杜梓冰,湯恒仁,劉 琨,陳珊珊

(1.中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院,陜西 西安 710089；2.航空工業(yè)信息中心,北京 100029)

1 引 言

自激光器誕生以來(lái),世界各國(guó)都尋求其在軍事上的應(yīng)用[1-2],美國(guó)從20世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展了“激光武器空中實(shí)驗(yàn)室(Airborne Laser Laboratory,ALL)”、“機(jī)載激光武器(Airborne Laser,ABL)”等項(xiàng)目,并基于NKC-135A、B-747等大飛機(jī)平臺(tái)進(jìn)行了演示驗(yàn)證試飛,并擊落了導(dǎo)彈和靶機(jī),證明了機(jī)載激光武器的可行性,大力推動(dòng)了機(jī)載激光器、光束控制、氣動(dòng)光學(xué)、靶標(biāo)建設(shè)、項(xiàng)目管理等方面的進(jìn)步[2],同時(shí)對(duì)全世界機(jī)載激光武器的發(fā)展都有引領(lǐng)作用,前蘇聯(lián)也基于伊爾-76MD-90E進(jìn)行了演示驗(yàn)證試飛[2]。

飛行試驗(yàn)是驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)可行性、提高技術(shù)成熟度的重要手段,是科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)保障,是驅(qū)動(dòng)原始創(chuàng)新的重要?jiǎng)恿?是新型武器發(fā)展的關(guān)鍵里程碑。相比于美國(guó)、前蘇聯(lián)基于大型飛機(jī)進(jìn)行演示驗(yàn)證試飛,以色列2021年6月基于賽斯納-208B型小飛機(jī)開(kāi)展了機(jī)載激光武器的飛行試驗(yàn)[3],并擊落了無(wú)人機(jī)、巡飛彈,展示了其全系統(tǒng)的先進(jìn)性,帶來(lái)了新的發(fā)展思路,對(duì)世界范圍內(nèi)的機(jī)載激光武器的發(fā)展有重要的意義,有必要對(duì)其進(jìn)行研究。

本文對(duì)以色列機(jī)載激光武器發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素、發(fā)展情況、演示驗(yàn)證技術(shù)特點(diǎn)等進(jìn)行研究,分析其啟示。

2 以色列激光武器發(fā)展需求

軍事需求和技術(shù)的進(jìn)步是推動(dòng)武器裝備發(fā)展的兩大主要?jiǎng)恿?。就?dāng)今國(guó)際形勢(shì)而言,以色列是國(guó)際上軍事沖突最為頻繁的國(guó)家之一,但其國(guó)土面積小、人口少,國(guó)防壓力本就巨大,而近年來(lái)周邊武裝力量的火箭彈飽和攻擊、蜂群無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)等新的作戰(zhàn)樣式加劇了作戰(zhàn)壓力,急需先進(jìn)的武器裝備[4-6],故而以色列在激光武器等新質(zhì)作戰(zhàn)力量發(fā)展方面比較迅速。

2.1 高效費(fèi)比的防空反導(dǎo)作戰(zhàn)需求

以色列國(guó)土狹長(zhǎng)、缺乏戰(zhàn)略縱深、面積小,一直受到周邊伊朗、敘利亞、巴勒斯坦的火箭彈、飛機(jī)、彈道導(dǎo)彈以及巡航導(dǎo)彈的嚴(yán)重威脅,為此在美國(guó)的幫助下研發(fā)了“鐵穹”近程防空系統(tǒng)、“大衛(wèi)投石索”中近程防空系統(tǒng)、“箭-2”與“箭-3”中遠(yuǎn)程防空系統(tǒng)所組成的三層區(qū)域防空反導(dǎo)防御系統(tǒng),能夠在未來(lái)應(yīng)對(duì)幾乎所有類(lèi)型的導(dǎo)彈威脅,其中“鐵穹”系統(tǒng)主要用于防御距離7～50km內(nèi)的火箭彈[4-6],但難以應(yīng)對(duì)火箭彈飽和攻擊。

作戰(zhàn)能力方面,2001年以來(lái),以色列北部黎巴嫩真主黨和西部巴勒斯坦哈馬斯武裝即使用火箭彈和迫擊炮等對(duì)以色列城鎮(zhèn)、重要地區(qū)進(jìn)行襲擾,而2006年以后這些力量開(kāi)始使用廉價(jià)火箭彈進(jìn)行飽和攻擊[4],對(duì)以色列進(jìn)行消耗,給以色列造成重大影響,典型的如2021年5月,哈馬斯向以色列無(wú)差別傾瀉大量低成本火箭彈,用1750枚火箭彈將以色列“鐵穹”防空系統(tǒng)打到癱瘓。

