耿瑞陽(yáng)

根據(jù)美國(guó)有線電視新聞臺(tái)的報(bào)道，2017年7月18日，美國(guó)海軍的新型激光武器在龐塞號(hào)兩棲運(yùn)輸船上進(jìn)行測(cè)試，并擊中了一架無(wú)人機(jī)。越來(lái)越多的信息表明，科幻小說(shuō)和電影中的激光武器正在突破次元壁，走向現(xiàn)實(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)。作為定向能武器 的一種（與Raygun不同，Raygun的用途多見于科幻小說(shuō)的虛構(gòu)描述中），激光武器是通過(guò)發(fā)射高度集中的能量對(duì)敵方的作戰(zhàn)人員、武器系統(tǒng)造成傷害，擁有近似光速的殺傷和接近“無(wú)限”的彈藥容量。其中，100千瓦級(jí)以上的激光武器可以打擊無(wú)人機(jī)、火箭、火炮、迫擊炮等目標(biāo)，兆瓦級(jí)具備打擊反艦導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈的能力。目前的局限性體現(xiàn)在：精度和射程受氣候和環(huán)境的影響大，平臺(tái)兼容性差，現(xiàn)有功率不足以實(shí)現(xiàn)較大的殺傷效果，以及直線攻擊導(dǎo)致打擊范圍有限等。

在未來(lái)“齊射對(duì)抗”的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，美國(guó)海軍對(duì)武器精確性和數(shù)量規(guī)模的需求大大增加。通過(guò)多次試驗(yàn)和測(cè)試，美軍認(rèn)為激光武器將在防空反導(dǎo)作戰(zhàn)中發(fā)揮重大的作用，它的發(fā)展和應(yīng)用可能會(huì)對(duì)未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)產(chǎn)生顛覆性的效果。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，這些硬殺傷激光武器未來(lái)可能會(huì)取代現(xiàn)有火炮和常規(guī)導(dǎo)彈。目前，美國(guó)海軍的艦載高功率激光武器還處于研發(fā)和測(cè)試階段。

過(guò)去美軍發(fā)展激光武器的艱難嘗試

20世紀(jì)80年代以來(lái)，美軍對(duì)激光武器的發(fā)展歷程十分曲折。雖然以定向能武器用作導(dǎo)彈防御的理念已經(jīng)持續(xù)到現(xiàn)在，但是激光器技術(shù)的發(fā)展一直不成熟。以化學(xué)激光器和自由電子激光器為基礎(chǔ)的武器項(xiàng)目中，有很多都被擱置或取消。

化學(xué)激光器，如ABL系統(tǒng)使用的化學(xué)氧碘激光器，可以達(dá)到兆瓦級(jí)功率，單純的殺傷效果達(dá)到了預(yù)期水平，適用戰(zhàn)區(qū)和戰(zhàn)略級(jí)武器。

20世紀(jì)70年代，美國(guó)海軍開展“海石”激光發(fā)展計(jì)劃，包括“中紅外先進(jìn)化學(xué)激光器”項(xiàng)目與光束定向器（SLBD）項(xiàng)目的組合。80年代末，“海石”計(jì)劃的MIRAcL/SLBD高能激光武器在白沙場(chǎng)的試驗(yàn)中，摧毀了一枚以2.2馬赫飛行的旺達(dá)爾人導(dǎo)彈。1994年，該計(jì)劃被取消，原因是大量化學(xué)燃料產(chǎn)生有毒廢氣，不適宜在艦艇上裝載。

始于1997年的機(jī)載激光器項(xiàng)目曾在測(cè)試中多次成功攔截彈道導(dǎo)彈，卻因?yàn)榧夹g(shù)復(fù)雜，研發(fā)成本過(guò)高，實(shí)際可用性低，在2011年終止。該項(xiàng)目花費(fèi)超過(guò)50億美元，系統(tǒng)設(shè)備重量達(dá)到80噸，嚴(yán)重超出本來(lái)的設(shè)計(jì)，需要大型運(yùn)輸機(jī)作為搭載平臺(tái)，實(shí)戰(zhàn)化前景渺茫。2013年，DARPA重啟了機(jī)載激光武器的“持久”項(xiàng)目，作為ABL項(xiàng)目的延續(xù)，發(fā)展吊艙式激光武器。除此之外，美國(guó)和以色列聯(lián)合研究的戰(zhàn)術(shù)高能激光器也在2005年停止，相關(guān)技術(shù)成果投入了空中衛(wèi)士陸基激光防御系統(tǒng)。

