平地起惊雷—地基激光武器实战化程度不断提高

2015-01-05谢瑞强

军事文摘 2015年5期

关键词：高能武器部署

谢瑞强

谢瑞强

专题—激光武器

提起激光武器，大家并不陌生。自美国在20世纪60年代研制成功第一台“红宝石”激光器以来，激光技术就引起了包括军事领域在内的各领域的高度关注。在过去的2014年里，美军部署舰载激光武器被评为美国2014年七大重要技术突破之一。

在很长一段时间里，由于激光武器一些关键技术没有突破，制约了激光武器实战化部署，但随着时间的推移，高能激光武器经过40余年发展，制约高能激光武器实战化部署的关键技术正逐步得到解决。2014年8月，搭载有激光武器系统的美国海军“庞塞”号船坞登陆舰被派往波斯湾执行任务，这是高能激光武器发展历史上一件具有里程碑意义的事件。实战化部署舰载高能激光武器意味着激光武器的时代已经来了。

对于作为新概念武器家族重要成员的高能激光武器来说，过去的2014年是其发展的关键一年，军事强国多种高能激光武器测试成功或试验性实战部署表明，地基激光武器实战化程度有了相当大程度的提高，尤其是战术高能激光武器在军事需求和技术发展的推动下，已经具备军队进行实战部署能力。

地基高能激光武器知多少

自美国在20世纪60年代研制成功第一台“红宝石”激光器以来，激光技术就引起了包括军事领域在内的各领域的高度关注。激光技术在军事领域运用比较广泛，按激光输出功率可分为低能激光武器和高能激光武器。低能激光武器以弱激光的激光器为核心，诸如激光测距、激光通信、激光雷达等属于低能激光武器。高能激光武器以强激光的激光器为核心，结合跟踪瞄准器和光束控制系统等配套系统，利用激光作为能量毁伤目标或使之失效。

目前，世界上没有高能激光武器的标准定义，一般认为平均输出功率大于等于20千瓦或每个脉冲的能量大于等于30千焦的激光武器称为高能激光武器。高能激光武器是利用激光的高能量密度特性来烧蚀被照射目标，从而实现对被照射目标的毁伤或去功能化。激光毁伤目标的过程主要是：目标不断吸收照射在其表面上的部分激光能量，被激光照射的部分不断被加热、升温，当温度升高到一定程度时，被激光照射的部分就开始熔化，甚至气化，进而形成凹坑或穿孔，甚至由于高温产生的高压而产生热爆炸，造成目标结构的破坏，从而实现对目标的毁伤或去功能化。

高能激光武器对目标的毁伤或去功能化是一种综合破坏的过程，会产生三种效应：烧蚀效应、激波效应和辐射效应。上文提到激光照射使目标部分温度升高，进而造成凹坑或穿孔就属于烧蚀效应。激波效应就是在气化过程中产生的蒸汽在向外喷射时会给目标以反射作用，这相当于一个脉冲载荷作用到目标上，可导致材料拉断。辐射效应主要指激光在目标上所产生的等离子可能发射紫外线或X射线，这会对目标结构和目标内部电子元器件造成损伤。

陆基高能激光武器作战想象图

和传统火炮等动能武器发射有质量的“弹”不同，高能激光武器发射的“弹”是没有质量或基本上可以忽略不计的。由于激光接近以光速传播并接近直线传输，超快的速度使激光束从发射到命中目标需要的时间非常短，因此高能激光武器在攻击目标时一般不需要计算拦截目标的提前量，可以做到指哪打哪，非常适合拦截高速或高机动目标。除了具备指哪打哪的优点外，高能激光武器还具有反应速度快、打击精度高、费用低等优点，因此其在军事上的运用前景一直备受瞩目。

地基高能激光武器是按照高能激光部署方式进行分类而出现的具体细分。顾名思义，地基高能激光武器部署在地面，安装在地面基座平台或车辆上。按照作战任务设定的不同，地基激光武器又可分为地基战略激光武器和地基战术激光武器。战略激光武器用于反弹道导弹、反卫星等作战，其打击距离为数百千米甚至数千千米，主要执行远程打击任务。战术激光武器主要用于近程作战，打击距离一般在几千米至20千米，防空反导、摧毁简易爆炸装置等都是战术激光武器的作战任务。

