范晉祥，陳晶華

(上海機電工程研究所，上海 201109)

機載武器，對于掌控空中優(yōu)勢和實現(xiàn)防空壓制以及對地面、海面目標(biāo)實施有效打擊具有十分重要的作用。作為世界上最強大的空中力量，美國空、海軍對空中優(yōu)勢的掌控已達數(shù)十年，擁有世界上最先進的機載武器，然而隨著未來威脅類型、作戰(zhàn)環(huán)境的復(fù)雜多變和作戰(zhàn)模式的多樣化，現(xiàn)有的機載武器裝備與技術(shù)已不能滿足美國空、海軍的作戰(zhàn)需求。為此，多年來美國一直大力發(fā)展新一代機載武器，包括新概念機載武器，并全力發(fā)展支撐新一代機載武器的關(guān)鍵技術(shù)。

1 未來作戰(zhàn)對機載武器的需求

目標(biāo)、環(huán)境、任務(wù)使命和載機平臺的變化，以及新的作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)方式的提出，帶來了對機載武器裝備與技術(shù)的需求變化，并不斷驅(qū)動機載武器裝備和技術(shù)的發(fā)展演變[1]。

1.1 未來作戰(zhàn)目標(biāo)、環(huán)境和任務(wù)使命、載機平臺的變化

(1) 作戰(zhàn)目標(biāo)的變化

根據(jù)近年來空襲體系的演變情況，未來的空襲體系將是以網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)信息系統(tǒng)支撐、多種空襲武器協(xié)同的體系，目標(biāo)向隱身、高速、高機動的方向發(fā)展，新概念的超高速對地攻擊武器、臨近空間飛行器將成為新一代的空中威脅。未來重要的地面目標(biāo)向時敏、機動、隱蔽、深埋等方向發(fā)展,并由先進的綜合防空系統(tǒng)進行防護。

(2) 作戰(zhàn)環(huán)境的變化

機載武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)環(huán)境變得更加復(fù)雜，攻防博弈更加激烈。

(3) 任務(wù)使命的變化

機載武器的任務(wù)使命出現(xiàn)多向分化和范圍擴展的趨勢，以適應(yīng)現(xiàn)代體系化、信息化作戰(zhàn)，以及應(yīng)對多種威脅和遂行多樣化任務(wù)的需要。

(4) 載機平臺的變化

載機平臺強調(diào)隱身能力，要求機載武器內(nèi)埋掛裝。為了更大限度地實現(xiàn)載機的作戰(zhàn)任務(wù)，要求機載武器體積更小、重量更輕，高密度掛裝，盡可能增加掛裝武器數(shù)量，并保證有足夠大的威力。

1.2 新的作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)方式

自20世紀(jì)90年代開始信息革命以來，美國等軍事強國開始提出新的作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)方式。認識到更快和更有能力的網(wǎng)絡(luò)和計算能力，將使信息成為現(xiàn)代作戰(zhàn)中的主導(dǎo)因素，提出并發(fā)展了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念，其后又提出了分布式作戰(zhàn)、作戰(zhàn)云、多域戰(zhàn)、第五代空戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)概念。近年來美國空軍提出的未來空戰(zhàn)新概念，進一步組合了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)、作戰(zhàn)云、多域戰(zhàn)、融合戰(zhàn)概念，旨在以新的、更加靈捷和一體化的作戰(zhàn)體系框架，協(xié)同運用軍事力量，通過跨域協(xié)同、運用多域作戰(zhàn)能力來提高作戰(zhàn)效能，在未來激烈對抗的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、體系化作戰(zhàn)條件下獲得作戰(zhàn)優(yōu)勢[2-5]。

新的作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)方式需要新型武器的支撐。

(1) 未來機載武器能力發(fā)展重點

美國空軍確定的空軍兵力的核心功能是空中優(yōu)勢、全球精確打擊和特種作戰(zhàn)與近距空中支援。主要作戰(zhàn)能力包括：空中優(yōu)勢、防空火力壓制、電子攻擊、地/海面目標(biāo)精確打擊等[6-15]。

(2) 對機載武器的能力需求

對機載空空作戰(zhàn)武器的主要能力需求包括：超視距攔截能力；反隱身目標(biāo)能力；反防空導(dǎo)彈的主動防御能力；多任務(wù)作戰(zhàn)能力；多目標(biāo)攔截和集群目標(biāo)攔截能力；戰(zhàn)場適應(yīng)能力和綜合信息對抗能力。

對機載空地、空海作戰(zhàn)武器主要能力需求可概括為：對先進的一體化防空系統(tǒng)的突防能力；打擊隱蔽、隱藏、偽裝目標(biāo)能力；打擊堅硬目標(biāo)、深埋目標(biāo)能力；打擊時敏目標(biāo)能力；有效攻擊地面重要電子裝備能力；精確識別、打擊目標(biāo)，在城區(qū)環(huán)境作戰(zhàn)具有低連帶殺傷能力；復(fù)雜戰(zhàn)場背景適應(yīng)能力。

(3) 未來機載武器發(fā)展的主要挑戰(zhàn)

未來機載武器發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)是：能力和容量的平衡；隱身平臺內(nèi)埋高密度掛載和高殺傷概率(導(dǎo)引頭/戰(zhàn)斗部)的矛盾；威脅的數(shù)量和每次殺傷的成本/成本交換比；防空系統(tǒng)壓制；高對抗烈度的反介入/區(qū)域拒止威脅；深埋及堅硬目標(biāo)打擊/地下設(shè)施的有效打擊[6-9]。

(4) 未來機載武器技術(shù)發(fā)展重點

2030年以后的復(fù)雜和動態(tài)的環(huán)境將需要更快、效費比更高的、可生存的、協(xié)同的和新穎的動能/定向能武器以應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)[6-9]。

第五代和第六代飛機需要能夠防護重要設(shè)施，并能在高烈度對抗環(huán)境中實現(xiàn)作戰(zhàn)使命的武器。重點發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)包括：超高聲速、自主化、新型的導(dǎo)航技術(shù)、穩(wěn)健強韌的通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同打擊、精確可控的自適應(yīng)殺傷技術(shù)、低成本導(dǎo)引頭技術(shù)、高能激光技術(shù)、高能微波技術(shù)等。

2 美國機載武器能力的新發(fā)展

近年來美國空軍、海軍為了提高其空中作戰(zhàn)能力，在機載武器方面，主要采取了兩條途徑，一是改進現(xiàn)有的機載武器；二是探索未來機載武器能力概念，發(fā)展新的機載武器技術(shù)，如超高聲速高速攻擊武器、可控、自適應(yīng)、精確殺傷效應(yīng)目標(biāo)打擊能力武器、機載高能激光定向能武器、機載微波定向能武器等。

