​激光武器——21世纪制空权重要新概念武器

激光武器——21世纪制空权重要新概念武器

激光武器指利用激光束直接对目标实施攻击和杀伤的定向能装备。

依据美国国防部的提法，常把平均输出激光功率不小于20kW或每个激光脉冲能量不低于30kJ的划为高能激光武器，而功率或能量低于上述水平的则划为低能激光武器。也有人认为，用被攻击的目标对象来划分激光武器可能更为合适：只能有效攻击敌方人员和武器系统传感器者归为低能激光武器；而能直接摧毁或严重损伤敌方大型武器装备（如导弹、飞机、坦克、舰艇等）本身（而不仅仅是传感器）者则划归为高能激光武器，其主要作用是光电打击。

激光武器主要由激光器、光学系统和光束控制系统组成，其关键技术包括激光器技术、光学部件制造技术和光束控制技术。

光学部件制造技术用于满足激光器技术、光束控制技术的要求。

激光器是激光武器的核心，其技术难点在于既要功率大，又要体积小。从高空拦截几百千米外处于助推段的弹道导弹需要兆瓦级的功率，而战术防空激光武器所需的功率为0.1~1MW。目前，美国 BMD 计划正在研制的激光武器主要是化学激光器。例如，美国空军的机载激光器(ABL)采用的是氧碘激光器，美国陆军的通用区域防御综合反导(GARDIAN)激光武器系统将采用氟化氘中红外化学激光器(MIRACL)，美以联合研制的鹦鹉螺战术防空激光 武器将可能采用拉斐尔公司正在研制的二氧化碳激光器。

光束控制技术主要有：

(1)自适应光学技术。

大气湍流会引起激光束的相位畸变，必须采用自适应光学技术进行补偿。自适应光学系统的主要部件是波前传感器、相位重构器和变形镜。美国空军的机载激光器，其自适应光学系统需要每秒钟对大气湍流引起的畸变进行约1 000次的测量，并相应地调整变形反射镜。

(2)精确瞄准与跟踪技术。

由于目标飞行速度很快，激光束不仅要瞄得准，而且要能在目标上锁定一定的时间，因此对瞄准与跟踪系统的要求很高。对于射程达几百千米的机载激光器所要求的精度应小于1 μrad。随着高能激光武器的关键技术（高能激光器技术、光束控制发射技术、精密跟踪瞄准技术、大气传输技术等）取得重大突破，高能激光武器迅速成为一种具有直接杀伤力的新式武器。它所发射的激光能量高达几百千瓦甚至上兆瓦，可直接毁伤目标，具有其他武器系统无法比拟的特点：定向精度高、响应时间快、应用范围广、摧毁力强、转移火力快、效费比高、抗干扰能力强等。它是对付精确制导武器、卫星，遏制大规模导弹戟与进行战略防御的最具威慑的有效武器，是21世纪夺取制空权和控制空间的重要的新概念武器，广泛应用于各种装备平台。

根据用途，激光武器可分为：天基激光武器、机载激光武器、地基反卫星激光武器、舰载激光武器、战术高能激光武器等。

美国非常重视高能激光武器的研究，尤其是对高能激光武器的核心器件 高能激光器的研究。目前技术成熟的高能激光器有：化学激光器、自由电子激光器和固体激光器等。高能激光器的进步以及相关技术的提高，为美国激光武器在各平台的应用奠定了基础。

几十年来，美国不断地对舰载、机载和车载等多种平台的高能激光武器进行深入的研究和广泛的试验、演示验证，取得了多项重大突破。目前，美国的高能激光武器已达到了工程化的水平。法国《航宇防务》2004年8月27日报道，诺·格公司为美国陆军研制的战术高能激光器(THEL) 2004年8月24日首次击落迫击炮弹，表明激光武器可以用于战场打击多种常见目标。在白沙导弹靶场进行的实弹打靶试验中，THEL不但击落了单发迫击炮弹，而且还摧毁了齐射的迫击炮弹。

