国际防务

“高能激光武器系统”确保美国战术空中霸权

                 作者:plus观察者  来源:战略前沿技术 

防御世界最新和最有前途的创新之一是高能激光武器系统。它是战术性地基防御激光系统的最先进和最强大的概念,能够安装在空中、陆地或海上平台上。当然,激光本身并不是一项新技术。几十年来,激光器一直在研究和测试用于军事用途。最近,像洛克希德-马丁,波音和雷神这样的公司已经将其小型化并用于击落武器化无人机和小型弹药。

在《High-Energy Laser Systems and the Future of Warfare》一文中提出,新的战术激光任务为军方提供了一种无人机杀戮武器系统,可以使美国在现代战场上保持领先的力量曲线,尤其是在与无人机的战斗中,这种新武器将确保美国保持战术空中霸权。这种可以抵消无人机优势的高能激光武器系统,成本极低,也无需承担昂贵预算和长期的计划。还能提供精确、有效且相对便宜的防御能力,可以适应多种角色和众多平台。如果成功实施,诸如高能激光武器系统MRZR和类似的车载激光防御系统等创新,很有可能从此改变战术和作战环境。

谁会用300万美元的爱国者导弹去击落200美元的无人机?

第一次对武器激光器不同可能性的探索始于20世纪90年代,其重要研究结果最终由国防科学委员会特别工作组于2001年发表,其中探讨了在陆地、空中、海上平台安装激光器的各种可能性和局限性。同时也列出了预算、编制时间表和技术需求。

自2001年以来,激光技术向着“更轻,更有效,更节能”的趋势发展。由于当代战争的变化趋势,地面激光防御技术以及适应战术使用。

形成这种发展趋势的部分原因是那些易于购买的廉价无人机泛滥造成的。尤其是当代武装团体,如伊斯兰国和也门的胡塞叛乱分子,正在使用这些小型廉价的商用无人机进行侦察任务,甚至攻击各自作战地区的美国和盟军。

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ISIS无人机(Abu Medinah / YouTube)

为了解决这个问题,国防高级研究计划局(DARPA)正在寻求开发一种“低成本解决方案”。DARPA认识到军方需要一种经济有效的方法,因为不可能去用300万美元的爱国者导弹击落200美元的无人机。而随着无人机技术的进一步发展,其质量和杀伤力会逐步提高,但成本却极有可能会更便宜。

我们必须要适应这种低成本的趋势,因为能够使用无人技术的国家和非国家行为者越来越多。

目前,以色列耗资数百万美元进行反无人机防御系统研发(C-UAS),这种行为必然难以长期维持下去。面对无人机的威胁,美国军方需要类似于洛克希德马丁公司的一种系统:高能激光移动测试卡车。它配备了一个50千瓦的高能固态光纤激光器,每次使用成本仅需30美元。

那么,高能激光器运行成本为何如此之低?!

高能激光器的发展并且一蹴而就

在2001年车载高能激光系统的初始概念的早期概念里,该技术成本仍然很高。并且车辆庞大笨重;并不是当代战场所需的敏捷武器系统。激光单元本身产生了大量的热量,车辆的冷却系统需要30分钟的冷却时间,才能保持激光器运行大约10次。热特征(Heat signatures)是21世纪战场上的一个主要问题,即使激光射击车已经隐藏的很好了,但是大多数外国军队包括一些叛乱分子的红外传感技术还是能够将其探测到。此外,早期车载高能激光系统的车辆电池也存在容量和持久力低下的问题。下图这款激光器的功率为100千瓦,是洛克希德概念车能量输出的两倍。

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ZEUS-HLONS(USASMDC / Wikimedia)

洛克希德公司和雷神公司测试的新车将激光器的能量输出限制在50千瓦左右,并为激光器提供混合动力发动机。此外,正如约翰凯斯特在外交政策中所指出“传统武器需要弹药库存,生产和运输成本很高,”但“高能激光系统只需要燃料来完成其任务。”随着替代方案的出现,这种优势可能会被进一步放大。