2.1 空中優(yōu)勢能力與技術(shù)

未來空中威脅目標(biāo)性能的提高和作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)使命及載機平臺的變化，對空戰(zhàn)的主戰(zhàn)武器——空空導(dǎo)彈提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有第四代空空導(dǎo)彈難以適應(yīng)未來空戰(zhàn)需求，較難有效攔截高隱身、高機動、高速的目標(biāo)。因此，為繼續(xù)保持空中優(yōu)勢，美國在完成第四代中距空空導(dǎo)彈AIM-120和第四代近距格斗空空導(dǎo)彈AIM-9X的研制后，積極改進現(xiàn)有的中距空空導(dǎo)彈和近距格斗空空導(dǎo)彈，以適應(yīng)新的作戰(zhàn)需求。如在AIM-120D和AIM-9X BlockII中分別采用了雙向數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，實現(xiàn)AIM-120D的它機制導(dǎo)、AIM-9X BlockII的發(fā)射后截獲等先進能力；發(fā)展新的先進遠距空空導(dǎo)彈AIM-260實現(xiàn)作戰(zhàn)性能的跨越式提高；積極探索未來新一代的空中優(yōu)勢能力導(dǎo)彈概念與技術(shù)，以及高能激光定向能武器等新概念武器技術(shù)[6-15]。

(1) 針對新的作戰(zhàn)需求，發(fā)展先進空空導(dǎo)彈

目前，美軍使用的超視距空空導(dǎo)彈以AIM-120為主，并進行了數(shù)次改進，但由于主要技術(shù)已經(jīng)落伍，即使最新改進型AIM-120D(尚未服役,可能是AIM-120的最后一次改進)，也不能保證美軍戰(zhàn)機在空戰(zhàn)中獲得絕對優(yōu)勢。美軍目前最新的AIM-120D，雖然比起現(xiàn)役的AIM-120C在最遠射程方面擴大了50%，達到了160 km左右，“不可逃逸區(qū)”大幅增加，還采用了最新的雙向數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，但在射程方面與新型遠程空空導(dǎo)彈仍有明顯差距。為了有效應(yīng)對攜載先進遠程空空導(dǎo)彈的先進戰(zhàn)斗機，美國近年來開始加快發(fā)展其先進的遠程空空導(dǎo)彈。最近，美國空軍宣布，美國空軍和海軍正在聯(lián)合研制一種全新的遠距空空導(dǎo)彈——AIM-260，其射程遠超AIM-120，未來將代替AIM-120，成為美國空軍、海軍聯(lián)合空中戰(zhàn)術(shù)打擊導(dǎo)彈。為了維持空中隱身優(yōu)勢，AIM-260的彈體大小受到嚴(yán)格限制，彈體長度和AIM-120一致，外形尺寸和AIM-120兼容，完全可以放進F-22和F-35的內(nèi)埋彈艙中。AIM-260可能采用有源相控陣主動雷達導(dǎo)引頭或主動雷達/紅外成像雙模導(dǎo)引頭；可能采用雙向數(shù)據(jù)鏈，與己方戰(zhàn)機進行雙向通信，進行遠程精確瞄準(zhǔn)，并基于其他傳感器數(shù)據(jù)與目標(biāo)交戰(zhàn)；允許戰(zhàn)機飛行員在不開啟本機雷達的情況下，或在對手的戰(zhàn)機雷達和紅外瞄準(zhǔn)裝置的作用范圍外發(fā)射導(dǎo)彈，并將導(dǎo)彈控制權(quán)交給預(yù)警機等空中雷達站，從而增加對方戰(zhàn)機發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的難度。目前AIM-120D已具備這些功能，AIM-260在這方面將會進一步加強。

按照設(shè)計，AIM-260空空導(dǎo)彈將不僅大幅提升美軍隱身戰(zhàn)機在與對手交戰(zhàn)中的優(yōu)勢，還能通過較強的網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力挖掘非隱形戰(zhàn)機的作戰(zhàn)潛力。如將F-15等載彈量較大的戰(zhàn)斗機作為“導(dǎo)彈卡車”，在隱身戰(zhàn)斗機或預(yù)警機的指揮下，使用AIM-260空空導(dǎo)彈與空中目標(biāo)交戰(zhàn)，同時保證載機盡可能遠離敵機和對手的防空系統(tǒng)。

AIM-260將配裝美國空軍的F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機和海軍的F/A-18E/F戰(zhàn)斗攻擊機及F-35戰(zhàn)斗機，預(yù)計將于2022年形成初始作戰(zhàn)能力。未來，將逐漸代替AIM-120D，成為美三軍通用的遠距空空導(dǎo)彈。

(2) 新一代空中優(yōu)勢能力導(dǎo)彈概念與技術(shù)的探索

為了在面臨未來的威脅環(huán)境的多種作戰(zhàn)行動中實現(xiàn)和保持空中優(yōu)勢，美國在新一代空中優(yōu)勢能力導(dǎo)彈方面開展了多年探索。美國國防高級研究計劃局(DARPA)、美國空軍研究實驗室(AFRL)開展多個科研項目，既包括導(dǎo)彈概念，也包括諸多關(guān)鍵技術(shù)。如DARPA的“三類目標(biāo)終結(jié)者”(T3)項目，旨在系統(tǒng)性突破可打擊隱身飛機、巡航導(dǎo)彈、先進防空系統(tǒng)三類目標(biāo)的雙用途導(dǎo)彈關(guān)鍵技術(shù)，波音公司、雷神公司等分別獲得過該項目的合同，其中波音公司的試驗彈尺寸與AIM-120接近，但飛行速度和射程均高于AIM-120，進行了4次試飛；AFRL曾研究的與未來空空導(dǎo)彈相關(guān)的“空中優(yōu)勢技術(shù)”，涉及到制導(dǎo)引信一體化、定向戰(zhàn)斗部和可實現(xiàn)遠射程的火箭發(fā)動機等。美國空軍曾實施“聯(lián)合雙用途空中優(yōu)勢導(dǎo)彈/下一代導(dǎo)彈”(JDRADM/NGM)采辦項目，試圖研制一型雙用途彈來同時取代AIM-120和AGM-88(反輻射導(dǎo)彈)，但在2012年宣布“出于經(jīng)濟可承受性原因”取消該項目[6-9]。JDRADM/NGM項目取消后，美國空軍研究實驗室重點探索用于2020年后的第五代戰(zhàn)斗機的多任務(wù)導(dǎo)彈，以及用于轟炸機、運輸機和空中加油機的主動防御自衛(wèi)武器。此外，還在重點發(fā)展用于主動防御及巡航導(dǎo)彈防御等的機載戰(zhàn)術(shù)激光武器。

