一擊必殺的兇悍利器 機載激光武器或將徹底改變空戰

據說激光的理論基礎是愛因斯坦在1917年建立的，但要到1957年，人們才真正發現激光。激光具有方向性好、光束集中、單色性好、功率強大的特點，不需要多少想像力，就可以看到激光作為武器的潛力。還在1964年，007電影《金手指》里就有死光武器，這是早期人們對激光武器的一種想像。

還在1964年，007電影《金手指》里就有死光武器的設想

作為武器，激光具有傳統彈道式武器不可比擬的優點。不算大氣折射的話，激光束是筆直的，沒有彈道彎曲，這對空戰特別重要。航炮炮彈的彈道不僅由於重力而自然下垂，飛機水平和垂直機動的速度和角速度也使炮彈向轉彎方向「甩動」，與重力下垂彈道複合作用時，使得彈道計算尤其複雜，大氣濕度密度、風向風速變化進一步增加了彈道計算的難度。激光束也沒有彈丸飛行時間問題，光速為30萬公里/秒，在典型作戰距離內，激光束的傳輸時間可以忽略不計。這一切極大地簡化了瞄準問題。激光武器是真正的「看到即命中」，瞄準問題的性質和難度與照相機光學穩像差不多，軍事上對激光目標照射和光電目標識別所需要的穩定技術早已成熟。

在里根時代，星球大戰計劃中也用空間激光作為反導反衛的主要武器

在里根時代，美蘇軍備競賽達到高峰，兩家的戰略核武器都足夠摧毀對方好幾遍，只有互相確保摧毀迫使雙方回到理性。打破互相確保摧毀將成為一擊奪命的法寶，戰略導彈防禦將成為單方面核優勢的可靠保障。儘管有各種陰謀論，美國確實認真推行過被稱為「星球大戰」的戰略防禦計劃（簡稱SDI），其中空間激光武器（簡稱SBL）是重要一環。洲際導彈的飛行分上升段、中途段和再入段。再入段攔截的射程和反應時間要求最低，反導系統可以部署在目標周圍守株待兔，技術難度較低，但誘發核爆炸和隨後的核污染都要由目標國吸收，這是最後沒有辦法的辦法。中途段攔截造成空間核爆炸，威懾作用要低很多，但對目標國的危害較小。最理想的攔截應該在上升段，核爆炸和核污染效應基本上都被發射國吸收，能夠做到可靠的上升段攔截的話，自然達到最大限度地威懾。但由於地球曲率，只有在空間的反導彈武器平台才有可能及時攔截上升段的敵人洲際導彈。也只有激光武器才來得及。

小布希時代機載激光（ABL）上天，甚至進行了成功的反導試驗，但最終還是達不到實戰要求而下馬了

空間沒有空氣，SBL沒有大氣層內光束折射、吸收、抖動和熱暈問題，但空間激光武器最大的問題在於足夠的功率，在軌道上部署重量和體積巨大的星載激光武器的技術難度也太高，可靠、可控、高重複率、輕重量的百萬瓦級大功率激光是一個世界性的難題。美國用波音747改裝「機載激光武器系統」（簡稱ABL），其化學激光器號稱能夠在600公里距離上擊落近程彈道導彈，但系統體積和重量可觀，需要6個SUV一般大小的模塊，每個模塊重達3噸。加上輔助系統和操作員，也只有波音747那樣的超大型運輸機才能裝載。ABL是達到升空實戰試驗階段的，2007年後進行過多次試驗，試驗結果褒貶不一。ABL本來是要作為小布希時代「國家反導計劃」中的重要組成部分，是打算投入實戰使用的，尤其是反制伊朗、朝鮮等具有初級彈道導彈能力的國家，但在2011還是下馬了。國防部長蓋茨在國會作證時說道：「國防部里沒有人認為這個系統可以達到作戰水平。現實是，你需要比機上現有化學激光強大20-30倍的功率才能在足夠遠的距離上射擊。就現在情況來說，我們需要進入伊朗境內才能射擊上升段的伊朗導彈。而且你要達到實戰部署的話，需要10-20架波音747，每架15億美元，每年1億運行費用。我不知道任何一個軍人認為這是可行的。」這還是比SBL要求更低的「初級階段」。

