美国海军研究办公室于2015年12月10日发布一段 “庞塞”号登陆舰在波斯湾进行激光武器(以下简称LaWS)测试的视频,激光攻击了数个试验靶,其中一艘接近登陆舰的快艇被击中起火燃烧,一架无人机在被激光武器照射坠毁。鉴于激光武器系统在试射中表现堪称“完美无瑕”,美海军已授权“庞塞”号舰长将这种武器用于自卫,LaWS 开始纳入舰队防空体系。
由于激光武器基座较为庞大,几乎达到三分之二的舰宽,只能在直升机甲板上安装LaWS系统,这是美国海军首次在现役主力作战舰艇上安装防空型激光武器。LaWS系统的操作十分简单,只要一个操作员使用类似于游戏机手柄的手控装置移动和发射激光束,这让不禁人联想到美军大量部署的无人机察打系统也使用打游戏的方式攻击目标,这一模式还将在其他自动武器站上推广。
激光武器攻击机制
按照激光武器的毁伤等级,程度最低是激光干扰,作用距离较短,实现软杀伤的目的。其次是激光眩目,例如英国在解密的文件承认,在1982年马岛战争中紧急部署了舰载激光眩目装置,这就是阿根廷飞行员称自己遭受某种装置的照射,迫使攻击计划改变或降低投弹命中精度。
如果进一步增强激光武器的发射功率,就能够造成目标传感器受损,使之偏航或者诱发一系列的故障导致目标失去进攻能力。而更强的高功率激光可使目标出现结构性的破坏,表面材料局部汽化、烧穿、穿孔,最后整体变形被彻底摧毁。
激光武器最大的特点是交战时间短,典型攻击时间在1秒左右,真正实现了瞄准即摧毁,这是目前所有常规打击武器所不具备的。此外还有攻击精度高、作战距离远、具有多目标接战能力以及抗电磁波干扰等特点。
从目前激光武器的应用上看,陆基与海基激光武器系统发展较为迅速,在空基与天基激光武器的研制上美军处于绝对领先的地位,这是因为激光武器整套系统多而复杂,基座较大,比如高功率化学激光武器就需要直径较大的主镜面,同时也需要存储化学介质的装置。这些条件限制了空基与天基激光武器的发展,因此如何将激光武器做得小体积、大功率是各国研究的重点。
激光武器的种类与应用
“庞塞”号两栖登陆舰上安装的激光武器体积相对较小,属于先进的固体激光器,相比较庞大的化学激光器而言,前者整体结构相对简单一些。固体激光器、化学激光器以及自由电子激光器等各有千秋,化学激光器利用化学反应释放的能量参与激光束的发射,比较典型的有氟化氘激光器、氧碘激光器等。
“庞塞”号上搭载的LaWS舰载激光武器功率为30千瓦,由六个分别为5千瓦的商业版光纤激光器组成,主镜面直径为0.51米。在2009年以来的多次试验中LaWS表现良好,分别在中国湖靶场和圣尼古拉斯岛附近海域海军武器试验场击落多架无人机,拦截距离在数千米,能够作为舰队内层防御的补充。
激光武器的另一个用途是作为战斗机机载武器使用,美军的联合攻击战斗机就考虑使用固体激光武器,将垂直起降版本的升力风扇拆除以便安装固件,功率甚至能够达到100千瓦级。如果这一规划得到实现,那么F-35只要准备发射激光就能摧毁敌方的来袭的导弹,甚至对敌方雷达进行照射。同时固体激光武器还能以吊舱的模式出现,雷锡恩等公司已经着手研发25千瓦级的机载固体激光器,如此一来就扩大了激光武器的适用范围,不论是有人驾驶的三代机还是无人机都可以携带。
美军激光武器研发处于领先地位
在美军的研制项目清单中各军种都有激光武器的研发。美國陆军在1997年10月于新墨西哥州白沙导弹靶场进行了第一次陆基激光反卫星武器测试,使用了高功率中红外化学激光器与低功率化学激光器,击中了1996年发射入轨的靶卫星。虽然中红外化学激光器对目标进行了两次照射,但结果并不理想;低功率化学激光器的照射则较为成功,星载传感器向地面传回了遭到照射的数据,成功模拟了一次反卫星的攻击任务。
2014年美国陆军空间与导弹防御司令部官员宣布授予洛克希德·马丁阿库莱特公司一项价值为2520万美元的合同,研制高能量激光移动示范项目中60千瓦频谱组合式高功率光纤激光器,专门用于打击大气层内空中目标,比如无人机、火箭弹、炮弹等,这说明美陆军在1997年以来就具备了激光照射轨道目标的能力,目前正在向应用范围更广的多功能激光武器方向发展,形成陆基体系可覆盖多个高度的激光拦截网。
美军的空基激光系统似乎已经家喻户晓了,2002年波音、诺·格和洛·马联合在波音747-400F平台上研制出ABL空基激光武器系统,使用诺·格提供兆瓦级COIL氧碘化学激光器。2009年,ABL成功拦截模拟“飞毛腿”的弹道式靶弹。2012年2月,ABL空基激光武器系统完成最后一次飞行,被放置在著名的飞机坟场内,由第309航空航天技术装备维护和修理大队托管。
天基激光武器则是所有平台中难度最高、最具战斗力的系统,即便是财大气粗的美军也无法耗费大量的财力和人力去部署如此庞大的激光卫星星座。在1970年代,美国防部就开始执行三位一体天基激光武器部署计划,通过卫星搭载氟化氢化学激光器对敌方弹道导弹目标进行拦截,这是著名的“星球大战计划”的重要组成部分。
拦截卫星部署的高度超过1000千米,能够对5000千米外目标进行拦截,在轨运行的激光反导卫星在10颗以上,如果费用允许甚至能部署24至30颗拦截卫星,卫星数量相当于再造一套全球定位系统,系统反应速度在10秒之内,交战时间不到1秒,如果这样的拦截系统部署到位,能够有效对抗弹道导弹饱和攻击。