美俄核潛艇爭相裝備雷射武器

明日情報 發佈 2020-05-12T16:02:35+00:00

遠望智庫技術預警中心 侯 兵。二十一世紀雷射武器從科幻小說走入了現實世界。面對反潛航空兵時,雷射武器將賦予潛艇新的能力。

美俄核潛艇爭相裝備雷射武器


遠望智庫技術預警中心 侯 兵

二十一世紀雷射武器從科幻小說走入了現實世界。世界主要國家將其作為近期未來戰場上的利器。除了傳統的運載工具:飛機、水面艦艇和地面平台,潛艇有可能成為其奇特的載具。面對反潛航空兵時,雷射武器將賦予潛艇新的能力。


美國「維吉尼亞」級核潛艇將裝備雷射武器


根據美國軍事預算文件公布的信息,計劃為「維吉尼亞」級改進型核潛艇裝備高能雷射武器。初始階段雷射的功率應達到300千瓦(下一步將增至500千瓦)。由核潛艇30兆瓦的核反應堆為雷射提供能源。已經使用外部電源開展核潛艇雷射器測試。



雷射器應集成到潛艇潛望鏡上。可以預測,雷射輻射器將部署在堅固的殼體內,通過光纜輸出雷射輻射,潛望鏡桅杆上只部署光束聚集、引導設備。


長期以來,美國一直在大力推進雷射的軍事應用——為「阿帕奇」武裝直升機配備功率為30-50千瓦的雷射器,F-35戰鬥機——100-300千瓦的雷射,鑒於雷射器需要強大的電源,而核潛艇在這方面恰恰擁有得天獨厚的優勢。雷射器可以直接集成到潛艇的伸縮式桅杆上。


為潛艇配備雷射武器?聽上去像天方夜譚。因為雷射幾乎無法穿透海水。海面大氣表層多鹽的濃霧會對雷射照射產生不利影響。


但潛艇配備戰鬥雷射並非為了攻擊敵方的潛艇。其主要任務——保證核潛艇的防空。對美國而言,為核潛艇配備防空飛彈是次要任務。前蘇聯強大時,由於缺少主動雷達導引頭、紅外導引頭效能低下,研製潛射防空飛彈任務十分艱巨。蘇聯解體後,美國海空軍在世界大洋上橫衝直撞,可以為核潛艇在海洋任何地點提供可靠的防空。


但目前這一狀況正在發生變化。即使俄羅斯海軍不能對美國海軍構成全球性挑戰,來自蒸蒸日上中國海軍的威脅卻不容小覷。儘管在建造先進潛艇、組織高效反潛方面,中國仍落後於世界主要軍事強國,但是北京擁有強大的工業生產能力,短期內就可以製造出大量先進的反潛機。


為什麼美國海軍需要雷射?因為在技術上比研製潛射防空飛彈要容易,而且美國、北約已經開展了這項工作。首先,不能排除美國正在研製潛艇用防空飛彈;其次,與防空飛彈相比,雷射武器擁有下列優勢:

  • 防空飛彈彈藥基數有限,而且部署較多的防空彈藥會削弱核潛艇的打擊潛力,由於核潛艇反應堆為雷射供電,雷射武器的彈藥基數幾乎是無限的;
  • 任何情況下從水下發射防空飛彈會暴露潛艇——發射防空飛彈或飛彈飛行時都是如此,而雷射照射瞬間發生——目標幾乎沒有時間做出反應;
  • 防雷射照射比反防空飛彈複雜得多,可以使用防禦系統擊落防空飛彈,使用電子對抗或假目標欺騙防空飛彈。但為了防雷射照射,不得不重新設計反潛機、反潛直升機的構造,減少內部的裝備,遮蔽傳感器、飛行員。

「維吉尼亞」級核潛艇的光電潛望鏡能夠在幾秒鐘內獲取周圍空間的環視圖像,發現目標後引導雷射立即進行攻擊。根據天氣條件、離目標的距離、目標機動性,使用功率為300-500千瓦的雷射進行攻擊時,需要約15-30秒,敵人幾乎沒有反應時間展開還擊。



潛射雷射武器的優缺點


雷射武器的缺點主要是無法從「被遮擋的陣地」發射——目標必須處於直視距離內。某些情況下目標可能迅速降低高度,躲到地平線之下,逃過雷射武器的攻擊。當然這一不足並不是致命性的。如果目標處於地平線之下,沒有外部目標指示,同樣無法發射防空飛彈。假如目標處於視界之內,面對雷射武器,它幾乎沒有時間迅速改變高度。


