战术激光武器技术的发展动向与分析＊

李朝荣 李 永 乐洪宇

（空军驻锦州地区军事代表室 锦州 121000）

1 引言

战术激光武器适用于多种作战任务，如防空、区域压制、空对空和空对地攻击等。在未来战场上所面临的最大危险是各种精确制导武器的攻击，而精确制导武器50%以上采用光电制导装置。激光武器可以通过致盲传感器和使导引头整流罩炸裂等手段，破坏精确制导武器的导引头和气动外形，使其偏离目标。还可以提前引爆其战斗部或烧毁其壳体。激光武器对精确制导武器的拦截是一个连续多阶段过程，包括在远距离上致盲导引头的光电部分，中距离上使导引头整流罩炸裂，近距离上烧毁其壳体等。本文就激光干扰致盲、激光防空反导、发展动向、发展分析等，作进一步的研究和探讨［1］。

2 激光干扰致盲

这类装置主要用于干扰和致盲敌方的光电传感器和敌方官兵的眼睛，还可用于干扰红外制导导弹的定向红外干扰系统。例如，美、英、俄等国家的激光干扰致盲技术已基本经成熟［2］。

1）美国在激光干扰与致盲武器的研制方面已经有了成熟的技术，并已具备部署能力。典型的系统有：

·美国陆军AN／PLQ－5型激光对抗系统（LCMS），该系统是洛克希德·桑德斯公司研制的便携式多功能激光系统，采用闪光灯泵浦固体激光器，重约19kg，可以安装在M－16A3步枪或侦察车上。能暂时致盲人眼，探测和干扰光电传感器。

·美国海军陆战队“军刀”（Saber）203激光照明器，该装置由空军菲利浦实验室研制，用于照明、致盲和瞄准目标。该装置采用镍镉电池供电，工作波长为670nm，功率400mW，有效照明距离300m，重1.5磅，每枚电池可连续运行30min，100m处的光斑尺寸可在1～10m之间变化。

·美国陆军手持式激光“致眩器”（Dazer），美陆军导弹司令部支持，联合－信号军用激光产品公司研制。步兵肩扛式发射，重9kg。它采用金绿宝石激光器，工作波长为700～815nm，用于探测和干扰敌方火控系统。

·美国三军定向红外干扰（DIRCM）系统，目前美国三军正分别开展以脉冲二氧化碳激光器或固体激光器为红外干扰源的定向红外干扰系统研制计划，准备装备在飞机、舰艇或军车上，用以干扰敌方红外制导导弹。系统包含一个威胁告警接收机和一台捕获跟踪器，可时及报警并告知来袭导弹方向，然后使激光束瞄准导弹的导引头进行干扰，令其偏离预定的攻击方向。目前已有样机产品，并进行了飞行试验。

2）英国的“复仇女神”（Nemsis）定向红外干扰系统，美国诺思罗普·格鲁曼公司为英国国防部研制。可用于干扰敌方的近程红外制导导弹，提供主动防御。初期装备系统将采用非相干红外源，后续型号改用激光器。英国研发的激光致眩器（Laser Dazzel Sight）由工业用激光器或军用激光测距机、指示器应急改装而成。可对飞行员的视觉进行干扰甚至致盲，有效距离达5kg。

3）前苏联的激光致盲武器已有多种样机，并在飞机、舰船和坦克等装甲车辆上进行了演示验证。据西方国家声称，它们的飞行员曾多次遭到苏联驱逐舰上发射的激光束照射，1987年美海军侦察机副驾驶员视力被干扰10min，同年瑞典SAAB35“龙”式战斗机驾驶员被暂时致盲。

3 激光防空反导

战术激光武器以光速输送强辐射能破坏目标，在几十公里的射程上不必修正目标运动引起的前置量，转移火力灵活、迅速（小于1s），可多目标攻击，是精制导武器的克星。激光武器的核心部分是激光器，另外还包括目标探测、瞄准和跟踪系统，信号处理系统，射速光学控制装置，伺服能源系统和波前校正装置等。其杀伤机理有致盲和致伤两种。致盲利用激光能量使光敏元件失灵，所需能量较低，烧毁硫化铅的能量密度为5.4×10－3J／cm2；致伤利用很高的激光能量烧毁目标，烧穿弹道导弹壳体至少需要10000～20000J／cm2。

