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美國研發下一代戰鬥機的裝備?機載鐳射武器2021年完成

美國《防務新聞》網站11月8日報導, 洛克希德·馬丁公司宣稱, 他們正為美國空軍研製高功率鐳射武器, 他們將在2021年前將其安裝在戰鬥機上進行演示。

洛克希德馬丁公司的鐳射武器示意圖

說起鐳射炮, 大家想像是這樣的……

據稱, 洛克希德公司最近獲得美國空軍價值2630萬美元美元的訂單, 用於為美國空軍研究實驗室專案“高能鐳射自衛演示”製造光纖雷射器部件, 該專案代號“盾牌”(SHiELD)。

該系統構成將包括雷射器和兩個子系統:一個用於供能和冷卻的吊艙, 以及一個光束控制系統, 它將可以將鐳射導向目標。

如果成功, 這項技術將具有“遊戲規則改變者”的意義, 空軍長期以來希望獲得一種機載鐳射系統, 用它擊落來襲的地空和空對空導彈, 這只需要很低的成本。

鐳射武器系統的部件, 小型化是個大問題

20年來, 工業界一直努力試圖製造出能夠安裝在車輛或飛機上的, 有足夠威力在戰場上發揮作用的雷射器。 從事鐳射武器研究的洛克希德公司資深雇員羅波·阿發紮爾在一次電話採訪中這樣表示, 最近在光纖雷射技術方面的進步讓高功率鐳射系統有可能進一步小型化。

“我們現在已經組裝起了一套縮比系統, 它能將電力轉換成高功率雷射光束, 同時還能保證光束品質。 通過提高光束品質, 可以讓鐳射系統的效率達到最高。 ”他說。

陸基的鐳射武器系統也得用輛卡車裝

“因為這套系統效果很好, 因此它對於搭載平臺的要求更低。 它所需要的電力是(同類系統中)最小的, 產生的廢熱也是最少的。 ”

那麼洛克希德公司的鐳射到底有多厲害呢?阿發紮爾不願透露細節, 但表示是“數十千瓦”, 他也沒有透露“盾牌”系統將安裝在什麼戰鬥機上試驗, 或者射程有多遠, 或者空軍將如何進行測試。

洛克希德馬丁公司向美國陸軍提交的60千瓦鐳射炮及其試驗效果

在洛克希德完成研製並完成一系列地面鐳射測試之後,該系統將被移交給空軍實驗室,隨後雷射器將和其他“盾牌”系統的子系統結合,並開始進行飛行試驗。

諾斯羅普格魯曼公司負責制造光束控制系統,專案代號STRAFE,而波音公司負責制造“盾牌”系統的信號吊艙,該專案代號“鐳射吊艙研究與發展”。

阿發紮爾沒有透露洛克希德將何時交付雷射器,或何時開始進行專案最終評審。

ABL系統安裝在一架波音747改裝的測試飛機上

美國研製鐳射武器的歷史可以追溯到冷戰期間。上世紀90年代,機載鐳射武器系統ABL進行過多次實驗,該系統採用氧碘化學雷射器,系統最終由14個模組組成,功率可達2-3兆瓦。不過,那個時候的ABL系統的載機是由一架波音747-400客機改裝而來,主要原因是各個模組都需要佔用太大的空間。因此,當時美國人研發機載鐳射武器的主要目的不是用它來空戰,而是作為導彈攔截的一種輔助手段。

2009年8月,ABL系統成功進行了試驗,模擬攔截了一枚帶有試驗用感測器的靶彈。2010年2月12日,美國導彈防禦局宣佈,“機載雷射器”(ABL)系統于前一天成功擊落一枚彈道導彈,這也是美軍鐳射武器首次完成導彈攔截試驗。據悉,美軍當天擊落的“靶彈”相當於前蘇聯生產的“飛毛腿”導彈大小。美軍飛機發射的鐳射柱有“籃球粗細”,可攔截速度達每小時6400公里的各類導彈。五角大樓透露,在被高能雷射光束照射了數秒後,目標導彈即因“過熱”而解體。分析人士推測,美軍機載反導系統的“有效殺傷距離”在160公里以上。當第一次導彈攔截成功後,載有鐳射發射器的波音747飛機馬不停蹄地飛往另一戰區,成功攔截了第二枚來襲導彈。