設(shè)想多任務(wù)導(dǎo)彈具備的主要特點是：有效對付演進的威脅；擴大不可逃逸區(qū)；提高對付巡航導(dǎo)彈的能力；顯著擴大武器交戰(zhàn)包絡(luò)和系統(tǒng)效能；增大載彈量/提高任務(wù)靈活性；使攔截時間最短；提高射程；可集成在F-22、F-35及第五代飛機上；提高致命性。重點發(fā)展的能力包括：多射程能力(遠距和近距)、多任務(wù)能力(對小型導(dǎo)彈的防御、對地面防空的壓制)、高速攔截能力(提高平均速度)、對付小目標(biāo)(尺寸和RCS)的能力、對付高機動目標(biāo)的能力、改進目標(biāo)識別、抗干擾能力、提高大離軸角攔截能力、密集內(nèi)埋掛裝能力(減小導(dǎo)彈尺寸)。主動防御自衛(wèi)武器的主要特點是：縮小體積、降低重量；快速響應(yīng)；提高靈捷性；多模制導(dǎo)；先進的電子防護[6-9]。

目前重點開展的兩個空空導(dǎo)彈概念研究項目是：小型先進能力導(dǎo)彈(SACM)與微型自衛(wèi)彈藥(MSDM)[6-9]。

設(shè)想SACM實現(xiàn)的能力：在高對抗烈度的反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中突防；中遠射程/輕質(zhì)導(dǎo)彈；反第四代/第五代戰(zhàn)機和巡航導(dǎo)彈；提高速度，確保高的單發(fā)殺傷概率；采用新穎的控制技術(shù)，提高末端敏捷性；顯著提高大離軸角能力；高致命性的毀傷能力；具有反一體化防空系統(tǒng)能力，對防空壓制目標(biāo)具有高的殺傷概率。主要研究的關(guān)鍵技術(shù)包括：非剛性高靈捷性彈體設(shè)計；高空、低Q因子(過阻尼)復(fù)合控制系統(tǒng)(氣動/姿軌控/推力矢量控制)；先進推力技術(shù)(高效的固體火箭發(fā)動機，大裝藥顆粒、多脈沖、節(jié)流可調(diào))；可承受的寬視場導(dǎo)引頭技術(shù)；先進制導(dǎo)導(dǎo)航控制算法；小型化、高殺傷威力戰(zhàn)斗部；抗干擾的制導(dǎo)引信一體化；分布式/協(xié)同技術(shù)；用于性能評估的建模和仿真工具。未來將以SACM進行升級改進，實現(xiàn)在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中的空中優(yōu)勢，以應(yīng)對中程空空威脅，并實現(xiàn)彈道導(dǎo)彈防御能力，實現(xiàn)遠程反一體化防空能力、協(xié)同攻擊能力。據(jù)稱，美國洛克希德·馬丁公司所發(fā)展的Cuda空空導(dǎo)彈概念的尺寸為AMRAAM的一半，但具有較遠的射程和相當(dāng)?shù)膶?dǎo)引頭性能能力。

設(shè)想MSDM實現(xiàn)的能力:超敏捷、快響應(yīng)彈體；可承受性，非常低成本的光電/紅外導(dǎo)引頭；近距攔截；全向攔截；運動平臺自衛(wèi)防御能力；在擁擠的反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中突防；對平臺載荷容量有較小的影響。主要研究的關(guān)鍵技術(shù)包括：非剛性彈體設(shè)計；高空、低Q因子(過阻尼)復(fù)合控制系統(tǒng)(氣動/姿軌控/推力矢量控制)；低成本光電/紅外導(dǎo)引頭；先進推力技術(shù)(大裝藥顆粒、多脈沖、節(jié)流可調(diào))；先進制導(dǎo)導(dǎo)航控制算法。

2.2 機載對地、海面目標(biāo)遠程精確打擊能力與技術(shù)

全球遠程精確打擊體系是美國空軍重點發(fā)展的體系，機載遠程精確打擊武器是該體系中的重要武器。

為繼續(xù)提升美國空、海軍的遠程精確打擊能力，美國在完成聯(lián)合空地遠距空地導(dǎo)彈(JASSM，AGM-158)及其增程型(JASSM-ER，AGM-158B)以及聯(lián)合防區(qū)外打擊武器JSOW的研制后，一方面為了適應(yīng)近期的作戰(zhàn)需求，積極改進JASSM-ER及JSOW-ER遠距空地導(dǎo)彈，包括采用新的發(fā)動機和燃料系統(tǒng)提高作用距離(射程達950 km，超遠程版達1 500 km)；改進的紅外成像導(dǎo)引頭；海面運動目標(biāo)導(dǎo)引頭算法；抗干擾GPS接收機；增加雙向數(shù)據(jù)鏈；鉆地戰(zhàn)斗部有效打擊深埋目標(biāo)，以及提高通用性，發(fā)展小型化的、能夠掛裝F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機和B-2A隱身轟炸機的JASSM。還發(fā)展了小口徑彈藥增強型(SDB II，250 lb級的精確制導(dǎo)空地彈藥，可在遠距離和多種氣象條件下殺傷運動和固定目標(biāo)，采用三模導(dǎo)引頭和雙波段數(shù)據(jù)鏈(Link16+UHF))。

另一方面，美國還在積極探索未來新一代的遠程空地導(dǎo)彈技術(shù)。發(fā)展的重點是高速/超高速空地武器、可生存的打擊武器[1，6-9]。具體發(fā)展的項目包括：

(1) 高速攻擊武器(HSSW)

HSSW是美國空軍與DARPA聯(lián)合研發(fā)項目，旨在發(fā)展可以應(yīng)用在下一代高速/超高速空地導(dǎo)彈的高超聲速武器技術(shù)，以提高快速響應(yīng)能力，實現(xiàn)快速響應(yīng)空地/空海精確打擊，有效對付時敏目標(biāo)。主要項目包括：空軍的空射快速響應(yīng)武器(ARRW)、高超聲速常規(guī)攻擊武器(HCSW)以及DARPA的戰(zhàn)術(shù)助推滑翔武器(TBG)和高超聲速吸氣式武器概念(HAWC)。目前，ARRW已經(jīng)演進為由洛克希德·馬丁公司承研的AGM-183A高超聲速空地導(dǎo)彈項目，其核心是高超聲速戰(zhàn)術(shù)滑翔飛行器。AGM-183A高超聲速空地導(dǎo)彈原型樣機在2018年與2019年進行了飛行試驗，計劃在2022年達到初始作戰(zhàn)能力。洛克希德·馬丁公司還得到了承研空軍的HCSW的合同，計劃在2022年裝備美國空軍[1，6-8，16-19]。