小布希時代機載激光（ABL）計劃因為種種阻礙最終下馬

美國的激光武器發展受阻，蘇聯的情況也沒有好多少。蘇聯早在60年代就部署了反彈道導彈，但只有有限的攔截效率，這不能說是死路，但是一條充滿荊棘的技術路線。由於技術水平的限制，蘇聯沒有把重點放在用激光直接攔截洲際導彈，而是從體系對抗角度入手，針對SDI體系中的衛星發展激光武器。蘇聯空間激光武器的核心是用「北極」火箭將送入近地空間的二氧化碳激光武器，目標包括SBL平台。雖然這與攔截美國的洲際導彈沒有直接關聯，但至少打破了美國的單方面核優勢，恢復了互相確保摧毀。但1987年的發射試驗失敗了，80噸重的「斯基夫」星載激光武器系統隨之報銷。這也是蘇聯版的「星球大戰」計劃的終結。

戰略導彈防禦級的激光武器至今依然離現實很遠，但激光技術在發展，100-150千瓦級的武器級激光已經越過實用化的門檻，而且小型化潛力很大，帶來新的可能性。ABL的化學激光使用危險的特種化學燃料；「斯基夫」的二氧化碳激光工作的時候，產生巨量氣體，不僅暴露目標，還造成可觀的后座，需要姿態控制火箭補償，否則不能維持穩定的軌道運行。新一代激光則用電力驅動，沒有那麼多麻煩。不僅能源問題容易解決，可以使用機載、艦載、車載電源，還具有「無限」的載彈量，只要有足夠的燃料，理論上可以「無限」持續射擊。「再裝填」時間取決於激光系統的恢復時間，但強大的外電源也降低射擊間隙時間。功率較低對光學系統的要求降低，甚至可以考慮採用工業激光元件，大幅度降低成本。最重要的是，戰術概念改變，大大降低了激光武器的門檻。

現代戰場上，無人機使用越來越普及，反無人機也越來越成為一個頭痛的戰術問題。常規的高炮和防空導彈自然還是有用的，但一是成本太高，尤其是針對可一次性使用的低成本無人機；二是新型無人機的特徵太小，在遠距離上，常規雷達都不一定有效，要是電動無人機的話連紅外都難以發現，可能出現攔截窗口太小的問題，只給防空系統及其短促的瞄準和發射時間。這就是戰術激光武器的用武之地了。

德國萊茵金屬已經推出實戰級戰術激光武器

按照德國萊茵金屬公司的說法，戰術激光每次射擊的成本只有1美元，大威力精密子彈（如狙擊步槍使用的）都不止這些。中等功率的戰術激光還可以快速發射，這對攔截無人機十分有利。戰術激光也可以用來攔截迫擊炮彈和火箭彈。以色列的「鐵幕」系統用導彈攔截哈馬斯的火箭彈，但如果每發火箭彈都攔截的話，成本太高。哈馬斯的火箭彈不僅製作粗劣、精度很低，發射時也受到以軍反擊的壓力而匆匆瞄準，準頭很差，常有大量火箭彈不能擊中目標。「鐵幕」系統自動忽略預計將落入無人地區的無害火箭彈，但對於瞄準良好或者有末端制導的火箭彈來說，就沒法忽略了。以色列正在研製「鐵光」系統，用戰術激光代替「鐵幕」的導彈。

英法MBDA也推出類似的戰術激光武器

火箭彈的彈道較低，只要攔截足夠早，彈片不至於掉入目標區。戰術激光不需要徹底摧毀火箭彈，只需要對結構造成足夠破壞，使得飛行中的彈體失衡，就可以造成解體和無害化。對於迫擊炮彈也是一樣。以色列拉菲爾、德國萊茵金屬、英法MBDA已經推出可以實戰的戰術激光武器系統，美國通用原子航天系統則推出第三代高能激光武器系統，計劃在2018年掛載到「復仇者」（也稱「捕食者C」）無人機上。新系統具有50、75、150、300千瓦的功率，使用鋰電池能源，充電時間3分鐘，每次充電後可快速發射10次，只有1.3x0.4x0.5米尺寸，可以裝入波音F-18E的3400磅吊艙內，C-130運輸機或者轟炸機攜載更是毫無問題。這使得激光武器的空戰應用具有現實前景，空戰的世界有可能從此步入激光時代。

美國通用原子正在研製第三代戰術激光武器

在現代空戰中，空空導彈已經成為主要武器。航炮由於種種局限，早已退出空戰舞台的中心。在可預見的將來，激光武器由於功率限制，依然很難用於直接擊落敵機。即使現有最高能量水平的激光武器可以機載化，由於大功率激光束受到大氣影響遠遠超過中等功率激光，大功率激光武器依然需要試探性發射一束激光，實時測定大氣中的傳輸路徑變形，計算校正參數，然後才能發射高能激光。要達到擊毀所需要的累積能量水平，需要穩定照射在同一個點數秒鐘甚至更長。這在敵我雙方都機動翻飛的空戰中很難可靠實現。但空戰的其他特點使得激光武器具有特殊的用武之地。

