时间: 2024-08-05 16:23:37 | 作者: 火狐nba在线
产品详情
2019年,美国海军陆战队宣布波音公司的“利爪”紧凑型激光武器系统原型机已交付使用,并且将用于反无人机测试。这是美国防部批准的第一种陆基激光武器。美军的利爪到底威力如何?激光反无人机又有何利弊?
所谓激光,即是利用光束将电子从高能轨道撞击到低能轨道,从而释放出大量能量,受激发而生的强光。激光具有方向性好,强度极大的特点,使得其能量非常集中。早在1960年初生的激光,照射到一点时,便能达到太阳表面的温度。这样的先进装置很快被投入军用,科幻小说中激光枪激光炮从上个世纪后期变成了烂大街的产物。
不过在当代军事应用中,激光主要有三种方式。第一种是激光制导,也是利用激光为炸弹、导弹指示目标方向,使得炸弹、导弹准确命中。这是目前的主要用途。第二种是激光致盲、干扰,即通过激光照射,使敌方人员失去视觉和判断,影响战斗力,或干扰各种军事设备产生强烈干扰。这是目前的次要用途。至于第三种直接击毁,也就是通常说的“激光枪”“激光炮”,利用激光能量集中的特点,烧毁敌方武器。但这类最酷的激光武器,研发难度也最大,目前激光炮还在研发与测试中,基本未投入实战应用。本次美军的“利爪”,可以说便是第三方面应用的一种有力尝试。
第一个优势是快速。攻击飞机、导弹等高速目标时,通常一定要考虑提前量,计算极为复杂,而且目标还可能机动躲避。而光速是每秒钟30万公里,只要瞄的准,发射瞬间就能打到,目标无处可逃。无人机速度通常是不如普通飞机和导弹的,但却也属于高速目标。
第二个优势是能量集中,破坏力强,效率高,同时成本低。红宝石激光一次发射的能量不能煮熟1个鸡蛋,却能射穿3厘米的钢板。美军发射一枚导弹,价值几十万、几百万美元,而激光器主要成本在设备购置。设备确定后,发射一次的运行和能量成本仅须几百美元甚至几美元。据称,最新的激光器成本又降下来了,只要1美元。无人机本来就是不对称战争的利器,所谓“几百美元的无人机,消耗几十万美元的防空导弹”,甚至直接用蜂群战术都能在经济上拖垮防守方。而激光发射速度快,成本低,恰好可以便宜货打便宜货。
“利爪”作为美国防部批准的第一种供地面作战人员使用的陆基激光器,也是一个快速上马的项目。它属于紧凑式的激光器,简单说就是体积小,重量轻,便于携带。从现在公布的信息看,该设备重量大约600磅,相当于一部摩托车。如果拆卸开来,大约是4个箱子,每个箱子和大型行李箱差不多大,并不很占地方。
其功率的等级范围为2到10千瓦,和大型家用电器差不多同量级。这么一款小型设备,既能安装在作战车辆上,也可安装在地面的支架上使用。在安装和操作上,这款激光器也很方便快捷,2名海军陆战队员即可安装操作。
作为现代武器中热门的“模块化”,“利爪”所有的环节都能与其他系统通用。比如激光的能源,既可以用发电机来供电,也能安装电池组。作战操作则是可以用笔记本电脑和微软Xbox手柄控制。激光器则是选取了现有的汽车制造业用激光器产品,与电源模块、散热模块以及光束导向器模块集成。
显然,采取这些开放式的布局和模块化的组合,利爪这一个项目能尽量使用现成的功能模块,在价格和时间成本上都很经济。这从利爪及其同类系统研发的历程也能够准确的看出。波音公司的紧凑型激光武器,在2015年8月公开了测试情况。当时其功率等级约为2千瓦,激光器安装在支架上,通过地面设备做供电和冷却。在西弗吉尼亚州和加利福利亚州的无人机攻击测试中,通过激光照射燃烧,跟踪并击落了运动中的无人机,被波音公司称为“寂静打击”。此后,又在新墨西哥州跟踪并击毁了一架四旋翼无人机。2017年,波音就与美国海军陆战队签署了初始生产合同,设定提供2千瓦、5千瓦和10千瓦3种能量等级的紧凑型激光武器。次年也就是2018年,波音就为海军陆战队交付了5套2千瓦级的紧凑型激光武器系统,随后将功率等级提升为5千瓦。到2018年,波音针为美国海军陆战队开发了紧凑型激光武器系统原型机 “利爪”。 “利爪”原型机于2018年首次公开展示,2019年即交付。
