李朝龍,李明輝,陳玉華

(1.軍事科學(xué)院戰(zhàn)爭(zhēng)研究院,北京 100086；2.陸軍研究院,北京 100010)

1 引 言

未來(lái)一體化聯(lián)合作戰(zhàn),陸軍將主要通過(guò)全域機(jī)動(dòng)的方式遂行多樣化任務(wù),并在多維空間同步展開(kāi)作戰(zhàn)行動(dòng),精確作戰(zhàn)行動(dòng)將成為戰(zhàn)爭(zhēng)制勝的重要砝碼。激光武器作為使用高能激光對(duì)不同距離目標(biāo)進(jìn)行精確射擊或用于防御的武器,具有快速、靈活、精確和抗電磁干擾、可持續(xù)攻擊多個(gè)目標(biāo)、靜默隱蔽等優(yōu)異性能,在光電對(duì)抗、防空和戰(zhàn)略防御中可發(fā)揮獨(dú)特作用,能夠摧毀和攔截導(dǎo)彈、炮彈、飛機(jī)、無(wú)人機(jī)等各種戰(zhàn)術(shù)目標(biāo),可改變傳統(tǒng)作戰(zhàn)方式。激光武器裝配于車載平臺(tái),能夠形成高機(jī)動(dòng)性的防空武器系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大幅降低防空成本,改變攻防效費(fèi)比不經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀。激光武器加載于直升機(jī)平臺(tái)作為輔助防御手段,可以實(shí)現(xiàn)硬殺傷或軟硬結(jié)合的梯次配合方式,提高主動(dòng)防御效能。

2 當(dāng)前陸軍面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)

2.1 地面部隊(duì)受傳統(tǒng)空中威脅日益突出

(1)精確制導(dǎo)武器直接威脅地面作戰(zhàn)力量

以美俄等軍事強(qiáng)國(guó)為代表的精確制導(dǎo)武器迅猛發(fā)展,在敘利亞戰(zhàn)場(chǎng)打擊地面固定和移動(dòng)目標(biāo)中大顯身手,我陸軍面臨威脅的精確制導(dǎo)武器種類和威脅程度都大幅提高,主要有巡航導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈、精確制導(dǎo)炸彈等,如美國(guó)已經(jīng)成熟運(yùn)用的AGM-158系列“聯(lián)合空地防區(qū)外導(dǎo)彈”、BGM-109系列“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈、AGM-65系列“幼畜”空地導(dǎo)彈、“聯(lián)合直接攻擊炸彈”精確制導(dǎo)炸彈等(見(jiàn)圖1)。這類彈藥采用先進(jìn)推進(jìn)技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)和高效殺傷彈頭技術(shù),結(jié)合衛(wèi)星定位、紅外成像、合成孔徑雷達(dá)、激光雷達(dá)和毫米波尋的等制導(dǎo)技術(shù),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在敵方防區(qū)外自主發(fā)射并對(duì)其高價(jià)值的縱深地面目標(biāo)進(jìn)行半智能攻擊。

圖1 美國(guó)AGM-158空地導(dǎo)彈與JDAM精確制導(dǎo)炸彈Fig.1 AGM-158 air to ground missile and JDAM precision-guided bomb

空地導(dǎo)彈、精確制導(dǎo)炸彈通常利用隱身平臺(tái)進(jìn)行突防后,在高空進(jìn)行投放,實(shí)現(xiàn)對(duì)地面高價(jià)值目標(biāo)進(jìn)行精確打擊。在近幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)的空襲作戰(zhàn)中,美軍針對(duì)敘利亞、阿富汗等作戰(zhàn)對(duì)象和目標(biāo)一般投放多枚導(dǎo)彈,對(duì)敏感要地一次投放多達(dá)幾十枚,傳統(tǒng)防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)防空作戰(zhàn)能力受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和自身生存威脅。