作戰(zhàn)壓力方面,哈馬斯等武裝組織的火箭彈威力小、性能差,“鐵穹”有效防守概率僅80 %～90 %,其他軍事強(qiáng)國(guó)的火箭彈性能更優(yōu),以色列未來(lái)防空反導(dǎo)作戰(zhàn)面臨的壓力更大。

費(fèi)效比方面,哈馬斯武裝組織自制的火箭費(fèi)用極低,大部分僅數(shù)千美元[4-6],而鐵穹反導(dǎo)防御系統(tǒng)所使用的塔邁爾(Tamir)攔截彈的造價(jià),即使是按照最低價(jià)來(lái)算,也超過(guò)了35000 美元[4-6],其他中遠(yuǎn)程導(dǎo)彈更加昂貴,可見(jiàn)“鐵穹”在防御火箭彈飽和攻擊方面效費(fèi)比極低。

附帶損傷方面,哈馬斯等武裝力量專(zhuān)挑以色列城市和重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)攻,由于火箭彈飽和攻擊的數(shù)量大,雖然防空系統(tǒng)成功攔截概率在80 %～90 %[5],但仍會(huì)有大量火箭彈落入城區(qū),產(chǎn)生較大的損傷,而城區(qū)上空即使攔截成功,其產(chǎn)生的碎片也會(huì)帶來(lái)一些附帶損傷。

綜合來(lái)看,以色列常規(guī)防空反導(dǎo)系統(tǒng)作戰(zhàn)能力有極限、未來(lái)面對(duì)先進(jìn)武器的飽和攻擊壓力較大,同時(shí)附帶損傷大,更重要的是效費(fèi)比低,故而以色列急需發(fā)展新的防空力量,以色列較早地認(rèn)識(shí)到這些問(wèn)題,在21世紀(jì)初即研究激光武器在防空領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.2 無(wú)人機(jī)集群拒止作戰(zhàn)的需求

當(dāng)前無(wú)人機(jī)已成為空襲、空戰(zhàn)的重要法寶,對(duì)傳統(tǒng)軍事行動(dòng)和作戰(zhàn)理念產(chǎn)生了重大的影響,如2020年的那卡沖突,充分展示了無(wú)人機(jī)在近代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用[7]。而隨著電子信息、人工智能的發(fā)展,世界各國(guó)不僅大力研發(fā)“捕食者”、“全球鷹”、“神經(jīng)元”、“雷神”、“彩虹”等大型無(wú)人機(jī),同時(shí)還爭(zhēng)相發(fā)展各式各樣的“蜂群”無(wú)人機(jī)系統(tǒng),典型如美國(guó)誕生了“小精靈(Gremlins)”、“低成本無(wú)人機(jī)集群技術(shù)(LOCUST)”、“進(jìn)攻性蜂群戰(zhàn)術(shù)(OFFSET)”、“灰山鶉(Perdix)”等集群無(wú)人機(jī)項(xiàng)目[8],這些是現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)和未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)需求共同推動(dòng)催生的新型作戰(zhàn)力量,是世界各軍事強(qiáng)國(guó)爭(zhēng)先發(fā)展的前沿裝備,這類(lèi)無(wú)人機(jī)利用數(shù)量大、個(gè)頭小、費(fèi)用低等特點(diǎn),采取與火箭彈飽和攻擊一樣的思路進(jìn)行攻擊,但由于其內(nèi)蘊(yùn)含的自主、智能算法,會(huì)產(chǎn)生極其龐大的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法組合,隨機(jī)變化能力強(qiáng),防空導(dǎo)彈防御集群無(wú)人機(jī)的難度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于防御火箭彈的難度,效費(fèi)比將更低,急需新的武器裝備去防御,近年來(lái)高能激光武器、高功率微波武器成為反無(wú)人機(jī)的重要發(fā)展方向[9]。