从目前看来，激光武器的缺点是

(1)毁伤目标所需的高光能密度与武器系统体积、质量形成矛盾，实用性受限。

(2)大气传输的影响成为一个重要的制约因素。大气折射率的无规则变化、湍流对光束波面的破坏、大气散射与吸收等，都严重影响激光对目标的损伤效果。强激光通道上空气被击穿电离，大气中水汽、尘埃、气溶胶的含量等，也都是影响激光武器作战效果的重要因素。同时，大气状况的随机变化直接影响光束对目标的“锁定”跟踪和对攻击部位的选择。这就对武器的瞄准跟踪系统、随动机构提出了很高要求，并且使远程攻击需要自适应光学支持。因此，系统的复杂性、机动性、环境适应性、可维护性能及成本等，都是很重要的制约因素。以激光热烧蚀为例，它要求激光束被稳定地锁定在要害部位上，并经历约0.01~1s的时间。这要有很精密的跟踪系统和优异的光束质量。假定目标距离为2 km，聚焦光斑直径为100 mm，则跟踪角精度必须优于0.05 mrad; 若目标距离为10km，仍要求光斑直径为100 mm,则跟踪角精度必须优于0.01 mrad。一般无线电雷达不可能胜任，必须配以激光精跟踪雷达。

(3)受天气条件、战场烟尘、人为烟雾影响较大，在恶劣天气时难以用于作战。

(4)全系统精密、复杂且庞大，又包含大型易损部件，其战场生存受到威胁。

激光武器的发展趋势如下:

(1)激光武器将成为防御战中的重要力量。美军计划2009年部署7架可在400多千米的防区外利用激光武器击落敌方弹道导弹的空基波音747-400F飞机。作为机载激光器的后续项目，天基激光器计划也将在2012年进行包括交战在内的空间试验。在陆基激光器计划方面，美国陆军将主要针对利用激光器对空间和导弹进行防御，并逐步取代地空导弹。海基方面，美国海军利用激光器主要改造舰载自卫武器系统，设想在20s内与同时到达的4枚超声速巡航导弹交战。

(2)激光武器将逐渐在进攻中发挥作用。如果说对于导弹的攻击仍是一种防御作战的话，则激光对卫星的攻击以及正在计划发展的激光攻击系统将填补激光武器在进攻领域中的空白。除此之外，美国陆军计划在 V22 直升机上加载 300kW 化学氧碘战术激光器，最大射程为12~20km，不仅在战场上用于防御巡航导弹，还可在城区或野战场上对地面目标进行超精确打击。

(3)激光武器将成为未来太空战的主要装备。世界各主要军事强国相继进入了精确制导武器时代，对于空间信息支援的依赖性越来越大，但太空防卫能力明显不足。苏联曾对美国卫星致盲，我国也用导弹击落卫星，还有美军涵盖陆、海、空、天各平台的激光武器部署计划和试验，对于太空的争夺必将加剧。由于激光在太空具有传输距离远、能量几乎不衰减等特点，使得目前在空间信息进攻武器方面正在从传统的以动能反卫星武器为重点，转向了以电子进攻武器尤其是定向能武器方向转变。美军天基激光器项目计划在700~1 300 km 高度部署20~40颗携带高能激光器的卫星。除美国外，各主要军事强国都在努力加强这方面的研究工作。

(4)心理威慑效能增强。一个拥有激光武器的集团，对付一支没有激光武器甚至不具备防御激光武器能力的集团时，将会使其产生更严重的心理负担。

(5)非对称性、非接触优势更为突出。由于激光武器具有作战距离远、作战能力强、部署方便、受后勤制约小等优势，使拥有激光武器的一方达到作战目的较目前精确制导武器时代更具优势。军事强国利用激光武器可以在更远距离上，超精确地攻击劣势一方的目标，较之以往将更易达到作战目的，非对称性、非接触性也表现得更为突出。

(6)激光武器将成为战场的重要部分。首先，现有武器平台将越来越难以有效抵御激光武器的威胁。美军将激光武器作为防空制天的重要组成部分。目前，激光武器已经具备了对在现代战争中发挥重要作用的作战、支援平台，如战术导弹、巡航导弹、防区外空地导弹以及卫星、太空飞行器等平台，产生极其严重的威胁。

美军天基激光器计划决定部署的激光器，其自身储存的燃料能与大约100个目标交战。随着激光武器的快速发展，未来它将对各种作战平台产生更加致命的威胁，传统平台的作战能力将被完全压制。其次，激光武器作战效费比高，有被大规模列装的趋势。激光武器虽然研制经费很高，但其作战使用费用低廉。