美軍高能激光武器：短期難以跳出研制“螺旋”

　　據(jù)外媒近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)海軍在今年2月的一次試驗(yàn)中，首次使用激光擊毀了一枚巡航導(dǎo)彈，稱(chēng)其是“定向能技術(shù)武器化過(guò)程的開(kāi)創(chuàng)性成就”。舊聞新報(bào)，頗有些“按捺不住”的意味。

　　有專(zhuān)家認(rèn)為，作為最早著手研發(fā)激光武器的國(guó)家之一，長(zhǎng)期以來(lái)，美國(guó)一直未能讓圖紙中的設(shè)想變?yōu)槭种性谖盏默F(xiàn)役武器，而面對(duì)自身軍事技術(shù)優(yōu)勢(shì)有所“縮水”的現(xiàn)實(shí)，美國(guó)人似乎急于在激光武器領(lǐng)域有所建樹(shù)。

　　那么，美軍在激光武器研究方面究竟有何打算?具體進(jìn)展如何?試驗(yàn)中的高能激光武器距離列裝還有多遠(yuǎn)?請(qǐng)看解讀——

　　美軍高能激光武器

　　短期難以跳出研制“螺旋”

　　■楊王詩(shī)劍　　

　　俄“佩列斯韋特”激光武器平臺(tái)電腦效果圖。

　　緊鑼密鼓推進(jìn)，急于成型

　　激光武器是一種用激光束攻擊目標(biāo)的定向能武器。從20世紀(jì)60年代末70年代初起，美軍就開(kāi)始研發(fā)激光武器，大致經(jīng)歷了兩個(gè)發(fā)展階段。

　　第一階段是實(shí)現(xiàn)“軟殺傷”。即利用激光束干擾目標(biāo)視場(chǎng)，類(lèi)似于通過(guò)“強(qiáng)光晃眼”的辦法使對(duì)方失能退出戰(zhàn)斗。這類(lèi)武器對(duì)激光束的功率要求不高，一般只有幾十到幾百瓦，技術(shù)難度較低，不少?lài)?guó)家在這方面已有研發(fā)成果，且部分已在戰(zhàn)場(chǎng)上使用。主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是用于照射敵方戰(zhàn)斗人員的眼睛，使其暫時(shí)失明，例如美軍曾經(jīng)研制的“激光步槍”;另一類(lèi)是安裝在各類(lèi)作戰(zhàn)平臺(tái)上，用來(lái)干擾對(duì)手武器裝備的光電設(shè)備，使其失去觀瞄、制導(dǎo)等功能，比如英阿馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中，英國(guó)皇家海軍裝備的“激光眩暈器”就是這類(lèi)裝備。考慮到可能造成誤傷，美軍已經(jīng)禁用了第一類(lèi)裝備。

　　第二階段是追求“硬殺傷”。旨在通過(guò)高功率激光照射產(chǎn)生熱能直接毀傷目標(biāo)，通常被稱(chēng)作高能激光武器，這也是美軍研發(fā)激光武器的初衷和一直以來(lái)追求的目標(biāo)，已被納入所謂的第三次“抵消戰(zhàn)略”重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。按照美國(guó)國(guó)防部的定義，高能激光武器的平均輸出功率要大于等于20千瓦或每個(gè)脈沖能量大于等于30千焦。近年來(lái)，美軍在推動(dòng)這類(lèi)激光武器研制上進(jìn)度明顯加快。

　　一是收縮“戰(zhàn)線”。一改此前“攤大餅”似的發(fā)展模式，聚力推進(jìn)功率在10千瓦至150千瓦間的激光武器實(shí)用化，突出陸海基戰(zhàn)術(shù)激光防御建設(shè)，將此前分散在各軍種和國(guó)防部的項(xiàng)目整合成5個(gè)大項(xiàng)，連續(xù)兩個(gè)財(cái)年暫停給技術(shù)難度大、短期難見(jiàn)效的激光反導(dǎo)武器研究項(xiàng)目撥款。

　　二是持續(xù)增資。從2016財(cái)年開(kāi)始，美國(guó)防預(yù)算持續(xù)增加對(duì)定向能技術(shù)研究的投入，經(jīng)費(fèi)配置明顯向“先期部件研制與樣機(jī)開(kāi)發(fā)”層級(jí)以上的科研活動(dòng)傾斜。2017至2019財(cái)年期間，美國(guó)用于定向能武器研制的支出提高了一倍以上。特別是2018年新的美國(guó)國(guó)防戰(zhàn)略報(bào)告頒布后，美陸海軍定向能武器預(yù)算年均分別上升了23%和28%左右。

　　三是加緊驗(yàn)證。近3年，美軍激光武器實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證活動(dòng)頻次顯著增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅2020年至2021年兩年間，就進(jìn)行了近10次試驗(yàn)，包括擊毀無(wú)人機(jī)、無(wú)人船、導(dǎo)彈等目標(biāo)的作戰(zhàn)試驗(yàn)，以便為未來(lái)量產(chǎn)和實(shí)戰(zhàn)部署積累數(shù)據(jù)?！　?/p>