例如,波音P-8「波塞冬」的巡航高度是海平面之上60米,巡航速度333千米/小時。如果潛望鏡高于海面1米,雷射的殺傷範圍約30千米。如果潛望鏡高出2米,視界可達60千米。


第二個缺點,惡劣天氣條件下雷射武器的效能會大大降低,反潛航空兵會儘量低空飛行,最大程度地削弱雷射束的影響,但這種影響並不是很大。


在美國波音YAL-1空基雷射器試驗中(雷射照射功率約1兆瓦),距離250千米摧毀了多個訓練目標。據此可以推算,當雷射功率為300-500千瓦時,殺傷距離約為80-120千米。即使由於地表大氣層的影響,雷射功率降低二分之一,殺傷距離也應達到40-60千米。現實條件下殺傷距離主要取決於探測裝備發現目標的能力,而不是雷射武器本身。


為核潛艇裝備雷射武器有許多天然的優勢。首先,能源幾乎不受限制。潛艇的核反應堆能夠保證強大雷射器所有的電能需求;其次,可以使用舷外水進行高效冷卻。當然雷射武器工作時釋放的熱量有可能暴露潛艇,但由於雷射工作時間不長,這一熱量很少,而且雷射工作產生的熱量與反應堆釋放的熱量相比要少得多;再次,核潛艇有足夠的空間部署雷射武器。儘管布局已經相當緊湊,但與戰術飛機相比,顯然核潛艇有更多的空間。


美國可能率先為核潛艇配備雷射武器,對抗反潛機時潛艇將具備獨一無二的能力。


鑒於美國擁有強大的反潛航空兵,俄羅斯潛艇是否需要雷射武器?有沒有能力研製和生產?


俄羅斯核潛艇將配備「佩列斯韋特」雷射武器?


一方面,俄羅斯在雷射武器研製方面走在世界前列,工業部門有能力研製出強大的緊湊式雷射武器。另一方面,俄羅斯戰略火箭兵已經率先列裝「佩列斯韋特」陸基戰鬥雷射系統。關於「佩列斯韋特」,現在撲朔迷離:戰技指標、照射功率、波長、雷射類型均處於高度保密狀態。美國公布了在研雷射武器的類型(固體、光纖、自由電子),以及預測的功率。這些信息不會給敵人提供什麼,因為製造雷射武器需要圖紙、複雜的工藝過程。保密要麼說明技術落後,要麼說明有可能實現顛覆性技術突破,如核武器、隱身技術。


「佩列斯韋特」有兩種最現實的方案:一種是採用老式的化學、氣體動力雷射。這種情況下,根本談不上為潛艇配備雷射武器。


另一種情況,「佩列斯韋特」採用核抽運雷射。這是一種先進的技術,有理由保密,這種情況下,「佩列斯韋特」適於部署在核潛艇上嗎?


首先,要關注系統的尺寸,無法將其部署在潛望鏡桅杆上,也無法配備在常規柴電潛艇上。為多用途核潛艇裝備這一系統,不得不設立單獨的艙室,這將顯著提高造價,因為俄羅斯多用途核潛艇的數量很少,造價昂貴。對於現有的潛艇,必須進行較大的改進,而未來「北極犬」多用途核潛艇的排水量小於945、971和885(M)級核潛艇。


也許,在955A「北風之神」級戰略飛彈核潛艇上有部署「佩列斯韋特」戰鬥雷射系統所需的空間,但這樣不得不放棄2-4枚彈道飛彈。面對敵人的反潛航空兵,俄羅斯的戰略飛彈核潛艇將提高防空能力。


如果「佩列斯韋特」採用核抽運雷射,核潛艇上不得不配備放射性危險裝備。當然,舷外水可以對雷射武器進行高效冷卻。



結論


很可能,美國已經掌握了先進技術,將率先將雷射武器部署在各種型號的核潛艇上。俄羅斯目前只有一種現實的戰鬥雷射系統——「佩特斯韋特」,其雷射類型、性能目前不得而知。


據推測,「佩列斯韋特」採取核抽運雷射,根據圖片、視頻展示的尺寸,可以得出結論:必須經過較大的改進才可以安裝在955A「北風之神」級戰略飛彈核潛艇上。但這令人懷疑,當前階段俄羅斯認為,還是應該集中精力研製潛射防空飛彈,這樣才能保證核潛艇、常規柴電潛艇高效對抗反潛航空兵。


雷射武器有可能成為未來武裝力量裝備發展強大的基石。俄羅斯恢復功率強大先進固體、光纖雷射器的研製、生產意義重大,未來可以廣泛用於軍事領域。

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