激光和電磁炮的九個特點

美國國會研究服務處（CRS）向國會提交《海軍激光、電磁軌道炮及高超速射彈：國會應當了解的背景及相關情況》報告，主要研究以下三種關鍵武器系統的發展情況：固態激光武器、電磁軌道炮及其所使用的高超速彈丸。關於上述武器，美國軍事航空航天電子學網站從CRS的報告中總結出以下關鍵內容：

CRS向國會提交固態激光武器、電磁軌道炮的概念圖

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「遊戲改變者」與顛覆性作用

CRS認為，上述三種新型武器中的任何一種研發成功和部署，都將成為美海軍保護水面艦防禦來襲導彈的「遊戲改變者」；如果其中兩種甚至三種都能研製成功和部署，將顛覆整個戰爭形態。

2

海軍主要用於防禦來襲導彈

人們可能會認為激光和電磁軌道炮是在公海上擊敗與炮擊敵對戰艦的攻擊型武器。然而，CRS強調激光和電磁軌道炮是防禦性技術，其目的是保護美國海軍軍艦免受敵方反艦巡航導彈（ASCM）和反艦彈道導彈（ASBM）的攻擊。

美國海軍的新型激光武器系統

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廉價的導彈殺手

為了研發激光炮和電磁軌道炮，美國海軍在軍艦上進行了廣泛的新型激光武器試驗。結果表明，用艦載激光炮擊落一枚導彈成本「僅為1美元」，而對手如中國製造這樣一枚導彈的成本約為100萬美元甚至更多。CRS估計，利用電磁軌道炮發射高超速射彈的生產成本大約為2.5萬美元，而導彈成本為100萬美元，經濟上海軍完全可以承受。

4

無限量的彈藥

美國海軍不想與中國這樣的擁有數千枚導彈國家作戰。在此類戰鬥中，美國戰艦很快就會耗盡防禦型導彈，被迫撤退或補給。但是，高超速射彈比防空導彈的體積小很多，單發重量只有約10千克，這意味著一艘艦艇可以攜帶更多的彈藥，消除了彈藥耗盡的擔憂。從這個角度來說，激光器是更優選擇。只要艦艇上有燃料驅動，激光器就可以無限制地發射，相當於擁有無限量的彈藥。

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激光武器距離實戰還有較大差距

儘管激光武器看上去很「酷」，這些武器的經濟效益也似乎很好，但是從最初的試驗原型到可在艦隊部署、投入實戰、成為有效的武器系統還有很長的路要走。美海軍2013-2014年在「龐塞」號兩棲艦試驗的激光武器功率只有30千瓦，只能應對無人機；而對抗來襲導彈的激光功率至少為300千瓦甚至是1兆瓦。美海軍2018年將授出艦載激光武器合同，將把激光功率從60千瓦提升到150千瓦、300千瓦甚至是500千瓦。

「龐塞」號兩棲艦試驗的激光武器

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電磁軌道炮

自2005年以來，海軍一直在努力製造電磁軌道炮，其炮彈的破壞力和推動力將取決於電磁發射，使其初速達到5.9-7.4馬赫數。相對於激光器幾乎只能在幾英里的範圍內作為防禦性武器作戰，而軌道炮還可兼作為進攻性武器，不僅在一分鐘內防禦來襲導彈，還可以打擊100海里範圍內的遠距離目標。

海軍的新電磁軌道炮

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超高速彈丸

這些電磁軌道炮發射的高超速彈丸（HVP）也可以使用標準5英寸的海軍大炮和陸軍的155毫米榴彈炮發射。這種廣泛的應用將把內均現有的各種武器系統轉變成陸地和海上的潛在導彈防禦平台,大規模的生產必然會降低HVP彈藥的價格。

海軍正在想辦法使電子器件小型化，同時增強其硬度，使其能夠承受高馬赫數時的高壓和高溫。即使是從5英寸的艦炮中發射，HVP的速度也可以達到3馬赫，這使得它們有足夠的動能摧毀一個來襲的反艦巡航導彈。

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激光器和電磁軌道炮還要克服諸多技術挑戰

CRS表示，要使這些武器投入使用還需要多年的時間。對激光器來說，使激光通過大氣湍流直線發射、抵消能量束穿過空氣的「熱暈」等都是很大的挑戰。此外，當前的激光技術的轉換效率只有30%，也就是說每1kW的激光功率輸出，必須有約3kW的電功率輸入。因此，如果一台激光器需要1兆瓦的功率來擊毀反艦彈道導彈，那麼攜帶這種激光器的艦艇必須能夠產生3兆瓦的能量以啟動它。

電磁軌道炮需要足夠的「電池」

對電磁軌道炮來說，海軍最終想要建造每分鐘能發射10枚射彈、並且能夠擊中100海里以外的目標。美海軍海上系統司令部司令2015年曾表示，至少還需要10年才能實現電磁軌道炮的作戰部署，至少還需要30年海軍才會考慮將所有艦炮轉化為電磁軌道炮。

9

做好準備迎接未來

上述三種武器的發展正在進行中，且取得了較大進展。僅在2018財年，國會就批准了約24億美元進行新型武器技術的研究和發展工作，激光器和電磁軌道炮將可能成為現實。

來源：軍事航空航天電子學網站/圖片來自互聯網

中國國防科技信息中心 張珂

如需轉載請註明出處：「國防科技要聞」（ID：CDSTIC）

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