雖然化學(xué)激光器技術(shù)發(fā)展最為成熟，在功率上可以滿足預(yù)期，但是設(shè)備超重，價(jià)格昂貴、預(yù)算長(zhǎng)期超支，毒性強(qiáng)、安全性差，作戰(zhàn)時(shí)間短等問(wèn)題得不到解決，使其難以集成在海上和空中平臺(tái)。于是，美國(guó)海軍逐步轉(zhuǎn)向發(fā)展體積更輕，使用更安全的電激光器，主要包括固體激光器和自由電子激光器等。

冷戰(zhàn)結(jié)束后，隨著美國(guó)海軍的作戰(zhàn)重點(diǎn)由遠(yuǎn)洋轉(zhuǎn)移到沿海地區(qū)，定向能武器的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)也轉(zhuǎn)向更適合沿海作戰(zhàn)的自由電子激光器。1995年，美國(guó)海軍啟動(dòng)了自由電子激光器的研發(fā)工作，希望在2009年開發(fā)出100kW的系統(tǒng)。事實(shí)上，自由電子激光器的功率提升到14.7kW以后就長(zhǎng)期沒有突破，與1兆瓦的目標(biāo)相距甚遠(yuǎn)。2012年，自由電子激光器項(xiàng)目因?yàn)橥顿Y過(guò)大、應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)太高被取消投資。同年，《國(guó)防授權(quán)法案》要求美國(guó)海軍發(fā)展激光武器應(yīng)重視系統(tǒng)的可承受性。

雖然，以上項(xiàng)目沒有完成向?qū)崙?zhàn)化和裝備化的過(guò)渡，但是客觀上推動(dòng)了激光器技術(shù)、能源制備和光束控制等領(lǐng)域的進(jìn)展，為激光武器的新探索夯實(shí)了基礎(chǔ)。

當(dāng)前美國(guó)海軍比較成熟的激光武器系統(tǒng)

21世紀(jì)初，美國(guó)軍方將高能激光武器的重點(diǎn)從化學(xué)激光器轉(zhuǎn)向電激光器，特別是高能固態(tài)激光器。它的光束質(zhì)量好，效率較高，冷卻性更好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性都有保證，可能會(huì)實(shí)現(xiàn)100kW軍用基準(zhǔn)輸出功率。目前，最受關(guān)注的就是艦載激光近程武器系統(tǒng)。

艦載激光近程防御武器系統(tǒng)（LaWS）使用的是33千瓦級(jí)的固態(tài)光纖激光器，該系統(tǒng)在2010年完成首次測(cè)試。2012年，系統(tǒng)樣機(jī)在阿利？伯克型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上成功地?fù)袈?架無(wú)人機(jī)。2014年，該系統(tǒng)在龐塞號(hào)兩棲船塢運(yùn)輸艦上完成部署。該武器系統(tǒng)造價(jià)約為4000萬(wàn)美元，但每次發(fā)射成本僅為59美分，現(xiàn)在已經(jīng)具備有效打擊小型海上目標(biāo)的能力，如小型無(wú)人機(jī)和小型水面艇。目前，雖然尚未經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)的檢驗(yàn)，美國(guó)海軍依然認(rèn)為L(zhǎng)aWS的可靠性、兼容性已經(jīng)得到了驗(yàn)證，效果超出預(yù)期，對(duì)于該系統(tǒng)的應(yīng)用前景普遍持積極態(tài)度。

美國(guó)海軍與諾斯羅普·格魯曼共同開發(fā)的海上激光器演示系統(tǒng)（MLD），基于固體板條激光器，合成產(chǎn)生105千瓦的激光光束。2011年4月，MLD系統(tǒng)在退役驅(qū)逐艦上完成演示試驗(yàn)，首次從海上移動(dòng)平臺(tái)發(fā)射激光束，克服了大氣傳輸、海浪、武器平臺(tái)和目標(biāo)平臺(tái)之間的運(yùn)動(dòng)等障礙，摧毀了1.6千米外的無(wú)人充氣摩托艇。

此外，美國(guó)海軍把戰(zhàn)術(shù)激光系統(tǒng)與MK382型艦炮相融合，生成了戰(zhàn)術(shù)激光武器系統(tǒng)，主要由BAE公司承包。2011年的測(cè)試論證了該系統(tǒng)在戰(zhàn)術(shù)范圍內(nèi)探測(cè)、跟蹤、分類和應(yīng)對(duì)威脅艇的自衛(wèi)能力。

不過(guò)，激光武器在?？諔?zhàn)場(chǎng)的實(shí)戰(zhàn)化還存在如下問(wèn)題。

發(fā)射功率不大，效率較低。艦載激光武器的普遍應(yīng)用建立在全電艦艇時(shí)代快速來(lái)臨的基礎(chǔ)上。如今美國(guó)海軍尚未找出將激光武器整合入艦上供電系統(tǒng)與戰(zhàn)斗系統(tǒng)的最佳方式，而激光的能量效率僅為30%。現(xiàn)有的殺傷程度只能打擊小型目標(biāo)。