2015年，美國空軍發(fā)布《2035年美國空軍作戰(zhàn)概念》，構(gòu)想了未來高超聲速武器攻擊的作戰(zhàn)樣式，武器的速度超出了敵方綜合防空系統(tǒng)的態(tài)勢感知和攔截能力。

(2) 可生存的打擊武器

主要發(fā)展能夠在高烈度的反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中突防、生存的武器概念和關(guān)鍵技術(shù)，主要特征是：低成本、任務(wù)可承受性；分布式協(xié)同作戰(zhàn)；在反介入/區(qū)域拒止條件下有效；開放結(jié)構(gòu)/模塊化；可生存/可選擇打擊效應(yīng)；掛載第五代/第六代平臺。研究的關(guān)鍵技術(shù)包括：分布式協(xié)同打擊技術(shù)；小型、可承受、高效發(fā)動機；低成本巡航導(dǎo)彈技術(shù)；反介入/區(qū)域拒止條件下的導(dǎo)航與導(dǎo)引頭技術(shù)；可控、可變殺傷效應(yīng)引信和戰(zhàn)斗部；一體化建模仿真；低成本多模傳感器/導(dǎo)引頭；快速運動目標(biāo)導(dǎo)引頭/制導(dǎo)技術(shù)；武器開放結(jié)構(gòu)和模塊化；有人/無人協(xié)同自主技術(shù)。涉及的主要項目包括：低成本巡航導(dǎo)彈、在高烈度對抗環(huán)境中可生存的致命性(SLICE),GBU/AGM-X。GBU-X和AGM-X分別是美國空軍研究實驗室探索的下一代通用制導(dǎo)炸彈和下一代火箭助推的有動力空地導(dǎo)彈，將是用于打擊高價值目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)賦能的分布式協(xié)同打擊武器。低成本巡航導(dǎo)彈是AGM-X項目的技術(shù)驗證。目前，低成本巡航導(dǎo)彈項目正在進行飛行驗證[1，6-8，16-19]。

美國空軍研究實驗室?guī)啄昵疤岢隽恕盎依恰毖埠綄?dǎo)彈項目，其主要目的是低成本亞音速巡航導(dǎo)彈樣機的飛行驗證。該低成本巡航導(dǎo)彈采用了開放結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計；具有網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同作戰(zhàn)特征，以確保在面臨敵方的一體化防空系統(tǒng)時的任務(wù)成功率。牽引的主要技術(shù)包括：低成本多功能導(dǎo)引頭與傳感器；可承受的、高效的小型發(fā)動機；穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同(半自主)算法；高烈度對抗環(huán)境中的導(dǎo)航、通信；靈活的、有效的致命性；用于分布式協(xié)同攻擊效能分析的高擬真度建模仿真和分析。

雖然現(xiàn)在美國空軍取消了“灰狼”巡航導(dǎo)彈項目，但啟動了一個新的Golden Horde項目，目的是將GBU-39/B小直徑炸彈、AGM-158聯(lián)合空地防區(qū)外打擊導(dǎo)彈、ADM-160微型空射誘餌，以及正在發(fā)展的GBU-53/B StormBreaker組網(wǎng)，以使其在發(fā)射后作為自主的蜂群作戰(zhàn)，幫助其突防敵方的防空系統(tǒng)，并使其針對特定的目標(biāo)取得最佳的打擊效果。采用網(wǎng)絡(luò)化賦能實現(xiàn)現(xiàn)有的精確制導(dǎo)彈藥組網(wǎng)，而不是發(fā)展一個全新的武器系統(tǒng)，能夠顯著地降低風(fēng)險。如AGM-158和GBU-53B或GBU-53/B StormBreaker具有多模瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(包括紅外成像導(dǎo)引頭)、較高的打擊精度和更大的自主作戰(zhàn)能力，在到達指定的目標(biāo)區(qū)域后，可以使用其彈載圖像數(shù)據(jù)庫，獨立地識別目標(biāo)并進行尋的。通過提高組網(wǎng)能力，這些武器可以在碰撞目標(biāo)之前回傳目標(biāo)的圖像，以供打擊效果評估系統(tǒng)，評估是否能有效毀傷目標(biāo)，并自動判斷是否將正在飛行中的其他武器轉(zhuǎn)到打擊新的目標(biāo)。這樣的武器系統(tǒng)部署后，在發(fā)射一個機載武器集群前，發(fā)射平臺甚至不必為它們指定目標(biāo)。這種炸彈和導(dǎo)彈采用預(yù)先裝訂的優(yōu)先級等級準(zhǔn)則，將焦點聚焦在它們的導(dǎo)引頭視場內(nèi)出現(xiàn)的優(yōu)先級高的目標(biāo)上，這可以使機載武器集群快速把注意力集中到威脅等級高的目標(biāo)(如點防御系統(tǒng))上，并優(yōu)先進行打擊，以降低對集群中的其他武器的威脅，降低攜載武器的飛機平臺的風(fēng)險。

在Golden Horde系統(tǒng)中加入ADM-160微型空射誘餌，使ADM-160成為組網(wǎng)系統(tǒng)的一個單元，可使其快速適應(yīng)于變化的態(tài)勢，從而能根據(jù)不同的威脅，快速地切換輻射不同的射頻特征，以模擬不同的飛機或彈藥，或者精細地調(diào)整電子戰(zhàn)干擾機。此外，美國軍方現(xiàn)在對認知電子攻擊(電子戰(zhàn)系統(tǒng)能夠探測和識別威脅并瞄準(zhǔn)它們的波形進行攻擊)的思想越來越感興趣。MALD-X的數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)蛊淠軌驈耐獠繑?shù)據(jù)源接收新的信息，通過自主數(shù)據(jù)共享和優(yōu)先級排序，使微型空射誘餌聚焦其攻擊重點，以實現(xiàn)最大的效能。

Golden Horde系統(tǒng)的每個節(jié)點所獲取的信息甚至可用于自主飛行路徑規(guī)劃，基于敵方防空系統(tǒng)的狀態(tài)，改變彈藥的飛行路線以及針對敵方防空系統(tǒng)采取的電子戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)。如果通過Golden Horde項目，使美國空軍很便利地采用模塊化方式實現(xiàn)各種類型的武器的組網(wǎng)，就可以相對容易地將這一功能能力加到其他系統(tǒng)中，包括新的機載武器和無人作戰(zhàn)飛機上。美國空軍正在單獨地發(fā)展一種稱為Skyborg的多用途人工智能計算機，以將各種飛機轉(zhuǎn)化為自主化無人作戰(zhàn)平臺。