(2)低小慢與RAM目標(biāo)防衛(wèi)問(wèn)題凸突出

未來(lái)我陸軍在執(zhí)行海外任務(wù)時(shí)會(huì)直接面臨各種敵對(duì)勢(shì)力的非對(duì)稱軍事威脅。一方面隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展與成熟,我軍必將面臨更加復(fù)雜的低空環(huán)境,沙特的油氣設(shè)施被無(wú)人機(jī)攻擊就是很好例證。隨著3D打印技術(shù)應(yīng)用于無(wú)人機(jī)制造,從打印一架無(wú)人機(jī)部件到組裝成機(jī)實(shí)現(xiàn)造價(jià)低廉、制造快速,大量無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)既能以數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)阻塞敵方探測(cè)、火力通道,又能形成大規(guī)模飽和攻擊[1],同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)勢(shì)換取敵方防空消耗,成為極大挑戰(zhàn)現(xiàn)有防空作戰(zhàn)概念的新型作戰(zhàn)樣式,對(duì)防空裝備的攔截能力與反應(yīng)時(shí)間提出更高要求,而且這類目標(biāo)裝備量巨大、造價(jià)低廉,對(duì)防空作戰(zhàn)效費(fèi)比與持續(xù)性帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)(見(jiàn)圖2)。

2.2 空中力量面臨生存威脅

(1)傳統(tǒng)陸航力量?jī)?yōu)勢(shì)正在受到極大制約

陸軍航空兵的直升機(jī)作為一種超低空火力平臺(tái),在以往戰(zhàn)爭(zhēng)中受到突出重視,是當(dāng)前陸軍實(shí)現(xiàn)“全域機(jī)動(dòng)、立體攻防”的重要手段和方式,但是隨著火箭彈等攻擊彈藥的擴(kuò)散和泛濫,即便美軍最先進(jìn)的武裝直升機(jī)在阿富汗執(zhí)行反恐任務(wù),也常常要暴露在敵方防空火力之下,作戰(zhàn)能力和范圍受到很大制約,其成本高,損耗大,一旦被擊毀造成的軍心士氣降低無(wú)法預(yù)估,隨著未來(lái)空中戰(zhàn)場(chǎng)生存環(huán)境的進(jìn)一步惡化,已經(jīng)嚴(yán)重削弱有人直升機(jī)平臺(tái)在傳統(tǒng)作戰(zhàn)模式中的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。

圖2 激光武器攔截低小慢目標(biāo)示意Fig.2 Laser weapons intercepts LLS targets

目前無(wú)人機(jī)正在廣泛替代有人直升機(jī)執(zhí)行各種空中打擊任務(wù),隨著無(wú)人機(jī)的飽和攻擊形式和蜂群作戰(zhàn)形式出現(xiàn),傳統(tǒng)防空手段在面對(duì)新型無(wú)人機(jī)的挑戰(zhàn)中,越來(lái)越難以達(dá)成防御目的,通過(guò)有人直升機(jī)搭載激光武器系統(tǒng),配合地面防空裝備形成梯次防御布局,實(shí)現(xiàn)對(duì)抗掠空無(wú)人機(jī)的方法路徑正在成為效費(fèi)比最優(yōu)選擇。

圖3 地空聯(lián)合激光防衛(wèi)體系示意Fig.3 Ground-to-air joint laser defense system

目前世界各國(guó)除積極發(fā)展新一代對(duì)空導(dǎo)彈,實(shí)現(xiàn)有效打擊高性能空戰(zhàn)目標(biāo)外,都在投入研究新型激光防御武器,適應(yīng)持續(xù)增強(qiáng)的復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,作戰(zhàn)效能極大增強(qiáng)(見(jiàn)圖3)。在基于先進(jìn)探測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)、高性能機(jī)動(dòng)攔射激光以及大容量指揮控制通信系統(tǒng),未來(lái)的激光武器防空系統(tǒng)能在多種高度和距離上攔截低小慢目標(biāo)、飛機(jī)和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈,具有可重復(fù)發(fā)射,長(zhǎng)時(shí)間發(fā)射、抗反輻射導(dǎo)彈及反隱身能力。