目前為止,唯一實際測試過的機載鐳射武器系統是這個樣子的……

由於反導思路的轉變,也由於ABL系統嚴重超支且進度並不理想。2011年12月,美國國防部決定終止ABL研發專案。不過,美國各方面卻並未放棄對鐳射武器的熱情和追求,甚至有更多的部門從不同領域參與了鐳射武器的研發。在這些不同的領域中,海軍和陸軍的研發進展相對較為順利,主要是因為這兩個軍種對於武器的重量和尺寸容忍度較高。對他們來說,只要威力、精度、成本能夠滿足需求,大一點、重一點也不是問題,反正無論地面車輛還是海上的艦艇都有足夠的空間來容納。

“龐塞”號上的鐳射武器系統,從這尺寸看,裝上飛機確實有難度

美國海軍今年7月在波斯灣進行了鐳射武器試驗。鐳射武器系統部署於兩栖運輸船塢艦”龐塞“號(USS Ponce)上。為測試鐳射武器,海軍釋放了無人機形狀的目標,鐳射武器操縱隊將武器對準目標,無人機機翼瞬間被燒毀而掉入大海。打擊無聲並隱秘。不過,武器運作仍然需要來自小型發電機的電力儲備和3人操作雷射器。

洛克希德-馬丁公司也已經為美國陸軍研製了多種戰術高功率鐳射武器。今年早些時候,該公司向美國陸軍交付了60千瓦鐳射武器,但該系統也需要安裝在戰術重型卡車上,這是陸軍最大的地面車輛。

想像中的這一幕還有很長的路要走

從目前來看,只有空軍的進展最為艱難,卻也最為迫切。到目前為止,隨著技術的進步,鐳射的發生和導向設備的體積和重量比誕生之初已經大為減少,但儲能和轉化設備卻一直是重大的瓶頸,而且大功率雷射器的小型化程度仍然並不理想。所以,想像科幻小說的描寫一樣,在戰鬥機上裝備鐳射炮大殺四方,至少在目前還是一個比較遙遠的美好願望。

高能液體鐳射區域防禦系統未來的安裝平臺可能為AC-130,取代目前的各種口徑火炮

事實上,根據DARPA鐳射武器的專案主管介紹:把鐳射武器安裝到戰鬥機上是一項技術難題,高能液體鐳射區域防禦系統未來的安裝平臺可能為AC-130,取代目前的各種口徑火炮。因此,離直接應用於真正的實戰裝備,空軍的鐳射武器系統還有很長的路要走。

不過話說回來,現在的技術條件下,全世界對於下一代戰鬥機的發展方向和技術標準都還在探索之中。在種種前瞻性的技術研究裡,鐳射武器毫無疑問是最有誘惑力、也是最接近實戰的。而且與地面和海面的情況不同,空軍的作戰環境中,自然條件對鐳射武器的影響是最小的,既沒有大量的地面障礙物干擾鐳射,也不會由於地球曲率影響到攻擊距離。所以,美國空軍近年來對於鐳射武器的研發熱情高漲,也未嘗不是一種為下一代戰鬥機技術進行預研的準備。

後發者有時候確實有些優勢——起碼不用發愁方向問題,前面有人探路呢

但不管怎麼說,到目前為止,即使是技術最領先的美國,在鐳射武器系統的威力、小型化與成本之間的平衡之間,仍然還沒得出最優解。這也許正是技術“領跑者”的苦惱,但也何嘗不是技術“跟隨者”的福音呢?

洛克希德馬丁公司向美國陸軍提交的60千瓦鐳射炮及其試驗效果

在洛克希德完成研製並完成一系列地面鐳射測試之後,該系統將被移交給空軍實驗室,隨後雷射器將和其他“盾牌”系統的子系統結合,並開始進行飛行試驗。

諾斯羅普格魯曼公司負責制造光束控制系統,專案代號STRAFE,而波音公司負責制造“盾牌”系統的信號吊艙,該專案代號“鐳射吊艙研究與發展”。

阿發紮爾沒有透露洛克希德將何時交付雷射器,或何時開始進行專案最終評審。

ABL系統安裝在一架波音747改裝的測試飛機上

美國研製鐳射武器的歷史可以追溯到冷戰期間。上世紀90年代,機載鐳射武器系統ABL進行過多次實驗,該系統採用氧碘化學雷射器,系統最終由14個模組組成,功率可達2-3兆瓦。不過,那個時候的ABL系統的載機是由一架波音747-400客機改裝而來,主要原因是各個模組都需要佔用太大的空間。因此,當時美國人研發機載鐳射武器的主要目的不是用它來空戰,而是作為導彈攔截的一種輔助手段。

