“夜空炮艇”变身“激光炮艇” ——美军机载激光武器项目再获突破_风闻

作者：兰顺正首发自：《兵工科技》

编辑之前据报道，美国洛克希德·马丁公司表示该公司已向美国空军交付了第一部机载高能激光系统（AHEL），并将安装到AC-130J炮艇机上进行测试。明显的是，该消息意味着美军机载激光武器距离真正服役已经为期不远。

战略反导的利器

众所周知，机载激光武器系统利用定向发射的高能激光束直接软硬杀伤来袭目标，使之丧失作战能力，具有作战效费比高、快速精确交战、附带损伤小等特点，因此长期受到以美国为首的世界军事强国的重视。

有关美军机载激光武器项目早已广为人知，如在90年代初启动，用于战区弹道导弹助推段防御的ABL (Airborne Laser)项目。当时该项目以波音747-400飞机为平台，采用氧碘化学激光器，并且进行了数次弹道导弹拦截试验。不过在2011年12月下旬，美国国防部决定终止ABL项目的研发。虽然ABL项目被停止了，但美军并没有放弃在该领域的探索。如美国导弹防御局在2015—2016 年继续安排了定向能研究项目，该项目旨在寻求新途径，将高效紧凑的激光武器集成到高空长航时无人机上，避免大气环境和云层对激光武器运用的不利影响，最终用于拦截处于助推段的弹道导弹。2016年8月26日,导弹防御局在美国联邦政府的“联邦商机”网站上发布了先进技术创新跨部门公告,寻求“用于导弹防御的激光武器演示器”解决方案。2017年6月,导弹防御局披露其计划研制能够拦截洲际导弹的无人机载激光武器,并对运载平台无人机提出了规格要求。

未来战机的“盾牌”

除了用于拦截战略导弹外，在战术方面机载激光同样大有可为。目前随着空战体系的不断变革，超高声速导弹等新型武器以及新式作战概念不断涌现，这些都给传统的空中平台带来了更大威胁和压力，而战术机载激光武器能够有效弥补作战飞机在主动防御、近距格斗等作战任务中的不足，因此也成为了美军的关注对象。

编辑现在美军较为知名的战术机载激光武器项目有两个，分别是“自防御高能激光演示器”( self-protect high energy laser demon-strator，SHIELD) 计划，以及文章开头提及的“机载高能激光计划”( airborne high energy laser，AHEL)。

其中SHIELD 计划于2015 财年由空军首先启动，目的是研发一台更加紧凑的中等功率激光武器系统，并将其集成进与战斗机兼容的吊舱内，用于保护战斗机免遭导弹的攻击。据悉SHIELD 计划主要包括三个方面：提升下一代紧凑环境的激光器(LANCE) 、激光吊舱研究与发展(LPRD ) 、束控和航空效应研究与发展( BARDBA) 。

LANCE的目标是通过研发，设计、制造、交付一种可靠和坚固耐用的大功率激光器，同时具有优良的光束质量和紧凑的设计，并将其集成进气动结构中。由于战斗机的载荷要小于波音747以及AC-130这样的大型飞机，因此对激光器的要求更加苛刻。2019 年 4 月，美国空军和洛马公司在新墨西哥白沙导弹靶场，利用DLWS （演示型激光武器系统） 作为SHIELD系统的地面测试替代品，成功击落了多枚飞行中的空射导弹，顺利完成SHIELD项目地面样机演示验证。当时有分析认为，该试验的激光器有可能是通用原子公司的高能液体激光器，其第三代产品已获得突破并通过了政府的验收试验，功率密度达到 5千克 / 千瓦，已经具备了安装在无人机上的条件，而且正在为空军研发第四代产品。2019 年 5 月，美国空军研究实验室发布紧凑型高能激光子系统工程评估 （CHELSEA） 计划征求公告，旨在寻求能显著提高空军自防御高能激光演示样机功率的技术。空军研究人员表示，随着CHELSEA计划的顺利开展，预计在2024年前设计并建造出一套技术成熟度为 5 级的激光武器样机，适用于近声速飞行的战斗机。

吊舱(LPRD )是独立的系统，它将用于容纳激光器和束控系统，以及功率系统和冷却系统，并保护激光器免遭严酷的外部环境的影响。资料显示，LPRD将与F－15的 600 加仑外油箱相近。美军认为，与集成到战机体内相比，采用吊舱式独立结构更加灵活，可以方便各类型平台的挂载。