2.3 特種作戰(zhàn)與近距空中支援能力

近距空中支援是航空兵與地面部隊作戰(zhàn)行動聯(lián)系最直接、最密切的一種作戰(zhàn)行動，是指對靠近己方地面部隊的敵前沿至戰(zhàn)術(shù)縱深目標(biāo)實施的空中突擊，所打擊的是對地面行動有直接影響的目標(biāo)。

近年來，近距空中支援越來越多地使用機載精確制導(dǎo)武器，以實施高效精準(zhǔn)打擊，并在向打擊距離遠程化，空中平臺無人化，打擊效果精確可控的方向發(fā)展，為了提高打擊時敏目標(biāo)和機動目標(biāo)的能力，用于近距空中支援的機載精確制導(dǎo)彈藥還在安裝數(shù)據(jù)鏈，并能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)能力。如圖1所示，美國空軍、海軍在特種作戰(zhàn)與近距空中支援能力(區(qū)域主宰能力)方面近期重點是發(fā)展體積、重量和功耗、成本較小的武器(SWAPC武器)以及多用途彈藥。中期的發(fā)展重點是動態(tài)目標(biāo)攻擊和大裝載量彈藥。遠期的發(fā)展目標(biāo)是特種武器和未來的定向能/激光武器及模塊化武器系統(tǒng)、提供本身的局部空中優(yōu)勢的武器、完全組網(wǎng)的武器[19-22]。

圖1 美軍特種作戰(zhàn)與空中近距支援武器的發(fā)展路線圖Fig.1 The roadmap of USA’s close air support and special operation weapons

3 新發(fā)展機載武器能力所牽引的先進技術(shù)

3.1 多彈/彈-機組網(wǎng)協(xié)同打擊技術(shù)

多彈/彈-機組網(wǎng)協(xié)同打擊技術(shù)，將使新一代機載武器具有在復(fù)雜的、區(qū)域拒止的環(huán)境中突防、作戰(zhàn)并有效打擊目標(biāo)的能力，通過采用低成本的子系統(tǒng)，并通過將這些武器組網(wǎng)來共享信息，且對所觀測到的戰(zhàn)場環(huán)境的變化做出動態(tài)的響應(yīng),使多個武器(導(dǎo)彈、無人機等)進行集群式協(xié)同打擊。正在大力發(fā)展的多彈/彈-機組網(wǎng)協(xié)同打擊技術(shù)，將為機載武器提供適應(yīng)復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境并有效打擊目標(biāo)的新方式。

如圖2所示，如果想采用單一的導(dǎo)彈實現(xiàn)在復(fù)雜的、區(qū)域拒止的環(huán)境中突防、作戰(zhàn)并有效打擊目標(biāo)的能力，所設(shè)計的導(dǎo)彈將非常復(fù)雜，但如果采用多彈組網(wǎng)協(xié)同技術(shù)，將使單個導(dǎo)彈的設(shè)計相對簡單，通過采用不同的技術(shù)和體制的多枚較簡單的導(dǎo)彈分別獲取目標(biāo)和環(huán)境信息并進行共享，實現(xiàn)所希望的能力。美國未來的可生存的空面打擊武器和空中近距支援武器，都把多彈組網(wǎng)協(xié)同打擊技術(shù)作為重要的賦能技術(shù)，并期望使未來的可生存的空面打擊武器成為全球信息柵格上的功能節(jié)點[19-22]。

圖2 多彈組網(wǎng)協(xié)同打擊的優(yōu)勢Fig.2 The advantages of multiple munitions networking and cooperative attacking

3.2 高超聲速武器技術(shù)

為了提高高速攻擊武器的技術(shù)成熟度，支撐下一代高速/超高速空地導(dǎo)彈的發(fā)展，提高快速響應(yīng)能力，實現(xiàn)快速響應(yīng)空地/空海精確打擊，有效對付時敏目標(biāo)。美國空軍和DARPA及海軍等在大力發(fā)展高超聲速武器技術(shù)。研究的關(guān)鍵技術(shù)包括：有效的沖壓發(fā)動機/超沖壓發(fā)動機推進/火箭助推，用于實現(xiàn)遠距離；輕質(zhì)高速和高溫結(jié)構(gòu)；飛行中目標(biāo)瞄準(zhǔn)；在GPS性能下降/受到拒止的條件下實現(xiàn)更好的CEP精度的導(dǎo)航技術(shù)。經(jīng)過多年的發(fā)展，主要的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)取得突破，目前已開始高速攻擊武器(HSSW)的技術(shù)成熟度飛行驗證，進行了速度達馬赫數(shù)5的兩種機載發(fā)射武器概念的飛行驗證[19-22]。

3.3 堅硬目標(biāo)及深埋目標(biāo)打擊技術(shù)

提高對堅硬及深埋目標(biāo)的有效打擊能力技術(shù)是近年來美國空軍重點發(fā)展的一項空地武器技術(shù)。美軍堅硬及深埋目標(biāo)的有效打擊技術(shù)的發(fā)展路線[19-27]如圖3所示。

圖3 美軍堅硬及深埋目標(biāo)的有效打擊技術(shù)的發(fā)展路線圖Fig.3 The roadmap of USA’s strike technologies for hard and deeply buried targets

(1) 通過改進現(xiàn)有武器提高對堅硬及深埋目標(biāo)的有效打擊能力采取的主要措施包括：提高彈藥結(jié)構(gòu)的穩(wěn)健性；保證侵徹后爆炸(避免早炸)；用于提高爆炸威力的點引爆技術(shù)；破壞性引爆；先進的定位、導(dǎo)航和授時技術(shù)；對混凝土的多次碰撞/毀傷的建模；抗干擾分析。如BLU-122后續(xù)型就是一種助推的鉆地武器，旨在對付可能隱藏在隧道和掩體中較硬、較深的目標(biāo)，采用精確制導(dǎo)，具有硬目標(biāo)穿透能力。

重點發(fā)展的技術(shù)：高速彈藥殼體；地震/聲敏感引信；微型電源、敏感和有效載荷技術(shù)；基于加速度計的引信和彈藥毀傷效果評估；精確到達時間制導(dǎo)。

(2) 發(fā)展新概念、新技術(shù)來解決堅硬及深埋目標(biāo)的有效打擊問題

重點是發(fā)展高速侵徹武器(HVPW)，該項目是美國空軍研究試驗室的標(biāo)志性工作，旨在改進對硬目標(biāo)、深藏目標(biāo)的侵徹能力，提高技術(shù)成熟度，以應(yīng)用在硬目標(biāo)打擊彈藥的研發(fā)中。特性：可在F-35戰(zhàn)斗機上內(nèi)埋，直接高速撞擊，使2 000 lb的武器具有5 000 lb武器的穿透能力，也可裝載在其他轟炸機/戰(zhàn)斗機平臺，增加掛彈量；可在GPS性能下降/受到拒止的條件下作戰(zhàn)。