　　“佩列斯韋特”激光武器(局部)。

　　彎路之后“改道”，源于焦慮

　　在高能激光源發(fā)生裝置的技術(shù)路徑選擇上，美軍起初考慮的是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生激光。最顯著的成果就是美國(guó)陸軍與以色列合作研制的戰(zhàn)術(shù)高能激光武器。它采用氟化氘激光器，可有效攔截20千米以外的導(dǎo)彈或5千米以外的火箭彈。

　　不過(guò)，隨著對(duì)激光功率要求的提升，化學(xué)激光器存在的體積難以控制、維護(hù)性較差、打擊持續(xù)性不足等先天缺陷漸漸暴露出來(lái)。美國(guó)空軍曾在氧碘激光器基礎(chǔ)上啟動(dòng)了“戰(zhàn)術(shù)高能激光戰(zhàn)斗機(jī)”項(xiàng)目，旨在給戰(zhàn)機(jī)配備用于近程防御的激光武器。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果要實(shí)現(xiàn)100千瓦的功率輸出，氧碘激光器將重達(dá)80噸，只有大型運(yùn)輸機(jī)才能裝載，且空中最多“開(kāi)火”24次就要返回地面補(bǔ)能，發(fā)展空間非常有限。陸海軍基于化學(xué)激光器的高能激光武器項(xiàng)目也遇到類(lèi)似問(wèn)題。于是，美國(guó)不得不放棄了研究已久的化學(xué)激光器技術(shù)。

　　走彎路當(dāng)然令人沮喪，但伴隨這個(gè)過(guò)程，收獲也客觀存在，比如其在波束控制、抗干擾傳輸?shù)确矫娣e累了不少經(jīng)驗(yàn)。這些經(jīng)驗(yàn)后來(lái)被應(yīng)用到“改弦易轍”后的新項(xiàng)目——基于固體激光器和自由電子激光器的高能激光武器開(kāi)發(fā)中。但是，也正因?yàn)檗D(zhuǎn)換方向不久，美軍要想快速推動(dòng)新的激光技術(shù)向武器轉(zhuǎn)化并不容易，因?yàn)樘嗟募夹g(shù)突破需要用足夠的時(shí)間來(lái)?yè)Q取。

　　8年前，當(dāng)所謂的第三次“抵消戰(zhàn)略”被雄心勃勃地推出時(shí)，美軍肯定不會(huì)想到，當(dāng)年瞄準(zhǔn)的“顛覆性技術(shù)”群，至今未有一項(xiàng)真正起到顛覆性作用。相反，其他國(guó)家在部分前沿技術(shù)領(lǐng)域已有“反超”之勢(shì)。2018年3月，“佩列斯韋特”激光武器交付俄軍。同年12月，“佩列斯韋特”開(kāi)始擔(dān)負(fù)試驗(yàn)戰(zhàn)斗值班任務(wù)。2019年，俄國(guó)防部長(zhǎng)宣稱(chēng)，“佩列斯韋特”激光武器已在戰(zhàn)略火箭兵5個(gè)導(dǎo)彈師擔(dān)負(fù)值班。據(jù)稱(chēng)，“佩列斯韋特”能發(fā)射高功率的激光束，射程很遠(yuǎn)。

　　在高超聲速技術(shù)方面，作為先行者的美國(guó)也“起了個(gè)大早、趕了個(gè)晚集”。俄羅斯目前已部署多款高超聲速武器且已投入實(shí)戰(zhàn)，美國(guó)最有希望量產(chǎn)部署的空軍AGM-183A高超聲速導(dǎo)彈卻接連在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中失敗，陸軍遠(yuǎn)程高超聲速武器剛剛進(jìn)入試驗(yàn)部署，距離實(shí)戰(zhàn)部署仍需時(shí)日。不難看出，美國(guó)寄希望于激光武器快速成型以“變道超車(chē)”，但又不得不受制于技術(shù)發(fā)展的客觀規(guī)律忍受“變道‘堵’車(chē)”，急躁心態(tài)可想而知?！　?/p>

　　“佩列斯韋特”激光武器(局部)。

　　存在諸多“死結(jié)”，尚待求解

　　從武器研發(fā)的規(guī)律來(lái)看，在未知領(lǐng)域摸索前進(jìn)時(shí)“試錯(cuò)”“徘徊”不可避免，但更讓美軍焦慮的或許是，半個(gè)多世紀(jì)來(lái)，仍有一些激光武器研發(fā)的關(guān)鍵問(wèn)題時(shí)至今日仍然近乎“無(wú)解”。