3 以色列激光武器的發(fā)展

20世紀(jì)70年代,美國(guó)和前蘇聯(lián)分別依托NKC-135A加油機(jī)、B-747客機(jī)、伊爾-76MD-90E開(kāi)始機(jī)載激光武器試驗(yàn)機(jī)建設(shè)并完成靶試驗(yàn)證[2,10-12]。進(jìn)入21世紀(jì),美國(guó)空軍先后啟動(dòng)了“先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)激光武器系統(tǒng)”項(xiàng)目,戰(zhàn)斗機(jī)掛載激光武器吊艙的“自防御高能激光演示器(SHIELD)計(jì)劃”。受到美、蘇的啟發(fā)和壓力,以色列、德國(guó)、俄羅斯、韓國(guó)、土耳其等國(guó)也紛紛投入巨資開(kāi)展激光武器的研究[1-2,13-15]。以色列發(fā)展較快,在20世紀(jì)90年代初與美國(guó)曾合作研制出“鸚鵡螺”氟化氘化學(xué)激光武器試驗(yàn)系統(tǒng),2006年又與美國(guó)合作開(kāi)發(fā)“天空衛(wèi)士(skyguard)”氧碘化學(xué)激光武器試驗(yàn)系統(tǒng),本世紀(jì)初開(kāi)展機(jī)載激光武器的論證,其中拉斐爾公司、埃爾比特公司是其研究主力。

拉斐爾公司在2014年新加坡航展上展示了車(chē)載雙千瓦級(jí)固態(tài)激光武器原型系統(tǒng)——“鐵光束(Iron Beam)”,其射程約7 km,照射4 s即可毀傷導(dǎo)彈、無(wú)人機(jī)。又在2020年演示了“無(wú)人機(jī)穹(Drone Dome)”激光反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)[16],演示在多種作戰(zhàn)場(chǎng)景下探測(cè)、識(shí)別、攻擊各種無(wú)人機(jī)。

通過(guò)持續(xù)的研究,以色列認(rèn)為高能激光具備低發(fā)射成本、低附帶損傷、高效率等顯著特點(diǎn),可用于未來(lái)攔截?zé)o人機(jī)、制導(dǎo)火箭等各種威脅,有望成為抵擋飽和攻擊的重要基石,故以色列國(guó)防部在2020年與艾爾比特和拉斐爾兩家公司合作,計(jì)劃在三個(gè)方面研發(fā)高能激光武器[16]:一是可野戰(zhàn)部署的陸基激光武器,補(bǔ)充“鐵穹”系統(tǒng),建立最底層防御,增強(qiáng)以色列近程防空能力；另外一種是地面車(chē)載激光武器系統(tǒng),可用于保護(hù)機(jī)動(dòng)部隊(duì)；還有一種是空中機(jī)載平臺(tái)激光武器系統(tǒng),通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載飛行,由于克服了地面激光武器容易受大氣影響的缺陷,可快速、大范圍應(yīng)對(duì)云層上方的導(dǎo)彈威脅。但由于激光武器作用距離暫時(shí)較近,暫不能取代以色列現(xiàn)有的三層導(dǎo)彈防御系統(tǒng),而是計(jì)劃將各個(gè)系統(tǒng)相結(jié)合,形成互補(bǔ),減少使用導(dǎo)彈攔截器的數(shù)量[16]。一旦三項(xiàng)計(jì)劃研發(fā)成功,基于激光武器的防空系統(tǒng)建成后將對(duì)以色列國(guó)防產(chǎn)生戰(zhàn)略性變革,對(duì)周邊國(guó)家和武裝力量的裝備發(fā)展、進(jìn)攻策略產(chǎn)生較大影響。

4 以色列機(jī)載激光武器演示驗(yàn)證試飛分析

憑借以色列科技創(chuàng)新體系持續(xù)的研究,其機(jī)載激光武器進(jìn)步迅速。據(jù)以色列《耶路撒冷郵報(bào)》等報(bào)道,在以色列國(guó)防部武器和技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展管理局(MAFAT)的支持下,以色列艾爾比特系統(tǒng)公司和以空軍在2021年6月在海上開(kāi)展了機(jī)載高能激光武器演示樣機(jī)系統(tǒng)(HPL-WS)的試飛,系統(tǒng)組成如圖1～3所示,載機(jī)是民用賽斯納208B飛機(jī),擊落了大約1km遠(yuǎn)的“藍(lán)鳥(niǎo)”無(wú)人靶機(jī)、“Sky Striker”巡飛彈[3],成為繼美國(guó)、前蘇聯(lián)后第三個(gè)開(kāi)展全系統(tǒng)機(jī)載激光武器飛行試驗(yàn)的國(guó)家。據(jù)以色列國(guó)防部介紹,本次試驗(yàn)對(duì)不同距離、不同高度的無(wú)人機(jī)都進(jìn)行了攔截(如圖4所示),該系統(tǒng)可以為以色列防空提供至關(guān)重要的防御能力,標(biāo)志著“以色列防空能力的戰(zhàn)略性改變”[3]。

