中國(guó)網(wǎng)12月22日訊12月10日,美海軍研究辦公室宣布,海軍的“激光武器系統(tǒng)”(LAWS)在戰(zhàn)艦上部署并成功實(shí)施演示驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果超出預(yù)期。此次部署是定向能武器有史以來的首次部署。該尖端的武器系統(tǒng)將為美海軍帶來重要的新能力,其在戰(zhàn)艦上的成功試驗(yàn),也預(yù)示著激光武器時(shí)代正式開始。
發(fā)軔于冷戰(zhàn),軍事強(qiáng)國(guó)的海軍與激光武器“不解的情緣”
自20世紀(jì)60年代第一臺(tái)激光器問世以來,世界各軍事強(qiáng)國(guó)就開始致力于發(fā)展高能激光武器,以實(shí)現(xiàn)將激光武器應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)。冷戰(zhàn)時(shí)期,前蘇聯(lián)海軍就曾用激光器致盲北約飛機(jī)機(jī)組成員和直升機(jī)飛行員;英國(guó)也曾基于工業(yè)激光器研制了激光炫目系統(tǒng),并在1982年的馬島海戰(zhàn)中首次應(yīng)用,隨后還將其作為輔助性武器和非致命性自防御手段,裝備英國(guó)海軍艦艇奔赴海灣戰(zhàn)爭(zhēng)。這些激光武器主要是低能固態(tài)激光器,用于干擾即“軟殺傷”用途,具有功能和威力上的局限性。與此同時(shí),在“硬殺傷”激光武器方面,美海軍從20世紀(jì)70年代開始研究武器級(jí)高能激光器,將重點(diǎn)放在了可實(shí)現(xiàn)更高能量級(jí)的化學(xué)激光器上1978年3月,由美國(guó)湯普森·拉莫·伍爾德里奇公司開發(fā)的演示實(shí)驗(yàn)樣機(jī)—海軍先進(jìn)化學(xué)激光器進(jìn)行了首次試驗(yàn),波束控制設(shè)備采用了休斯公司研制的海軍位置跟蹤器。試驗(yàn)中,該樣機(jī)成功在彈道垂直方向擊落了低空、高速飛行中的“陶”式導(dǎo)彈。
到20世紀(jì)70年代末,美海軍又研制出兆瓦級(jí)氟化氘高能激光器演示機(jī),稱為中波紅外線高級(jí)化學(xué)激光器。隨后,美海軍在新墨西哥州的白沙導(dǎo)彈試驗(yàn)場(chǎng)分別建造了二氧化碳?xì)鈶B(tài)激光器和氟化氘化學(xué)激光器,成立了高能激光系統(tǒng)試驗(yàn)場(chǎng)。1983年,高能激光器的開發(fā)改由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局接管,海軍則主要負(fù)責(zé)管理高能激光系統(tǒng)試驗(yàn)場(chǎng)項(xiàng)目。1989年,該項(xiàng)目成功運(yùn)用激光在垂直彈道方向擊落了一架以2.2馬赫速度飛行的BQM-34靶機(jī),但隨后進(jìn)行的來襲目標(biāo)對(duì)抗試驗(yàn)卻以失敗告終。之后很長(zhǎng)一段時(shí)間,激光帶來的“熱暈”效應(yīng)始終無法得到解決,不僅不能滿足為艦艇提供自防御能力的要求,而且上述化學(xué)激光器因含有劇毒化學(xué)物質(zhì)并會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的廢水,受到美國(guó)海軍內(nèi)部的批評(píng),認(rèn)為其并不適合在艦艇上使用。
20世紀(jì)90年代,隨著固態(tài)激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,其產(chǎn)生的激光束能量逐漸達(dá)到與化學(xué)激光器相當(dāng)?shù)那呒?jí),重新喚起了美海軍的興趣。固態(tài)激光器更加安全,而且穩(wěn)定性好、體積較小,具有良好的艦載化前景。但與化學(xué)激光器相同,固態(tài)激光器同樣存在大氣中傳輸衰減的問題。因此,美海軍將研究的重點(diǎn)放在如何降低激光傳輸?shù)哪芰克p問題上。分析發(fā)現(xiàn),要徹底解決該問題,必須實(shí)現(xiàn)激光波長(zhǎng)在不同大氣環(huán)境中的自由調(diào)節(jié),而自由電子激光技術(shù)恰具這一特性,在美海軍當(dāng)時(shí)發(fā)布的高能激光器路線圖中,將自由電子激光技術(shù)確定為未來最具發(fā)展?jié)摿Φ呐炤d激光武器技術(shù)。