無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展、蜂群作戰(zhàn)等新型戰(zhàn)術(shù)的興起，深刻影響著未來空中作戰(zhàn)樣式，網(wǎng)絡(luò)化、分布式、體系化無人機(jī)系統(tǒng)在攻擊、偵察等方面表現(xiàn)出的顛覆性能力，對反無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展提出迫切需求。近日，美國海軍陸戰(zhàn)隊宣布“利爪”緊湊型激光武器系統(tǒng)原型機(jī)已交付使用，將很快用於反無人機(jī)任務(wù)測試。如果表現(xiàn)良好，“利爪”將成為美國海軍陸戰(zhàn)隊反無人機(jī)體系的重要組成部分，這是美國防部批準(zhǔn)的第一種陸基激光武器。
激光武器反無人機(jī)優(yōu)勢多
定向能武器是利用能量束產(chǎn)生殺傷效果的武器。美國國防部將發(fā)展定向能武器納入國家安全范疇，作為維持美軍優(yōu)勢、增強(qiáng)導(dǎo)彈防御以及應(yīng)對地區(qū)沖突的關(guān)鍵手段，其中最受關(guān)注的是激光武器。
區(qū)別於傳統(tǒng)動能武器，以激光武器為代表的定向能武器具有以下特點(diǎn)。成本低。定向能武器發(fā)射成本遠(yuǎn)低於導(dǎo)彈等武器。能量密度高。能量束攜帶有較高的功率，如激光束的功率可達(dá)數(shù)百至數(shù)千千瓦，且截面較小，能夠獲得極高的能量密度。對抗困難。由於能量束具有高速、難以偵測等特點(diǎn)，目標(biāo)難以對打擊進(jìn)行預(yù)警、機(jī)動。使用靈活。定向能武器無需計算彈道，噪聲低、無后坐力，便於隱蔽和調(diào)整。
激光武器的上述優(yōu)勢契合反無人機(jī)的需求，有望成為一種有效的反無人機(jī)手段。早在上世紀(jì)90年代中期，美國、以色列就聯(lián)合開展戰(zhàn)術(shù)高能激光武器的研制，這是一種車載化學(xué)激光武器。本世紀(jì)初，美國又相繼開展機(jī)動戰(zhàn)術(shù)高能激光、激光復(fù)仇者、區(qū)域反彈藥防御系統(tǒng)等陸基激光防空武器研究，希望實現(xiàn)反巡航導(dǎo)彈、反火箭炮、反無人機(jī)等陸基防空功能。
2017年，洛-馬公司的“雅典娜”激光武器系統(tǒng)在白沙導(dǎo)彈靶場擊落5架無人機(jī)，展示了車載陸基激光武器在反無人機(jī)領(lǐng)域的作用。“雅典娜”激光武器系統(tǒng)是洛-馬公司為美國陸軍研制的光纖激光武器，載具為陸軍重型移動戰(zhàn)術(shù)卡車，功率可達(dá)到30千瓦。
“無力挑戰(zhàn)”大型無人機(jī)
不同於“雅典娜”激光武器，“利爪”激光武器系統(tǒng)是一種緊湊式、小型模塊化武器系統(tǒng)，重約270千克，功率范圍為2到10千瓦，可以集成在作戰(zhàn)車輛上，也可安裝在支架上使用，拆卸后可由4個行李箱大小的容器收納，兩名海軍陸戰(zhàn)隊員即可安裝操作。“利爪”激光武器系統(tǒng)可由發(fā)電機(jī)或電池組提供電力，操控簡單，由筆記本電腦和微軟Xbox手柄控制。
早在2015年，波音公司就公開了緊湊型激光武器系統(tǒng)的測試情況。當(dāng)時該武器系統(tǒng)在西弗吉尼亞州開展地面系留無人機(jī)攻擊測試，並參加美國國防部舉辦的“黑鏢”反無人機(jī)訓(xùn)練，跟蹤並擊落一架飛行中的無人機(jī)：鎖定無人機(jī)目標(biāo)后，武器系統(tǒng)利用激光照射目標(biāo)尾部，數(shù)秒后靶機(jī)尾部被擊穿並起火，隨后靶機(jī)尾翼等部位起火，繼而墜毀，全過程約15秒。緊湊型激光武器系統(tǒng)在攻擊時無跡可循，沒有影像和聲音，因此被稱為“寂靜打擊”。
2018年，針對美國海軍陸戰(zhàn)隊需求，波音開發(fā)出緊湊型激光武器系統(tǒng)原型機(jī)，代號“利爪”，其武器系統(tǒng)集成在聯(lián)合輕型戰(zhàn)術(shù)車輛上，借助車輛的柴油發(fā)電機(jī)提供電力。不久，“利爪”激光武器系統(tǒng)原型機(jī)在弗吉尼亞州匡提科海軍陸戰(zhàn)隊基地舉行的現(xiàn)代海軍裝備展覽會上首次公開展示，並於今年交付。與陸軍的車載定向能系統(tǒng)不同，“利爪”激光武器系統(tǒng)不是一種獨(dú)立的反無人機(jī)系統(tǒng)，而是系統(tǒng)的一個重要組件。
“利爪”激光武器系統(tǒng)的主要攻擊目標(biāo)是I類和II類無人機(jī)，能夠在數(shù)分鐘內(nèi)擊落十余個中小型無人機(jī)目標(biāo)，但對大型無人機(jī)無能為力。除反無人機(jī)功能外，“利爪”激光武器系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)還包括反導(dǎo)彈、致盲偵察設(shè)備等。
實用前景不樂觀
有分析認(rèn)為，面對反無人機(jī)需求和蜂群作戰(zhàn)等新型戰(zhàn)法，導(dǎo)彈等傳統(tǒng)防空武器存在靈活性差、費(fèi)用高昂等問題，激光武器是應(yīng)對挑戰(zhàn)的有力方式。
陸基反無人機(jī)是激光武器的重要應(yīng)用領(lǐng)域。目前看，以“利爪”為代表的激光武器面臨能量轉(zhuǎn)換效率低、對電網(wǎng)及熱管理能力需求嚴(yán)苛、受大氣條件影響顯著等問題，需要針對性開展研究，突破關(guān)鍵技術(shù)，提升激光武器和平臺的效能。另外，激光武器系統(tǒng)部署在戰(zhàn)車、飛機(jī)等平臺時，面臨載具震動和過載等挑戰(zhàn)，需要開展相應(yīng)的控制技術(shù)，以保証正常運(yùn)行與精確瞄準(zhǔn)、發(fā)射。同時，隨著定向能武器功率等級的提高，武器系統(tǒng)需要平臺在短時間內(nèi)提供超大輸入功率，將電能轉(zhuǎn)換為激光等粒子束，目前這一過程的效率尚處於較低水平。為提供足夠的能量，平臺的能量系統(tǒng)需要具有大功率輸入及轉(zhuǎn)換能力。另外，在瞬時高功率脈沖下，還需要維持能量系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以保証平臺及其他系統(tǒng)的正常工作，這對相關(guān)技術(shù)提出了更高要求。
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