圖1 賽斯納208B試驗(yàn)載機(jī)Fig.1 Cessna 208B platform

圖2 安裝在機(jī)身側(cè)面的搜索跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(ATP)Fig.2 ATP installed on the side of the fuselage

圖3 試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部設(shè)備與控制系統(tǒng)Fig.3 Internal equipment and control system

圖4 擊落的無(wú)人靶機(jī)Fig.4 The target UAV shot down

美國(guó)通過(guò)ALL、ABL等項(xiàng)目的飛行試驗(yàn),建立了比較完善的機(jī)載激光武器飛行試驗(yàn)技術(shù)體系,主要包括激光武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)、試驗(yàn)機(jī)總體設(shè)計(jì)技術(shù)、復(fù)雜系統(tǒng)集成改裝技術(shù)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)、測(cè)試測(cè)量技術(shù)、靶標(biāo)建設(shè)技術(shù)等。相比于美國(guó)、前蘇聯(lián)使用大型飛機(jī)開(kāi)展演示驗(yàn)證試飛,以色列本次使用的是小型民機(jī),意義重大,在試驗(yàn)的各個(gè)方面都有鮮明特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析。

4.1 激光武器系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)分析

激光武器系統(tǒng)一般由激光光源、目標(biāo)搜索跟蹤系統(tǒng)、作戰(zhàn)指揮、供電等多個(gè)系統(tǒng)組成[1],以色列本次試飛是全系統(tǒng)級(jí)試驗(yàn),包含上述全部系統(tǒng)。

系統(tǒng)重量分析:賽斯納208 B載重約2005 kg,以色列本次試驗(yàn)機(jī)上有3名技術(shù)人員、1名飛行員,從視頻中推斷體重約80 kg左右,而激光器主要安裝在飛機(jī)中后部,考慮到重心調(diào)配等因素,分析可知本次激光武器系統(tǒng)總重不超過(guò)1.5 t。圖5所示為賽斯納208B下艙門(mén)尺寸。

圖5 賽斯納208B下艙門(mén)尺寸Fig.5 The size of Cessna 208′slower door

激光光源類(lèi)型分析:從激光武器發(fā)展可知,化學(xué)激光器等體積較大,自由電子激光器技術(shù)成熟度低,而光纖激光器相對(duì)具有體積小、質(zhì)量輕、技術(shù)成熟度高等優(yōu)點(diǎn)[2,10],結(jié)合本次系統(tǒng)重量、作用距離等分析可知以色列本次使用的是光纖激光器。同時(shí),本次試驗(yàn)是以色列遠(yuǎn)期100 kW激光武器第一階段的部分試驗(yàn),故發(fā)射功率較低,另外綜合從體積、重量、發(fā)射口徑、毀傷效果、毀傷距離等因素分析,本次試驗(yàn)的激光武器功率約10 kW左右。

目標(biāo)搜索跟蹤系統(tǒng)分析:美國(guó)ABL項(xiàng)目試飛中,機(jī)上采用了360°視場(chǎng)紅外探測(cè)系統(tǒng)為激光武器進(jìn)行粗跟蹤[11],再由激光武器跟瞄系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)跟蹤并發(fā)射激光,而從以色列公布視頻來(lái)看,塞斯納上沒(méi)有雷達(dá)、光電轉(zhuǎn)塔等常規(guī)跟蹤設(shè)備,激光武器前端無(wú)其他傳感器,采取圖6的人工操控跟瞄系統(tǒng)進(jìn)行搜索、跟蹤。另外,該跟瞄系統(tǒng)安裝位置原為賽斯納208B的左邊下艙門(mén),在安裝時(shí)未更改原機(jī)結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)同型號(hào)飛機(jī)進(jìn)行測(cè)量,該艙門(mén)長(zhǎng)127 cm、高60 cm,分析可知以色列本次試驗(yàn)發(fā)射口徑約60 cm,體積較小。

