军方正在委托研发其迄今为止最强大的激光武器。陆军已于10月25日宣布,正在寻求一种300千瓦的固态激光器,并已授予通用原子公司(General Atomics)一份合同以交付该设备。如果开发成功,它将足以摧毁从小巧的无人机到飞行的导弹等一系列目标。
该武器正式名称为“分布式增益高能激光武器系统”(Distributed Gain High Energy Laser Weapon System,简称DGHELWS),被宣传为一种保护性工具,能够为战场上的士兵和伤害他们的武器之间提供一种防御手段。通过将一束强大的光束稳定地聚焦在一个物体上,激光在有足够的时间和足够能量的情况下,可以将其烧穿。
这份合同旨在交付一种强大的、紧凑型的该激光武器原型。通用原子公司将制造激光器,而国防巨头波音公司(Boeing)将负责集成目标锁定和跟踪工具及软件,使激光能够找到并保持对移动目标的聚焦。这一点至关重要,可以防止激光在目标被摧毁前失焦。
通用原子公司激光和先进传感器副总裁Michael Perry表示:“300千瓦的高能激光武器系统(HELWS)能够成功应对从巡航导弹、有人驾驶飞机、无人机到火箭/火炮的各种[防空和导弹防御]威胁。”
军方已开发和测试的许多激光器都集中在较小威胁的范围。据报道,美国海军于2014年在波斯湾部署的激光武器系统(Laser Weapon System)的光束强度为30千瓦。在演示中,它利用该光束功率烧穿了火箭金属外壳、小型飞行无人机的机翼以及一艘小船的发动机罩。(2020年,海军在一艘舰船上演示了150千瓦的激光武器)。
激光武器,比任何其他定向能武器都承载着更大的承诺和更高的期望。激光器有前期开发成本,并且需要大量的电力才能成为武器。一旦克服了这两个障碍,激光器有望提供极具吸引力的每发成本效益,其强大的光束可以烧穿更昂贵的目标。
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无人机、巡飞弹和导弹可以通过多种方式被击落,但这些武器越便宜,就越难用同样便宜的导弹拦截器有效应对。拦截是这项挑战中更难的部分,因为反制武器需要同时跟踪目标并加速以摧毁来袭目标。这些挑战转化为机载传感和转向设备,而这些设备在使用时会被炸毁。CRAM(反火箭炮弹迫击炮)技术,如自20世纪80年代以来部署的“密集阵”(Phalanx)武器系统,将快速射击的火炮与雷达传感器配对,作为拦截导弹的更便宜的替代方案。激光可以将成本计算进一步降低。
与反导弹导弹或火炮不同,激光武器不需要额外的弹药存储空间。这在海上非常重要,因为空间宝贵,而且这也意味着陆基激光器可以在有平板卡车运载的情况下投入使用。
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300千瓦的激光器可以通过电池供电或连接到电网。前者允许武器更自由地部署,尽管电池最终需要充电。
激光束功率的增加改变了它能够有效对付的目标类型。早期的激光演示集中在可以在几秒钟内瘫痪的小型目标上。有了足够强大的光束,找到并锁定目标本身就可能非常有效。
Perry说:“更高的功率使得对付某些目标成为可能。特别是,它能够在大约的射程内累积所需的杀伤通量。对于可以用低功率激光器摧毁的软目标,额外的功率可以用来增加交战距离和/或停留时间。”(通量(Fluence)是激光束向特定区域输送能量的技术术语)。
换句话说,有些目标,如巡航导弹或载人飞机,激光器需要达到如此高的功率才能将其摧毁。对于其他目标,如小型无人机或炮弹,强大的激光意味着它可以在更远的距离上将其摧毁。“停留时间”(Dwell)是指“在目标上花费的时间”,对于激光来说,这是它能够多快地瘫痪或摧毁其打击目标的关键因素。
陆军在过去五年里一直致力于在其部队中增加激光武器,并承诺在2020年代交付。DGHELWS,或在其成功测试后可能出现的任何更名系统,是部署激光防护的一个重要步骤。