從美軍新裝備看未來鐳射武器發展

來源：小白醬講趣事 釋出時間：2022-12-20 10:50

　　導讀：日前，美海軍接收了第一套可裝載於驅逐艦上的鐳射武器——HELIOS。據美媒報道稱Preble驅逐艦是第一艘裝備該武器的艦艇，同時其也是第一艘將鐳射武器和宙斯盾作戰系統結合的艦艇，HELIOS的列裝極大增強了Preble驅逐艦的打擊能力，使其在戰場作戰時有更多樣的作戰形式。那麼鐳射武器到底有何優勢?目前美方鐳射武器的發展情況又是怎樣?未來鐳射武器的發展又會遇到什麼挑戰和機遇呢？

　　鐳射武器的優勢

　　鐳射武器是一種沿一定方向發射強鐳射，對敵方光電裝置或武器系統中的光電探測系統造成毀傷，從而對敵方武器系統形成打擊的新型武器。隨著技術和研發逐漸成熟，高能鐳射武器將成為一種攻防兼備、高效費比、優勢明顯的新概念武器，其優勢不斷顯現，在未來複雜電磁環境下，具有特別重要的軍事應用價值。

　　鐳射武器具有殺傷速度快和作戰反應速度快的特點。鐳射武器依靠原子能級躍遷產生的鐳射束來攻擊目標。其響應速度為光速，光速約為30萬km/s，在發射瞬間就可摧毀目標，使攻擊目標絲毫沒有反應時間。鐳射武器具有“外科手術式”的精確打擊能力。鐳射束能量高度集中,穿透力強,毀傷效應大，其發散角很小，命中精確度很高，可以有效打擊敵薄弱部位，只對目標本身甚至其中的某一部位造成破壞。

　　成本效益高，具有高效費比。美海軍將高能鐳射武器視為挫敗非對稱威脅、節約動能效應器，以對抗更強大空中與水面威脅的更具效費比的一種手段。相比較地對空導彈等一枚從幾萬到幾十萬美元不等的高昂成本相比，鐳射武器發射一次的成本可以降低到幾美元。目標切換迅速，機動靈活性強。鐳射武器發射時受後坐力影響較小，射擊頻率較高。用鐳射攔擊多目標時，透過控制射束,可快速改變攻擊方向，目標切換迅速，靈活地對付多個目標，使得系統連續作戰能力大大提升。此外，鐳射武器還可以根據需求作為攻擊性武器，也可以作為防禦性武器。在前方和後方都可以發揮巨大作用。

　　應用廣泛，具有整合性。鐳射武器不僅具有殺傷力，還可以幫助增強海軍的情報、偵察和監視能力。HELIOS鐳射器集成了光學眩目器和監視功能，可以對抗無人機和快速攻擊艇。透過整合到宙斯盾系統中，鐳射武器可以提升反情報監視和偵查功能，並有效提升作戰系統的情報偵察能力。

　　有效提升驅逐艦的防空反導效能。美海軍致力於加強態勢感知和反導分層防禦能力建設。HELIOS系統旨在研發部署於美海軍水面艦艇具備情報收集、偵察(ISR)和反無人機能力的鐳射武器系統。透過將150kW級鐳射武器繼承到宙斯盾作戰系統中，美海軍可有效提升下一代驅逐艦DDG(X)的態勢感知能力，同時提升應對非對稱威脅目標的作戰效能和末端防禦反艦巡航導彈能力，甚至可能具備攔截高超目標的能力。

　　美鐳射武器的發展現狀

　　艦載鐳射武器根據功率大小和武器用途不同，分為艦載戰術鐳射武器和艦載戰略鐳射武器，按照對目標的毀傷效能不同又分為艦載軟殺傷鐳射武器和艦載硬殺傷鐳射武器。本次研發裝備的太陽神HELIOS鐳射武器系統就是一款高功率的艦載硬殺傷鐳射武器，高達60kW以上的全功率執行效果賦予了擊毀來襲的導彈、炮彈、無人機以及海面小艦船的能力。同時，美軍也研究開發出較低功率的“奧丁”系統，2020年，美國“杜威”號驅逐艦成為了第一艘裝備“奧丁”系統的阿利伯克級級驅逐艦，透過光學炫目攔截器造成軟殺傷，能夠有效對抗多種使用光電、紅外感測器的艦艇、飛行器和巡航導彈等。

　　其實，早在2011年，美軍安裝於自防禦試驗艦上的MLD原型機就已經在海上進行首次殺傷鐳射發射測試，測試物件為一艘1.6km外的運動遙控靶艇，實現了鐳射對目標的有效殺傷，這標誌著美國海軍已經突破關鍵技術，並能夠將鐳射武器應用於海面實戰環境之中。