圖6 目標(biāo)跟蹤瞄準(zhǔn)畫(huà)面Fig.6 Target tracking and aiming screen

作戰(zhàn)管理系統(tǒng)分析:作戰(zhàn)管理系統(tǒng)是機(jī)載激光武器的關(guān)鍵組成,主要作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃和指令,以及引導(dǎo)信息接入,并控制整個(gè)武器系統(tǒng)完成各項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù)[1]。以色列本次試驗(yàn)的作戰(zhàn)管理系統(tǒng)位于圖3所示的機(jī)艙內(nèi),3名技術(shù)人員操作使用部分。

供電能力分析:機(jī)載激光武器是一種高耗能武器,對(duì)用電需求較大。賽斯納208 B采用PT6A-114發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)外供電為28 V直流電,總電量約8.4 kW,除飛機(jī)自身用電外,剩余用電僅4 kW,不滿足激光武器極高的用電量使用要求,據(jù)此推斷以色列本次試飛全部利用儲(chǔ)能電池供電,其使用模式是飛行前地面充電,從側(cè)面也證明其儲(chǔ)能電池性能較佳。

4.2 試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)與改裝技術(shù)分析

機(jī)載激光武器系統(tǒng)試驗(yàn)系統(tǒng)龐大,在試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,一方面要考慮安裝激光武器系統(tǒng)之外的配套支架、線纜、控制系統(tǒng)、測(cè)試設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等,同時(shí)要考慮改裝對(duì)于試驗(yàn)機(jī)氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、重心的影響以確保安全,還需要考慮技術(shù)技術(shù)人員工作空間等,因此對(duì)試驗(yàn)機(jī)整體設(shè)計(jì)能力、改裝能力要求較高。

以色列本次使用的賽斯納208系列飛機(jī)是美國(guó)賽斯納飛機(jī)公司研制的單發(fā)渦輪螺旋槳式多用途輕型通用飛機(jī),使用普拉特-惠特尼公司PT6A-114發(fā)動(dòng)機(jī),機(jī)長(zhǎng)11.45 m,機(jī)高4.53 m,翼展15.87 m,航時(shí)6 h,最大巡航速度341 km/h,升限7224,最大可用載重2005 kg,該型飛機(jī)載重小、速度低,但技術(shù)成熟、性能可靠,在全世界通航領(lǐng)域使用廣泛,衍生了多個(gè)型號(hào)。

以色列本次試驗(yàn)具有“麻雀雖小五臟俱全”的特點(diǎn),因此相比于美國(guó)使用NKC-135A加油機(jī)、B-747運(yùn)輸機(jī)等大型飛機(jī)而言,試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)、改裝難度更大,對(duì)相關(guān)設(shè)備的小型化、改裝技術(shù)的先進(jìn)性要求較高。

賽斯納208B飛機(jī)是經(jīng)過(guò)適航審定的民用飛機(jī),對(duì)其改裝受適航限制,而以色列本次未見(jiàn)明顯的外形結(jié)構(gòu)改變,而且從飛機(jī)上噴涂的“EXPERMENTAL”來(lái)看,該飛機(jī)是艾爾比特專(zhuān)用飛行試驗(yàn)載機(jī),有比較成熟的改裝經(jīng)驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)機(jī)改裝和適航要求比較清楚。

4.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)分析

綜合分析以色列激光武器的發(fā)展,其試驗(yàn)的基本思路是“分步試驗(yàn)、循序漸進(jìn)”,先解決有無(wú),再逐步完善,沒(méi)有采用ABL項(xiàng)目“求大求全”、“一步到位”的思路。在此思路下,以色列設(shè)計(jì)了“先陸基再空基、先分項(xiàng)再整體、先低功率再高功率”的整體試驗(yàn)規(guī)劃。

以色列從20世紀(jì)90年代開(kāi)始與美國(guó)先后合作進(jìn)行了陸基“鸚鵡螺”、“天空衛(wèi)士”激光武器試驗(yàn)系統(tǒng),此次是在陸基試驗(yàn)的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

以色列在2020年專(zhuān)門(mén)進(jìn)行了氣動(dòng)光學(xué)方面的試驗(yàn),突破了大氣畸變、衰減等對(duì)高能激光能量傳輸?shù)挠绊?提高了技術(shù)成熟度,使得本次試驗(yàn)?zāi)軌蛟谟绊戄^大的海面上空進(jìn)行。

