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軍工航天新聞

美研究高空無人機以激光探測和攔截助推段彈道導彈

星之球科技 來源:中國新聞網2015-03-02 我要評論(0 )   

3月2日電 據中國國防科技信息網報道,在美國國防部取消機載激光武器(ABL)項目將近三年后,美國國防部導彈防御局(MDA)在其2016財


          3月2日電 據中國國防科技信息網報道,在美國國防部取消“機載激光武器”(ABL)項目將近三年后,美國國防部導彈防御局(MDA)在其2016財年預算中,通過“定向能研究”(DER)項目安排了高空無人機以激光探測和攔截助推段彈道導彈的研究工作(譯者注:原文如此;實施上,DER項目從2011財年即開始啟動,至今每年都有投資或預算安排)。根據MDA提交的2016財年預算,2013財年為DER項目實際投資額度為2631.5萬美元,2015財年獲批額度為1334.8萬美元,2016-2020財年總的計劃預算是2.57718億美元,其中2016財年預算為3029.1萬美元,2017-2020財年分別計劃安排4647.7 萬、6638.2萬、5157.2萬、6299.6萬美元。該項目旨在尋求新的途徑,將高效緊湊的激光武器集成到高空長航時無人機上,最終用于攔截處于助推段的彈道導彈。由于高空長航時無人機飛行高度很高,因此可以最大程度上避免大氣環境和云層對激光武器運用的不利影響。

  MDA的發言人表示,DER項目是該局正在推進的唯一一個助推段相關專項計劃,并表示,“近期我們的激光武器研究終點是低功率激光用于導彈防御。這一低功率研究將為在本世紀20年代使用高功率激光武器實現助推段攔截奠定基礎”。該局還透露,當前該局正在開展工作的激光武器功率水平只能在近期提供目標跟蹤和辨識能力。

  美國國家科學院的一個研究小組曾在2012年發表一篇研究報告,認為考慮到地理因素和時間限制,助推段導彈防御的不實際、不可行。該研究指出,“助推段導彈防務的根本問題是攔截的時間窗口短,并且攔截武器(無論是導彈還是定向能)的射程是有限的,因此助推段攔截系統的平臺必須相對靠近彈道導彈的飛行路徑,這樣攔截才有可能”。對此MDA認為,“助推段導彈防御能夠挫敗包括洲際彈道導彈在內的所有射程的彈道導彈,但它也是最艱難的攔截階段。攔截‘窗口’只有1-5分鐘。盡管助推段明亮和高熱的噴焰使這一階段的彈道導彈很容易被探測和跟蹤,但攔截器和傳感器都必須與彈道導彈發射位置靠得很近。不過,對助推段的早期探測允許導彈防御系統快速反應和盡早對飛行中的彈道導彈進行攔截,這也許比其他任何對抗措施都能實現更早的攔截”。

  MDA指出,已被取消的ABL項目暴露了許多缺陷,它希望DER項目能解決這些缺陷。首先,ABL項目采用波音747-200飛機作為平臺,該機只能在大氣層內飛行,因激光容易“抖動”而使其精度不可靠;DER項目將采用能夠在6萬英尺(約18.3千米)高度飛行的高空無人機(例如“全球鷹”),減少了大氣層的抖動效應。MDA指出,“在高空的無風環境中以低速飛行,可顯著降低激光光束指向和大氣抖動補償系統的復雜性,這兩點在ABL項目中是大麻煩”。第二,目前美國國防部沒有一種激光武器能提供快速摧毀一枚助推段彈道導彈所需的功率。在對付液體燃料推進的彈道導彈時,激光武器將只需少數幾秒即可摧毀目標;對付固體燃料彈道導彈則需要更長時間。為了縮短時間,需要提高功率。美國防部僅成功演示過功率34千瓦的合成光纖激光器和功率10千瓦的二極管泵浦堿金屬激光器,MDA認為這兩種激光技術在實現很高的平均功率和非常低的系統質量方面都有良好的前景。該局和美國防部國防高級研究計劃局(DARPA)將在DER項目中合作建造一臺50千瓦級的合成光纖激光器,并在2017-2018財年將其功率提高到數百千瓦,并最終提高到兆瓦級。這項工作的第一步是在2016財年創造和集成質量功率比達到5千克/千瓦的光纖激光器。

  前述美國國家科學院研究小組的聯合主席之一大衛·蒙塔古仍質疑MDA設想的可行性。他指出這種方案仍需要足夠靠近目標,否則沒有足夠的反應時間。他認為,無人機在距離目標最大不能超過200千米,這樣可能出在敵方防區內,生存面臨挑戰。即使是在朝鮮這樣領土面積有限的國家,距離彈道導彈200千米盡管可能意味著在朝鮮領土上空之外,但仍可能在防空系統的射程內。這還沒有考慮諸如伊朗這樣面積更大的國家。此外他認為還有一個續航時間問題。無人機必須在合適的距離范圍內持續飛行并待機進行攔截,因此國防部要么得使用多架無人機,要么就得提高無人機的續航時間。但蒙塔古也承認,無人機在類似領域可以有一些實際作用,例如攔截陸地發射的火箭彈(比如哈馬斯對以色列發射的)。在這種情況下,無人機機載或陸基車載激光武器可能可用。此外,如果美國國防部不關注無人機是否損失,則配裝激光武器的無人機在戰區內緊急使用也是可以的。(中國航空工業發展研究中心 張洋)

 

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