圖4 外軍新型野戰(zhàn)防空裝備示意Fig.4 Foreign army′s new field defense equipment

(2)傳統(tǒng)防空對(duì)抗手段無(wú)法有效應(yīng)對(duì)新型威脅

無(wú)人機(jī)蜂群等新型作戰(zhàn)模式的出現(xiàn),使得傳統(tǒng)防空對(duì)抗手段難以有效應(yīng)對(duì)新型威脅。無(wú)人機(jī)蜂群由大量無(wú)人機(jī)(UAV) 組成,以單機(jī)的作戰(zhàn)能力為基礎(chǔ),以無(wú)人機(jī)之間的通信能力為支撐,以智能化為核心,基于開(kāi)放式體系架構(gòu)綜合集成構(gòu)建,具有抗毀性、單機(jī)低成本、功能分布化等優(yōu)勢(shì)和智能特征(見(jiàn)圖4)。通常以數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)突破防空火力網(wǎng),對(duì)目標(biāo)形成打擊。以數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)形成分布偵察,給未來(lái)防空作戰(zhàn)帶來(lái)巨大威脅。構(gòu)成蜂群的中小型無(wú)人機(jī)體型相對(duì)較小、造價(jià)低廉、數(shù)量眾多且具有一定機(jī)動(dòng)能力,使傳統(tǒng)防空攻擊手段難以命中,而導(dǎo)彈等攻擊手段作戰(zhàn)效費(fèi)比很低,作戰(zhàn)成本無(wú)法承受(見(jiàn)圖5)。

圖5 傳統(tǒng)防空手段無(wú)法有效應(yīng)對(duì)新型空中威脅Fig.5 Convertional air defense cannot effectively respond to new air threats

激光防空裝備與傳統(tǒng)防空武器相比有顯著優(yōu)點(diǎn),能以光速攻擊目標(biāo),火力轉(zhuǎn)移快,射擊精度高,能有效對(duì)抗突然出現(xiàn)的目標(biāo),能夠?qū)崿F(xiàn)超低空、全方位攔截,作戰(zhàn)效費(fèi)比高[2]。

3 激光武器在陸戰(zhàn)場(chǎng)中的主要運(yùn)用

3.1 車載激光防空武器裝備

(1)美軍發(fā)展現(xiàn)狀

在激光武器方面,車載戰(zhàn)術(shù)激光武器作為新型防御手段,逐步體現(xiàn)出其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),可對(duì)傳統(tǒng)防空體系進(jìn)行有益補(bǔ)充[3]。美軍已率先完成多次系統(tǒng)及演示試驗(yàn),其中美陸軍完成10 kW級(jí)光纖激光武器車載集成(HEL-TD項(xiàng)目),驗(yàn)證系統(tǒng)在有霧、刮風(fēng)、下雨等多種不同條件下的毀傷能力。該激光系統(tǒng)采用通用動(dòng)力公司研制的LD泵浦板條形Nd∶YAG激光器,作戰(zhàn)中先利用“貓眼”效應(yīng)探測(cè)/識(shí)別目標(biāo),然后發(fā)射激光束干擾和毀傷目標(biāo)的光學(xué)系統(tǒng)和光電傳感器,如瞄準(zhǔn)鏡、潛望鏡和夜視儀等[4]。美國(guó)海軍啟動(dòng)LaWS(laser weapon system)項(xiàng)目,該項(xiàng)目用于演示大功率光纖激光器非相干合成技術(shù)用于艦載戰(zhàn)術(shù)激光武器的可行性。此后Raytheon公司與美國(guó)陸軍海上系統(tǒng)司令部(NAVSEA)聯(lián)合開(kāi)展了激光武器系統(tǒng)擊毀無(wú)人機(jī)的試驗(yàn)。激光器由6臺(tái)IPG公司生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)光纖激光器非相干合束組成,安裝在“密集陣”火炮的底座上,“密集陣”光電搜索跟蹤系統(tǒng)提供目標(biāo)諸元,引導(dǎo)激光武器向BQM-147無(wú)人機(jī)發(fā)射激光,無(wú)人機(jī)以482 km/h速度飛行,試驗(yàn)中共擊落4架無(wú)人機(jī)(見(jiàn)圖6)。雷聲公司還在研究將該系統(tǒng)安裝在拖車上,構(gòu)成一種陸基激光防空系統(tǒng),可應(yīng)對(duì)來(lái)襲的精確制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭、無(wú)人機(jī)、迫擊炮彈和火箭彈。

