洛馬交付下一代雷射器,美空軍即將進入雷射武器時代?

看航空 發佈 2022-09-24T11:29:32.517463+00:00

為了在未來戰爭中繼續保持自己在先進裝備方面的優勢地位,保證自身在軍事裝備上的超越性,美國國防部多年來一直在研究雷射武器。

2022年7月,洛馬公司向美國空軍研究實驗室交付了「下一代先進緊湊型雷射器」(LANCE)。美空軍認為,此次交付對其算一項里程碑式的事件。

美國多軍種發力雷射武器

為了在未來戰爭中繼續保持自己在先進裝備方面的優勢地位,保證自身在軍事裝備上的超越性,美國國防部多年來一直在研究雷射武器。

美國海軍旗下的高能雷射項目主要包括:「高能雷射與一體化光學致盲與監視系統」(HELIOS)、「固體雷射技術成熟項目」(SSL-TM)、「高能雷射武器對抗反艦巡航飛彈」(HELCAP)。

2020年,美國海軍研究辦公室(ONR)就授予了洛馬公司HELIOS演示器原型合同,並上艦驗證了「宙斯盾」系統集成和測試工作的有效性。

美國海軍固態雷射武器的測試結果

美國陸軍則在2021年10月,申請立項了一種300kW固態雷射器的項目,並與通用原子公司達成了其原型雷射器的生產協議。該雷射器的威力足以摧毀小型無人機或是飛行中的飛彈。

2022年3月,美國陸軍測試其首台高能雷射(50kW)武器——在為期四周的連續實彈測試中,用集成在「斯瑞克」戰車上的高能雷射器擊毀了多枚60毫米迫擊炮彈。

按照計劃,美國陸軍將在2023年完成「斯瑞克」戰車高能雷射(50kW)武器測試,用於防禦小型無人機。

而隨著50kW級雷射武器的交付,美國陸軍接下來將重點測試300kW級雷射武器攔截巡航飛彈。按照目前的公開節點,美陸軍將在2024年前接收4輛300kW級雷射武器測試車輛。

進展順利的機載雷射武器

2017年初,美國空軍研究實驗室定向能委員會雷射部(AFRL/RDL)發布了一封「自衛高能雷射器演示樣機」(SHiELD)項目建議徵詢書(RFP),尋求針對下一代緊湊雷射技術項目的研究方案,以推進最先進雷射技術的應用。

該項目重點研發適用於機載平台掛載及耗能約束條件下的緊湊型機載雷射武器系統。也就是說,SHiELD項目的重點是採用在小型化、輕量化、大功率輸出和高光束質量等性能上都具有優勢的光纖體制雷射器,在高性能戰術飛機的緊張飛行條件下,最大程度地降低光束質量的下降。

波音研發的SHIELD吊艙

SHiELD項目被拆分為了3個子系統:

洛馬公司負責開發「下一代先進緊湊型雷射器」(LANCE),可以對敵方目標進行射擊以使其失效;

諾格公司負責航空效果轉塔研究(STRAFE),該系統是將雷射引導到目標上的光束控制系統;

波音公司則負責雷射吊艙研究與開發(LPRD),該吊艙將把雷射束附接到飛機上並提供電源和冷卻。

2020年,洛馬公司宣布計劃通過與美空軍研究實驗室聯合研發項目,開發可批量生產、尺寸重量功率小、造價低的戰術級光束指向器,並建設新的定向能武器系統綜合實驗室……通過增加雷射武器等關鍵光學部件的生產投資,在2025年實現戰鬥機配裝定向能武器系統的目標。

而此次交付LANCE雷射器,說明洛馬確實在不斷推進機載雷射武器領域的各項工作。

此前的2021年2月,諾格和波音已經向空軍交付了兩個子系統。加上洛馬此次交付的LANCE雷射器,意味著美空軍即將開展機載雷射武器的系統整合工作以及後續的作戰試驗。

LANCE普及還需時日

美國空軍研究實驗室定向能管理局代理主任肯特·伍德說:

「SHiELD代表了迄今為止全球已經交付的最緊湊、最強大的雷射武器技術。」

伍德表示,目前對SHiELD系統的任務效用分析和戰爭推演研究正在進行中,未來測試和演示的具體目標也將由這些研究結果決定。

不過,雖然目前美海軍和陸軍的艦載、車載雷射武器發展較為順利,但在功率更大的機載雷射武器方面,依然面臨一些局限:

首先,根據洛馬展示的裝備概念圖,LANCE將被掛載於F-16戰鬥機的機腹,體積小於副油箱。因此,受空間所限,其功率可能會低於100kW。

其次,受空中多種氣象環境影響,雷射在空中會衰減嚴重,而交戰中需對目標進行持續且穩定的照射才能達到摧毀。因此,面對多個動態目標的攻擊時,機載雷射器很難從容應對。對此美國海軍也曾公開表示,雷射武器殺傷效率取決於「聚焦在相同點上的時間長度」,而這在瞄準動態目標,尤其是機動性非常高的航空器上,並沒有那麼容易。

最後就是熱管理。雷射武器在連續使用時,會導致設備熱量激增。洛馬公司曾表示,現階段希望SHiELD系統「可以發揮自身防禦特性,主要應對來襲的防空飛彈與空空飛彈。」下一步,洛馬計劃針對LANCE進行熱系統管理適配,其目的就是為了做好熱管理和冷卻工作,解決設備熱量激增的問題。

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