例如，美国和以色列合作研制的车载鹦鹉螺战术高能激光武器，用以拦截火箭弹、远程防御系统漏网的战术弹道导弹、巡航导弹、反辐射导弹、无人机、固定翼飞机和直升机等多种目标。它使用兆瓦级氟化氘中红外先进化学激光器，对32km外发射的导弹，激光器可在20km或更远处使导弹的导引头失灵。如果是火箭弹则可在5km以远处将其击毁。鹦鹉螺激光武器系统装在布雷德利战车或重型越野车上，装填一次燃料可进行50次射击，小型化后还可上舰或直升机。该系统可与美国的战区高空区防系统（THAAD）、PAC－3爱国者和中程扩展防空系统等导弹防御系统协同作战。

4 发展动向

1）波音公司为美军激光武器项目开发自适应光学系统。美国波音公司网站2011年11月15日报道：波音公司11月中旬从美国国防部高能激光器联合技术办公室（HEL－JTO）获得了一份为期15个月的后续合同，将继续开发高功率自适应光学系统并应用于高能战术激光系统，合同金额未透露［3］。

传统的自适应光学系统最初用于天文望远镜，风或大气湍流会干扰恒星及其他天体发出的光波波前，自适应光学系统可对这些扰动进行修正。与此类似，高功率自适应光学系统能够将大气扰动对激光束的影响减至最低，从而提高照射到目标上的激光能量。据波音公司官员介绍，这种自适应光学系统具有体积小、重量轻的特点，能够延长战术激光武器的射程，提高输出功率。

近日，波音公司与合作伙伴科学应用国际公司（SAIC）完成了系统开发的第一阶段，在实验室环境下完成了自适应光学系统的设计、制造和试验。根据新合同，该团队将把自适应光学系统集成到美国陆军的高能激光技术演示器（HEL TD）中进行试验。为了适应战术环境，这种高功率自适应光学系统将采用先进的超高速处理和传感器技术。系统使用一种信标照射器和可变形反射镜来实现所需的高速大气补偿和高能激光性能。

2）莱茵金属公司试验激光武器系统。法国《航宇防务》2011年11月22日报道：莱茵金属公司近日在瑞士试验场演示了将激光武器与先进防空系统结合的作战能力，试验中，高能激光武器成功击落了无人机［4］。

在澳克森布登试验场公布的激光发射视频中，国际客户可以看到两个具有不同性能参数的激光武器演示器。其中，10千瓦激光武器集成到了由厄利空公司的“空中卫士”3火控组件和“空中盾牌”火炮炮塔组成的防空系统中。这种激光武器采用模块化设计，激光能量可调节，由两个5kW激光武器组件组成，可用于C－RAM，对抗来袭火箭弹、炮弹和迫击炮弹的威胁，还可用于防空，对抗无人机等目标。1kW激光武器安装在了TM 170型车辆上。在试验中，1kW激光武器演示器成功击沉了一艘移动橡皮艇（模拟敌快艇），并证实了从安全距离外有效摧毁简易爆炸装置、压制未爆炸武器的能力。

3）英国测试新型防暴激光致眩器。Gizmag网站2012年1月6日综合报道：2011年夏季英国各地发生暴乱，导致多个地区沦为废墟。暴动发生时，常规的防暴手段对数量占绝对优势的人群来说基本无效。鉴于此，各国警方开始寻求一种新的群体控制手段，如改变战术并使用一种新的非致命武器，以替代当前使用的“泰瑟”枪和催泪瓦斯［5］。

英国光电安防系统公司（Photonic Security Systems）开发出了SMU 100激光致眩器，这种新型防暴装置能够使暴徒暂时失明而无法继续作恶。SMU 100最初的用途是打击索马里海盗（BAE也开发出了类似系统），而英国暴乱发生后，项目开始将群体控制作为主攻方向。这种肩扛式激光致眩器可发射闪烁式激光束，光束截面直径为3m，可使500m以外的目标暂时失明，作用距离远大于催泪瓦斯和“泰瑟”枪。在致眩器的照射下，人眼会产生类似于直视太阳后突然转向别处的强烈视觉效果，因而无法继续攻击性的行为。

目前，某国警方正在对SMU 100进行野外试验，以验证这种激光致眩器能否在野外有效工作，以及致眩过程是否会对人体产生其他影响。如能通过英国内政部的健康检查，SMU 100将开始面向各国警方销售，其单价约为39000美元。

4）诺斯罗普·格鲁曼公司向美军交付第2.5万套光电激光系统。诺斯罗普·格鲁曼公司网站2012年1月30日报道：诺斯罗普·格鲁曼公司近日交付了第2.5万套光电激光系统，以支持美国士兵作战使用。该公司自“伊拉克自由行动”开始向美军交付这类系统［6］。

