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激光武器是直接利用激光束的輻射能量殺傷和摧毀目標(biāo)的一種定向能武器，亦稱射束武器。近年來(lái)，美國(guó)海軍頻繁亮相激光武器，其艦載化步伐有明顯加快之勢(shì)。
資料圖：美軍在”阿利·伯克“級(jí)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦”杜威“號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上（USS Dewey DDG-105）安裝的激光武器技術(shù)演示系統(tǒng)。可以直接從”密集陣“近防武器雷達(dá)或其他設(shè)備獲取目標(biāo)。
一、美國(guó)激光武器發(fā)展的背景
激光是20世紀(jì)以來(lái)繼核能、電腦、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明，被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”。1960年在加利福尼亞州馬里布的休斯研究實(shí)驗(yàn)室，美國(guó)科學(xué)家西奧多·梅曼(Theodore Maiman)設(shè)計(jì)和建造了一臺(tái)小型的激光發(fā)生器。激光在軍事上最成熟的應(yīng)用是各類激光測(cè)距儀，這也是激光應(yīng)用在軍事上的最早的裝備。由于激光具有“熱效應(yīng)”，可以用來(lái)切割破壞金屬等堅(jiān)固物體，美國(guó)等國(guó)開始將激光的未來(lái)運(yùn)用方向轉(zhuǎn)向“殺傷性武器”。相比常規(guī)武器，激光武器具有很多優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：速度快，機(jī)動(dòng)靈活，精度高，效費(fèi)比高等。激光束以光速（30萬(wàn)千米/秒）射向目標(biāo)，它比普通槍彈每秒鐘0.7公里的速度快40萬(wàn)倍，比導(dǎo)彈的速度快10萬(wàn)倍，不需要提前量，就能把能量高度集中的光束以光速直接射向目標(biāo)。由于其高方向性，可將聚焦的狹窄光速精確地對(duì)準(zhǔn)某一方向，選擇攻擊目標(biāo)群中的某一目標(biāo)，甚至擊中目標(biāo)上的某一脆弱部位。百萬(wàn)瓦級(jí)氟化氚激光武器每發(fā)射一次費(fèi)用約1－2千美元。與之相比，“愛(ài)國(guó)者”防空導(dǎo)彈每發(fā)為30－50萬(wàn)美元，“毒刺”短程防空導(dǎo)彈每發(fā)為2萬(wàn)美元左右，在面對(duì)大量廉價(jià)的自殺式無(wú)人艇、無(wú)人機(jī)時(shí)，可極大地降低美國(guó)海軍的作戰(zhàn)成本。因此，從作戰(zhàn)使用角度看，激光武器具有較高的效費(fèi)比。
目前新型反艦導(dǎo)彈都已經(jīng)較多的采用了被動(dòng)紅外/熱成像制導(dǎo)，或者是雷達(dá)/紅外混合制導(dǎo)，已經(jīng)對(duì)艦艇上傳統(tǒng)的電子干擾有了“免疫力”。激光武器能較有效地破壞對(duì)方紅外傳感器，使其喪失作戰(zhàn)能力。正是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了激光武器在軍事領(lǐng)域的高效及低成本運(yùn)用前景，早在上世紀(jì)六十年代美國(guó)就已開展激光武器的研制，并一直是世界激光武器研發(fā)的“領(lǐng)跑者”。
資料圖：美國(guó)海軍“龐塞”號(hào)兩棲船塢運(yùn)輸艦（USS Ponce LPD-15）上安裝的“激光武器系統(tǒng)”（LaWS）（紅圈處）
二、美國(guó)海軍激光武器發(fā)展現(xiàn)狀
