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号导弹驱逐舰即将成为美海军第一艘装备高能激光武器的现役战舰,激光武器是指利用高能激光束摧毁目标的新概念

2020/03/13 21:48

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热点新闻:据美国《星条旗报》网站日前报道,美海军计划2021年在“普雷贝尔”号导弹驱逐舰上配备“太阳神”高能激光炮,用于拦截小型水面艇和无人机,届时该舰将成为美海军首艘搭载具备实战能力高能激光炮的驱逐舰。

舰载激光武器作战示意图

点评:激光武器是指利用高能激光束摧毁目标的新概念武器系统,其不仅可以直接摧毁目标结构,具备硬杀伤效果,而且能摧毁目标上的光学、电子系统,实现软杀伤,因此受到了世界各国的高度重视和青睐。近年来,美国为了实现“第三次抵消战略”的颠覆性创新制衡目标,并继续保持在未来战争中先进装备武器和关键技术能力的优势地位,不断加大激光武器发展的力度,并重点将舰载平台作为大型激光武器的主要发展方向, 使得舰载激光武器发展最为迅速,不断走向实战化。从未来发展来看,舰载激光武器作为新概念武器装备,正在形成新型海上作战能力,并通过提供一种崭新的杀伤机制,促使未来海上作战模式发生改变。

美国《星条旗报》网站近日披露,驻扎在珍珠港的“普雷贝尔”号导弹驱逐舰即将成为美海军第一艘装备高能激光武器的现役战舰。该报道称,隶属太平洋舰队的阿里伯克级驱逐舰“普雷贝尔”号将于2021年配备“太阳神”激光武器。外界评论认为,该事件是未来海战进入“定向能时代”的先兆。

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具备三大作战能力

美国海军“阿利·伯克”级驱逐舰发射激光武器想象图

激光武器利用光束输出巨大能量,与目标材料相互作用,产生不同杀伤破坏效应,是一种定向能武器。由于激光武器具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等特性,在光电对抗、防空作战中能够发挥独特作用。多年来,为保持装备发展“代差”优势,美军一直加紧激光武器研制工作,早在1977年美海军就曾推出中波红外高能激光武器,并进行一系列打靶试验。

舰载激光武器研发不断加快

十博体育 ,“太阳神”激光武器全称“高能激光与综合光学杀伤监视系统”,由洛克希德-马丁公司研发,最初作战目标是用激光干扰或灼伤敌方装备的监视传感系统。后来,美军对该武器作战性能进行扩展,大大提高其作战能力。据介绍,即将装备“普雷贝尔”号导弹驱逐舰的“太阳神”激光武器至少具备三大作战能力。一是“硬杀伤”能力。通过发射60千瓦高能激光束,对来袭的敌方导弹和无人机予以摧毁或瘫痪。二是“软杀伤”能力。通过发射低功率低激光,干扰或致盲敌方作战平台传感器等。此外,“太阳神”激光武器还可利用自身光学系统,作为光学雷达担任探测、监视和跟踪任务,配合舰上“宙斯盾”作战系统,强化其态势感知能力和防空反导能力。

美国对高能激光武器的研制由来已久,自世界上第一台激光器诞生以来,就开始着手研发军事用途的激光武器,特别是加强对舰载高能激光武器的研究,旨在执行各种防空反导等任务。1977年,美国海军开始研制“海石”计划中波红外高能激光武器,并在1987至1989年间进行了一系列打靶试验,成功摧毁一枚飞行中的“旺达尔人”导弹试验。该试验的成功对苏联构成了较大的威慑,在美苏对抗中发挥了积极的作用。

首艘部署亚太地区

冷战结束后,美国海军将作战重点从远洋转移到沿海区域,开始加强近防型激光武器的研制。2008年,美军启动了一项名为“海上激光演示验证”项目,其中包括一款“联合高能固态激光器”和为“战术高能激光器”研制的精确跟踪系统,其目的是验证舰载激光武器防御小型舰艇攻击的能力。2010年,美海军又研发出了一款“海上激光武器系统”,主体是一个最大输出功率为30千瓦可发射红外激光束的高能固态激光器,可独立安装到舰艇上或集成到“密集阵”近防武器系统上,主要目标是毁伤或干扰光电传感器、无人机、光电制导导弹,并增强雷达跟踪能力,以拦截无人机和水面小艇等小型目标。该系统于2012年在“阿利·伯克”级的“杜威”号导弹驱逐舰上进行了舰载测试,并于2014年12月成功击毁了一架“扫描鹰”无人靶机、一艘小型靶船和一枚RPG火箭弹。