光电激光系统可使士兵在安全距离监视、识别和应对目标，有助于减少附带损伤。美军目前部署的这类系统包括轻型激光指示测距机和Mark VII、Mark VIIE激光目标定位器等便携式系统，M1“艾布拉姆斯”人眼安全激光测距机和用于“斯特莱克”装甲车的瞄准一体化测距机等车载系统，以及用于“阿帕奇”直升机的目标捕获指示装置等机载系统。

5）美军推出最新强电磁波束非致命武器。美国《防务新闻》2012年3月11日报道：美军日前公布了一种最新的非致命武器——一种看不到，听不到，闻不到的强电磁波束。该波束叫做“主动拒绝系统”，是一种最安全的非致命武器。当人被它击中时，会产生难以承受的，突然的灼热感，因此会本能地立即逃离。其射频为95kMHz，穿透深度每英寸仅为0.4mm，射程可达1000m（0.6英里）。其开发过程已超过15年，曾于2010年部署在阿富汗，但从来没有在现场使用过。这种非致命武器可用于驱散暴徒、安全检查、封锁区域、基础设施保护等各种各样的场合［7］。

6）诺斯罗普·格鲁门公司展示针对反舰巡航导弹的军用固态激光器。诺斯罗普·格鲁曼公司网站2012年5月2日报道：诺斯罗普·格鲁曼公司近日展示了其首个下一代高能固态FIRESTRIKE激光器产品，以满足尺寸和重量以及坚固耐用的需求。测试表明，这种激光可以使反舰巡航靶弹的外壳和关键部件燃烧［8］。

该激光称为伽玛（Gamma），使用“板”式架构，类似诺斯罗普·格鲁门公司以前的高功率激光器。其功率为13.3万千瓦，连续发射时间超过1.5小时，性能稳定，光束质量超过了设计目标，完成了初步试验。

伽马的性能相当于或超过了以往板式激光器，但真正的进步是在军用平台应用中的包装和固化。这里的“板式激光器”指具有增益介质，或有原子光源的高功率固态激光器，板的大小约为一个显微镜载片。

伽玛的设计目标之一是减少FIRESTRIKE激光器的体积和重量。成品激光器的重量减少到227kg（500磅），体积收缩到0.58m×1m×0.3m，大小约为两个微波炉。

伽马激光器减少了内部光学元件的数量，同时，新的安装技术消除了振动敏感性。伽玛激光器的关键部件已经过了振动、冲击和热测试，达到了设计目标。

伽玛可与其他构件结合，形成更大功率的激光系统，如诺斯罗普·格鲁门公司的105千瓦联合高功率固体激光器。这种特点意味着它们可以保持良好的光束质量，或将能量集中在远距离上。伽玛激光器测试的光束质量指标为1.4，超过了1.5的设计目标。诺斯罗普·格鲁曼公司还在继续努力改进，因为完美的光束质量为1。由于光束质量好，13.3kW伽玛激光器的亮度也高于设计目标，这意味着它可以远距离集中更多的能量。

杀伤力测试用了一个短距离伽玛链，以此来模拟一艘海军舰艇上几个链的激光武器能量能达到几英里，结果证实激光产生的能量达到了预期目标。反舰巡航靶弹的测试组件包括BQM－74靶弹的外壳、和其他代表关键内部元件的部件。

诺斯罗普·格鲁门公司2008年宣称，以FIRESTRIKE激光器为骨干的近距激光武器系统结合了先进的光电和／或红外传感器，可用于主动防御，进攻性精确打击和增强态势感知能力等军事用途。

7）MBDA公司高能激光武器输出功率达到40kW。法国《航宇防务》2012年9月13日报道：近日，MBDA德国分公司对一种高能激光武器演示样机进行了发射试验，其输出功率达到了40kW，创造了光纤激光器光束合成功率的世界记录［9］。

在试验中，MBDA公司使用这种高能激光武器跟踪目标并进行了发射，演示了系统在几秒钟内烧穿迫击炮弹外壳的能力，并在几秒钟内使用40kW光束烧穿了40mm厚的钢板。在前几次试验中已经演示过的目标跟踪能力也在本次试验中成功进行了重现。试验证明，MBDA公司的高能激光武器演示样机可将多个光纤激光器的输出光束精确、低损耗地合成在一起，且合成光束具有较高的光束质量，能够快速、可靠地摧毁目标。

