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鐳射武器顯威反導戰場

2018年09月27日 08:57:47 來源: 中國青年報

    近年來,美國等世界軍事強國在發展“以導反導”武器係統的同時,大力研發各類反導新技術。美國導彈防禦局近日發布公告稱,授予通用原子公司電磁係統分公司一份總價高達1.34億美元的合同,旨在研發可搭載在高空長航時無人機上的鐳射反導係統。美軍近年來持續加大對反導新技術的研發投入力度,鐳射反導已經成為其重點發展項目。

    鐳射武器將改變未來戰爭規則

    鐳射武器是利用高能量密度射束替代常規彈頭的定向能武器,通常由産生光源的鐳射器和具有跟蹤、瞄準和發射功能的光束定向器組成。鐳射武器利用沿一定方向發射的高能量鐳射束對遠距離目標,通過加熱、輻射等破壞方式實施攻擊。

    鐳射武器係統根據作戰用途,可分為戰術鐳射武器與戰略鐳射武器兩類。戰術鐳射武器主要應用于光電對抗和戰術防空作戰,可通過破壞光電傳感係統癱瘓敵方作戰裝備,還可直接燒毀敵方坦克、飛機、無人機等重要軍事目標。戰略鐳射武器主要用于攻擊彈道導彈和在軌衛星,射程通常在幾百到幾千米,鐳射功率在千萬瓦級以上。

    鐳射武器屬于新概念武器,具有能量傳輸速度快、作戰使用靈活性強、火力轉移速度快,以及抗飽和攻擊能力強、殺傷效果多樣化、作戰使用效費比高等特點,可在未來戰爭中,特別是反導作戰中發揮獨特優勢。

    早在上世紀60年代,鐳射技術誕生之時,美國就發現了其在軍事上的巨大發展潛力,不惜投入巨資發展鐳射武器。但在過去較長時期內,利用鐳射束直接摧毀目標存在著一係列技術壁壘。在逐步克服各類技術障礙之後,鐳射武器發展進入了“快車道”。此後,美國將鐳射武器係統引入導彈防禦作戰中,機載鐳射反導項目隨即開工。

    鐳射反導屬于戰略鐳射武器,其破壞敵方導彈主要採取鐳射致盲和鐳射摧毀兩種方式。鐳射致盲是利用鐳射輻射導引頭的光電探測器,使之暫時性致盲,導致彈道導彈失去對目標的跟蹤能力而造成偏航脫靶,從而喪失殺傷力。鐳射摧毀是利用強鐳射直接摧毀敵方目標,以達到永久性摧毀敵方裝備的目的。鐳射摧毀主要由高能鐳射武器來完成。

    機載鐳射反導係統一旦研制成功,就可投入未來導彈攻防作戰之中。美軍也設想了一套機載鐳射係統的反導作戰流程:搭載高能鐳射的空中平臺可依托臨近目標發射地域或海域的前沿基地、航母編隊進行部署。在導彈預警係統發現敵方導彈發射平臺徵候情報時,即刻升空靠近導彈發射區域。在預警係統截獲敵方導彈發射信號後,機載鐳射係統接收指令並實施攔截。

    美國為何傾力研發鐳射反導技術

    近年來,美國加速鐳射武器係統在反導領域的應用,主要是由于鐳射武器具有常規反導攔截係統無法比擬的優勢:鐳射武器作戰反應速度快、射擊精準度高,可針對敵方導彈目標進行暫態攻擊;它抗幹擾性能好,鐳射傳輸幾乎不受電磁環境幹擾影響;鐳射武器具備多種殺傷效果,可對導彈目標産生燒穿、解體、引燃、引爆、致盲等多種毀傷效果,攔截概率將大幅提升。

    除考慮到鐳射武器優越的作戰性能,美國多年來持續推進鐳射反導技術研發,還有其他多方面考量。

    導彈防禦係統按照攔截時機不同可分為三個階段:助推段、中段和末段。目前,美國發展比較成熟的是中段和末段攔截係統,而助推段反導由于技術難度大等原因,一直未能有實用化的武器入役。

    但實現對彈道導彈目標的“全程多段”覆蓋式攔截,始終是美國導彈防禦係統的發展方向。事實上,從導彈飛行的階段來看,越早攔截效果就越好,一旦助推段攔截成功,被擊落的敵方導彈的碎片殘骸都將落在敵國境內,不會給己方帶來任何損失。

    由此可見,從作戰效果角度來看,在導彈助推段實施攔截可謂事半功倍。鐳射反導正是通過無人機搭載高能鐳射在助推段實施攔截,因此該項目也成為美國導彈防禦局重點發展的反導項目之一。

