瓦,測試中該武器系統成功擊落了模擬飛行中的亞聲速巡航導彈靶機,證明激光武器摧毀巡航導彈所需的激光功率並不要達到300千瓦。

  目前,美國海軍的高能激光項目主要有:「高能激光與一體化光學致盲與監視系統」(HELIOS)、「固體激光技術成熟項目」(SSL-TM)和「高能激光武器對抗反艦巡航導彈」(HELCAP)等。2019年,美國海軍「阿利·伯克」級驅逐艦「杜威」號被拍到裝備了HELIOS 激光武器。2020年,該項目通過「關鍵設計評審」和「海軍出廠質量評審」兩個裡程碑式節點考查,驗證了「宙斯盾」系統集成和測試工作的有效性。

  HELIOS激光炮的全稱是「高能激光與一體化光學致盲和監視」系統。HELIOS 激光武器的功率為60千瓦,未來擴展到150千瓦。HELIOS激光武器具有三種用途,一是作為艦炮和導彈的輔助武器,用於消除來自無人機和小艇的威脅;二是激光炮可以干擾致盲無人機或導彈的光學設備,提升反導能力;三是該系統具備遠程情報、監視和偵察能力,可使用感測器向戰鬥人員提供實時信息,以獲得最大的效果。擴展到150千瓦後可用於攔截亞音速反艦導彈。美國海軍2020財年預算文件顯示,美軍計劃採購8套HELIOS激光炮,用於裝備「阿利·伯克」級驅逐艦,這意味該型激光武器已經達到了實用化的水平。

  「固體激光技術成熟項目」(SSL-TM)2020年5月在「波特蘭」號運輸艦上首次完成海上試射。

  「固體激光技術成熟項目」(SSL-TM)是美國海軍發展較快另一個高能激光武器項目,最大功率達到150千瓦,主要用於對付包括超音速反艦導彈在內的反艦導彈,也可以用於對付小型快艇。2019年,系統裝備在「波特蘭」號運輸艦上,進入測試階段;2020年5月,在「波特蘭」號運輸艦上首次完成海上試射,成功擊毀一架無人機。最大功率達到300千瓦的「高能激光武器對抗反艦巡航導彈」(HELCAP)具備更強的作戰能力,其計劃在2022-2023財年開展試驗驗證,計劃於2023財年實現摧毀反艦巡航導彈的能力演示。

  綜上所述,美國海軍激光武器發展多個項目發展有序推進,逐步向更高功率發展,50千瓦左右的激光武器開始裝艦,初步具備對付無人機、亞音速反艦導彈的能力,進一步提升美國海軍的防空反導能力。到2026年左右,隨著功率的提升,美海軍激光武器將完全具備對付超音速反艦導彈、巡航導彈的能力。在美海軍1月12日對外發佈的下一代主力驅逐艦DDG(x)設計概念圖中,該驅逐艦最終目標是配備三套高能激光武器系統,包括一套位於軍艦前部的150千瓦級激光武器系統和兩套位於艦艉的600千瓦級激光武器系統,顯著提升驅逐艦的分層防禦能力。

  空基:或裝備六代機,改變空戰模式

  美國空基激光武器最知名的項目是美國導彈防禦局的「機載激光武器」(ABL)。1996年,美國空軍提出了The Airborne Laser program(機載激光武器,簡稱ABL計劃),用於研發能夠攔截敵方助推段彈道導彈的機載激光武器。2002年,美軍使用YAL-1激光武器完成了對波音747-400F載機的初步改裝。2010年,波音747-400F激光武器載機成功擊毀了一枚液體彈道導彈。但是由於激光武器射程並未達到設計預期,2011年ABL計劃在開發16年,耗資50億美元之後被叫停。

  ABL項目下馬後,美國導彈防禦局在2015年又提出了無人機配備激光武器進行助推段反導的項目——低功率激光演示驗證系統(LPLD)。其基本思想是利用配備激光武器的長航時的無人機在敵方彈道導彈潛在發射地點附近(甚至敵方國土)上空長時間巡飛,一旦發現敵方導彈發射,可力爭在助推段內將其摧毀。如果攔截失敗,無人機可迅速將目標信息傳送給地面控制中心,以便組織對目標實施後續的中、末段攔截。LPLD項目原計劃2021年開展試驗以確定可行性,但計劃因經費削減而終止。

  美國空軍計劃在AC-130炮艇機安裝激光武器。

  美國陸軍和海軍的戰術激光武器發展如火如荼,美國空軍也不甘人後,其一直在探索為戰鬥機、加油機、炮艇機等戰機裝備激光武器。其實,美國空軍在上世紀80年代就已經展開了探索。1983年,美國空軍使用裝有一台功率較小激光原型機的KC-135A加油機,擊落了一枚AIM-9B「響尾蛇」導彈,成功實現了公里級距離打擊空對空導彈。

  2021年10月,美國洛克希德·Martin公司表示該公司已向美國空軍交付了第一部機載高能激光系統(AHEL),並將安裝到AC-130J炮艇機上進行測試。「機載高能激光計劃」(AHEL)主要服務的對象是運輸機之類的大型飛機,在需要時擊毀敵方的地對空、空對空導彈,以保護飛機的安全。AHEL除用於飛機自衛外,還能用於精確攻擊地面目標。

  隨著激光武器技術的發展,越來越多的觀點認為,第六代戰鬥機將裝備高能激光武器,該武器在近距空戰中用於摧毀或干擾敵方發射的紅外製導空空導彈,也可以對敵方戰機座艙進行照射,致盲敵方飛行員。

  2014年11月,時任美國國防部常務副部長羅伯特·Walker在美國國防大學發表演講,提出美國需要制定新的第三次「抵消戰略」。這一計劃旨在通過發展新的軍事技術和作戰概念「改變未來戰局」,在與主要對手的新一輪軍事競爭中,佔據絕對優勢地位。該戰略的核心是發展顛覆性先進技術武器,作為前沿技術之一的激光武器,其發展也受到更多重視。因此,美國大力發展激光武器,值得關注。

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