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軍工航天新聞

美國選擇激光做導彈防禦武器 成本是主要考量

星之球科技 來源:搜狐軍(jun) 事2014-09-19 我要評論(0 )   

據外媒報道,激光武器具有使用成本低,可多次重複發射的特點,可用於(yu) 防禦導彈、無人機的襲擊,受到美國三軍(jun) 部隊青睞。本文全麵介紹美國海陸空三軍(jun) 正在研發的各種激光武...

        據外媒報道,激光武器具有使用成本低,可多次重複發射的特點,可用於(yu) 防禦導彈、無人機的襲擊,受到美國三軍(jun) 部隊青睞。本文全麵介紹美國海陸空三軍(jun) 正在研發的各種激光武器,認為(wei) 激光武器也存在一些局限性,可以成為(wei) 現有武器係統的有效補充,但不能完全替代它們(men) 。文章編譯如下:

 

  美國軍(jun) 方在保持技術優(you) 勢上所投入的資金,比其他任何國家軍(jun) 方投入的都要多,然而其昂貴的高科技防禦係統,正日益受到巡航導彈和無人駕駛飛機等相對廉價(jia) 但有效武器擴散的反製。專(zhuan) 家們(men) 一致認為(wei) ,如果沒有更加有效且具有成本效益的方法從(cong) 天上擊落敵人的來襲彈藥,美國將冒著失去同運用強大但價(jia) 格便宜彈藥的近乎對等對手之間戰爭(zheng) 的風險。

 

  電影《星球大戰》呈現的一係列每次發射僅(jin) 花費數美元或者數美分的新型武器受到美國青睞。麵對擁有彈道導彈和一體(ti) 化防空係統的敵人時,對抗來襲的齊射式攻擊的最經濟可行方式,可能是用聚集的定向能束在空中擊爆它們(men) ,戰略與(yu) 預算評估中心(Center for Strategic and Budgetary Assessments)高級研究員馬克?岡(gang) 青格(Mark Gunzinger)說。

 

  “當我們(men) 展望未來對抗可能更加激烈的作戰環境時,在那裏我們(men) 的敵人有著可能迫使我們(men) 必須使用精確製導彈藥的精確防禦係統,”岡(gang) 青格在喬(qiao) 治?馬歇爾研究所最近舉(ju) 辦的一次位定向能武器論壇上說。“讓我們(men) 麵對這種現實吧,我們(men) 在這種成本強加推算方麵毫無條理,”他補充說。將定向能武器投入使用“將有助於(yu) 我們(men) 扭轉今天所看到的這種趨勢……,也就是美國海軍(jun) 不得不花費越來越多資金,以犧牲其進攻性力量為(wei) 代價(jia) 來保衛艦隊。”

 

  盡管美國海軍(jun) 有望獲得便宜、高速的艦載導彈防禦係統,但是自2011財年以來其在固態激光器方麵的研究與(yu) 開發支出一直保持相對平穩,當時在這方麵的支出達到高峰,大約為(wei) 4億(yi) 美元。激光項目的總體(ti) 預算自此一直減少至3.5億(yi) 美元。

 

  激光和其他定向能武器可以扭轉這種趨勢,使其有利於(yu) 美國,因為(wei) 這些武器的發射成本微乎其微,而且彈藥發射量幾乎無限,美國國會(hui) 研究處海軍(jun) 事物專(zhuan) 家羅納德?奧羅克(Ronald O’Rourke)說。

 

  “美國海軍(jun) 用價(jia) 格昂貴的彈藥射擊目標——它們(men) 是來襲的導彈、小型攻擊艇和海岸防禦係統——即使這些目標被摧毀了,也隻是使敵人付出相當少的代價(jia) ,”奧羅克在馬歇爾研究所的座談會(hui) 上說,“這不是一種負擔得起的遊戲。如果你要通過大量交戰繼續這種遊戲,你很快就會(hui) 發現你在經濟上處於(yu) 那種等式的不利一邊。

 

電力驅動激光器將會(hui) 賦予軍(jun) 艦的另一項優(you) 勢是彈藥非常多。“即使你正在向小艇和無人機射擊,激光器可有助於(yu) 保留你安裝在軍(jun) 艦上的較高價(jia) 值武器,或者實現真正需要使用那些武器的目標數量有限,”奧羅克說。不像導彈僅(jin) 通過爆炸造成影響,激光器提供的影響遠不止驅散空中威脅。這些係統允許指揮官們(men) 從(cong) 賦予其戰術靈活性的分級殺傷(shang) 力菜單上做出選擇,奧羅克說。