以色列對(duì)機(jī)載激光武器規(guī)劃了近、遠(yuǎn)期規(guī)劃,遠(yuǎn)期規(guī)劃是在B-747同級(jí)別大小的運(yùn)輸機(jī)上試驗(yàn)100千瓦級(jí)激光武器,試驗(yàn)成熟后轉(zhuǎn)為型號(hào)應(yīng)用,本次試驗(yàn)僅是其第一階段的一部分,主要進(jìn)行基本原理、可行性的驗(yàn)證。

在飛行試驗(yàn)中,以色列還設(shè)計(jì)了不同的目標(biāo)、態(tài)勢(shì),對(duì)不同高度、不同距離的無(wú)人靶機(jī)、巡飛彈進(jìn)行跟瞄、攻擊[3],試驗(yàn)科目設(shè)計(jì)比較科學(xué),初步驗(yàn)證了機(jī)載激光武器對(duì)不同目標(biāo)的攻擊能力,但相比于美國(guó)而言,其科目設(shè)置仍較少,距全面驗(yàn)證激光武器系統(tǒng)性能仍有差距,預(yù)計(jì)后續(xù)將持續(xù)開(kāi)展不同科目的試飛。

4.4 測(cè)試測(cè)量技術(shù)分析

美國(guó)機(jī)載激光武器試飛中,有比較全面的載機(jī)測(cè)試、靶標(biāo)測(cè)試、地面監(jiān)測(cè)等,尤其激光能量、光斑是測(cè)試的核心。以色列本次試飛,在地面、空中有對(duì)載機(jī)、靶機(jī)的外部測(cè)試,地面有實(shí)時(shí)接收機(jī)上遙測(cè)下傳數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控的手段和大量人員,但靶機(jī)上沒(méi)有激光能量和光斑監(jiān)測(cè)設(shè)備,因此無(wú)法對(duì)大氣中激光能量傳輸?shù)淖兓M(jìn)行定量的分析,這對(duì)下一步具體發(fā)展不利。從其體系化發(fā)展規(guī)劃分析,以色列下一步將有持續(xù)性、測(cè)試測(cè)量更充分的試飛。

4.5 靶標(biāo)建設(shè)技術(shù)分析

美國(guó)機(jī)載激光武器試飛進(jìn)行了多種科目的試飛,采用了無(wú)人機(jī)、真實(shí)導(dǎo)彈等不同靶標(biāo)做不同科目的配試目標(biāo),在出光試驗(yàn)、全系統(tǒng)試驗(yàn)中,靶標(biāo)上一般加裝了靶斑儀,對(duì)激光能量、光斑形狀進(jìn)行監(jiān)測(cè),而以色列本次未在靶機(jī)上加裝相關(guān)設(shè)備,直接使用原狀態(tài)的靶機(jī)。

4.6 工業(yè)技術(shù)體系支撐分析

激光武器系統(tǒng)龐大,涉及復(fù)雜的機(jī)、電設(shè)備,以色列本次在小型塞斯納208B飛機(jī)內(nèi)安裝完整武器系統(tǒng),表明其各系統(tǒng)體積小、效率高、制造工藝水平高,滿足激光武器對(duì)光學(xué)器件、火控解算、光束控制的精密要求。以色列本次不僅僅是完成了小型飛機(jī)上的機(jī)載激光武器試飛,更是向世界展示了其激光武器系統(tǒng)各個(gè)方面的先進(jìn)技術(shù)、工藝,以及合理的管理體系,是其整個(gè)工業(yè)體系先進(jìn)性的表現(xiàn)。這也啟示其他國(guó)家,機(jī)載激光武器系統(tǒng)的發(fā)展不僅僅是激光器的發(fā)展,而是整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)方面的統(tǒng)一發(fā)展。

小結(jié):以色列本次試飛采用光纖體制激光器,發(fā)射口徑約60 cm,功率約10 kW左右,利用儲(chǔ)能電池供電,是先進(jìn)的設(shè)計(jì)、完善的制造工藝體系、先進(jìn)的試驗(yàn)技術(shù)體系相結(jié)合的產(chǎn)物,但試驗(yàn)處于初級(jí)階段,作用與ABL項(xiàng)目低功率替代跟瞄試飛、光束控制試飛相當(dāng),主要解決大系統(tǒng)閉環(huán)驗(yàn)證、跟瞄和光束控制,缺少激光能量的定量測(cè)量與分析,對(duì)激光大氣傳輸效應(yīng)缺乏有效的證明,預(yù)計(jì)后續(xù)會(huì)有持續(xù)性飛行試驗(yàn)。