由此可知,利爪作为激光器的最大特点,就是体积小,操控便捷,是一种“快餐”式的反无人机设备。它的使用简单,而研发和交付也很迅速,一改美军武器经常性的磨磨蹭蹭浪费钱。考虑到现在第三类激光武器发展在全球尚处于实验阶段,利爪确实具有一定的历史地位。
在世界激光武器研发史上,美国多数时候处于领先。激光制导(第一类)和致盲(第二类)武器都是美军先投入实战的。1968年,美国采用“红宝石”激光制导炸弹,仅出动飞机12架次,投弹10多枚,即成功将之前出动600多架次飞机,投弹2000余吨都毫发无损的大桥炸毁。海湾战争中美军投放6000多吨激光制导炸弹,命中率高达90%,摧毁伊军大量军事目标。21世纪初,驻伊拉克的美国海军陆战队配备了低能量的激光武器“眩晕者”,可以使敌手暂时失明和眩晕,作为警告和压制的神器。
在第三类激光武器方面,美军也是长期领跑者。80年代面对苏联核武器占优的局面,里根总统即宣布了“星球大战”计划,这中间还包括陆基激光武器、舰载激光武器和卫星发射的天基激光武器,还有从地面发射激光,以卫星反射攻击导弹的“花式”玩法,以及用卫星激光器摧毁苏联卫星的战术。
激光反无人机是美军激光武器发展的重点。2010年,美国海军舰载激光器击落4架时速400多公里的无人机,被称为“改变未来战争模式”的革命。2011年,美国海军再次进行了舰载激光器击落无人机的实验。美军在海湾地区的“庞塞号”两栖船坞运输舰上装备海上固体激光器,用于应付伊朗可能的无人机。
在利爪之前的一款引人注目的美军激光炮,为洛克希德马丁公司的“雅典娜”,公布了高能激光设备,也就是取其字头,俗称雅典娜的激光武器测试画面。雅典娜与利爪不同,属于一款体型比较大的激光器,其功率为30千瓦,是利爪的3-15倍,而且未来还可能逐步扩大。它的驱动设备也是劳斯莱斯小型涡轮发电机。2017年9月,雅典娜在新墨西哥州导弹试验场进行了测试,成功射下了5架无人机。这些无人机都是体型中等,翼展约3米的飞机。雅典娜采取了激光照射,引燃了这些无人机的机尾,使其失衡,坠落地面。雅典娜的买家是美国陆军。陆军希望依靠这种设备,抵御蜂群般围上的无人机群,或者拦截火箭炮与迫击炮的攻击。雅典娜的使用平台,既可以包括坦克和军车,也可能安装在直升机、飞机甚至战舰上。总之,虽然目前雅典娜和利爪的块头相差还不是很悬殊,但未来雅典娜可能代表大型化、高威力的一面,而利爪则代表小型化、灵活运用的一面。
作为激光武器发展过程的一个环节,利爪自然有其历史地位。不过,这款激光武器在实战方面的价值可能不宜高估。
激光本身存在诸多弊端。激光属于光武器,只能走直线,不能拐弯。激光的使用还受天候影响,在雨雪、雾霭、沙尘暴等天气里,激光很可能撞上空气中这些微粒,从而效能大减。激光器需要高效产生能量,因此体积大而笨重,对作战平台要求很高。激光器属于精密光学仪器,对作战环境要求很大,在恶劣环境下不但不好使,还容易损坏。此外,激光武器虽然发射成本低,但本身的造价却相当昂贵。而光线能量在空气中的散射,又使激光武器的射程受到限制。目前激光炮的射程通常不超过几公里。要实现攻击几百乃至几千公里外目标的战略激光武器,尚需军工业界的加倍努力。最后,激光面对散射和镜面反射的材料,威力都会大打折扣,这也为未来的激光防御提供了思路。
这些短板在反无人机战术中,有的相对没那么明显。比如无人机通常位于空中,不易被地面障碍遮蔽。但诸如天气之类的影响却是依然存在的。而利爪为了追求部署的快捷、成本的低廉和操作的简易,必然会以牺牲发射功率和武器威力作为代价。目前利爪系统在试验中,主要是针对的目标都是重量在25公斤以下的小型无人机。对于体型较大的无人机,以利爪那2-10千瓦的功率,基本很难在几秒钟照射产生多大的杀伤。而较低的功率,在面临恶劣环境的干扰时,会使得能量衰减更快。加之美军的在实验中采用的靶机,都没有针对性的反激光设备。而在实战中,一旦利爪之类激光防空武器得到普及,对手在无人机上加装散射和反射涂层,也并不是什么高难度的事情。此外,当激光武器部署在战车、飞机等机动平台时,由于平台本身的震动和过载等,会促进影响作战效能,削弱系统稳定性。而对激光这种能量武器而言,稳定输出的能量是杀伤力的前提。功率再高,如果只是瞬间晃过目标,那也不能够实现杀伤效果。
相关推荐