燃料,如氢电池很可能是一个强有力的替代品,因为氢动力汽车只需要携带水,这是现代战场上非常有用和可用的资源。此外,与携带可燃燃料相比,大大降低了危险性。

低成本解决方案,也可以是一种高效的创新

雷神公司的雏形HELWS-MRZR,采用高能激光武器系统,它结合了雷神公司的自身多光谱固态激光武器瞄准系统,并安装它在北极星MRZR®全地形车。该武器系统具有技术先进、轻便,适应性强的特点,满足特定的军事需求。在创建HELWS-MRZR时,雷神公司并没有真正发明新技术; 他们只是结合现有技术来创建低成本解决方案。通过改变传统思路,改善现有能力并适应特定需求,雷神可能创造了一种创新,有可能改善美国及其盟国的战场环境。

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HELWS-MRZR(雷神/有线)

美国驻伊拉克和叙利亚的地面部队所使用的反无人机步枪,在偶然间扰乱了他们自己的电子设备,使得行动受阻。雷神公司高能激光产品线主管本·阿利森说:“与其做一堆研发……我们更希望利用雷神已有的技术,来提高这种不对称的威胁。因此我们推出了这个非常强大的小型系统。”简而言之,雷神公司尚未开发出颠覆性的突破,而只是以创新的方式拼凑现有技术以满足特定需求。

高能激光武器系统  将如何影响未来军事行动?

基于高能激光武器系统的功能,我们可以推测这项创新对未来军事行动的影响。

由于其大小和机动性,高能激光武器系统可以通过防御敌方空中无人机威胁为小型地面部队或车队提供部队保护。

高能激光武器系统的瞄准系统可以持续长达四个小时,一次充电可以激发20-30次激光,如果连接到发电机,它理论上可以无限期地发射。理想情况下,这项创新将利用其精确和高温来抵消敌方无人机的能力。

通过在部队和车辆上建立一把伞,可以立即提供对无人机攻击的保护。

高能激光器甚至可以协助爆炸性弹药处理工作,以及防止车载简易爆炸装置威胁,这将极大地有利于处置团队和联合即兴威胁打击组织,提供快速反应资产类别,可以减少友军的风险和对无辜旁观者的附带损害。这些进步中的每一项都将释放美国和盟军的态势意识,这些部队需要保持对叛乱分子的竞争优势。

该系统甚至可以拦截一些迫击炮和火箭弹,这是当前战区的一个持续存在的问题。

防止车载简易爆炸装置威胁,这将极大地使处置小组和联合即兴威胁打击组织受益,提供快速反应资产类别,可以降低友军的风险和对无辜旁观者的附带损害。

随着战术激光技术的不断发展,进一步实施和整合的潜力可能会增加。除了为小型部队和特种作战部队提供无人驾驶飞行器防御之外,也许可以使用多个高能激光武器系统来创建一个移动防空伞,使用分层系统来保护车队或前进作战基地免受无人机和精确弹药的攻击。

此外,陆军,空军,海军和海军陆战队都在探索将激光系统安装在自己的船只和飞机上的方法,以实现反无人机系统防御和其他用途。目前,空军研究实验室已开始实施自我保护高能激光演示器(SHiELD)计划,该计划旨在创造足够的机载动力。

最后,美国海军在奥斯汀级运输码头测试了一种“主动激光武器系统” 。激光能够摧毁无人机,巡航导弹,迫击炮和移动表面目标,如小型“一到五英里内”的船只。美国陆军还开始测试高能激光系统,在战斗机动演习中部署高能激光武器系统MRZR并安装雷神公司多光谱目标系统的测试版在AH-64阿帕奇直升机上。可能不久之后,这些武器化激光系统变得如此小型化和高效,以至于战场上的士兵可以像M-4一样轻松携带它们。

通过采用现有技术,国防工业巨头雷神公司,洛克希德公司和波音公司各自开发了高能激光武器系统。这种系统可以抵消无人机优势,成本极低,也无需承担昂贵预算和长期的计划。还能提供精确、有效且相对便宜的防御能力,可以适应多种角色和众多平台。如果成功实施,诸如高能激光武器系统MRZR和类似的车载激光防御系统等创新,很有可能从此改变战术和作战环境。

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