【動態】美海軍研究局大力發展高能激光武器

原標題：【動態】美海軍研究局大力發展高能激光武器

美海軍研究局大力發展高能激光武器

美海軍研究局（ONR）高級專家、定向能與電子武器項目經理弗蘭克在8月15號的採訪中將高能激光武器列為美最重要的高風險、高收益「押寶工程」。

21世紀快速變化的全球安全格局給美海軍和海軍陸戰隊的作戰人員帶來了前所未有的複雜挑戰，並且這種情況因低成本先進武器和其他新興技術的擴散而更加惡化。美國的對手能夠快速利用和發展各種各樣的商業技術，這促使美海軍需要以更快的開發周期進行創新，並實現能力的非線性躍升。

圖1 美海軍集成高能激光武器模塊的Mk38 Mod 2艦炮系統

激光武器可能參與的任務包括：為美海軍平台和部隊提供防禦，使其免受導彈、飛機、無人機、無人水面艦艇等的攻擊，並打擊對手監視美軍部隊的能力。

高能激光武器是一種可能改變遊戲規則的技術。激光器產生強大的聚焦激光束，可以在遠距離加熱目標併產生打擊效果，如降解、燃燒或崩解。激光沿直線光速傳播，可以從不同方向發射，且能量可調，可實現對目標的不同打擊效果，從而大大減少附帶損傷。簡而言之，激光武器可以提高打擊速度，軌跡和效果的準確性，並可用於應對不同的目標類型，這種獨特屬性可以為傳統武器和能力提供很好的補充。操作激光武器的能量來自美海軍平台提供的電力，因此具有極低的單次發射成本和充足的「彈艙容量」。美海軍平台保留傳統的高成本動能武器庫存，主要用來解決最緊迫的嚴重威脅。

美軍激光武器的發展歷程十分曲折。上世紀80年代以來，雖然以定向能武器用作導彈防禦的理念已經持續到現在，但是激光器技術的發展一直不成熟。以化學激光器和自由電子激光器為基礎的武器項目中，有很多都被擱置或取消。

始於1997年的機載激光器項目曾在測試中多次成功攔截彈道導彈，卻因為技術複雜，研發成本過高，實際可用性低，在2011年終止。該項目花費超過50億美元，嚴重超出原始預期。且系統設備重量達到80噸，需要大型運輸機作為搭載平台，實戰化前景渺茫。2013年，美國防部高級研究計劃局（DARPA）重啟機載激光武器的「持久」項目，發展吊艙式激光武器。

艦載激光近程防禦武器系統（LaWS）使用的是33千瓦級的固態光纖激光器，該系統在2010年完成首次測試。2012年，系統樣機在「阿利·伯克」級FlightIIA型驅逐艦上成功擊落3架無人機。2014～2017年在「龐塞」號兩棲船塢運輸艦上成功部署30千瓦激光武器系統。該武器系統造價約4000萬美元，但每次發射成本僅為59美分，具備有效打擊小型海上目標的能力，如小型無人機和小型水面艦艇。美海軍成為美國第一個使用激光武器的軍種，並為未來的戰術、程序、政策、安全和培訓提供了先例。許多經驗教訓也已被整合到新的激光武器開發周期，為不同功率（幾千瓦到幾百千瓦）激光武器系統的開發提供了參考。

圖2 「龐塞」號上部署的高能激光武器

不過，激光武器在海空戰場的實戰化還存在如下問題：

第一，發射功率不大，效率較低。艦載激光武器的普遍應用建立在全電艦艇時代快速來臨的基礎上。如今美海軍尚未找出將激光武器整合入艦上供電系統與戰鬥系統的最佳方式，而激光的能量效率僅為30%。現有殺傷程度只能打擊小型目標。

第二，系統小型化困難。在現有技術條件下，激光武器對大量的電源和有效的冷卻系統的需求會導致配套設備越來越笨重和龐大，難以實現在海空平台的兼容性，尤其在空基平台、激光武器的列裝更需要大推力的發動機。

第三，易受海空戰場複雜環境的影響。激光在高鹽分、濕氣環境下的可靠度、精確度還有光束效率與品質都會有不同程度的偏差，在大氣中的「熱暈」效應長期以來也沒有得到有效解決，戰場生存能力和攻擊效果都非常有限，距離實現全天候作戰還十分困難。