美國(guó)長(zhǎng)期保持向激光武器技術(shù)領(lǐng)域大量投入，擁有最為雄厚的技術(shù)積累，美國(guó)海軍艦載激光武器大致可分為兩個(gè)大的階段。第一階段是從1960年首臺(tái)激光武器誕生開始至2000年左右的氣動(dòng)和化學(xué)激光武器時(shí)代；第二階段是從上世紀(jì)八十年代開始興起的固態(tài)激光武器和自由電子激光武器時(shí)代。從上世紀(jì)六十年代至今，美國(guó)各軍種已經(jīng)研制出多款激光武器系統(tǒng)，并已裝備部分作戰(zhàn)艦艇，實(shí)現(xiàn)了初步艦載化。
考慮到現(xiàn)階段激光武器威力和作戰(zhàn)距離仍處于有限的階段，美軍現(xiàn)階段對(duì)激光武器的發(fā)展要求主要側(cè)重于“致盲”敵方水面艦艇系統(tǒng)電子傳感器，及有效摧毀敵方小型艦船和小型無(wú)人機(jī)，以及攔截一些火箭彈之類的低危險(xiǎn)目標(biāo)。
資料圖：美國(guó)海軍“龐塞”號(hào)兩棲船塢運(yùn)輸艦（USS Ponce LPD-15）上安裝的“激光武器系統(tǒng)”（LaWS）
較早，美國(guó)海軍曾推出2款激光武器系統(tǒng)：Mk 38 Mod 2 TLS戰(zhàn)術(shù)激光系統(tǒng)、LaWS激光系統(tǒng)。Mk 38 Mod 2 TLS戰(zhàn)術(shù)激光系統(tǒng)是一種與Mk 38 Mod 2近防炮系統(tǒng)集成的一種戰(zhàn)術(shù)激光系統(tǒng)，由美國(guó)IPG光子學(xué)公司研發(fā)，輸出功率10千瓦，2011年開始裝備美海軍艦艇。整個(gè)激光武器系統(tǒng)獨(dú)立執(zhí)行任務(wù)，不與艦上的作戰(zhàn)系統(tǒng)相集成。該系統(tǒng)極大提升艦艇對(duì)抗小型快艇及無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)能力，彌補(bǔ)了現(xiàn)有Mk-38艦炮載彈量有限的缺點(diǎn)，提升其連續(xù)作戰(zhàn)能力。
LaWS激光武器系統(tǒng)由美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室開發(fā)、奎托斯公司建造，2014年12月，美國(guó)海軍報(bào)告稱，LaWS激光武器系統(tǒng)完美地抵御了低端非對(duì)稱威脅，在測(cè)試中曾成功摧毀過(guò)浮動(dòng)平臺(tái)上的兩個(gè)小型金屬目標(biāo)以及一架靶機(jī)。美國(guó)海軍隨后在“龐塞”號(hào)上部署了該系統(tǒng)，并將其與艦艇“密集陣”近防系統(tǒng)整合，使用“密集陣”的雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行激光瞄準(zhǔn)和制導(dǎo)。但是，由于各種原因，美國(guó)海軍目前已放棄了LAWS激光武器系統(tǒng)的使用。
2021年12月14日，在亞丁灣航行過(guò)程中，美海軍“波特蘭”號(hào)兩棲船塢運(yùn)輸艦(LPD 27)使用一款“激光武器系統(tǒng)演示器”(LWSD) Mark 2 MOD 0，成功擊中了一個(gè)靜止的海上訓(xùn)練目標(biāo)。LWSD Mark 2 MOD 0由美國(guó)海軍研究辦公室和諾斯羅普·格魯曼公司共同研制，它的功率達(dá)到了150千瓦，LWSD被視為L(zhǎng)AWS激光武器系統(tǒng)的新一代后續(xù)產(chǎn)品，也是目前認(rèn)為最具有威脅能力的激光武器。