 

  美軍(jun) 各個(ge) 軍(jun) 種都有自己的勾勒出研發和作戰規劃的定向能發展路線圖。美國空軍(jun) 在2007年測試了安裝在打算用於(yu) 反戰術彈道導彈的波音747-400F飛機上的機載化學氧碘激光器。2010年經費遭到削減,其後在下一年按照時任國防部長羅伯特?蓋茨(Robert Gates)的命令取消該項目。

 

  美國海軍(jun) 對可以從(cong) 現有艦上電力網供電的電動激光器感興(xing) 趣。雖然化學激光器通常更加強大,但是美國海軍(jun) 官員們(men) 已經放棄了將要求軍(jun) 艦上儲(chu) 存一種新的潛在腐蝕性燃料源的化學激光器。例如,自由電子激光器具有了擴展到兆瓦級功率水平的潛力,奧羅克說。但是,實現這一功能的技術沒有固態激光器那樣發達。它也將需要艦上有大量的屏蔽空間——60至100英尺長,數英尺寬,數英尺高的空間——因為(wei) 激光器產(chan) 生X射線輻射,他說。

 

  因化學激光器存在這些缺點,美國海軍(jun) 的重點已經轉移到固態激光器上麵,固態激光器占用少得多的空間,並且幾乎可以投入使用。在短期內(nei) ,美國海軍(jun) 希望向可以用低功耗係統癱瘓或者摧毀的小型快艇和無人機發射激光。一旦這些武器可以安全地補充更強功率,美國海軍(jun) 計劃用它們(men) 防禦反艦導彈。

 

  “美國海軍(jun) 出於(yu) 短程自衛交戰的目的,正將激光器送往海上,”奧羅克說。美國海軍(jun) 依賴所有其他國防部部門和行業(ye) 界在激光技術方麵取得的進步,能夠以相對較低的成本開發出實際可行的武器。美國海軍(jun) 也可能成為(wei) 首個(ge) 在作戰環境中部署這種激光武器的軍(jun) 種。

 

  美國海軍(jun) 研究局(Office of Naval Research, ONR)參與(yu) 研發的激光武器係統(laser weapon system, LAWS),將在今年夏天安裝在“龐塞”號(USS Ponce)海上前進集結基地上。

 

  “過去10年或者15年間在固態激光技術方麵的跨越式發展一直相當可觀,基本上使談論將固態激光器用於(yu) 軍(jun) 事目的成為(wei) 可能,”奧羅克說。激光武器係統大體(ti) 上就是綁在一起的6個(ge) 激光器,它們(men) 的光束會(hui) 聚在目標上,產(chan) 生更加強大的效果。去年該係統被安裝在一艘驅逐艦上,成功引起了一架小型無人駕駛飛機在空中爆炸起火。“這次實驗的真正優(you) 勢之一,將是把這種激光器交到海上的水手手中,以便他們(men) 能夠發現如何使用它,……,並幫助在海軍(jun) 和海軍(jun) 人員範圍內(nei) 推廣激光器的概念,”澳洛克說。

 

  美國海軍(jun) 還研發出一種條形激光器,具有迄今最強105千瓦功率的相幹合成波束。這種激光器已經接受了在海上攻擊小型快艇的測試。目前正在開展的工作是將這種係統擴展到300千瓦以上的更高功率,澳洛克說。

 

  在關(guan) 於(yu) 美國海軍(jun) “下一代改變遊戲規則工具”的討論中,激光武器往往和目前正在研發的電磁軌道炮相提並論,奧羅克說。“這些武器解決(jue) 了美國海軍(jun) 成本換算比方麵的經濟難題和另一個(ge) 彈藥量方麵的難題。這些武器如果能夠被成功研發和製造,它們(men) 可以解決(jue) 美國海軍(jun) 現在麵臨(lin) 的難題,……,將打擊具有強大的反介入與(yu) 區域拒止部隊的大規模對手,”奧羅克說。

 

小型固態激光器可以很快在美國陸軍(jun) 和海軍(jun) 陸戰隊的車頂上找到歸宿,用於(yu) 攻擊敵方導彈和無人駕駛飛機,它們(men) 正像巡航導彈那樣變得更加便宜和普及。美國陸軍(jun) 已經開發出高能激光移動原型機,以用於(yu) 反火箭彈、炮彈、迫擊炮彈、無人機和導彈。岡(gang) 青格稱,將有可能在斯特賴克輪式戰車上安裝具有功率高達50千瓦的激光器,它可以在不充電的情況下發射60次,在補充燃料前發射2000次。美國陸軍(jun) 也正在考慮一種100千瓦的激光器,它可以用重型高機動戰術車輛牽引。