第四，射程受限。艦載激光武器直線攻擊的方式同時受到艦船移動速度和地球曲面因素的雙重製約，無法攻擊遠距離目標。「龐塞」號安裝的LaWS原型機，其發射距離在良好的氣象條件下只能達到10千米左右，尚不如傳統艦炮和電磁軌道炮的射程。

與常規武器相比，當前的激光武器在殺傷效果和作戰性能上還沒有替代性優勢，單發成本的優勢與研發和部署的投入相比並不明顯，全天候作戰能力也難以形成。於是，美海軍逐步轉向發展體積更輕，使用更安全的電激光器，主要包括固體激光器和自由電子激光器等，特別是高能固態激光器。它的光束質量好，效率較高，冷卻性更好，結構簡單，在複雜環境中的穩定性和堅固性都有保證，可能會實現100千瓦軍用基準輸出功率。

即便如此，激光武器未來的巨大潛能依舊不容忽視。未來激光武器與傳統艦炮、導彈的配合使用可能成為美海軍的重點選擇方案。對目標投射能量方式的改變，必然會引起作戰方式的改變。激光武器擴展了作戰手段，提高了投射力量的範圍和作戰速度。美海軍將發展高能激光武器作為改變遊戲規則的豪賭，就是相信這種新的武器可以新的方式提供投射作戰能量，從而影響多個衝突領域，擴大美軍的能力範圍並更好的保護海軍艦員和海軍陸戰隊成員。

美海軍第10艘遠征快速運輸船完成驗收測試

美海軍第10艘「先鋒」級遠征快速運輸船「伯靈頓」號（EPF 10）已成功完成驗收試驗。試驗中，「伯靈頓」號在墨西哥灣進行了為期兩天的測試評估，其中包括系泊試驗和航行試驗。在成功向美海軍檢驗和調查委員會展示其設備和系統的運行情況後，該船返回奧斯塔造船廠。目前正在為今年晚些時候交付給海軍做準備。

圖3 「伯靈頓」號（EPF 10）完成驗收試驗

「先鋒」級遠征快速運輸船（之前稱為聯合高速船JHSV）是一種通用型非戰鬥運輸艦，這種船型最初是由澳大利亞「快貓」運輸船演變而來，採用鋁合金雙體設計，其海況適應性好，速度快，主要用於在戰區內快速運輸部隊、軍用車輛和裝備。同時，其還可用於在吃水較淺的港口和航道內執行軍事任務，並在近海區執行人道主義任務。由於裝備有完善的滾裝登陸設備並配有一個船尾銜接活動坡道，該活動坡道能夠旋轉40°來銜接碼頭或者駁船進而實現裝卸車輛。根據設計指標，該活動坡道可在5分鐘之內布置完畢，在10分鐘之內完成回收。例如，美軍「艾布拉姆斯」號（Abrams）主戰坦克便可從遠征快速運輸船直接登陸作戰。

「先鋒」級遠征快速運輸船雖然沒有配置直升機庫，但設置有飛行甲板和輔助降落設備，以供直升機起降，例如CH-53E「超級種馬」直升機。並且，其船尾裝有一部起重機，可以把40000磅重的物資從碼頭吊運到任務甲板上，也可以把27000磅重的物資從任務甲板吊運到飛行甲板上。此外，該船還可以投送和回收長達40英尺的小艇，第一艘小艇投送40分鐘後，即可以投送第二艘小艇。不僅如此，船上還擁有先進的通訊、導航和武器系統，可滿足不同的任務需要，能夠支持美海軍在海外執行包括援助、救災、特種作戰部隊行動在內的多重任務。

圖4 「先鋒」級遠征快速運輸船（EPF 1）尾部

該級船由奧斯塔船廠建造，計劃建造12艘。其中，前9艘已交付使用（EPF 1～9）；「伯靈頓」號為第10艘；後2艘「波多黎各」號（EPF11）和「紐波特」號（EPF 12）目前正在建造中，預計2019年交付。該級船長103米，寬28.5米，吃水3.83米，滿載排水量2400噸，航速43節，續航力1200海里/35節，可以容納312名作戰人員，並擁有104個固定床位。採用4台MTU 20V8000M71L柴油發動機和4台瓦錫蘭WLD 1400 SR噴水推進器。

來源：《艦船動態周報》2018年第32期 | 國防科技信息網等

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