激光武器顯威反導(dǎo)戰(zhàn)場(chǎng)
軍工資源網(wǎng) 2018年09月27日近年來(lái),美國(guó)等世界軍事強(qiáng)國(guó)在發(fā)展“以導(dǎo)反導(dǎo)”武器系統(tǒng)的同時(shí),大力研發(fā)各類(lèi)反導(dǎo)新技術(shù)。美國(guó)導(dǎo)彈防御局近日發(fā)布公告稱(chēng),授予通用原子公司電磁系統(tǒng)分公司一份總價(jià)高達(dá)1.34億美元的合同,旨在研發(fā)可搭載在高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)上的激光反導(dǎo)系統(tǒng)。美軍近年來(lái)持續(xù)加大對(duì)反導(dǎo)新技術(shù)的研發(fā)投入力度,激光反導(dǎo)已經(jīng)成為其重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。
激光武器將改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)則
激光武器是利用高能量密度射束替代常規(guī)彈頭的定向能武器,通常由產(chǎn)生光源的激光器和具有跟蹤、瞄準(zhǔn)和發(fā)射功能的光束定向器組成。激光武器利用沿一定方向發(fā)射的高能量激光束對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo),通過(guò)加熱、輻射等破壞方式實(shí)施攻擊。
激光武器系統(tǒng)根據(jù)作戰(zhàn)用途,可分為戰(zhàn)術(shù)激光武器與戰(zhàn)略激光武器兩類(lèi)。戰(zhàn)術(shù)激光武器主要應(yīng)用于光電對(duì)抗和戰(zhàn)術(shù)防空作戰(zhàn),可通過(guò)破壞光電傳感系統(tǒng)癱瘓敵方作戰(zhàn)裝備,還可直接燒毀敵方坦克、飛機(jī)、無(wú)人機(jī)等重要軍事目標(biāo)。戰(zhàn)略激光武器主要用于攻擊彈道導(dǎo)彈和在軌衛(wèi)星,射程通常在幾百到幾千米,激光功率在千萬(wàn)瓦級(jí)以上。
激光武器屬于新概念武器,具有能量傳輸速度快、作戰(zhàn)使用靈活性強(qiáng)、火力轉(zhuǎn)移速度快,以及抗飽和攻擊能力強(qiáng)、殺傷效果多樣化、作戰(zhàn)使用效費(fèi)比高等特點(diǎn),可在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中,特別是反導(dǎo)作戰(zhàn)中發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
早在上世紀(jì)60年代,激光技術(shù)誕生之時(shí),美國(guó)就發(fā)現(xiàn)了其在軍事上的巨大發(fā)展?jié)摿?,不惜投入巨資發(fā)展激光武器。但在過(guò)去較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),利用激光束直接摧毀目標(biāo)存在著一系列技術(shù)壁壘。在逐步克服各類(lèi)技術(shù)障礙之后,激光武器發(fā)展進(jìn)入了“快車(chē)道”。此后,美國(guó)將激光武器系統(tǒng)引入導(dǎo)彈防御作戰(zhàn)中,機(jī)載激光反導(dǎo)項(xiàng)目隨即上馬。
激光反導(dǎo)屬于戰(zhàn)略激光武器,其破壞敵方導(dǎo)彈主要采取激光致盲和激光摧毀兩種方式。激光致盲是利用激光輻射導(dǎo)引頭的光電探測(cè)器,使之暫時(shí)性致盲,導(dǎo)致彈道導(dǎo)彈失去對(duì)目標(biāo)的跟蹤能力而造成偏航脫靶,從而喪失殺傷力。激光摧毀是利用強(qiáng)激光直接摧毀敵方目標(biāo),以達(dá)到永久性摧毀敵方裝備的目的。激光摧毀主要由高能激光武器來(lái)完成。
機(jī)載激光反導(dǎo)系統(tǒng)一旦研制成功,就可投入未來(lái)導(dǎo)彈攻防作戰(zhàn)之中。美軍也設(shè)想了一套機(jī)載激光系統(tǒng)的反導(dǎo)作戰(zhàn)流程:搭載高能激光的空中平臺(tái)可依托臨近目標(biāo)發(fā)射地域或海域的前沿基地、航母編隊(duì)進(jìn)行部署。在導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)敵方導(dǎo)彈發(fā)射平臺(tái)征候情報(bào)時(shí),即刻升空靠近導(dǎo)彈發(fā)射區(qū)域。在預(yù)警系統(tǒng)截獲敵方導(dǎo)彈發(fā)射信號(hào)后,機(jī)載激光系統(tǒng)接收指令并實(shí)施攔截。
美國(guó)為何傾力研發(fā)激光反導(dǎo)技術(shù)