地基高能激光武器能干啥

反卫星众所周知，军用卫星在现代战争中的作用不断增强，卫星可全天候、全天时和近实时地获取战场信息，并为己方提供卫星导航、通信等作战支援，被认为是直接支援战争作战行动不可或缺的装备。有矛必有盾，卫星作用的增强催生了反卫星武器。高能激光武器的重要特性使之成为反卫星武器发展的重点。在冷战时期，美苏两国对反卫星高能激光武器的研制投入了大量资源和精力。有资料显示，苏联曾在冷战时期运用地基战略激光武器致盲美国导弹预警卫星和光学侦察卫星。美国在冷战时期也对地基战略激光武器攻击卫星进行了广泛的试验。1997年，美国陆军就公开了一次反卫星地基激光武器试验。

反弹道导弹弹道导弹尤其是携带核弹头的洲际弹道导弹一直被认为是最具威胁的战略武器之一。自弹道导弹诞生以来，如何对付弹道导弹成为各军事强国重点考虑的问题。激光问世后，其就被认为是拦截弹道导弹的最有效武器之一。受目前激光技术水平的限制，反弹道导弹地基激光武器的发展还比较缓慢，因为其功率还无法达到拦截再入核弹头的要求。再入大气层核弹头尺寸较小，并且其弹头材料因要接受再入大气层的考验，抗烧蚀能力非常强，加上一些核弹头采用机动弹道或旋转，加大了拦截的难度。而上升段和中段反导也还有许多技术难点有待解决，因此地基激光武器拦截弹道导弹仍存在诸多技术问题。

反巡航导弹巡航导弹飞行高度低，雷达反射截面积小，对防空系统具备较强的穿透力，因此其具备较好的突防效果，再加上其精确的打击精度和较为可观的毁伤效果，迅速让巡航导弹成为远程精确打击的利器。巡航导弹作为一种远程精确打击弹药，已经成为“非接触作战”等作战理论的重要支柱，特别是其在战争初期压制摧毁敌防空系统、后勤基地、机场等战略目标的重要作用已经得到实战的检验。海湾战争、科索沃战争等后冷战时代的高技术局部战争都证明了巡航导弹是一员得力的“踹门者”。巡航导弹防御一直被视为世界防空的重要难题，一系列激光武器拦截巡航导弹的试验表明，激光武器是拦截巡航导弹的有效武器，其低成本、高精度等优点非常适合拦截巡航导弹的多波次密集攻击。

波音公司的激光武器—“复仇者”

反无人机随着无人机技术的发展，无人机大规模运用于作战的比例会不断提高，因此如何防范无人机也是现代防空作战的重要课题。目前，在防范无人机作战中，隐身无人机和飞行在低空的小型/微型无人机是最难防御的两种目标。2014年闹得沸沸扬扬的朝鲜无人机入侵韩国事件就涉及到防范低空小型/微型无人机问题。小型/微型无人机在防空作战中属于低慢小目标。低慢小目标是对低空慢速小型飞行器或浮空器的统称，飞行高度通常在1000米以下，飞行速度小于200千米/小时，雷达反射截面积小于2平方米。由于低慢小目标飞行高度低、体积小，加上复杂的低空环境和地物遮挡等原因，其很难被大多数雷达和探测设备发现，即使发现了也不容易进行有效的拦截。因此，低慢小目标的防御是一个世界性难题。

韩国军方为了提高防御小型/微型无人机等低慢小目标的能力，正在考虑购买可以拦截无人机的德国莱茵金属公司研制的激光武器。德国是欧洲激光技术发展最快的国家，其研制的激光武器已经进行了多次成功拦截小型无人机的试验。莱茵金属公司研制的激光武器功率分为30千瓦、50千瓦和60千瓦等，激光发射器集成在“天空卫士”炮塔上，使用“天空卫士”的探测和指挥控制系统，可固定部署或集成到车辆平台上进行机动部署。激光武器以光速攻击目标，基本不需要计算提前量。方向性很强的激光具有很高的拦截精度，可短时间内拦截多个目标。激光武器单次拦截成本仅为几美元，拦截时还不会产生碎片，附带毁伤小，非常适合于拦截小型无人机这样的低成本飞行器。