2009年8月,ABL系統成功進行了試驗,模擬攔截了一枚帶有試驗用感測器的靶彈。2010年2月12日,美國導彈防禦局宣佈,“機載雷射器”(ABL)系統于前一天成功擊落一枚彈道導彈,這也是美軍鐳射武器首次完成導彈攔截試驗。據悉,美軍當天擊落的“靶彈”相當於前蘇聯生產的“飛毛腿”導彈大小。美軍飛機發射的鐳射柱有“籃球粗細”,可攔截速度達每小時6400公里的各類導彈。五角大樓透露,在被高能雷射光束照射了數秒後,目標導彈即因“過熱”而解體。分析人士推測,美軍機載反導系統的“有效殺傷距離”在160公里以上。當第一次導彈攔截成功後,載有鐳射發射器的波音747飛機馬不停蹄地飛往另一戰區,成功攔截了第二枚來襲導彈。

目前為止,唯一實際測試過的機載鐳射武器系統是這個樣子的……

由於反導思路的轉變,也由於ABL系統嚴重超支且進度並不理想。2011年12月,美國國防部決定終止ABL研發專案。不過,美國各方面卻並未放棄對鐳射武器的熱情和追求,甚至有更多的部門從不同領域參與了鐳射武器的研發。在這些不同的領域中,海軍和陸軍的研發進展相對較為順利,主要是因為這兩個軍種對於武器的重量和尺寸容忍度較高。對他們來說,只要威力、精度、成本能夠滿足需求,大一點、重一點也不是問題,反正無論地面車輛還是海上的艦艇都有足夠的空間來容納。

“龐塞”號上的鐳射武器系統,從這尺寸看,裝上飛機確實有難度

美國海軍今年7月在波斯灣進行了鐳射武器試驗。鐳射武器系統部署於兩栖運輸船塢艦”龐塞“號(USS Ponce)上。為測試鐳射武器,海軍釋放了無人機形狀的目標,鐳射武器操縱隊將武器對準目標,無人機機翼瞬間被燒毀而掉入大海。打擊無聲並隱秘。不過,武器運作仍然需要來自小型發電機的電力儲備和3人操作雷射器。

洛克希德-馬丁公司也已經為美國陸軍研製了多種戰術高功率鐳射武器。今年早些時候,該公司向美國陸軍交付了60千瓦鐳射武器,但該系統也需要安裝在戰術重型卡車上,這是陸軍最大的地面車輛。

想像中的這一幕還有很長的路要走

從目前來看,只有空軍的進展最為艱難,卻也最為迫切。到目前為止,隨著技術的進步,鐳射的發生和導向設備的體積和重量比誕生之初已經大為減少,但儲能和轉化設備卻一直是重大的瓶頸,而且大功率雷射器的小型化程度仍然並不理想。所以,想像科幻小說的描寫一樣,在戰鬥機上裝備鐳射炮大殺四方,至少在目前還是一個比較遙遠的美好願望。

高能液體鐳射區域防禦系統未來的安裝平臺可能為AC-130,取代目前的各種口徑火炮

事實上,根據DARPA鐳射武器的專案主管介紹:把鐳射武器安裝到戰鬥機上是一項技術難題,高能液體鐳射區域防禦系統未來的安裝平臺可能為AC-130,取代目前的各種口徑火炮。因此,離直接應用於真正的實戰裝備,空軍的鐳射武器系統還有很長的路要走。

不過話說回來,現在的技術條件下,全世界對於下一代戰鬥機的發展方向和技術標準都還在探索之中。在種種前瞻性的技術研究裡,鐳射武器毫無疑問是最有誘惑力、也是最接近實戰的。而且與地面和海面的情況不同,空軍的作戰環境中,自然條件對鐳射武器的影響是最小的,既沒有大量的地面障礙物干擾鐳射,也不會由於地球曲率影響到攻擊距離。所以,美國空軍近年來對於鐳射武器的研發熱情高漲,也未嘗不是一種為下一代戰鬥機技術進行預研的準備。

後發者有時候確實有些優勢——起碼不用發愁方向問題,前面有人探路呢

但不管怎麼說,到目前為止,即使是技術最領先的美國,在鐳射武器系統的威力、小型化與成本之間的平衡之間,仍然還沒得出最優解。這也許正是技術“領跑者”的苦惱,但也何嘗不是技術“跟隨者”的福音呢?

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