　　首先，實(shí)戰(zhàn)環(huán)境對(duì)激光效能的影響較大。激光由處于激發(fā)狀態(tài)的原子(或質(zhì)子、離子)受輻射產(chǎn)生，其形成和傳播過(guò)程對(duì)外界環(huán)境要求較高?？諝庵械幕覊m、雨霧等，都可能對(duì)光介質(zhì)產(chǎn)生折射、吸收、散射和擊穿效應(yīng)，從而使激光出現(xiàn)路徑彎曲、功率衰減、光強(qiáng)起伏、光束擴(kuò)展和畸變等問(wèn)題。實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中的傳播條件無(wú)疑比自然條件還要惡劣，并且高機(jī)動(dòng)帶來(lái)的強(qiáng)震動(dòng)對(duì)激光源生成的穩(wěn)定性也是一大考驗(yàn)。這些問(wèn)題都植根于激光武器的“基因”中，難以根除。

　　第二，激光器對(duì)可維護(hù)性要求較高。鑒于激光武器對(duì)環(huán)境因素天生“敏感”，可以肯定的是，作戰(zhàn)中必定會(huì)出現(xiàn)大量故障或損壞的現(xiàn)象，這就對(duì)激光器的可維護(hù)性提出了更高要求。然而，激光器本身就是一種精密儀器，組裝維修需要滿足一定條件。比如，更換光纖固體激光器的光纖模塊要求在潔凈空間進(jìn)行;現(xiàn)場(chǎng)維修的激光器必須能夠快速調(diào)試校準(zhǔn)，以便盡力壓縮作戰(zhàn)輸出間隙等等。這些在戰(zhàn)時(shí)恐怕難以完全做到。

　　第三，能量需求較大。高能固體激光器需要耐用高效的電能支持。按照美軍的計(jì)算，有效攔截一架戰(zhàn)機(jī)或巡航導(dǎo)彈，激光器的功率至少要達(dá)到300千瓦，發(fā)射一次的電量相當(dāng)于20至30戶家庭的日用電量。更高功率帶來(lái)的是更大的發(fā)電裝置，美陸軍計(jì)劃發(fā)展的300千瓦激光武器將安裝到奧茲卡什10輪卡車(chē)上，如果功率再高，恐怕很難在現(xiàn)役裝備中找到機(jī)動(dòng)載具。因此，高能激光武器小型化仍然是要解決的難題。

　　諸多很難解開(kāi)而又必須解開(kāi)的“死結(jié)”，決定了美軍高能激光武器裝備一時(shí)仍難跳出研制的“螺旋”，必將經(jīng)歷更多的起起落落?！　?/p>

　　美軍正在研制的激光武器(局部)。資料圖片

　　未來(lái)實(shí)戰(zhàn)效果如何，有待時(shí)間驗(yàn)證

　　困難客觀存在，激光武器展現(xiàn)出的良好軍事應(yīng)用前景卻毋庸置疑。這也是各軍事強(qiáng)國(guó)競(jìng)相致力于此的原因。

　　與傳統(tǒng)武器相比，激光武器反應(yīng)更快，幾乎是瞄準(zhǔn)即命中;不易受電子干擾，能較好地適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境;隱蔽性更強(qiáng)，不易被發(fā)現(xiàn);作戰(zhàn)持續(xù)性好，如果能量供應(yīng)充沛，幾乎擁有“無(wú)限”彈藥;效費(fèi)比高，一次打擊的成本只有導(dǎo)彈的幾十萬(wàn)甚至百萬(wàn)分之一，等等。

　　也許正是因?yàn)楦鬈娛聫?qiáng)國(guó)都在競(jìng)相研發(fā)，美軍才顯得愈加焦急。

　　未來(lái)，“防御”依然是美軍高能激光武器發(fā)展的關(guān)鍵詞。從近期來(lái)看，美軍將著眼于盡快實(shí)現(xiàn)功率100至300千瓦的激光器武器化，爾后通過(guò)大型裝甲車(chē)輛或艦艇搭載進(jìn)行部署，為野戰(zhàn)防空和海上近程防御提供輔助。從中遠(yuǎn)期看，在有效控制激光器及附屬設(shè)備體積重量的基礎(chǔ)上，其將謀求把輸出功率提升至兆瓦級(jí)，同時(shí)為主戰(zhàn)平臺(tái)“普及”激光器，革新近防武器作戰(zhàn)模式。此外，反導(dǎo)一直是美國(guó)研發(fā)激光武器的重要訴求之一。其更大的目標(biāo)是使搭載在空中平臺(tái)上的激光武器，對(duì)處于助推段的彈道導(dǎo)彈實(shí)施照射摧毀成為現(xiàn)實(shí)。按照美國(guó)最初的設(shè)想，激光武器最終將完全取代傳統(tǒng)火炮和導(dǎo)彈，并且可在近地軌道部署，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣層內(nèi)外目標(biāo)的打擊。不過(guò)，當(dāng)下斷言激光武器的這些實(shí)戰(zhàn)效果，為時(shí)尚早。

　　況且，當(dāng)激光武器不斷成熟的同時(shí)，反激光武器也在萌芽之中。矛與盾的較量會(huì)一直延續(xù)下去，激光武器在眾多因素的作用下，未來(lái)實(shí)戰(zhàn)效果究竟幾何，尚有待時(shí)間去驗(yàn)證。

　　供圖：陽(yáng) 明