圖6 車載高能激光武器Fig.6 Mounted high energy laser weapons

美國(guó)空軍網(wǎng)站2019年5月2日?qǐng)?bào)道,雷聲公司已經(jīng)向美國(guó)空軍(USAF)演示移動(dòng)式高能激光(HEL)系統(tǒng)擊落無(wú)人機(jī)的能力,高能激光技術(shù)可以為軍隊(duì)解決日益增長(zhǎng)的空中無(wú)人駕駛系統(tǒng)(UAS)的威脅。在演示中,高能激光系統(tǒng)安裝在“北極星”MRZR全地形戰(zhàn)車上,與雷聲公司的多光譜目標(biāo)定位系統(tǒng)一起工作,可探測(cè)、識(shí)別、跟蹤無(wú)人機(jī)并與之交戰(zhàn),高能激光系統(tǒng)擊落45架無(wú)人駕駛飛行器和無(wú)人駕駛飛機(jī)。

(2)裝備構(gòu)想

車載防空激光武器是以軍用越野底盤(pán)車為平臺(tái),配裝高能激光系統(tǒng),利用高能激光束直接摧毀目標(biāo)或使目標(biāo)喪失作戰(zhàn)能力的定向能武器,遂行陸軍地面部隊(duì)中近程伴隨防御作戰(zhàn)任務(wù),有效攔截來(lái)襲敵無(wú)人機(jī)、空地導(dǎo)彈、制導(dǎo)炸彈、巡航導(dǎo)彈等目標(biāo)威脅,提升我防空能力。

激光武器系統(tǒng)采用光纖激光體制,通過(guò)光束合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)高功率激光輸出；采用粗精結(jié)合的復(fù)合軸跟蹤策略,利用大口徑望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行目標(biāo)探測(cè),結(jié)合精跟蹤快反鏡,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的捕獲、跟蹤和瞄準(zhǔn),將光束精確實(shí)時(shí)鎖定在目標(biāo)打擊部位,并利用大口徑望遠(yuǎn)鏡發(fā)射并在遠(yuǎn)場(chǎng)精確會(huì)聚到目標(biāo)靶面[5],實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的有效毀傷；采用高密度儲(chǔ)能電池和集成化供配電系統(tǒng)進(jìn)行供配電管理,采用“制冷+相變蓄冷”方式對(duì)激光武器工作中產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行排散,保障激光武器全天時(shí)持續(xù)工作。

(3)運(yùn)用設(shè)想

激光武器主要用于近程末端防御,彌補(bǔ)現(xiàn)有防空反導(dǎo)武器裝備超低空探測(cè)與攔截、抗飽和攻擊作戰(zhàn)能力的不足。主要以實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)襲亞音速武器的防御為主,可以實(shí)施迎頭攻擊,還可以完成橫向攻擊、追尾攻擊等常規(guī)火炮、導(dǎo)彈難以實(shí)現(xiàn)的攻擊方式,還能有效防御低空入侵的飛機(jī)、掠地飛行的巡航導(dǎo)彈、突然躍升的直升機(jī)等常規(guī)火炮、導(dǎo)彈難以對(duì)付的目標(biāo),伴隨地面機(jī)動(dòng)部隊(duì)作戰(zhàn),具有采用電激勵(lì),在一個(gè)射擊周期中可以射擊幾千次;不需要彈藥補(bǔ)給,可減小后勤保障負(fù)擔(dān)等突出優(yōu)點(diǎn)。激光武器的典型作戰(zhàn)流程可分為:目標(biāo)捕獲階段、目標(biāo)分配/交接階段、粗跟蹤階段、精跟蹤階段、打擊與評(píng)估階段。作戰(zhàn)時(shí)依托搜索跟蹤雷達(dá)提供目指信息,通過(guò)高精度捕獲跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)襲目標(biāo)的探測(cè)識(shí)別和精確跟蹤瞄準(zhǔn),通過(guò)光束控制與發(fā)射系統(tǒng)將高能固體激光器系統(tǒng)產(chǎn)生的激光束進(jìn)行擴(kuò)束發(fā)射,并在目標(biāo)易損部位進(jìn)行聚焦實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的熱積累損傷,利用供電與熱管理系統(tǒng)保障固態(tài)強(qiáng)激光武器的持續(xù)出光作戰(zhàn)[6]；根據(jù)不同作戰(zhàn)應(yīng)用需求,運(yùn)用設(shè)想至少采用400 kW 中紅外DF化學(xué)激光器,實(shí)現(xiàn)20 km對(duì)光電傳感器軟殺傷、10 km對(duì)光學(xué)系統(tǒng)破壞、4 km摧毀雷達(dá)整流罩(見(jiàn)圖7)。