自由電子激光器輸出功率可達(dá)兆瓦級(jí),較固態(tài)激光器千瓦級(jí)輸出功率有著不可比擬的優(yōu)勢(shì),但也帶來了系統(tǒng)體積龐大、配套設(shè)備不成熟、防護(hù)要求高等一系列技術(shù)難題,短期內(nèi)無法達(dá)到艦載化的要求。為了盡快發(fā)展出可在艦艇上部署使用的激光武器,美海軍繼續(xù)推進(jìn)自由電子激光技術(shù)長(zhǎng)期開發(fā)和應(yīng)用研究,加大對(duì)固態(tài)激光技術(shù)的投入,并啟動(dòng)了固態(tài)激光武器系統(tǒng)的研制工作。
激光武器雖有高效費(fèi)比、低附帶損傷等優(yōu)勢(shì),但需克服兩大“頑疾”
艦載激光武器發(fā)射使用成本約為每發(fā)1美元,而美海軍近程防空攔截導(dǎo)彈發(fā)射成本為100-140萬(wàn)美元,遠(yuǎn)程防空和反導(dǎo)導(dǎo)彈的發(fā)射成本更高達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元。因此,美海軍在攻擊成本較低的飛行目標(biāo)時(shí),使用激光武器可大大提高費(fèi)用比,且有利于降低艦艇的采辦成本。常規(guī)艦載武器系統(tǒng)只能裝備數(shù)量有限的攔截彈,一旦用盡則需要重新裝填,必然影響作戰(zhàn)響應(yīng)時(shí)間。目前,美海軍“密集陣”近防武器系統(tǒng)在不裝填彈藥的情況下僅能對(duì)抗有限數(shù)量的目標(biāo),而由電力驅(qū)動(dòng)的激光武器只要連續(xù)供電且具備持續(xù)冷卻能力即可實(shí)現(xiàn)不間斷的目標(biāo)攔截。因此,激光武器在理論上可擁有無限彈藥,使艦艇自防御能力更強(qiáng)。激光束以光速直線傳播,可在一瞬間命中目標(biāo)。因此,激光束更容易集中在目標(biāo)的某個(gè)特定點(diǎn)上,在數(shù)秒時(shí)間內(nèi)造成巨大傷害。
激光武器不僅能精確打擊,且發(fā)射的光點(diǎn)尺寸直徑僅為數(shù)厘米,攻擊目標(biāo)后一般不會(huì)對(duì)周圍物體造成傷害。此外,海軍艦艇在近港口海域使用近防武器時(shí),未能命中目標(biāo)的炮彈掉落下來可能對(duì)港口區(qū)域造成連帶毀傷,因此其使用也受到一些限制。激光武器可有效解決這一問題。據(jù)美國(guó)海軍分析,在作戰(zhàn)使用中,將艦載激光武器系統(tǒng)融入現(xiàn)有常規(guī)艦載武器裝備體系,用艦載激光武器對(duì)抗首波誘餌彈攻擊,并將節(jié)省下來的攔截彈和近防武器彈藥用于攻擊下一波更猛烈的來襲目標(biāo),這種分工明確、多層重疊的防空火力網(wǎng),可使艦艇防空、反導(dǎo)的理論攔截率達(dá)到99%。
艦載激光武器系統(tǒng)較常規(guī)武器具備一系列優(yōu)勢(shì),但同樣存在許多技術(shù)難題。首先是在大氣中傳輸衰減的問題,造成其射程受大氣的影響,不具備全天候作戰(zhàn)能力。目前對(duì)激光在大氣中傳輸應(yīng)對(duì)湍流和“熱暈”效應(yīng)的探索和研究正在進(jìn)行中。其次是跟蹤瞄準(zhǔn)難度大的問題。目前國(guó)際上正在開展紅外跟蹤、電視跟蹤和激光雷達(dá)等光學(xué)跟蹤技術(shù)的研究,重點(diǎn)放在激光雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)研究。再次是抗飽和攻擊能力差。由于激光束一次只能攻擊一個(gè)目標(biāo),在一定時(shí)間內(nèi),激光雖然可以摧毀較多目標(biāo),但單個(gè)激光武器如果對(duì)抗多種武器同時(shí)來襲的飽和攻擊,則存在較大難度。最后是難以擊毀裝甲目標(biāo)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的問題,尤其是隨著射程增加,光束在目標(biāo)上形成的光斑也越大,激光功率密度隨之降低,殺傷力減弱。
(來源:中國(guó)網(wǎng))