据MBDA公司介绍，高能激光武器能够精确命中远距离目标，具有使用成本低、附带毁伤小的特点，能够在作战任务过程中应对传统和非对称威胁，为部队提供防护。该公司自2008年起开始对这种激光武器进行试验。2011年，系统在确保高光束质量的前提下实现了10kW的输出功率。2012年9月和10月间，MBDA公司将继续对系统进行进一步测试，并首次完成高能激光武器从探测空中目标到将其摧毁的整个作战流程，试验地点是WTD 52靶场。

5 发展分析

战术激光武器技术的发展趋势：新型高能激光器、通用化激光器、继续研发自由电子激光器［10］。

1）新型高能激光器。新型高能激光器主要有固体（热容）激光器、电化学氧碘激光器以及光纤激光器等。

·固体热容激光器主要采用具有一定热容量的固体激光介质，使激射时间和冷却时间分开，缓解了热管理问题。闪光灯抽运的固体热容激光器功率已达万瓦以上，二极管抽运固体热容激光器也能够在1s内产生30kW的平均功率。

·电化学氧碘激光器主要通过电化学过程解决了普通氧碘化学激光器的燃料重复使用问题，使其体积和重量大大降低。例如，美空军研制用于战术机载防空的电化学氧碘激光器。

·高功率光纤激光器是一种以高功率多模二极管为抽运源、以双包层光纤结构为激光增益介质的激光器。英国已研制出高光束质量的千瓦级光纤激光器，美国军方认为这种光纤激光器具备装备战斗机的潜力。

随着二极管抽运固体激光器实现高平均功率输出，发展高效率的二极管激光器成为节能的重要手段之一。例如，美国研发的超高效率二极管源SHEDS计划，可是二极管激光器的电光效率由50%提高到80%。

2）通用化激光器。随着紧凑型化学激光器技术和新型节能高能激光技术的发展，可实现激光武器系统的紧凑化和多种战术平台的通用化。例如，美国研发的高光束质量的150kW轻量激光器，其质量功率比小于5kg／kW。美国国防部将高功率固体激光器和半导体激光器作为今后战术高能激光武器发展的重点，并同时向小型运输机和战斗机、舰船以及地面车辆等平台上推广，使其成为三军通用装备。

3）继续研发自由电子激光器。自由电子激光器从原理上与传统激光器有很大不同，它是利用电子束与电磁波通过抽运电磁场的相互作用，经受激发射放大短波长辐射。自由电子激光器的宽范围选择波长的能力是固体激光器或化学激光器难以达到的。它不仅在军事上成为公认的海上高能激光武器系统的最合理候选激光器，而且在其他方面如工业和科学研究领域也有广泛的应用。

6 结语

随着新型高能激光器、通用化激光器、自由电子激光器的不断研制和开发，其技术越来越成熟，战术激光武器（小型的固体激光器）可广泛用于舰载、车载、机载等，对来袭目标实施有效的光电干扰和致盲，使其偏离；而大型化学激光武器（自由电子激光器）可舰载、机载（大型飞机），发射强光，可直接摧毁来袭目标，能更有效地防空反导，保护自身目标的安全［11］。

［1］任国光.高能激光武器的现状与发展趋势［J］.激光与光电子学进展，2008（09）：62－69.

［2］任国光，黄裕年.机载激光武器的发展现状与未来［J］.激光与红外，2005（05）：309－314.

［3］波音公司为美军激光武器项目开发自适应光学系统［J］.每日防务快讯，2011，11（21）.

［4］莱茵金属公司试验激光武器系统［J］.每日防务快讯，2011，11（25）.

［5］英国测试新型防暴激光致眩器［J］.每日防务快讯，2012，01（11）.

［6］诺斯罗普·格鲁曼公司向美军交付第2.5万套光电激光系统［J］.每日防务快讯，2012，02（01）.

［7］美军推出最新强电磁波束非致命武器［J］.每日防务快讯，2012，03（14）.

［8］诺斯罗普·格鲁门公司展示针对反舰巡航导弹的军用固态激光器［J］.每日防务快讯，2012，05（08）.

［9］MBDA公司高能激光武器输出功率达到40kW［J］.每日防务快讯，2012，09（19）.

［10］刘志春，苏震，袁文，等.激光反导武器的最新动向与分析［J］.激光与红外，2009（09）：914－917.

［11］宋亚萍，刘莉萍.激光反导与导弹反激光措施综述［J］.激光与红外，2008（10）：967－970.