系統(tǒng)小型化困難。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，激光武器對(duì)大量的電源和有效的冷卻系統(tǒng)的需求，會(huì)導(dǎo)致配套設(shè)備會(huì)越來(lái)越笨重和龐大，難以實(shí)現(xiàn)在?？掌脚_(tái)的兼容性，尤其在空基平臺(tái)，激光武器的列裝更需要大推力發(fā)動(dòng)機(jī)。

易受海空戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境影響。激光在高鹽分、濕氣環(huán)境下的可靠度、光束效率與品質(zhì)、精準(zhǔn)度都會(huì)有不同程度的偏差，在大氣中的“熱暈”效應(yīng)也長(zhǎng)期沒有得到有效解決，戰(zhàn)場(chǎng)生存能力和攻擊效果都非常有限，距離實(shí)現(xiàn)全天候作戰(zhàn)還十分困難。

射程受限。艦載激光武器直線攻擊的方式，同時(shí)受到艦船移動(dòng)速度和地球曲面的雙重制約，無(wú)法攻擊遠(yuǎn)距離目標(biāo)。龐塞號(hào)安裝的LaWS原型機(jī)，其發(fā)射距離在良好的氣象條件下才能達(dá)到10千米左右，尚且不如傳統(tǒng)艦炮和電磁軌道炮的射程。

未來(lái)美國(guó)海軍激光武器的發(fā)展趨勢(shì)

雖然，美國(guó)一些研究報(bào)告認(rèn)為，美國(guó)海軍的激光武器可能在21世紀(jì)20年代中期發(fā)展成熟，或列裝水面艦艇。不過(guò)，以往美軍對(duì)激光武器實(shí)戰(zhàn)化的美好設(shè)想總是低于預(yù)期，20世紀(jì)末的美軍也曾經(jīng)計(jì)劃在2005年實(shí)現(xiàn)高能激光武器在大中型軍艦上的裝備。弗蘭克·肯德爾（美國(guó)防部負(fù)責(zé)采辦與技術(shù)的副部長(zhǎng)）的評(píng)價(jià)非常貼切：“定向能是一種總是差5年就成功的技術(shù)?！?/p>

與常規(guī)武器相比，當(dāng)前的激光武器在殺傷效果和作戰(zhàn)性能上還沒有替代性優(yōu)勢(shì)，單發(fā)成本的優(yōu)勢(shì)與研發(fā)和部署的投入相比并不明顯，全天候作戰(zhàn)能力也難以形成。即便如此，激光武器未來(lái)的巨大潛能依舊不容忽視。未來(lái)激光武器與傳統(tǒng)艦炮、導(dǎo)彈的配合使用可能成為美國(guó)海軍的重點(diǎn)選擇方案。美國(guó)空軍作戰(zhàn)司令部司令赫伯特·卡萊爾認(rèn)為，激光和傳統(tǒng)武器的混合使用會(huì)“在今后20至25年完全改變戰(zhàn)爭(zhēng)空間”。

美軍希望未來(lái)激光武器可以在提高性能的同時(shí)，進(jìn)一步縮小尺寸、重量和功耗，這需要在光束組合、自適應(yīng)光學(xué)、精確指向、視距穩(wěn)定和氣流控制等技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。提升戰(zhàn)場(chǎng)適應(yīng)性和靈活性，將成為激光武器實(shí)戰(zhàn)化發(fā)展的重要研究方向。美軍與諾斯羅普·格魯曼公司合作研發(fā)新型激光武器，裝備于下一代超音速戰(zhàn)斗機(jī)，計(jì)劃在2019年進(jìn)入測(cè)試階段。美軍還在研究在殲擊機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和轟炸機(jī)上安裝激光武器的可能性，主要由波音、洛克希德·馬丁、諾斯羅普·格魯曼、通用電氣、普拉特·惠特尼和霍尼韋爾六大公司負(fù)責(zé)研發(fā)，相關(guān)研發(fā)計(jì)劃將耗時(shí)7年。

鑒于美軍一直對(duì)激光武器的發(fā)展和列裝期望過(guò)高，我們需要在現(xiàn)有技術(shù)水平和常識(shí)的基礎(chǔ)上，客觀、審慎地對(duì)待，同時(shí)抓住機(jī)遇，研發(fā)我軍同類型武器，以及尋求反制措施，如開發(fā)可以對(duì)抗激光武器的人造涂層等類型的反激光防御系統(tǒng)。