5 發(fā)展啟示

激光武器研發(fā)中應(yīng)適時(shí)開(kāi)展演示驗(yàn)證試飛。激光武器是一個(gè)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性的工程活動(dòng),單獨(dú)激光器或電源的先進(jìn)并不能保證整個(gè)系統(tǒng)的先進(jìn)和可用,而各個(gè)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室、地面無(wú)論多先進(jìn),不能整體上機(jī)就無(wú)法證明其系統(tǒng)的先進(jìn)性,只有上機(jī)集成才能充分的驗(yàn)證系統(tǒng)能力、暴露缺陷,機(jī)載激光武器的研發(fā)應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)開(kāi)展上機(jī)飛行試驗(yàn)。

機(jī)載激光武器飛行試驗(yàn)并非全部要大型載機(jī)。機(jī)載激光武器應(yīng)適時(shí)開(kāi)展飛行試驗(yàn),但一直以來(lái),各國(guó)一直受到美國(guó)、前蘇聯(lián)的影響,認(rèn)為必須使用大型運(yùn)輸機(jī)開(kāi)展機(jī)載激光武器的飛行試驗(yàn),而大型飛機(jī)昂貴、數(shù)量少、難以調(diào)撥使用,導(dǎo)致機(jī)載激光武器的試飛一直受限,以色列的飛行試驗(yàn)證明采用小型飛機(jī)也可以進(jìn)行機(jī)載激光武器的飛行試驗(yàn),使用小飛機(jī),周期短、改裝快、失敗的影響小,綜合來(lái)看,效費(fèi)比高,對(duì)于項(xiàng)目初期低功率替代試飛的使用有利。而世界上介于B-747、比賽斯納208B之間的飛機(jī)平臺(tái)較多,這給機(jī)載激光武器試驗(yàn)的選擇空間較大。

新技術(shù)試飛驗(yàn)證應(yīng)采取逐步完善的策略,避免“一步到位”思維。雖然機(jī)載激光武器應(yīng)適時(shí)開(kāi)展演示驗(yàn)證試飛,但應(yīng)避免如ABL項(xiàng)目那樣在技術(shù)成熟度不夠的時(shí)候采用“一步到位”的試飛思路,導(dǎo)致目標(biāo)、指標(biāo)太高而難以實(shí)現(xiàn)。而以色列采取逐步完善的思路,先用小功率激光器進(jìn)行初步的演示驗(yàn)證,不僅提升了技術(shù)成熟度、增加了工程經(jīng)驗(yàn),大幅降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)和項(xiàng)目成敗的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)還提升了管理部門(mén)、科研部門(mén)的信心,對(duì)后續(xù)發(fā)展較為有利。

飛行試驗(yàn)關(guān)注的是解決主要問(wèn)題而不是全部問(wèn)題。以色列本次試飛沒(méi)有追求試驗(yàn)的完備性,并沒(méi)有盡善盡美,比如從靶機(jī)上沒(méi)有看到靶斑儀等光斑監(jiān)測(cè)設(shè)備,沒(méi)關(guān)注激光傳輸?shù)桨袡C(jī)上的具體能量、光斑情況,而以有效毀傷為目的,只要解決主要的問(wèn)題,證明激光武器能毀傷空中目標(biāo)即可,至于其他詳細(xì)的性能參數(shù),可以在后續(xù)試驗(yàn)中再逐步的摸索。

6 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)載激光武器是軍事強(qiáng)國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略高地,飛行試驗(yàn)是其關(guān)鍵里程碑。以色列通過(guò)小型飛機(jī)的演示驗(yàn)證試飛,驗(yàn)證了關(guān)鍵技術(shù),證明其整個(gè)工業(yè)技術(shù)體系的先進(jìn),提升了技術(shù)成熟度,降低了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)給其他國(guó)家開(kāi)展機(jī)載激光武器給予啟發(fā),應(yīng)盡早進(jìn)行飛行試驗(yàn),以便在技術(shù)、國(guó)家戰(zhàn)略層面占位,而實(shí)施中有必要采取“循序漸進(jìn)”、“逐步提升”的方式進(jìn)行,避免采用“一步到位”的發(fā)展方式。