目前，高速侵徹彈藥(HSPOT)已經(jīng)取得重要進展：提高了對包含先進的混凝土的堅硬和深埋目標(biāo)的侵徹能力；在GPS受到拒止的環(huán)境下碰撞目標(biāo)；實現(xiàn)了約5 000 lb級的武器效能；遠射程；提高了武器的生存能力；通信賦能的制導(dǎo)導(dǎo)航和控制；實現(xiàn)了反應(yīng)式材料結(jié)構(gòu)。

3.4 可控、自適應(yīng)、精確殺傷效應(yīng)目標(biāo)打擊技術(shù)

近年來，美軍開始發(fā)展具有可控、自適應(yīng)、精確殺傷效應(yīng)的空地彈藥技術(shù)，使下一代精確打擊武器從過去的精確命中目標(biāo)坐標(biāo)，擴展到精確的殺傷效應(yīng)[19-22]。主要目的是：限制在城區(qū)或要打擊的目標(biāo)周圍的連帶殺傷效應(yīng)；對可能難以毀傷的瞄準(zhǔn)點進行聚焦動能的精確殺傷；由于在地面裝載精確制導(dǎo)炸彈時，并不確切地知道所要攻擊目標(biāo)的類型，需在飛行中靈活地調(diào)整彈藥的爆炸效應(yīng)，實現(xiàn)對目標(biāo)的最有效打擊。期望通過采用先進的多模含能材料(含有爆炸性基團或氧化劑和可燃物、能獨立進行化學(xué)反應(yīng)并輸出能量的化合物或混合物，是軍用炸藥、發(fā)射藥和火箭推進劑配方的重要組成部分)、增材制造技術(shù)(增材是相對于傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨等去材(材料去除)而言的，增材制造技術(shù)是一種革命性的“數(shù)字化制造技術(shù)”，是根據(jù)三維模型，在計算機控制下，采用材料逐漸累加的方法(采用擠壓、燒結(jié)、熔融、光固化、噴射等方式)直接精確制造實體物品的制造技術(shù))，以及先進的研發(fā)測試和評估技術(shù)，發(fā)展采用智能引信和新的殺傷效應(yīng)的空地彈藥技術(shù)，并結(jié)合新的作戰(zhàn)云作戰(zhàn)概念，以提高彈藥的殺傷效應(yīng)靈活性，并能采用較小的彈藥，實現(xiàn)以往的大的空地彈藥所能實現(xiàn)的殺傷威力。

(1) 可變當(dāng)量殺傷效應(yīng)技術(shù)

可變當(dāng)量殺傷效應(yīng)尋求采用一枚單一的彈藥實現(xiàn)可變的爆炸當(dāng)量。如可以預(yù)設(shè)一枚500 lb的炸彈實現(xiàn)完全的爆炸當(dāng)量，或者僅實現(xiàn)其部分爆炸當(dāng)量?？勺儽ó?dāng)量彈藥，可以提高針對各種目標(biāo)環(huán)境和關(guān)注的連帶毀傷問題的作戰(zhàn)靈活性。美國空軍研究實驗室將“可調(diào)整致命性/低連帶毀傷”彈藥當(dāng)作近期優(yōu)先發(fā)展的項目，所提出的技術(shù)方案包括：采用需要施加電荷才能引燃的爆炸元件；通過增材制造技術(shù)“打印”含能材料，從而能實現(xiàn)一定范圍的爆炸當(dāng)量；如果選擇低當(dāng)量爆炸，在飛行過程中燒掉多余的含能材料。戰(zhàn)機操作人員，可以采用同樣的炸彈，對各種不同的目標(biāo)進行適當(dāng)當(dāng)量的打擊。諾斯羅普·格魯曼公司已經(jīng)成功地驗證了一種對面目標(biāo)和點目標(biāo)具有更好殺傷性能的新型導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部，這種戰(zhàn)斗部還具有侵徹和低連帶毀傷能力。

(2) 適應(yīng)性殺傷效應(yīng)技術(shù)

美國新發(fā)展的BLU-129精確制導(dǎo)炸彈，是一種適應(yīng)性殺傷效應(yīng)空地彈藥，是專門設(shè)計用于控制“戰(zhàn)場效應(yīng)”和減小空襲造成的附帶損害的彈藥。這種精確制導(dǎo)炸彈的殼體采用具有高度適應(yīng)性的碳纖維(采用特有的碳纖維纏繞技術(shù))制備，這樣炸彈殼體不是像普通炸彈那樣破碎，產(chǎn)生飛散的彈片，而是采用智能引信技術(shù)，根據(jù)不同需要解體，對爆炸效果進行調(diào)整，其爆炸威力還可以根據(jù)碳纖維線圈的引爆點隨時進行調(diào)整，同時還具備定時、定點引爆功能，攻擊性極其靈活。其具有高精確度、強大的殺傷力和破壞力，且爆炸當(dāng)量可調(diào)，具有“飛行中選擇能力”，能在飛機空中飛行時，根據(jù)動態(tài)作戰(zhàn)目標(biāo)進行調(diào)整，能夠根據(jù)威脅大小迅速調(diào)整爆炸威力大小，在某些情況下可以開展極其有限的攻擊。

美國還在基于GBU-39B小直徑炸彈發(fā)展“聚焦致命性彈藥”，這也是適應(yīng)性殺傷效應(yīng)空地彈藥，這種彈藥采用多反應(yīng)相復(fù)合爆炸技術(shù)，以及在引爆時解體的碳纖維纏繞殼體，從而在較小的受限范圍內(nèi)產(chǎn)生局部破壞性更大的爆炸效果。

(3) 可調(diào)節(jié)殺傷效應(yīng)技術(shù)

可調(diào)節(jié)殺傷效應(yīng)技術(shù)是通過調(diào)整爆炸尺寸、形狀、方向和破片特性來調(diào)節(jié)實際的殺傷效應(yīng)剖面，使彈藥的殺傷效應(yīng)剖面更具靈活性。更先進的可調(diào)節(jié)殺傷效應(yīng)彈藥，將采用智能瞄準(zhǔn)器，通過適當(dāng)?shù)男畔㈡溌穫魉涂刂浦噶睿谀繕?biāo)及其環(huán)境和相關(guān)的交戰(zhàn)規(guī)則，動態(tài)調(diào)整武器的爆炸效應(yīng)，使之產(chǎn)生最佳殺傷效應(yīng)。此外，與具有獨特的、但相對固定的效應(yīng)剖面的適應(yīng)性殺傷效應(yīng)不同，可調(diào)節(jié)殺傷效應(yīng)彈藥面臨著難度更大的技術(shù)挑戰(zhàn)。可調(diào)節(jié)殺傷效應(yīng)彈藥的殺傷效應(yīng)剖面，可基于由先進的情報監(jiān)視偵察能力支持的目標(biāo)分析進行調(diào)整，將使操作人員瞄準(zhǔn)并打擊正確的目標(biāo)，而且僅打擊正確的目標(biāo)。