另据报道称,“普雷贝尔”号导弹驱逐舰装备激光武器后,将率先部署亚太地区,外界认为,这一决定显然是意有所指。近年来,美军一直在亚太地区谋求所谓“航行自由”,遭到该地区一些国家的反对。美军认为,目前各类反舰导弹对美军水面舰艇构成前所未有的威胁,这些反舰导弹射程远、威力大、速度快,让“一弹沉一舰”“小艇沉大舰”变为现实。另外,随着无人机、无人艇等技术快速发展,“蜂群”作战已不远,这些都让美军舰艇上配备的防空导弹、密集阵近防系统等失去传统作战优势。在这一背景下,激光武器上舰无疑将增强舰艇的打击能力。在反导和反无人机作战中,“太阳神”激光武器“指哪打哪”,适合应对高机动作战目标。同时,它采用全舰电力系统供电,没有带弹量限制,单次发射成本不足1美元,可以有效应对敌方导弹和“蜂群”攻击。

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目前,美军尚未公布“太阳神”激光武器的相关测试数据。考虑到早在2014年美海军“海上激光武器系统”在测试中成功击毁一架“扫描鹰”无人靶机、一艘小型靶船和一枚RPG火箭弹的成绩,作为继任者,“太阳神”激光武器的实战能力将不低于前者。

美海军研发的一款“海上激光武器系统”,主体是一个最大输出功率为30千瓦可发射红外激光束的高能固态激光器

作战能力有局限

此次美海军计划配备的“太阳神”高能激光炮,与先前的舰载激光武器有很大的不同,被称为“高能激光与综合光学杀伤监视系统”,其特征是首次在一个武器系统中集成了三种作战功能。其中,第一种功能是“硬杀伤”功能,主要通过一种高能光纤激光器,可快速发射60千瓦级的高能激光束,未来还将计划把功率增强至150千瓦级,令敌方小型舰船或无人机瘫痪或毁坏。第二种功能是“软杀伤”功能,主要通过使用功率较低的激光,使敌方无人机上的光电/红外传感器 “目眩”或被迷惑,精确瘫痪后者的“情报、监视及侦察”设备,这是过去激光武器较难达成的功能,适用于执行一些高敏感任务。第三种功能是除了“软、硬”杀伤目标外,还可利用相关光学系统收集有关舰艇周围广大区域的情报、监视和侦察信息,与基于雷达的“宙斯盾”作战系统共享,让美军战舰在获得更强的态势感知能力的同时,具备更强大的反导能力。

尽管美军对舰载激光武器抱有较高期待,但从技术角度看,舰载激光武器的作战能力仍被怀疑,主要是激光武器本身的局限性所致。一方面,目前的激光武器由于功率不足,只能在视距范围内交战。另一方面,激光光束的能量在传输中会被大气吸收和散射,因此距离越远激光的打击效果越低,在雨、雪、雾、霾、大风等恶劣天候下,激光武器更是难以正常工作,因此无法全天候作战。

总体上来说,“太阳神”高能激光炮项目是美国长期以来一直实施的“水面海军激光武器系统”计划的重要组成部分,也是美军为加快高能激光武器计划研发与部署进程而推动的关键项目,具有很大的发展潜力和应用前景。美国海军作战部水面战办公室主任罗纳德·博客索尔近日在华盛顿举行的2019年定向能峰会上表示,美国海军将在两年内在导弹驱逐舰上进行批量安装激光武器系统,并对技术进行不断完善,从而最终在2020~2022年实现不需要对战舰进行大规模改装就可以进行快速部署的目标。可以预测,一旦该目标实现,将会极大推动美海军运用激光武器实现水面舰艇实战化的进程。

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美国海军还曾探索在“密集阵”近防炮基础上安装激光武器

将进一步提高舰艇防空能力

随着军事高科技的不断发展,各种新型制导武器纷纷涌现,比如法国的“飞鱼”、美国的“鱼叉”等,这类导弹尺寸小、速度快、威力大、可以由飞机、水面舰艇潜艇运载和发射,从各个方向实施快速攻击,具有很强的隐蔽性和很高的命中率,在多次海战中显示了威力,对水面舰艇构成了前所未有的威胁,而迄今为止,还没有一种系统能100%地拦截这些反舰导弹。为此,作为世界头号海军强国的美海军开始积极寻求新的手段,以解决日益复杂的海面防空问题。在这种情况下,舰载激光武器系统应运而生。