　　車載平臺具有載重能力強和機動能力好等優勢，遂行要地防空、伴隨防空、野戰防空以及城市安防等多樣化任務，是對傳統防空體系的有效補充。美國陸軍高度重視車載戰術鐳射武器的發展，自上世紀90年代就開啟了路基鐳射武器研製計劃“戰術高能鐳射武器”(Tactical High Energy Laser, THEL)。

　　而車載鐳射武器大致又分為兩類，一類是以重型卡車為平臺的高能鐳射演示系統即HEL MD，該鐳射器輸出功率為10kw，在三輪測試中，成功擊落了150多架無人機、火箭和其他的敵方模擬目標。與此同時，這種鐳射武器能夠在不同環境下持續瞄準、追蹤並擊中一系列的目標。

　　另一類則是以輕型機動戰車為平臺搭建的高能鐳射炮。自2018年以來，美國陸軍啟動的多工高能鐳射(MMHEL)專案主要用於“保護機動旅戰鬥隊免受無人駕駛航空系統，直升機已經火箭、火炮和迫擊炮的傷害”。兩類鐳射武器都受限於車載平臺空間小、能源供給有限等原因，射程只能針對數公里範圍內的近程機動防空，但仍能帶給地面戰場環境較大影響。

　　隨著近年來固態鐳射技術取得突破性進展，原基於化學鐳射技術研製武器瓶頸如今迎刃而解，美軍將鐳射發展重心投入到全電激勵固態鐳射技術，發展鐳射器輕小化技術。據公開報道，美軍正在開展大型飛機電鐳射器、低功率鐳射反導武器等專案開發，各專案正按計劃穩步推進，並取得標誌性進展。

　　大型飛機電鐳射專案(ELLA)將鐳射器整合到B-1B轟炸機上，實現典型的對地打擊。低功率鐳射反導武器演示系統(LPLD)顧名思義集中研發一種低功率的鐳射器以實現高空長途航行時無人機的高能鐳射反導。自防禦鐳射演示專案(SHiELD)，其起初時是研發一臺能夠整合入戰鬥機相容的吊艙內以保護戰機免受導彈攻擊，但美軍依然致力於其攻擊效能的研發，以求對上升段的彈道導彈進行攔截打擊。

　　機載鐳射武器逐漸不限於單種戰鬥機使用。將鐳射武器系統與不同飛機平臺整合，滿足不同平臺對鐳射武器的使用需求，搭載可適配不同機型的子系統模組，演示驗證中展示在空對空導彈和地對空導彈威脅下的自衛能力，最終形成具備攻防兼備多種作戰能力，適合不同平臺的鐳射武器系統。

　　未來的機遇和挑戰

　　未來，鐳射武器將基於多平臺進行研製和搭載。美國國防部副部長邁克·格里芬最近在一次國防記者聚會上說：“美國正在加大對鐳射武器和微波武器的研究力度，將會盡快裝備到地面部隊、空軍以及部署到太空之中。”表明美國將進一步將鐳射武器覆蓋在全軍各兵種中，將搭載平臺全面化。在鐳射武器的試驗中，已知驅逐艦、兩棲攻擊艦、裝甲車、卡車、戰鬥機、直升機、無人機等多種試驗搭載平臺。

　　緊湊、高可靠、高光束質量是鐳射武器發展的重要方向。研製出高功率鐳射武器將成為未來鐳射武器發展關注的重點問題。鐳射武器要高效毀傷目標，要滿足兩個條件：一是鐳射束能量足夠強，二是在目標上作用的時間足夠長。要解決這兩個問題，首先要有功能強大的鐳射器，還要有效能優異的光束控制和發射裝置，以確保擁有能量充足的鐳射，並且發出的鐳射能量高度集中。

　　與此同時，鐳射武器也面臨諸多挑戰。具有高毀傷能力的鐳射武器需要有高精度的瞄準跟蹤系統、強大的供能系統、散熱裝置、克服大氣效應等裝置提供支撐。這些裝置成為了研發人員必須跨越的難關。一是供電需求要求高，能量儲存裝置難以實現輕量化和小型

　　化。供電模組體格龐大限制了高功率鐳射武器在各類平臺的應用。同時，有限的電源效率也影響著鐳射武器的實戰化戰術運用。

　　二是光束跟瞄技術需要更高穩定性和更高精度。打擊無人機、彈道導彈等高速移動目標，對光束跟瞄技術的穩定性和精度提出了更高要求。三是鐳射武器存在的一些先天性缺陷需要提出改進方案。鐳射武器易受天氣以及周圍環境影響，使得使用效果大打折扣。比如鐳射光束難以在大霧、大雪、大雨和沙塵天氣發揮作用;大氣擾動、散射易引起鐳射能量衰減;在丘陵、多山、植被茂密的地域或高樓林立的狹窄城市環境中使用時效果大打折扣等等。總的來說，鐳射武器研發隨任重道遠，但如日方升，來日方長。隨著技術水平的不斷提高，鐳射武器研發過程中遇到的瓶頸也將逐一被攻克，鐳射武器必將在未來的戰場上大放異彩。