执行C-RAM任务反火箭炮、火炮和迫击炮（C-RAM），顾名思义就是运用相关武器对付敌方火箭炮、火炮和迫击炮等间瞄火炮所发射的炮弹。虽然C-RAM很早就已经被提出，但真正受到重视是伊拉克战争之后。在伊拉克战场上，驻伊美军频繁遭受火箭弹和迫击炮弹的袭击，给美军带了不小的伤亡。为了提高驻伊美军C-RAM能力，美军开始对C-RAM任务进行论证和分析，进而催生了可执行C-RAM任务的车载式“密集阵”系统。速射火炮近防系统虽然可解燃眉之急，但拦截概率低、存在附带损伤和成本高等缺陷限制了其前途。其实，美军很早就在探索运用战术激光武器执行C-RAM任务，并且取得了重大进展，实战部署指日可待。

反机载精确制导弹药现代战场上，运用机载精确制导弹药对敌方高价值目标进行点穴式打击已经成为军事强国的惯用手段。机载空对地精确制导弹药包括空地导弹、制导炸弹、布撒器等。随着机载精确制导弹药技术的发展，现在其正朝着远程化、精确化和智能化等方向发展，作战效能不断提高，对地面目标的威胁也越来越大。以往对抗机载精确制导弹药主要依靠对投掷平台的打击，但随着防区外弹药的兴起，拦截精确制导弹药本身也开始逐渐受到重视。在这种背景下，射击精度高、拦截成本低和多目标拦截能力强的激光武器被认为是反机载精确制导弹药的主力，许多军事强国对相关技术的探索也开始增多。

地基高能激光武器发展路在何方

经过40余年的发展，高能激光武器在平均输出功率、光束质量和实战化运用方面取得了长足的进步，其正处于转向实战化部署的关键阶段。综观目前地基高能激光武器的发展，地基战略高能激光武器仍处于发展完善阶段，由于其在反卫星领域的良好运用前景，美俄等军事强国对反卫星高能激光武器的研制一直都非常积极。美国曾提出过反卫星的“2010计划”，主要内容就是运用激光武器致盲敌国卫星。可能由于技术、资金等方面问题，目前该计划的实施没有按预期完成，预计在2020年左右，地基反卫星高能激光武器会进入实战部署阶段。

陆基高能激光武器

美国陆军HELTD车载高能激光武器

在反导方面，地基战略高能激光武器发展比较缓慢，尤其在中段和末段反导方面遇到的技术困难非常大，目前主要研究方向仍然集中于助推上升段。助推上升段的弹道导弹速度慢、壳体脆弱，更容易被击中及摧毁，并且一旦导弹的燃料贮存箱被击中，弹道导弹会坠落到发射国本土，造成灾难性的后果。美国相关研究认为，地基战略高能激光武器配备空中中继镜就可以有效对助推段弹道导弹进行拦截，如果整个地基拦截系统配备6个战斗镜和中继镜，可拦截地球上任何一个地方起飞的弹道导弹。虽然地基战略高能激光武器反导具有诱人的前景，但也存在巨大的技术困难和风险，其仍处于研究试验阶段，离实战化部署还有一段很长的路要走。

与地基战略高能激光武器发展较慢相比，地基战术高能激光武器发展迅速，并且一些型号已经具备实战部署的能力。2013年，美国陆军使用车载式高能激光武器（HEL MD）进行了一个多月的C-RAM任务测试。在测试中，HEL MD拦截了90枚迫击炮弹和多架无人机。分析认为，这种车载高能激光武器在测试中良好的表现，意味着美国战术高能激光武器基本具备实战部署能力，未来功率更高的战术高能激光武器实战化程度也会不断提高。

除了美国，德国、俄罗斯等国的战术高能激光武器在研制上也有了很大进展。2014年，德国莱茵金属公司对其20千瓦、30千瓦功率的高能激光武器进行了广泛的试验，试验中激光武器均成功击毁多个无人靶机和迫击炮弹。莱茵金属公司称，其研制的高能激光武器运用了光束叠加技术，并且激光完全不受天气的影响，即使在诸如冰雪天、雨天等最恶劣的天气条件下也能压制摧毁目标，这是战术高能激光武器技术领域一个不小的进步。据悉，莱茵金属公司将研制100千瓦功率的高能激光武器，这些武器既能固定部署，也可以机动部署，具有较好的灵活性。