為加快艦載化步伐，目前，美國(guó)海軍正在積極平行推進(jìn)3個(gè)重點(diǎn)激光項(xiàng)目：一是“固體激光器技術(shù)成熟化”（SSL-TM）系統(tǒng)，該項(xiàng)目由海軍研究署主管，繼承了大量“激光武器系統(tǒng)”（LaWS）的經(jīng)驗(yàn)。SSL-TM的輸出功率將達(dá)到150千瓦，將安裝在兩棲艦、驅(qū)逐艦。它將提高對(duì)小型船只和無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)效能”。而美軍最終目的是將其用于打擊反艦導(dǎo)彈，特別是應(yīng)對(duì)中俄高超聲速反艦導(dǎo)彈的打擊。二是“高能激光和一體化光學(xué)炫目監(jiān)視”（HELIOS）系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種60千瓦的激光武器系統(tǒng)，功率是AN/SEQ-3激光武器系統(tǒng)（LaWS）的兩倍，該武器于2014年安裝在美國(guó)海軍“龐塞”號(hào)兩棲運(yùn)輸艦進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。相比較美國(guó)海軍戰(zhàn)艦上已部署在的許多武器，如“密集陣”近防武器系統(tǒng)（CIWS）和“海拉姆”滾動(dòng)轉(zhuǎn)體導(dǎo)彈（RAM），都具有類似于攔截小型船只和無(wú)人機(jī)的能力，但是HELIOS激光武器系統(tǒng)具有其更加獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。HELIOS系統(tǒng)將于2022年安裝在阿利伯克級(jí)驅(qū)逐艦普雷布爾號(hào)（DDG 88）上。該激光武器已于去年秋季在弗吉尼亞州的瓦勒普斯島完成多項(xiàng)測(cè)試。三是“ODIN”激光系統(tǒng)，這是一種低功率激光攔截系統(tǒng)，曾用名為L(zhǎng)PM（低功率模塊），主要用于摧毀敵方情報(bào)監(jiān)視與偵察（ISR）無(wú)人機(jī)，能在遠(yuǎn)程、超遠(yuǎn)程的距離上致盲敵方無(wú)人機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)。此外還能在近距離上對(duì)抗某些艦載觀瞄系統(tǒng)（反輕型艦艇）。“ODIN”系統(tǒng)包括光束導(dǎo)向器（望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)器件、快速轉(zhuǎn)向鏡）、低功率激光器、傳感器（粗軌道、精細(xì)軌道、ISR成像）、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和控制終端。“ODIN”已經(jīng)安裝在三艘阿利·伯克級(jí)驅(qū)逐艦，并將持續(xù)在相關(guān)作戰(zhàn)艦艇上安裝該系統(tǒng)。近年來(lái)，美國(guó)多次試驗(yàn)，成功擊落無(wú)人機(jī)、導(dǎo)彈，初步認(rèn)定激光在防空作戰(zhàn)中的重要作用。為滿足激光武器的艦載用電需求，目前美海軍正研發(fā)滿足高能激光武器等高能耗用電設(shè)備。為提高艦艇適裝性，2019年，美海軍相關(guān)機(jī)構(gòu)研發(fā)并演示了“發(fā)電與能源分析與仿真系統(tǒng)”（PEGASUS），展示了將大功率武器集成至艦艇電網(wǎng)的可行性。伴隨著激光武器的研發(fā)，美國(guó)也不斷對(duì)外發(fā)布激光武器試驗(yàn)的成功案例。2017年7月，美國(guó)海軍“龐塞”號(hào)兩棲運(yùn)輸艦在波斯灣試射了世界上首款現(xiàn)役激光武器系統(tǒng)，并成功擊落一架無(wú)人機(jī)。過(guò)去，美國(guó)研發(fā)的激光武器主要是用來(lái)摧毀飛機(jī)和小型船只。目前，美軍正在開發(fā)更強(qiáng)大的第二代激光系統(tǒng)，以對(duì)付導(dǎo)彈等空中更強(qiáng)大的目標(biāo)。
三、未來(lái)美海軍激光技術(shù)發(fā)展方向
盡管美國(guó)海軍加快激光武器艦載化步伐，且已進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)化運(yùn)用的邊緣，但是，受相關(guān)技術(shù)等方面制約，它仍屬于一種自衛(wèi)性輔助武器，目前,距離真正以艦載“主角”身份主宰海戰(zhàn)場(chǎng)仍有很長(zhǎng)的路要走，激光武器還有不小的提升空間，未來(lái)，美海軍激光技術(shù)主要發(fā)展方向主要集中在以下幾個(gè)方面：