圖7 激光武器典型作戰(zhàn)流程Fig.7 Laser weapons typical operation procedure

3.2 直升機(jī)載激光武器裝備

(1)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)海軍的直升機(jī)載高能激光武器系統(tǒng),以及陸續(xù)開(kāi)展的HEFL項(xiàng)目(High Energy Fiber Laser)計(jì)劃采用“海鷹”直升機(jī)(MH-60S)為載機(jī)平臺(tái),激光源采用光纖激光技術(shù)體制,輸出功率通過(guò)光束合成技術(shù)達(dá)到25 kW(見(jiàn)圖8)。該研究項(xiàng)目可為今后激光武器配裝武裝直升機(jī)等平臺(tái)進(jìn)行先期驗(yàn)證,對(duì)美國(guó)直升機(jī)載激光武器最終走向?qū)嵱没哂芯薮蟮耐苿?dòng)作用。

圖8 美軍直升機(jī)載激光武器試驗(yàn)照片F(xiàn)ig.8 USA helicopters carry laser weapons

2017年6月,美國(guó)陸軍航空兵在一架AH-64“阿帕奇”攻擊直升機(jī)的短翼下加掛了高能激光武器,并在空中成功追蹤和擊中了1.4 km外的一個(gè)目標(biāo)靶標(biāo)。雷聲公司稱:“這是第一次從一架旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)上集成全套激光系統(tǒng),在各種飛行狀態(tài)、飛行高度和飛行速度中擊中目標(biāo)?！?這次試驗(yàn)在美國(guó)新墨西哥州白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)進(jìn)行,測(cè)試實(shí)現(xiàn)了所有的主要和次要目標(biāo),顯示出高能激光武器在攻擊直升機(jī)上使用的可行性。目前,激光發(fā)射前主要依靠“阿帕奇”直升機(jī)上的光電紅外傳感器,而雷聲公司還為此專門(mén)研制新型的“多光譜瞄準(zhǔn)系統(tǒng)”,為直升機(jī)提供目標(biāo)信息、態(tài)勢(shì)感知和激光波束控制,并能夠?qū)す膺M(jìn)行跟蹤和對(duì)毀傷效果進(jìn)行跟蹤評(píng)估(見(jiàn)圖9)。

圖9 美軍實(shí)戰(zhàn)化直升機(jī)載激光武器想象圖Fig.9 An image of US helicopter carring a laser weapon

(2)裝備構(gòu)想

直升機(jī)載激光武器可在作戰(zhàn)任務(wù)全過(guò)程中為載機(jī)提供主動(dòng)防御作戰(zhàn),并適應(yīng)典型對(duì)地攻擊、戰(zhàn)場(chǎng)支援等戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用,干擾來(lái)襲的空空導(dǎo)彈、地空導(dǎo)彈等目標(biāo),保障載機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力,削弱敵方的攻擊能力。在空中優(yōu)勢(shì)作戰(zhàn)場(chǎng)景下,可對(duì)地攻擊、光電壓制、半主動(dòng)引導(dǎo)及打擊地面坦克、車輛和人員。

主要包括小型化高效率激光器分系統(tǒng)、光束質(zhì)量控制與發(fā)射分系統(tǒng)、高精度穩(wěn)定跟蹤瞄準(zhǔn)分系統(tǒng)、高效電能源管理分系統(tǒng)、高效熱管理分系統(tǒng)等部分?；诠饫w激光體制,采用“反射望遠(yuǎn)+庫(kù)德”結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射,基于復(fù)合軸控制策略結(jié)合可見(jiàn)光、紅外成像探測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的捕獲、跟蹤、瞄準(zhǔn)。同時(shí),采取蓄電方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)供電,采取儲(chǔ)能方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)熱管理。整個(gè)武器系統(tǒng)采取半內(nèi)埋或者吊艙形式裝載在直升機(jī)平臺(tái)。

(3)運(yùn)用設(shè)想

針對(duì)敵方防空武器以及其它地面戰(zhàn)術(shù)目標(biāo),直升機(jī)載激光武器可以參與多種類型的攻防戰(zhàn)術(shù),分別承擔(dān)光電探測(cè)/火控、光電壓制、激光制導(dǎo)和直升機(jī)自防御四種作戰(zhàn)任務(wù)。