近年來(lái),美國(guó)加速激光武器系統(tǒng)在反導(dǎo)領(lǐng)域的應(yīng)用,主要是由于激光武器具有常規(guī)反導(dǎo)攔截系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì):激光武器作戰(zhàn)反應(yīng)速度快、射擊精準(zhǔn)度高,可針對(duì)敵方導(dǎo)彈目標(biāo)進(jìn)行瞬時(shí)攻擊;它抗干擾性能好,激光傳輸幾乎不受電磁環(huán)境干擾影響;激光武器具備多種殺傷效果,可對(duì)導(dǎo)彈目標(biāo)產(chǎn)生燒穿、解體、引燃、引爆、致盲等多種毀傷效果,攔截概率將大幅提升。
除考慮到激光武器優(yōu)越的作戰(zhàn)性能,美國(guó)多年來(lái)持續(xù)推進(jìn)激光反導(dǎo)技術(shù)研發(fā),還有其他多方面考量。
導(dǎo)彈防御系統(tǒng)按照攔截時(shí)機(jī)不同可分為三個(gè)階段:助推段、中段和末段。目前,美國(guó)發(fā)展比較成熟的是中段和末段攔截系統(tǒng),而助推段反導(dǎo)由于技術(shù)難度大等原因,一直未能有實(shí)用化的武器入役。
但實(shí)現(xiàn)對(duì)彈道導(dǎo)彈目標(biāo)的“全程多段”覆蓋式攔截,始終是美國(guó)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的發(fā)展方向。事實(shí)上,從導(dǎo)彈飛行的階段來(lái)看,越早攔截效果就越好,一旦助推段攔截成功,被擊落的敵方導(dǎo)彈的碎片殘骸都將落在敵國(guó)境內(nèi),不會(huì)給己方帶來(lái)任何損失。
由此可見(jiàn),從作戰(zhàn)效果角度來(lái)看,在導(dǎo)彈助推段實(shí)施攔截可謂事半功倍。激光反導(dǎo)正是通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載高能激光在助推段實(shí)施攔截,因此該項(xiàng)目也成為美國(guó)導(dǎo)彈防御局重點(diǎn)發(fā)展的反導(dǎo)項(xiàng)目之一。
目前,美軍發(fā)展較為成熟的陸基和海基反導(dǎo)攔截系統(tǒng),受限于平臺(tái)機(jī)動(dòng)能力和部署、使用地域或海域范圍等問(wèn)題,僅能滿足重點(diǎn)區(qū)域的反導(dǎo)防御需求,在機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)、保衛(wèi)區(qū)域覆蓋范圍等方面存在較大的局限性。戰(zhàn)時(shí),也較難前出至敵方彈道導(dǎo)彈發(fā)射地域、海域附近實(shí)施攔截。
而機(jī)載激光反導(dǎo),與陸基和?;磳?dǎo)攔截系統(tǒng)相比,具有機(jī)動(dòng)性能好、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),可在其他空中平臺(tái)掩護(hù)下,前出實(shí)施助推段攔截;還可根據(jù)敵方導(dǎo)彈威脅的具體情況,迅速對(duì)敵方威脅變化作出響應(yīng),改變攻擊方向和攻擊目標(biāo),從而更加靈活、有針對(duì)性地實(shí)施反導(dǎo)作戰(zhàn)。
近年來(lái),美國(guó)在研發(fā)新的反導(dǎo)技術(shù)上更加注重經(jīng)濟(jì)可承受性這一問(wèn)題,充分考慮反導(dǎo)作戰(zhàn)的成本。雖然激光反導(dǎo)項(xiàng)目還在研發(fā)階段,研制費(fèi)用較高,但該系統(tǒng)一旦研發(fā)成功并投入部署,其作戰(zhàn)使用費(fèi)用較低。
按美國(guó)導(dǎo)彈防御局的計(jì)劃,高能激光器每次射擊所耗費(fèi)的化學(xué)燃料為1000~2000美元,即便射擊40次摧毀一枚導(dǎo)彈,總計(jì)成本也才約合4萬(wàn)~8萬(wàn)美元。而美國(guó)“宙斯盾”反導(dǎo)系統(tǒng)目前使用的“標(biāo)準(zhǔn)-3”IA攔截彈的單枚造價(jià)就達(dá)900萬(wàn)~1000萬(wàn)美元,改進(jìn)型的“標(biāo)準(zhǔn)-3”IIA攔截彈單枚造價(jià)高達(dá)1500萬(wàn)美元。兩者相比,激光反導(dǎo)的作戰(zhàn)效費(fèi)比明顯高于傳統(tǒng)“以導(dǎo)反導(dǎo)”的攔截手段,因而對(duì)美國(guó)軍方極富吸引力。
無(wú)人機(jī)激光反導(dǎo)何時(shí)可以投入實(shí)戰(zhàn)