（一）提高抗干擾能力
隨著射程增大，激光武器照射到目標(biāo)的激光束功率密度也隨之降低，毀傷力減弱，使有效作用距離受到限制。此外，使用激光武器時(shí)還會(huì)受到環(huán)境影響。例如在稠密的大氣層中使用時(shí)，大氣會(huì)耗散激光束的能量，并使其抖動(dòng)、擴(kuò)展和偏移。惡劣天氣（雨、雪、霧等）和戰(zhàn)爭(zhēng)煙塵、人造煙霧對(duì)其影響更大。因此，未來(lái)發(fā)展方向之一將是如何增強(qiáng)激光武器抗干擾能力，進(jìn)一步放大摧毀威力。
（二）進(jìn)一步提升輸出功率
從所需功率看，攻擊性激光武器所需要的輸出功率為10KW(千瓦）至MW(兆瓦），如果攔截中小型無(wú)人機(jī)，激光通常所需功率為10KW-100KW(千瓦），對(duì)付海上小型艦艇目標(biāo)，通常所需功率為數(shù)十KW至數(shù)百KW(千瓦），攔截巡航導(dǎo)彈、超音速導(dǎo)彈等遠(yuǎn)程目標(biāo)時(shí)，功率通常需要幾百KW(千瓦）甚至數(shù)MW(兆瓦）。從目前發(fā)展情況看，現(xiàn)階段美國(guó)海軍大部分激光武器都停留在中小功率階段，其各種激光武器項(xiàng)目仍一直處在200kW(千瓦）數(shù)量級(jí)別內(nèi)，距離1MW（兆瓦）級(jí)還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離，因此，其作戰(zhàn)目標(biāo)仍集中于近距離對(duì)付來(lái)襲無(wú)人機(jī)或?qū)椀募t外制導(dǎo)設(shè)備，使其偏離原有目標(biāo)自行墜毀或被其他硬殺傷武器所擊毀。用途僅限于自衛(wèi)（打擊無(wú)人機(jī)、小艇、導(dǎo)彈等），還不具備較大射程硬摧毀能力。對(duì)付遠(yuǎn)程目標(biāo)，激光武器需要產(chǎn)生1000千瓦～2000千瓦的激光束殺傷目標(biāo)，需要大型的初級(jí)能源供應(yīng)裝置，同時(shí)還要解決好大型激光裝備的艦艇適裝性問(wèn)題。因此，進(jìn)一步提升功率、集成度、光束質(zhì)量仍然是主要的技術(shù)發(fā)展方向。
（三）改進(jìn)跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)
激光發(fā)射系統(tǒng)屬于精密光學(xué)系統(tǒng)，跟蹤瞄準(zhǔn)的時(shí)間極短，對(duì)精度和穩(wěn)定性的要求很高；由于目標(biāo)飛行速度很快，激光束不僅要瞄得準(zhǔn)，而且要能在目標(biāo)上鎖定一定的時(shí)間，因此對(duì)瞄準(zhǔn)與跟蹤系統(tǒng)的要求很高。對(duì)于射程達(dá)幾百公里的機(jī)載激光器所要求的精度應(yīng)小于1微弧度。因此，未來(lái)美海軍將會(huì)進(jìn)一步改進(jìn)跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)性能，增進(jìn)與艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)、火力控制及信息裝備系統(tǒng)的融合和對(duì)接，提高跟蹤與瞄準(zhǔn)精度。
結(jié)束語(yǔ)：作為一種新概念武器，激光具有獨(dú)特的作戰(zhàn)性能，并已顯示出其良好的發(fā)展前景。目前美國(guó)海軍只是實(shí)現(xiàn)了激光武器的初步艦載化，從試驗(yàn)效果來(lái)看，其可擔(dān)負(fù)的作戰(zhàn)任務(wù)仍有限，技術(shù)突破性有限，距離真正大規(guī)模上艦并成為美國(guó)海軍的艦載“標(biāo)配大殺器”仍有很長(zhǎng)的路要走。
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