美國空軍研究實驗室正在探索可調(diào)節(jié)殺傷效應(yīng)的實際應(yīng)用，以將這一技術(shù)應(yīng)用在先進空地彈藥上。這些類型的武器能基于通過作戰(zhàn)云進行的數(shù)據(jù)獲取、融合和分發(fā)，以更好地保證避免自相殘殺或連帶殺傷。如果需要的話，操作人員可以在更接近時知道在目標(biāo)的附近有民用或友方目標(biāo)時，使武器“失效”，但武器仍然能借助于炸彈殼體的動能有效地打擊可疑的人員、車輛或瞄準(zhǔn)點，以有效地毀傷目標(biāo)。

(4) 飛行中選擇能力

無論精確制導(dǎo)彈藥有多精確，如果瞄準(zhǔn)了不相關(guān)的目標(biāo)，或者打了會適得其反的目標(biāo)，就得不到所希望的效果。如果情報監(jiān)視偵察體系將一個校舍錯誤地識別為敵方的兵營，一枚先進的精確制導(dǎo)彈藥將很可能以驚人的精度命中該建筑，但這將只會產(chǎn)生適得其反的效果。采用現(xiàn)在的和將來的技術(shù)，可望在未來解決這一問題。

采用作戰(zhàn)云概念，能在最短的時間內(nèi)采用配備最適合彈藥的最好攻擊平臺，實現(xiàn)最佳打擊效能。在作戰(zhàn)云中的信息將是泛在的、近實時分發(fā)的，可調(diào)度任何作戰(zhàn)域或軍兵種的平臺和相關(guān)的彈藥，以顯著提高作戰(zhàn)效率。

通過提高彈藥殺傷效應(yīng)的靈活性，實現(xiàn)飛行中選擇能力，能充分地發(fā)揮未來可能成為現(xiàn)實的作戰(zhàn)云功效。

“飛行中選擇能力”指飛機在空中飛行時根據(jù)動態(tài)作戰(zhàn)目標(biāo)，通過戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈向空地武器發(fā)送控制指令，實時調(diào)整武器的爆炸當(dāng)量或殺傷效應(yīng)剖面?；陲w行中選擇能力，可由情報監(jiān)視偵察瞄準(zhǔn)單元或空中戰(zhàn)術(shù)控制系統(tǒng)，直接向武器發(fā)送控制指令。對于美國空軍的大部分飛機，假設(shè)其可變當(dāng)量或適應(yīng)性效應(yīng)彈藥具有殺傷效應(yīng)選擇能力，但在選擇之后，所選擇的效應(yīng)剖面是固定的。

未來的飛行中可選擇性，將擴展為可以改變處于飛行中的武器的爆炸當(dāng)量或效應(yīng)剖面。這一特性將使未來的空射彈藥實現(xiàn)其最大的任務(wù)靈活性。有了這樣的靈活性，第五代和未來的戰(zhàn)機將具有基于連續(xù)的情報監(jiān)視跟蹤，動態(tài)的戰(zhàn)場中快速變化的條件下，與發(fā)射后的彈藥相互作用的能力。

(5) 殺傷效應(yīng)的一體化設(shè)計

殺傷效應(yīng)的一體化設(shè)計概念尋求協(xié)同彈藥殺傷效應(yīng)設(shè)計的各個方面，包括新的含能材料、調(diào)整效應(yīng)剖面、尋找有利的起爆幾何、多戰(zhàn)斗部串聯(lián)，以實現(xiàn)更大的毀傷效應(yīng)。設(shè)計師將考慮在武器尺寸、交戰(zhàn)規(guī)則、目標(biāo)類型和飛行中靈活性的條件下，綜合所有因素，實現(xiàn)最高的殺傷效應(yīng)水平，從而使新一代空地彈藥可由指揮官和操作人員選擇可調(diào)整的爆炸當(dāng)量、區(qū)別運用殺傷效應(yīng)、產(chǎn)生瞄準(zhǔn)的殺傷效應(yīng)剖面，并能基于發(fā)射后目標(biāo)等條件的變化，在飛行中調(diào)整殺傷效應(yīng)。隨著指揮官和操作人員持續(xù)地監(jiān)控和更新任務(wù)的信息驅(qū)動戰(zhàn)爭的出現(xiàn)，以及未來戰(zhàn)場變化性的增大，這種全面的能力對于未來的彈藥可能是必要的。

美國空軍研究實驗室的實驗驗證了采用較小尺寸的戰(zhàn)斗部實現(xiàn)對某類目標(biāo)相同的殺傷效應(yīng)。工業(yè)界將發(fā)展具有重量小于10 lb但具有針對某類目標(biāo)的增強殺傷力戰(zhàn)斗部的精確制導(dǎo)彈藥，這種彈藥將具有接近于當(dāng)前使用的尺寸要大得多的炸彈的殺傷效應(yīng)。對于行進中的單個高價值目標(biāo)，一枚這樣的彈藥就足夠了。但如果需要針對更堅硬的目標(biāo)，進行更高能量的打擊，操作人員也可以采用多枚彈藥。此外，類似尺寸的武器彈艙可以攜載幾百枚這樣小的彈藥，而不是采用單一的2 000 lb的炸彈。這樣將使F-35和當(dāng)前的無人機，在一個給定的任務(wù)中，進行更加多樣化的打擊。

采用殺傷效應(yīng)的一體化設(shè)計概念，不僅可以解決飛機數(shù)目的減少和載荷容量減少所帶來的殺傷效應(yīng)問題，而且也可以解決更大的、變化的殺傷效應(yīng)問題。由于更多的目標(biāo)可能采取加固措施，即便是2 000 lb級炸彈的殺傷效果也受到了限制，采用相同的載荷容量提高2 000 lb炸彈的殺傷效果，將給空戰(zhàn)指揮官帶來新的選項。

3.5 系統(tǒng)模塊化和軟件定義能力技術(shù)

采用開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)武器系統(tǒng)模塊化以及軟件定義能力，是提高機載武器的可承受性和靈活性的關(guān)鍵，為此，美國近年來開始全面推進機載武器的系統(tǒng)模塊化和軟件定義能力,圖4示出了軟件定義的武器能力概念[19-22]。

圖4 軟件定義的武器能力概念Fig.4 The concept of software defined weapon capabilities

3.6 新概念機載定向能武器技術(shù)