圖10 晶體板條激光器工作原理Fig.10 Crystal slab laser working principles

光電探測(cè)/火控/制導(dǎo)是指對(duì)于在激光武器跟蹤瞄準(zhǔn)能力范圍內(nèi)的目標(biāo),可全程執(zhí)行該任務(wù),首先由機(jī)載雷達(dá)或上級(jí)指控系統(tǒng)提供目標(biāo)初始指引信息,引導(dǎo)激光武器ATP系統(tǒng)捕獲目標(biāo),建立穩(wěn)定跟蹤后,ATP系統(tǒng)將目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給機(jī)載指控系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別,同時(shí)將目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素發(fā)給綜合火控系統(tǒng)進(jìn)行火控解算,形成射擊指令,引導(dǎo)機(jī)載航炮進(jìn)行精確射擊。ATP系統(tǒng)同時(shí)可對(duì)彈著點(diǎn)進(jìn)行反饋,協(xié)助火控系統(tǒng)進(jìn)行彈道修正,形成精確閉環(huán)射擊。

機(jī)載激光武器可利用高精度跟蹤瞄準(zhǔn)能力,對(duì)地面、水面以及空中機(jī)動(dòng)目標(biāo)的穩(wěn)定跟蹤,實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)應(yīng)用,為直升機(jī)載導(dǎo)彈或友軍導(dǎo)彈提供高精度瞄準(zhǔn)線指令制導(dǎo)能力。

光電壓制是指當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入激光軟殺傷作用范圍時(shí),激光武器在光電探測(cè)模式的同時(shí)開(kāi)始發(fā)射激光,對(duì)敵方地面防空系統(tǒng)的光電跟蹤與光電制導(dǎo)設(shè)備實(shí)施光電壓制,甚至可以對(duì)其探測(cè)器件造成永久性毀傷,使其喪失情報(bào)感知與光電探測(cè)/制導(dǎo)能力。對(duì)目標(biāo)進(jìn)行光電壓制后,配合電子干擾等手段可全面削弱敵方防空系統(tǒng)的探測(cè)、制導(dǎo)能力。

激光制導(dǎo)是指直升機(jī)載激光武器的主光源激光同時(shí)可以對(duì)裝甲類目標(biāo)或堅(jiān)固工事進(jìn)行照射,為機(jī)載半主動(dòng)激光制導(dǎo)導(dǎo)彈提供照射激光源與穩(wěn)定瞄準(zhǔn),為導(dǎo)彈提供目標(biāo)指示,實(shí)現(xiàn)激光制導(dǎo)作戰(zhàn)應(yīng)用。

直升機(jī)自防御是指針對(duì)敵方來(lái)襲的光電制導(dǎo)類防空導(dǎo)彈,激光武器在指控系統(tǒng)的決策下完成跟蹤、瞄準(zhǔn),并持續(xù)發(fā)射高能激光束,并通過(guò)光束控制與跟瞄分系統(tǒng)照射至目標(biāo)靶面,完成對(duì)目標(biāo)的干擾、致眩、致盲甚至硬破壞,使來(lái)襲導(dǎo)彈脫靶,提高直升機(jī)防御能力。

4 主要技術(shù)

4.1 激光武器總體設(shè)計(jì)技術(shù)

激光武器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)是將作戰(zhàn)需求轉(zhuǎn)化為裝備的源頭,從激光武器研制全局的頂層設(shè)計(jì)和謀劃出發(fā),開(kāi)展激光武器系統(tǒng)概念研究、技術(shù)性能指標(biāo)體系構(gòu)建、系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分解與綜合、系統(tǒng)工程化設(shè)計(jì)等工作,解決激光武器系統(tǒng)模型構(gòu)建和方案優(yōu)選問(wèn)題,落腳點(diǎn)在于作戰(zhàn)應(yīng)用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

4.2 高功率體積比/質(zhì)量比激光源技術(shù)