 

  美國海軍(jun) 研究局最近簽訂了一係列總價(jia) 值2260萬(wan) 美元的陸基防空係統(ground-based air defense, GBAD)研發合同,旨在攻擊空中的廉價(jia) 無人駕駛飛機。這些合同中最大的一筆——價(jia) 值1070萬(wan) 美元——被授予雷神公司,它將設計和建造一種“適合集成到輕型戰術車輛上”的高能量激光器。該技術將來源於(yu) 美國國防部高能激光聯合技術辦公室強大的電子激光器措施資助的先前努力。L-3通信公司獲得另外一項價(jia) 值600萬(wan) 美元的光束引導器組裝合同,該設備將使激光對準並跟蹤指定目標。#p#分頁標題#e#

 

  李·馬斯楚安尼(Lee Mastroianni)是美國海軍(jun) 研究局遠征機動作戰和打擊恐怖主義(yi) 部的部隊保護項目經理,他告訴《國防》雜誌記者,“使用導彈和火炮攻擊非常低價(jia) 值無人機的傳(chuan) 統方法是非常失敗的策略,從(cong) 某種意義(yi) 上說,我們(men) 正因成本太高被迅速擠出市場”。用激光武器防禦無人機,是“每次發射花費非常少的資金,並且可以重複使用,隻要你能提供能量並使其冷卻,你就可以一直射擊,”他說。該項目的核心是創建一種能夠在遠征機動作戰行動中伴隨海軍(jun) 陸戰隊的係統。這將要求激光器及其組件,包括電子設備和供電設備,都堅固耐用。這種移動式陸基防空定向能係統研發受到美國海軍(jun) 未來能力計劃的保護,該計劃是一項使各種係統發展成熟到適合軍(jun) 事效用評估的準備就緒水平的科學技術工作,他說。

 

  美國海軍(jun) 研究局正在資助兩(liang) 項激光係統研發。第一項是10千瓦原型機,它將今年冬末或者明年春初投入運行。現在的計劃應是到那時建造一個(ge) 30千瓦激光器,並將至2016財年年初安裝在“悍馬”或者聯合輕型戰術車輛上,馬斯楚安尼說。“在功率方麵,美國海軍(jun) 陸戰隊想要使從(cong) 空中落下殘骸成為(wei) 火球,”他說,“這是我們(men) 的計劃目標。”

 

  前景光明的定向能武器正在扭轉防空成本等式,使其有利於(yu) 美國,但是它們(men) 也有一些明顯的局限性。馬斯楚安尼說,美國海軍(jun) 陸戰隊員不要指望這樣的係統能夠在各種天氣條件下工作。“我認為(wei) 誰也不能存在這種幻想。你們(men) 將一直配備導彈和火炮,但是僅(jin) 有導彈和火炮還不夠。我們(men) 正在試圖搞清楚激光器可以解決(jue) 多少問題,”他說。在激光器當前發展變化中,它們(men) 還被限製到在視線攻擊上,因為(wei) 它們(men) 必須連續地指向一個(ge) 目標以投射能量。

 

  “作戰效用與(yu) 尺寸、重量和功率的對比水平,是有待解決(jue) 的關(guan) 鍵問題,”負責研究與(yu) 工程的助理國防部長的科學顧問霍華德?邁耶(Howard Meyer)在馬歇爾研究所說,“市麵上有一些激光器出售,但是它們(men) 設計用於(yu) 發射不到一英尺長的光束,然而軍(jun) 方需要它們(men) 能夠穿透大氣層。”研究正深入到射束方向、控製、瞄準和跟蹤,以及出於(yu) 以縮小係統規模同時提高激光器功率為(wei) 主要目的電源,邁耶說。

 

  美國海軍(jun) 特別要了解激光武器有著大氣吸收、散射和湍流相關(guan) 的限製。因為(wei) 海上激光器將從(cong) 接近海洋表麵的位置發射,所以水分和其他微粒可以幹擾激光束,奧羅克說。“艦載激光器可能不應該被看作是一種全天候武器,僅(jin) 出於(yu) 這種原因,你會(hui) 想把激光武器看成是對現有自衛武器的一種補充,而不會(hui) 看成是它們(men) 的替代品,”他說。

 

 

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