相比于传统的导弹和火炮,舰载激光武器具有极低的发射递增成本、极快的攻击速度、强大的多目标交战和迅速再瞄准能力以及取之不尽的载弹量等众多优点。首先,舰载激光武器的主要能量来源于舰船电力,单发燃料成本不超过1美元,而海军防空导弹成本动辄数百万美元甚至更高,战争成本“对冲”效果显著。其次,舰载激光武器不受载弹容量限制。一般来说,传统的海军舰载“密集阵”近程武器系统是一种采用火控雷达控制的加特自动炮,只能对付有限数量目标,之后还要花费一定时间重新填装。而舰载激光武器是一种不受弹匣容量限制的武器,只要保证舰船可提供电力充足和散热系统稳定就可以不断发射。最后,激光武器具有良好的可控性,可实现软硬杀伤结合,不仅可直接摧毁敌方目标,而且还可对敌方光电传感器干扰,进行有效的警示、毁伤动作,形成不同级别的震慑能力,并且激光武器发射的光斑发散直径小,只对辐照区有毁伤作用,即使未击中目标,也可以沿直线继续传播并不断在大气中衰减,减少无谓的附带毁伤。

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安装在舰船上进行测试的“海上激光武器系统”

正是由于舰载激光武器具备上述特征,美海军对其重视程度在不断提高。据美国国会研究服务机构2019年5月发布的报告披露,美国海军正在把舰载激光武器及其控制系统同舰艇的动力、冷却和作战管理系统进行整合。这是一项重要步骤,一旦成功后,未来高能激光武器上舰将不必增配额外电池,而是可以通过战舰上的动力系统,在电力能源充足的情况下,源源不断的发射激光,这不仅能够让美国海军有效拦截敌方导弹饱和式攻击,还能让大量省下的导弹用来进行反击,从而打破目前美国海军拦截敌方导弹的规则,满足“从击败能力相近的对手到对抗新的破坏性技术和不对称威胁的各种作战需要”。此外,美海军在安装舰载激光武器后,还可对传统舰载武器体系实现重大变革,为海军水面舰载平台提供高效和负担的起的点防御能力,从而使水面舰艇能够对抗和防御更多来自海面和空中的威胁挑战,改变未来海战模式。

技术缺陷制约舰载激光武器未来发展

从美国目前在研的舰载激光武器项目分析,功率大致都在几十或是几百千瓦量级,作战距离也基本都在几十海里以内,打击目标主要是小型无人机、水面小型快艇、迫击炮及低空和掠海飞行目标,主要充当中近程防空武器系统,同时兼顾一些特定环境的攻击使命。同时,舰载激光武器作为一种新型海战武器装备,以光速交战提供了一种崭新的杀伤机制,将促进海军分布式杀伤的落实部署,并完善现有动能武器的某些不足,因此成为美海军重点发展的方向。

但是,由于受到自身技术特点影响,舰载激光武器也存在着众多缺陷难以解决。首先,受到自然条件因素的限制较多。由于激光在大气中呈直线传播,舰载激光武器交战视距会受限,因此无法应对超视距和中间有阻挡的目标,如在视距外的水面舰船和来袭的反舰导弹等。而且,大气中的水汽、盐粒、烟尘等物质还会吸收和散射激光束,大气扰动也会让激光散焦,从而降低打击效果。虽然目前美军舰载激光武器系统可以利用自适应光学系统矫正一定的不利影响,但在如果出现雨、雪、雾、霾、大风等恶劣海况,还是难以正常工作,因此不具备全天候作战能力。

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激光武器能够大幅提升军舰的抗饱和打击能力

此外,目前舰载激光武器存在的热晕效应也难以解决。我们知道,如果激光对目标持续照射过久,就会使光路空气被加热,从而导致激光束散焦,影响指定目标毁伤能力,这就是所谓的热晕效应,而这种热晕效应反映在海战中,就会降低激光对沿直线向舰船迎面而来的舰船打击能力。通常来说,激光功率越高,热晕效应影响越明显。而对于低功率激光武器来说,也存在对付安装有防护、抗烧蚀和高反表面层的目标以及快速旋转、翻滚目标时,有能量密度不足,难以持续对打击区域聚焦的问题。这些技术缺陷都成为美海军在未来为新型舰艇装备激光武器时所必须顾虑的重要因素。

(兵韬志略是由南京大学亚太发展研究中心研究员凌云志为澎湃防务栏目开设的个人专栏,盘点近期重大防务事件,评点信息背后暗藏的玄机,剥茧抽丝、拂尘见金,两周一期,不见不散)

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