激光源是激光武器的核心,決定著激光武器的作戰(zhàn)能力。對(duì)于車載、機(jī)載激光武器來(lái)說(shuō),在有限的空間、載重和能源約束條件下,極大提升輸出功率水平是提升激光武器作戰(zhàn)能力、實(shí)現(xiàn)激光武器化應(yīng)用的關(guān)鍵。因此,需針對(duì)平臺(tái)對(duì)空間、載重、能源方面的使用約束,開(kāi)展高光束質(zhì)量高效率激光技術(shù)攻關(guān)研究,提升激光源的功率體積比/質(zhì)量比[7]。

4.3 全光鏈路光束控制與跟蹤瞄準(zhǔn)技術(shù)

全光鏈路光束控制與跟蹤瞄準(zhǔn)技術(shù)是激光武器系統(tǒng)解決“看得見(jiàn)、瞄得穩(wěn)、打得準(zhǔn)”問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的捕獲及高精度跟蹤瞄準(zhǔn),并將高能激光光束進(jìn)行準(zhǔn)直、擴(kuò)束及調(diào)焦,穩(wěn)定可靠發(fā)射到目標(biāo)瞄準(zhǔn)點(diǎn)。主要包括復(fù)雜背景下遠(yuǎn)距離目標(biāo)探測(cè)技術(shù)、高幀頻/低延時(shí)高性能圖像處理技術(shù)、視軸穩(wěn)定與跟蹤控制技術(shù)、高能激光光束控制技術(shù)等。

4.4 熱控環(huán)路設(shè)計(jì)技術(shù)

熱控環(huán)路設(shè)計(jì)技術(shù)是將激光突防系統(tǒng)產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行有效收集、存儲(chǔ),進(jìn)行獨(dú)立保障,避免熱量經(jīng)過(guò)輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)后導(dǎo)系統(tǒng)體溫度升高,被敵方紅外探測(cè)器捕捉。激光武器熱控環(huán)路設(shè)計(jì)首先要考慮系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)熱密度,其次是分系統(tǒng)的工作狀態(tài)、復(fù)雜性、空間、功耗大小、環(huán)境條件,最終實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的高效散熱和低紅外特征。

5 發(fā)展規(guī)劃與建議

5.1 激光武器展望

激光武器可作為現(xiàn)有近程末端防御體系的有效補(bǔ)充手段,對(duì)無(wú)人機(jī)、制導(dǎo)炸彈等低慢小目標(biāo),亞聲速制導(dǎo)或非制導(dǎo)彈藥,超聲速制導(dǎo)彈藥等實(shí)施摧毀攔截,適合遂行近區(qū)安防、伴隨防御等作戰(zhàn)任務(wù)。分析國(guó)外主要激光對(duì)抗裝備的發(fā)展歷程,有益找到適合自己的發(fā)展路徑,在充分考慮我國(guó)激光武器各分系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展水平基礎(chǔ)上,當(dāng)前應(yīng)本著穩(wěn)步前進(jìn)的發(fā)展思路,將激光對(duì)抗裝備由過(guò)去的非致命失能和震懾進(jìn)一步提升為摧毀目標(biāo),以板條和光纖激光器等為代表的電激勵(lì)固態(tài)激光器是重點(diǎn)突破方向,能夠?qū)δ繕?biāo)殼體及結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)破壞、摧毀。戰(zhàn)術(shù)高能激光對(duì)抗裝備所需的聯(lián)合高功率固態(tài)激光器(JHPSSL)、光纖激光革命(RIFL)、魯棒全電激光器(RELI)等,初步展現(xiàn)出實(shí)現(xiàn)硬摧毀應(yīng)用前景。

5.2 近期發(fā)展目標(biāo)

近期目標(biāo)應(yīng)致力于將戰(zhàn)術(shù)激光武器作為提供近程C-RAM(反迫擊炮彈、火箭彈、常規(guī)炮彈)、C-UAV(反無(wú)人機(jī))和防空反導(dǎo)裝備推向戰(zhàn)場(chǎng),并積極開(kāi)展各類以防空反導(dǎo)為需求的戰(zhàn)術(shù)激光武器演示驗(yàn)證試驗(yàn),推進(jìn)戰(zhàn)術(shù)激光武器作為近程防御裝備的作戰(zhàn)能力和技術(shù)水平,以數(shù)10萬(wàn)瓦級(jí)的應(yīng)用裝備為目標(biāo),加速推進(jìn)戰(zhàn)術(shù)級(jí)激光實(shí)用化進(jìn)程。