無人機係統技術的快速發展、蜂群作戰等新型戰術的興(xing) 起,深刻影響著未來空中作戰樣式,網絡化、分布式、體(ti) 係化無人機係統在攻擊、偵(zhen) 察等方麵表現出的顛覆性能力,對反無人機技術的發展提出迫切需求。近日,美國海軍(jun) 陸戰隊宣布“利爪”緊湊型激光武器係統原型機已交付使用,將很快用於(yu) 反無人機任務測試。如果表現良好,“利爪”將成為(wei) 美國海軍(jun) 陸戰隊反無人機體(ti) 係的重要組成部分,這是美國防部批準的第一種陸基激光武器。
激光武器反無人機優(you) 勢多
定向能武器是利用能量束產(chan) 生殺傷(shang) 效果的武器。美國國防部將發展定向能武器納入國家安全範疇,作為(wei) 維持美軍(jun) 優(you) 勢、增強導彈防禦以及應對地區沖突的關(guan) 鍵手段,其中最受關(guan) 注的是激光武器。
區別於(yu) 傳(chuan) 統動能武器,以激光武器為(wei) 代表的定向能武器具有以下特點。成本低。定向能武器發射成本遠低於(yu) 導彈等武器。能量密度高。能量束攜帶有較高的功率,如激光束的功率可達數百至數千千瓦,且截麵較小,能夠獲得極高的能量密度。對抗困難。由於(yu) 能量束具有高速、難以偵(zhen) 測等特點,目標難以對打擊進行預警、機動。使用靈活。定向能武器無需計算彈道,噪聲低、無後坐力,便於(yu) 隱蔽和調整。
激光武器的上述優(you) 勢契合反無人機的需求,有望成為(wei) 一種有效的反無人機手段。早在上世紀90年代中期,美國、以色列就聯合開展戰術高能激光武器的研製,這是一種車載化學激光武器。本世紀初,美國又相繼開展機動戰術高能激光、激光復仇者、區域反彈藥防禦係統等陸基激光防空武器研究,希望實現反巡航導彈、反火箭炮、反無人機等陸基防空功能。
2017年,洛-馬公司的“雅典娜”激光武器係統在白沙導彈靶場擊落5架無人機,展示了車載陸基激光武器在反無人機領域的作用。“雅典娜”激光武器係統是洛-馬公司為(wei) 美國陸軍(jun) 研製的光纖激光武器,載具為(wei) 陸軍(jun) 重型移動戰術卡車,功率可達到30千瓦。
“無力挑戰”大型無人機
不同於(yu) “雅典娜”激光武器,“利爪”激光武器係統是一種緊湊式、小型模塊化武器係統,重約270千克,功率範圍為(wei) 2到10千瓦,可以集成在作戰車輛上,也可安裝在支架上使用,拆卸後可由4個(ge) 行李箱大小的容器收納,兩(liang) 名海軍(jun) 陸戰隊員即可安裝操作。“利爪”激光武器係統可由發電機或電池組提供電力,操控簡單,由筆記本電腦和微軟Xbox手柄控製。
早在2015年,波音公司就公開了緊湊型激光武器係統的測試情況。當時該武器係統在西弗吉尼亞(ya) 州開展地麵係留無人機攻擊測試,並參加美國國防部舉(ju) 辦的“黑鏢”反無人機訓練,跟蹤並擊落一架飛行中的無人機:鎖定無人機目標後,武器係統利用激光照射目標尾部,數秒後靶機尾部被擊穿並起火,隨後靶機尾翼等部位起火,繼而墜毀,全過程約15秒。緊湊型激光武器係統在攻擊時無跡可循,沒有影像和聲音,因此被稱為(wei) “寂靜打擊”。
2018年,針對美國海軍(jun) 陸戰隊需求,波音開發出緊湊型激光武器係統原型機,代號“利爪”,其武器係統集成在聯合輕型戰術車輛上,借助車輛的柴油發電機提供電力。不久,“利爪”激光武器係統原型機在弗吉尼亞(ya) 州匡提科海軍(jun) 陸戰隊基地舉(ju) 行的現代海軍(jun) 裝備展覽會(hui) 上首次公開展示,並於(yu) 今年交付。與(yu) 陸軍(jun) 的車載定向能係統不同,“利爪”激光武器係統不是一種獨立的反無人機係統,而是係統的一個(ge) 重要組件。
“利爪”激光武器係統的主要攻擊目標是I類和II類無人機,能夠在數分鐘內(nei) 擊落十餘(yu) 個(ge) 中小型無人機目標,但對大型無人機無能為(wei) 力。除反無人機功能外,“利爪”激光武器係統的設計目標還包括反導彈、致盲偵(zhen) 察設備等。
實用前景不樂(le) 觀
有分析認為(wei) ,麵對反無人機需求和蜂群作戰等新型戰法,導彈等傳(chuan) 統防空武器存在靈活性差、費用高昂等問題,激光武器是應對挑戰的有力方式。
陸基反無人機是激光武器的重要應用領域。目前看,以“利爪”為(wei) 代表的激光武器麵臨(lin) 能量轉換效率低、對電網及熱管理能力需求嚴(yan) 苛、受大氣條件影響顯著等問題,需要針對性開展研究,突破關(guan) 鍵技術,提升激光武器和平台的效能。另外,激光武器係統部署在戰車、飛機等平台時,麵臨(lin) 載具震動和過載等挑戰,需要開展相應的控製技術,以保証正常運行與(yu) 精確瞄準、發射。同時,隨著定向能武器功率等級的提高,武器係統需要平台在短時間內(nei) 提供超大輸入功率,將電能轉換為(wei) 激光等粒子束,目前這一過程的效率尚處於(yu) 較低水平。為(wei) 提供足夠的能量,平台的能量係統需要具有大功率輸入及轉換能力。另外,在瞬時高功率脈沖下,還需要維持能量係統的穩定性,以保証平台及其他係統的正常工作,這對相關(guan) 技術提出了更高要求。
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