BARDBA是一项保持用于超声气流环境中的现代束控系统持续发展的工作，直接关系到激光武器的射击精度，其工作重点是表征围绕炮塔的气流特性，了解飞机炮塔边界层的气流干扰，研究束控技术对付湍流或热晕产生的有害大气密度梯度，发展自适应光学技术对大气畸变进行校正与补偿，使之能精确聚焦到目标上。在计划中，SHIELD吊舱还要求具有出色的动态目标跟踪瞄准能力，及快速转移攻击多个目标的能力，这也是面对高机动能力突出的各类防空导弹所必须具备的。而该型吊舱发射的激光束将不止是破坏来袭导弹的传感器，还能够摧毁其操纵舵、控制系统。美军预计如果发展顺利，未来各类战机都可携挂SHIELD吊舱，以免被导弹攻击。

编辑值得注意的是，除SHIELD项目之外，美军其实已经在与之类似的“激光炮吊舱”方面取得了进展。2018年初，美国特种作战司令部在新墨西哥州白沙导弹靶场，对“阿帕奇”武装直升机搭载的高能激光武器进行了试验，成功打击1.4千米处的地面目标。该系统由高能激光集成控制公司弗吉尼亚分公司研制，整体尺寸相当于一个副油箱，前端装有球状激光发射器，挂在短翼下，用于拦截来袭的便携式防空导弹，致盲地面人员，引爆简易爆炸装置，瘫痪敌方无人机等。

特种作战的“撒手锏”

而“机载高能激光计划”( AHEL)主要服务的对象是运输机之类的大型飞机。以AC-130J炮艇机为例，该机是美国空军和美国特种作战司令部( Special Opera-tions Command，SOCOM ) 下属的第 4 代武装运输机，是“大力士”运输机 C-130 经过多次武器升级后的对地攻击飞行器，主要执行近距离空中支援以及武装防御等任务。AC-130J最大航程为 4071.6千米，配备电-光和红外双传感器，全天候合成孔径雷达等设备，能够在任何天气中辨别地面的友军目标。武器方面AC-130J安装有一门105毫米榴弹炮和一门30毫米“大毒蛇”机关炮，同时还可外挂多种精确制导弹药，例如AGM-114“地狱火”导弹、GBU-39/B小直径炸弹等，此外还能使用通用发射管（CLT）发射小型精确武器，例如GBU-44/B和GBU-69/B小型滑翔炸弹、AGM-176“格里芬”小型导弹等。

虽然AC-130J火力很猛，可是相对于战斗机体积和重量较大、飞行速度较慢，同时又离作战目标较近，所以受到地面防空火力的威胁也更大，这也是炮艇机一般采取夜间出动的主要原因之一。目前现役AC-130J上仅安装了低功率光电对抗和红外对抗装置，当发现敌方导弹时，通过释放红外诱饵弹，实现防御目的。但是随着导弹制导技术的进步，导引头能区分战斗机引擎和红外诱饵等不同波段的信号，如果飞机被导弹锁定，其成活率就会大大降低; 另外红外诱饵弹的采购每年都要花费大量经费。因此空军特种作战司令部 (AFSOC) 认为必须采用新的办法提高此类飞机的生存能力，其中的关键就是引入高能激光武器，在需要时击毁敌方的地对空、空-空导弹，以保护飞机的安全。据悉，2019年1月洛克希德·马丁公司获得美军的合同，为AC-130J飞机集成、测试和演示AHEL，并按计划继续测试这种能力。在2020年8月开始对AHEL系统进行关键设计审查。此次的报道提到，在美国军方准备进行地面和飞行测试之前，该公司已经完成AHEL系统的工厂验收测试，预计 2022财年末该系统将在一架真正的飞机上进行飞行演示。

而在AFSOC看来，AHEL除用于飞机自卫外，还能用于精确攻击地面目标。虽然AHEL激光器额定功率约为60千瓦级，威力偏小，不适合高烈度作战，但足以使敌方机动车辆、船舶和地面飞机失能，使敌方的关键系统失效，如指挥车、发电系统、通信系统和雷达系统等。同时AHEL耗能较低，能够长时间连续发射，远比单一用途武器如炸弹或导弹更为便宜和有效。尤为重要的是，AHEL隐蔽性极高，不但发射时无声无息，而且能够熔化或者焚烧敌方目标却不会导致爆炸，所以不会暴露其所在方位，这对于需要执行特种作战任务的AC-130J是非常有意义的。明显的是，未来AC-130J等飞机在装备了AHEL之后，将会在人质救援、破坏通信、城市作战等复杂环境中发挥静默打击的优势。

另外，此次的报道提到，美国海军方面2021年7月授予洛克希德马丁公司一份价值1200万美元的为期五年合同，用于在水面舰艇上集成、测试和演示AHEL激光武器系统，并提供技术服务，因此未来美军相关水面舰艇也将具备激光打击能力。