    目前,美軍發展較為成熟的陸基和海基反導攔截係統,受限于平臺機動能力和部署、使用地域或海域范圍等問題,僅能滿足重點區域的反導防禦需求,在機動作戰、保衛區域覆蓋范圍等方面存在較大的局限性。戰時,也較難前出至敵方彈道導彈發射地域、海域附近實施攔截。

    而機載鐳射反導,與陸基和海基反導攔截係統相比,具有機動性能好、反應速度快等優點,可在其他空中平臺掩護下,前出實施助推段攔截;還可根據敵方導彈威脅的具體情況,迅速對敵方威脅變化作出響應,改變攻擊方向和攻擊目標,從而更加靈活、有針對性地實施反導作戰。

    近年來,美國在研發新的反導技術上更加注重經濟可承受性這一問題,充分考慮反導作戰的成本。雖然鐳射反導項目還在研發階段,研制費用較高,但該係統一旦研發成功並投入部署,其作戰使用費用較低。

    按美國導彈防禦局的計劃,高能鐳射器每次射擊所耗費的化學燃料為1000~2000美元,即便射擊40次摧毀一枚導彈,總計成本也才約合4萬~8萬美元。而美國“宙斯盾”反導係統目前使用的“標準-3”IA攔截彈的單枚造價就達900萬~1000萬美元,改進型的“標準-3”IIA攔截彈單枚造價高達1500萬美元。兩者相比,鐳射反導的作戰效費比明顯高于傳統“以導反導”的攔截手段,因而對美國軍方極富吸引力。

    無人機鐳射反導何時可以投入實戰

    在利用鐳射武器進行導彈防禦的研究工作上,美國走在了世界的前面。美軍1996年啟動的機載鐳射器項目,計劃以改型的波音747-400F飛機作為發射平臺,以産生高能鐳射的化學氧碘鐳射器為核心,配置跟蹤瞄準係統和光束控制與發射係統,利用鐳射作為能量直接毀傷敵方導彈目標。

    但該項目由于多種原因2011年被美國國防部叫停。盡管如此,美軍仍不願放棄鐳射反導這一作戰概念的潛在優勢,積極探索更加切實可行的鐳射反導方案。

    2016年2月2日,美國國防部導彈防禦局在其2016財年預算中安排了“定向能研究”計劃,該計劃內的“無人機鐳射反導”研究項目,旨在將高效緊湊的鐳射武器整合到無人機上,用于實施助推段導彈攔截。

    近日,美國導彈防禦局再次將“無人機鐳射反導”提上議事日程,計劃2023年前完成無人機機載鐳射武器的研制、整合和試驗,提出將使用MQ-9這類長航時無人機搭載鐳射武器,對助推段彈道導彈進行攔截。目前,美國導彈防禦局已與工業界和部分大學開展合作,共同研究無人機機載鐳射反導技術,並計劃2021年制造出驗證機。

    無人機機載鐳射器反導項目並非之前的機載鐳射項目的簡單回歸。美國導彈防禦局希望其無人機機載鐳射反導項目能解決此前項目中暴露的多個問題。雖然,用于戰略導彈防禦的鐳射武器還在試驗階段,離實戰運用還很遙遠,但隨著鐳射係統的發展,100~150千瓦級的武器級鐳射已越過實用化門檻,且小型化潛力很大,為無人機鐳射反導項目帶來了新的希望。

    鐳射反導面臨諸多技術難題

    將鐳射武器應用于反導領域是一項龐大的係統工程,雖然目前美軍的鐳射武器已接近實戰化運用的邊緣,但仍存在技術風險。事實上,作為新型武器,鐳射武器自誕生起就面臨著多方挑戰和質疑。鐳射反導項目的進展也幾經波折,曾遭遇“下馬”的危機。

    目前,鐳射反導係統存在一些關鍵技術亟待解決:無人機鐳射反導項目受限于15~30千瓦功率的規模,鐳射功率不夠高,僅能應對小型目標;其射程有限,只能對付數公里范圍內的小型無人機和車輛船只等目標,距離研制出可在對方防空導彈射程外擊毀彈道導彈的鐳射器,尚需時日。

    無人機鐳射反導計劃在導彈飛行助推段進行攔截,但目前尚無法解決有效預警、探測等問題。此外,鐳射反導項目還需要解決例如大氣幹擾造成鐳射傳輸損耗等技術難題。

    由于存在上述問題,雖然美軍鐳射反導項目的研發工作取得了一定進展,但其發展仍然面臨著技術、資金等各方面的問題,完全部署部隊並形成真正戰鬥力還有很長的路要走。

    鐳射武器重新定義了戰場上的時間概念,其作戰方式也被稱為“發現即殺傷”。隨著高能鐳射在反導領域的應用,未來導彈攻防作戰樣式或將發生深刻變革。

【糾錯】 [責任編輯: 蔡琳琳 ]
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