在利用激光武器進(jìn)行導(dǎo)彈防御的研究工作上,美國(guó)走在了世界的前面。美軍1996年啟動(dòng)的機(jī)載激光器項(xiàng)目,計(jì)劃以改型的波音747-400F飛機(jī)作為發(fā)射平臺(tái),以產(chǎn)生高能激光的化學(xué)氧碘激光器為核心,配置跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和光束控制與發(fā)射系統(tǒng),利用激光作為能量直接毀傷敵方導(dǎo)彈目標(biāo)。
但該項(xiàng)目由于多種原因2011年被美國(guó)國(guó)防部叫停。盡管如此,美軍仍不愿放棄激光反導(dǎo)這一作戰(zhàn)概念的潛在優(yōu)勢(shì),積極探索更加切實(shí)可行的激光反導(dǎo)方案。
2016年2月2日,美國(guó)國(guó)防部導(dǎo)彈防御局在其2016財(cái)年預(yù)算中安排了“定向能研究”計(jì)劃,該計(jì)劃內(nèi)的“無(wú)人機(jī)激光反導(dǎo)”研究項(xiàng)目,旨在將高效緊湊的激光武器集成到無(wú)人機(jī)上,用于實(shí)施助推段導(dǎo)彈攔截。
近日,美國(guó)導(dǎo)彈防御局再次將“無(wú)人機(jī)激光反導(dǎo)”提上議事日程,計(jì)劃2023年前完成無(wú)人機(jī)機(jī)載激光武器的研制、集成和試驗(yàn),提出將使用MQ-9這類(lèi)長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)搭載激光武器,對(duì)助推段彈道導(dǎo)彈進(jìn)行攔截。目前,美國(guó)導(dǎo)彈防御局已與工業(yè)界和部分大學(xué)開(kāi)展合作,共同研究無(wú)人機(jī)機(jī)載激光反導(dǎo)技術(shù),并計(jì)劃2021年制造出驗(yàn)證機(jī)。
無(wú)人機(jī)機(jī)載激光器反導(dǎo)項(xiàng)目并非之前的機(jī)載激光項(xiàng)目的簡(jiǎn)單回歸。美國(guó)導(dǎo)彈防御局希望其無(wú)人機(jī)機(jī)載激光反導(dǎo)項(xiàng)目能解決此前項(xiàng)目中暴露的多個(gè)問(wèn)題。雖然,用于戰(zhàn)略導(dǎo)彈防御的激光武器還在試驗(yàn)階段,離實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用還很遙遠(yuǎn),但隨著激光系統(tǒng)的發(fā)展,100~150千瓦級(jí)的武器級(jí)激光已越過(guò)實(shí)用化門(mén)檻,且小型化潛力很大,為無(wú)人機(jī)激光反導(dǎo)項(xiàng)目帶來(lái)了新的希望。
激光反導(dǎo)面臨諸多技術(shù)難題
將激光武器應(yīng)用于反導(dǎo)領(lǐng)域是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,雖然目前美軍的激光武器已接近實(shí)戰(zhàn)化運(yùn)用的邊緣,但仍存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)上,作為新型武器,激光武器自誕生起就面臨著多方挑戰(zhàn)和質(zhì)疑。激光反導(dǎo)項(xiàng)目的進(jìn)展也幾經(jīng)波折,曾遭遇“下馬”的危機(jī)。
目前,激光反導(dǎo)系統(tǒng)存在一些關(guān)鍵技術(shù)亟待解決:無(wú)人機(jī)激光反導(dǎo)項(xiàng)目受限于15~30千瓦功率的規(guī)模,激光功率不夠高,僅能應(yīng)對(duì)小型目標(biāo);其射程有限,只能對(duì)付數(shù)公里范圍內(nèi)的小型無(wú)人機(jī)和車(chē)輛船只等目標(biāo),距離研制出可在對(duì)方防空導(dǎo)彈射程外擊毀彈道導(dǎo)彈的激光器,尚需時(shí)日。
無(wú)人機(jī)激光反導(dǎo)計(jì)劃在導(dǎo)彈飛行助推段進(jìn)行攔截,但目前尚無(wú)法解決有效預(yù)警、探測(cè)等問(wèn)題。此外,激光反導(dǎo)項(xiàng)目還需要解決例如大氣干擾造成激光傳輸損耗等技術(shù)難題。
由于存在上述問(wèn)題,雖然美軍激光反導(dǎo)項(xiàng)目的研發(fā)工作取得了一定進(jìn)展,但其發(fā)展仍然面臨著技術(shù)、資金等各方面的問(wèn)題,完全部署部隊(duì)并形成真正戰(zhàn)斗力還有很長(zhǎng)的路要走。
激光武器重新定義了戰(zhàn)場(chǎng)上的時(shí)間概念,其作戰(zhàn)方式也被稱(chēng)為“發(fā)現(xiàn)即殺傷”。隨著高能激光在反導(dǎo)領(lǐng)域的應(yīng)用,未來(lái)導(dǎo)彈攻防作戰(zhàn)樣式或?qū)l(fā)生深刻變革。