計劃裝用於「復仇者」一級的無人機上，並有裝上F-18E一級戰鬥機的潛力

紅外製導依然是近程空空導彈的主要制導方式，這也是目前最可靠的被動制導方式，在理論上可以做到「寂靜殺傷」，在不驚動對方的情況下就將其擊落。對於隱身戰鬥機來說，這樣悄悄的殺傷有利於最大限度地發揮隱身的優勢，在理論上可以像忍者武士一樣在對手還處在茫然之中就一個一個幹掉。對於反隱身飛機作戰來說，紅外製導也不受雷達隱身能力的影響，比雷達制導空空導彈更有威脅。但紅外和可見光的頻段太近，對紅外敏感的遠見對可見光也足夠敏感，紅外激光的作用更加直接。激光致盲是對紅外製導空空導彈軟殺傷的有效手段。

紅外製導有點紅外和成像紅外，點紅外「看到」的是單一的光點，成像紅外「看到」的是紅外圖像，抗干擾能力更強，還可以選擇機體薄弱部分精確攻擊。為了提高紅外製導的靈敏度，紅外探測系統有很高的增益，可以把微弱的紅外特徵放大到足夠清晰的信號，但視場中出現強光，會造成一片眩光，淹沒目標信號。為了抑制陽光和閃光彈的影響，增益可以自動抑制，避免眩光影響，但紅外特徵暗淡的目標就會暫時丟失。陽光來自固定的方向，可以根據飛機的指向和運動軌跡自動預測增益抑制的時機和強度；閃光彈的延續時間很短，可以設定定時的增益抑制，然後迅速恢復。對於其他強光干擾，也可以自動搜索調節，直到增益抑制到足夠低，但這需要一定的時間，強光過後也需要時間來恢復對目標的捕捉。激光致盲利用快速、不規則的強力閃光和持續照射，迫使紅外探測系統在不斷調整增益中丟失目標，甚至在調整不及中造成光敏元件的永久性損壞，破壞制導。

空軍一號機尾的激光壓制系統

激光壓制是轟炸機、運輸機上反肩射防空導彈的基本技術，美國總統專機「空軍一號」上也裝有這樣的裝置。過去戰鬥機上因為體積和重量關係，也因為全向覆蓋問題，鮮有採用激光壓制的。隨著戰術激光的小型化、輕量化，這也將成為戰鬥機的重要配備。

諾格AN/AAQ-24 DIRCM激光定向干擾系統

除了紅外製導，空空導彈還大量採用半主動或者主動雷達制導。激光壓制在這裡沒有太直接的用武之地，但依然可能干擾激光近炸引信的工作。無線電近炸引信在二戰時代就開始使用，通過多普勒效應測定與目標的相對運動，在距離目標最近的地方引爆，造成最大殺傷。更加高級的還可以確定目標方向，形成定向的殺傷破片束，減少爆炸能量和殺傷破片在無害方向上的浪費。但無線電的頻率相對較低，在相對速度特別高的時候，容易造成錯失目標，激光近炸引信應運而生。與紅外製導的問題一樣，用快速、不規則的強力閃光可以迷盲激光近炸引信的接受部分，甚至直接造成物理損壞，破壞近炸計算。這對紅外製導空空導彈也是一樣的。但反導彈要到激光近炸引信的工作範圍了，畢竟還是太近了，對於雷達制導空空導彈，還需要在更遠的距離上就破壞來襲導彈。

洛馬ATHENA激光炮以30千瓦功率在測試中破壞了皮卡的發動機，距離1.6公里

用戰術激光的能力直接毀傷雷達（或者紅外）制導元器件，這當然是直接的硬殺傷方法。但空戰激光反導的用武之地還不止這個。空戰是一個動態的互動。除了電子對抗，受到攻擊的戰鬥機極力用速度和機動性甩脫追擊的導彈，導彈則極力用更加強大的速度和機動性不讓戰鬥機逃脫。現代空空導彈的能量優勢顯著，戰鬥機單靠機動已經不大可能甩掉導彈了。但高機動過載對導彈的氣動控制和彈體是很高的要求。為了降低重量和成本，導彈在設計上沒有很多餘量，這和飛機的破損安全要求完全不一樣。換句話說，對於高機動追蹤中的導彈，激光武器哪怕製造不大的彈體結構破壞，就可能使得過載超過剩餘結構強度而造成解體；或者在氣動舵面或者燃氣舵面製造足夠的破壞，導致氣動上失去平衡而造成失控。因此，徹底擊毀導彈並不必要。這一點與彈道導彈或者反艦導彈的攔截很不一樣。彈道導彈的目標是固定的，不徹底擊毀目標，破損的彈體（加上剩餘火箭燃料）和完好的戰鬥部依然可能對目標造成足夠的損壞。軍艦雖然是移動的，但相對於反艦導彈的速度來說速度太低，和固定不動的目標也差不多了，有同樣的問題。但機動的飛機不一樣，空空導彈對戰鬥機的速度優勢不超過2～3：1，機動性優勢不超過3～4：1，這還是忽略了戰鬥機可以保持能量而導彈的能量在短暫的動力段後就是一路下降這一事實。