定向能武器是美國重點發(fā)展的新概念武器，包括機載戰(zhàn)術(shù)激光武器和主要對付電子系統(tǒng)的高功率微波武器[19-22]。

(1) 機載戰(zhàn)術(shù)激光武器

機載戰(zhàn)術(shù)激光武器的優(yōu)點包括：超高精度；以光速作戰(zhàn)；跟蹤和命中運動目標(biāo)；連帶毀傷最??；毀傷效果可變(從破壞到摧毀)。可望應(yīng)用的領(lǐng)域包括：機載自衛(wèi)、巡航導(dǎo)彈防御、精確交戰(zhàn)。為實現(xiàn)戰(zhàn)斗機等作戰(zhàn)飛機的機載應(yīng)用，需要解決的主要問題包括：機載能力；緊湊性；能源；熱管理；光束控制和大氣傳播效應(yīng)；機體抖動；具有足夠的有效作用距離。

當(dāng)前與機載激光武器相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)支持項目包括：美國空軍的自衛(wèi)防御高能激光武器演示驗證(SHiELD) ；高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)(DARPA)項目；聯(lián)合高功率固體激光器；光纖激光器；先進戰(zhàn)術(shù)激光；大飛機上電驅(qū)動激光；裝載在小型飛機(無人機)上的電驅(qū)動激光；彈道導(dǎo)彈防御機載激光武器(導(dǎo)彈防御局)。

系統(tǒng)研究領(lǐng)域包括：激光源；作戰(zhàn)管理；作戰(zhàn)運用/戰(zhàn)術(shù)；光束控制。

主要關(guān)鍵技術(shù)包括:先進的光束控制；改進的截獲、跟蹤和瞄準(zhǔn)系統(tǒng)；高效輕質(zhì)激光器(光纖激光器、固態(tài)激光器)；用于氣動光學(xué)和大氣湍流補償?shù)淖赃m應(yīng)光學(xué)；空氣動力流控制；目標(biāo)脆弱性評估。

圖5是美國空軍的機載激光武器的發(fā)展路線圖?？梢钥闯?，機載激光武器的發(fā)展主線，是在機載應(yīng)用的體積、重量等約束下，實現(xiàn)更高的功率等級，從高能定向能激光武器的入門10千瓦級(主要實現(xiàn)對導(dǎo)彈紅外導(dǎo)引頭和機載光電傳感器的毀傷)，到構(gòu)想的裝備到第四代和第五代戰(zhàn)斗機上的100千瓦級的高能激光武器概念(可實現(xiàn)針對地空導(dǎo)彈、空空導(dǎo)彈的自衛(wèi)防御，針對飛機威脅的防空作戰(zhàn)，針對適度硬度地面目標(biāo)的超高精度打擊)，再到構(gòu)想的裝備到第六代作戰(zhàn)飛機上的300千瓦級高能激光武器概念(超視距打擊飛機目標(biāo)、攔截飛行中的硬目標(biāo)、打擊地面堅硬目標(biāo))。

圖5 美國空軍的機載激光武器的發(fā)展路線圖Fig.5 The roadmap of USAF’s airborne laser weapons

美國空軍的自衛(wèi)防御高能激光武器演示驗證(SHiELD)項目的目標(biāo)是：到2021年，為F-15戰(zhàn)斗機配裝防御性激光武器吊艙，使作戰(zhàn)飛機進入主動防御階段。

2019年4月23日，SHiELD項目已采用地面版的激光武器驗證樣機，成功射擊并擊落了幾枚空中發(fā)射的導(dǎo)彈，這一驗證是SHiELD系統(tǒng)研制的一個重要的里程碑，驗證了激光武器對導(dǎo)彈目標(biāo)的殺傷有效性。但最終的SHiELD系統(tǒng)，將比地面驗證系統(tǒng)小得多、輕得多，并要針對機載應(yīng)用環(huán)境進行加固。SHiELD激光武器系統(tǒng)由洛克希德·馬丁公司負責(zé)研制，采用該公司研制的功率幾十千瓦的小型化、高效率光纖激光器，諾斯羅普·格魯曼公司負責(zé)光束控制系統(tǒng)，波音公司負責(zé)研制攜載激光武器的吊艙。

美國空軍研究實驗室期望到2021～2022年,SHiELD系統(tǒng)達到100 kW的功率水平。

(2) 機載微波定向能武器

當(dāng)前主要發(fā)展的機載微波定向能能力是對付電子系統(tǒng)的高能微波武器。作戰(zhàn)者可選擇性攻擊目標(biāo)基礎(chǔ)設(shè)施和通信節(jié)點，可在空中有效破壞指揮和控制中心等關(guān)鍵電子系統(tǒng)。其特點是：全天候工作，光速攻擊，對多個目標(biāo)交戰(zhàn)，非致命性，減小連帶毀傷，毀傷效果可控(從破壞到摧毀)。圖6是美國空軍的機載微波定向能武器的發(fā)展路線圖。近期主要發(fā)展可裝載在常規(guī)空射巡航導(dǎo)彈(CALCM)上的第二代高功率微波武器系統(tǒng)，設(shè)計、開發(fā)并測試具有多次射擊并殺傷多目標(biāo)的、具有高功率微波武器能力的巡航導(dǎo)彈；中期將在較小的導(dǎo)彈上實現(xiàn)高功率微波武器能力，優(yōu)化高功率微波武器效能；遠期將發(fā)展用于未來應(yīng)用的高能微波武器概念，構(gòu)建可用于像X-47B那樣的可重復(fù)使用平臺的靈巧波形高能微波武器，可完成協(xié)同交戰(zhàn)和實時殺傷效果評估[19-22]。

圖6 美國空軍的機載微波武器的發(fā)展路線圖Fig.6 The roadmap of USAF’s high power microwave weapons

4 結(jié) 束 語

為適應(yīng)未來威脅類型、作戰(zhàn)環(huán)境的復(fù)雜多變和作戰(zhàn)模式的多樣化，美國大力發(fā)展新一代的速度更快、效費比更高、生存能力與協(xié)同能力更強的機載武器裝備及其支撐技術(shù)，以期繼續(xù)保持其空中優(yōu)勢和對地、海面目標(biāo)的高效打擊能力。重點發(fā)展空中優(yōu)勢、遠程精確打擊、特種作戰(zhàn)與空中近距支援等關(guān)鍵能力，并有力地牽引了支撐新的機載武器能力的先進技術(shù)(主要包括高超聲速技術(shù)、定向能技術(shù)、自主化技術(shù)、先進導(dǎo)航技術(shù)、組網(wǎng)協(xié)同打擊技術(shù)、先進含能材料技術(shù))的發(fā)展。