机载激光器,天上的死亡炮塔

时间:2017-11-29 10:01来源:科技日报作者:yeyan 点击:
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摘要:据报道,美国空军研究实验室近日与洛克希德·马丁公司签署了一份价值2630万美元的合同,后者将设计、开发和建造一个高能激光系统,最晚于2021年装备在战机上。这一系统的核心是一种多千瓦光纤激光器的改进版本。

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  据报道,美国空军研究实验室近日与洛克希德·马丁公司签署了一份价值2630万美元的合同,后者将设计、开发和建造一个高能激光系统,最晚于2021年装备在战机上。这一系统的核心是一种多千瓦光纤激光器的改进版本。

  无独有偶,有网友也大开脑洞,要给运-20装激光武器。官方信息透露,以运-20飞机平台为基础可以发展空中预警指挥机、空中加油机和大型电子战飞机,为完善信息化空中作战体系奠定了基础。那么,运-20等运输机究竟能否安装机载激光武器?当前机载激光武器究竟发展到了什么程度?

  机载激光武器进展并不顺利

  国防科技大学国家安全与军事战略研究中心王群教授在接受科技日报记者采访时指出:“从理论上说,在运-20运输机上可以安装机载激光武器,比如美国就曾在C-130H运输机上测试过战术激光武器。但在飞机上安装激光武器是一种系统工程,不是简单地将地面激光器放到飞机上就行了,涉及很多技术,最重要的是综合集成技术。即便是美国现在也还没有实战化的机载激光武器,还只是处于试验阶段。”
 

  战斗机高能激光系统模拟图

  图片来源:美空军研究实验室

  “庞塞”号舰载激光武器

  ABL是美国弹道导弹防御系统的重要组成部分,旨在拦截和摧毁助推段的敌方战略弹道导弹。1996年11月,美军的ABL计划正式启动,它将大型激光武器系统安装在经过大幅改装的波音747-400F飞机上,并作为导弹防御系统的一部分。然而,由于技术和经费原因,该项目进展并不顺利。

  “当时美国军方论证时就指出,ABL的输出功率虽然很大,可达到兆瓦级,但还是远未达到实战要求。要知道这套系统的重量已达到了80余吨,大幅提高功率必然会极大增加体积重量,显然不现实。另外,ABL是氧碘化学激光器,每发射一次都要消耗大量化学药剂,它携带的药剂对付大型弹道导弹最多只能发射24次,实际作战时往往力不从心。一旦发生战争,对抗一个中小规模国家就需二三十架飞机才能满足要求。如此以来,造价高昂,这几乎是不可能的。”王群说。因此2011年底,美国国防部决定终止ABL项目。

  战术激光武器成当前主流

  王群介绍,“ABL属于战略激光武器,而现在美国更多是在研发战术激光武器。”

  早在2006年1月,波音公司就表示将把一架C-130H运输机根据先进战术激光(ATL)项目进行改装,用于携带高能化学激光器以及战斗管理和光束控制子系统,其重点是在城市或郊区环境中进行军事或执法行动。波音导弹防御系统相关负责人表示,ATL将用于空地作战,ABL则用于导弹防御,它们都对战场产生革命性的影响。

  美军另一个目标是,先从较大型的平台,如C-17和C-130运输机等开始测试激光武器,直到加装到F-22和F-35等战斗机上。

  在激光武器实战化方面,美国空军现在远远落后于陆军和海军。

  早在2014年8月,美国海军在“庞塞”号两栖船坞运输舰上率先安装了第一部激光武器。今年7月中旬,“庞塞”号在波斯湾进行了海上激光武器试验,击落了1架无人机,整个打击过程精准高效且隐秘无声。

  早在今年3月,就有媒体报道称,洛克希德·马丁公司已经正式开始向美国陆军交付这款60千瓦级的激光器。它同时还负责为陆军所拥有的最大型车辆——重型高机动战术卡车提供多千瓦光纤激光器。一旦完成,这种卡车就会成为高能激光移动测试卡车。

  王群表示,“需要指出的是,美陆军和海军正向实战化推进的激光武器主要是光纤激光武器,这和前面报道中空军要使用的技术类似,相对来说其技术比较成熟。”

  所谓光纤激光器就是用光纤作激光增益介质的激光器,是固体激光器的一种,具有比较理想的光束质量、超高的转换效率、完全免维护、高稳定性以及体积小、散热性好、塑形容易、可分布安装、环境适应能力强等优点。

  理论分析认为,光纤激光器的输出功率有限,单一光纤一般不能超过10千瓦,否则功率太大,大量光子进入光纤会使其迅速加热,难以及时散热光纤就会自毁。而洛克希德·马丁公司的多千瓦光纤激光器,则应用了“光谱束组合”技术,把若干个光纤激光器输出的光束组合起来,形成高能激光束,从而研制出了60千瓦的高功率激光武器系统。

  飞机上装激光武器是系统工程

  应该说,多千瓦光纤激光器是目前比较成熟的激光武器技术之一。那么,我国现在有类似的技术吗?

  记者经查阅发现,此前本报的一篇报道指出,原总装备部某科研团队,将多个独立激光器借助角锥特有的“自准直、互注入、自适应”特性构成复合谐振腔,实现“高功率、大能量、高亮度、多功能”的激光输出,且具有小型高效、高可靠、低成本等显著特点,颠覆了传统技术路线。同时,他们在实验室研制出六路固体激光器相干合成原理样机,建起了一套战术激光武器演示平台。鉴定结论认为“该项目达到了国际领先水平”。2015年,该团队联合多名院士一起,共同建议我国应优先发展某型激光武器关键技术,并得到国家有关部门的高度重视。

  有媒体指出,这种激光器就是和美国多光纤激光器相似的“中国版本”,但技术更先进,说明我国在激光武器研制方面某些技术已经走在世界前列。

  对此,王群认为,“机载激光武器,要有相应技术支撑并满足很多条件,比如功率要达到武器级标准,即100千瓦以上,单模光纤激光器功率要很高,要具备先进的光束合成技术,要有先进的瞄准跟踪系统和自稳定平台,等等。这是一个高度的系统综合集成过程,技术含量非常高,进入工程阶段需要一定时间。不过可以肯定的是,随着技术的不断发展,未来在飞机上安装激光武器将是一件非常必要和必然的事情。”

【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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