洛馬ADAM激光炮原型機在1.6公里外摧毀火箭

武器只提供勝利的一半，另一半來自戰術。如果戰術和時機得當，在來襲導彈還有一段距離時，適當穩定戰鬥機，提高激光武器的命中精度和穩定照射時間（也就是說，更大的累積照射能量），然後用突然、猛烈的大幅度機動動作迫使來襲導彈跟上，使有限的損壞達到最大效果，這樣可以促使來襲導彈解體或者失控。如果來襲導彈在幾百米距離上解體或者失控，對機動中的戰鬥機就幾乎沒有任何損害。在這樣的距離上，運輸機和轟炸機也有足夠的機動能力躲避損害。這不僅對雷達制導（包括半主動和主動雷達制導）空空導彈有效，對紅外製導空空導彈也一樣有效。這是在可預見的將來最現實的對空空導彈硬殺傷的手段。

機載激光武器有廣闊的應用前景

對機載激光武器有利的地方還在於特殊的作戰環境。機載激光反導彈武器在使用中是守株待兔，等待來襲導彈的追蹤，對於射程要求不高，10公里以下就足夠了。大氣中的傳輸能量損耗可以降低到最小，各種傳輸途徑變形也降低到最小，大大簡化了激光武器的使用問題。隨著激光技術的進步，更大功率的機載激光可能成為現實，進一步增加激光武器在空戰中的威力。

洛馬設想的在F-35B升力風扇位置安裝的激光炮，由發動機傳動軸驅動供電

機載激光自衛反導系統一旦大量裝備，將極大改變空戰的面貌。空空導彈還談不上一擊必殺，但已經具有相當高的命中率。機載激光自衛反導系統極大地提高了一擊必殺的門檻，並且重新提高機動性作為反導的輔助手段的重要性。一般認為，下一代戰鬥機的基本特徵是隱身，甚至可以為了隱身而適當犧牲戰鬥機的其他性能，如速度、機動性。隱身戰鬥機可以在對方沒有警覺中就完成發現、接敵、攻擊、退出的循環，但武器發射破壞隱身，如果不能做到一擊必殺，甚至反覆攻擊都不能確保奏效，隱身戰鬥機就可能暴露自身，而陷入必須拼基本性能的不利局面。

諾格設想的安裝激光武器的第六代戰鬥機

隱身戰鬥機的另一個問題是在隱身所要求的全機內掛載狀態下機載武器數量有限。F-22除了六枚主動雷達制導的AIM-120外，還有兩枚專門用於近戰格鬥的紅外製導近程空空導彈。F-35在可預見的將來沒有在機內掛載紅外製導空空導彈的能力，全機內掛載的話只有依靠四枚AIM-120。洛克希德正在研究在機內掛架上增加AIM-120掛載數量的問題，據說有望增加到6枚，這大大緩解了機載武器數量的問題，至少可以一擊不成的時候，再發動二擊、三擊了。

F-22之所以成為美國空軍的主力制空戰鬥機，是因為其隱身是與超巡、超機動性能互補的；F-35作為以對地攻擊為主的戰鬥轟炸機，在空戰中主要依靠隱身和視距外攻擊能力，一旦一擊不殺，很容易陷入視距內格鬥。另一方面，由於F-22數量嚴重不足，F-35將被迫作為美國空軍的制空作戰的重要部分。F-35當然也能受益於機載激光自衛反導系統，到了必須倚重這一步的時候，F-35就揚短避長了。但換一個角度，激光武器和其他硬殺傷型反導彈能力對防空導彈也同樣有效。隱蔽待機、突然發難的防空導彈是最難對付的，但一旦發射，陣位就暴露了，接下來的事情就簡單多了。

激光武器和其他硬殺傷型反導彈能力對美國空軍是前所未有的機會和挑戰，也給非隱身或者半隱身戰鬥機帶來新的生命力，有望均衡發射導彈一方的單邊優勢，這會成為空戰的轉折點。

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