致命的闪光

联合帝国

美国激光武器技术的新发展

本文原载于联合帝国网站



NKC－135A激光飞机

美国很早就开始从事激光武器方面的研究，曾经使用激光照射来致盲运行中的卫星，也曾用NKC－135A激光飞机击落过响尾蛇导弹。目前美国军方拥有庞大的激光武器研制计划，计划涵盖了从工业基础到实战运用等各方面的丰富内容，并且取得了重大进展，具体体现在以下方面：

机载激光武器方面



2007年1月19日，激光战机YAL－1A着陆在加利福尼亚州爱德华兹空军基地的22号跑道

在完成一系列高能激光的地面试验和跟踪瞄准激光的机载实验后，机载激光武器（ABL）项目得以继续推进，在2008年度美国国防拨款法案中，ABL项目得到了充分的支持，这对于项目尽早实施机载高能激光试验无疑是极为重要的。

在高能激光方面，2005年诺斯罗普·格鲁曼公司已经在地面成功试验了兆瓦级高能化学碘氧激光器（COIL），确信其有足够功率的可重复性和持久性，能够用来击落弹道导弹。





NC－135E大乌鸦飞机（注意其机身侧面的靶标区域）

尽管高能激光命中后可以击落弹道导弹，可是如何确保高能激光能够击中目标呢？这需要一系列精确瞄准设备的支持，具体到ABL上，就是使用了机载被动传感器，包括波音公司研制的红外传感器来发现目标，这种红外传感器是ABL作战管理系统的一部分。当红外传感器发现目标后，由雷声公司研制的千瓦级跟踪瞄准激光系统将向目标发射瞄准激光，以期跟踪目标。在2007年的机载瞄准激光系统实验中，ABL曾用被动传感器系统对一架处于加力状态并高速垂直爬升的F-16战斗机成功进行了定位、截获、瞄准和跟踪。而在其它实验中ABL使用瞄准激光准确的锁定了一架NC－135E大乌鸦飞机上的靶标区域，并且用替代高能激光（SHEL）进行了摸拟打击。ABL采用了洛克希德·马丁公司研制的波束控制/火控系统以支持发射激光。据统计，自2007年1月开始的飞行测试以来，跟踪瞄准激光系统总共进行了持续时间超过90秒的50次成功发光。

在取得上述大量的成功后，诺斯罗普·格鲁曼公司开始把兆瓦级高能化学碘氧激光器集成在ABL的平台之上，以替换下替代高能激光设备。

下一步是在2008年ABL将进行机载高能化学碘氧激光器的发射试验。

跟踪瞄准激光方面



诺斯罗普·格鲁曼公司大功率连续脉冲照明激光器

跟踪瞄准激光器是所有高能激光武器系统的重要组成部分。它们与跟踪传感器联合应用于定位激光武器目标，并能与波前传感器协同校正由于大气及武器其他光学系统部件造成的波束畸形，使激光波束能够聚焦到目标上成一细小光斑。除了在ABL上跟踪瞄准激光系统所取得的成功之外，其它的跟踪瞄准激光系统也在加紧发展之中，其中就包括了诺斯罗普·格鲁曼公司研制的大功率连续脉冲照明激光器。

诺斯罗普·格鲁曼公司研制的大功率连续脉冲照明激光器是新一代二极管泵式固态照明激光器。在2006年这种激光器对多千瓦级（Multi-kilowatt-class）平均输出功率性能进行了试验，当时的工作频率为5千赫兹，能提供长达5分钟的高质量波束。实验数据表明该激光器已经达到了美国导弹防御局战略照明激光器第二阶段的要求，也成为世界上同类产品中功率最大、亮度最强的跟踪瞄准激光器，而且与同类产品相比其体积更小、重量更轻。

固态激光器

固态激光器可以有效减少激光武器的体型和重量，美国的多家公司现在正在进行大量采用固态激光器的激光武器项目的研制工作：

1、雷声激光密集阵



雷声激光密集阵

密集阵系统原来是作为美国海军海基反导系统的一部分来使用的，美国海军许多舰艇上都安装有该系统，在伊拉克战争后，美国陆军为了防御恐怖分子对盟军基地的火箭弹和迫击炮弹袭击，而将一种地基密集阵系统运往伊拉克使用，以期用高射速的弹幕摧毁来袭目标。

在2007年初，雷声公司表示该公司成功试验了采用密集阵武器系统、电源和激光器组成的固体激光密集阵，这种新型密集阵被称为固体激光区域防御系统（Laser Area Defense System，LADS），系统原型机在试验中的战术时间内成功击毁了502米外的60毫米迫击炮弹。由于采用了固体激光器技术，从而使LADS更加安全，并且因为不需要化学激光器的腐蚀性发射料，所以从根本上减少了生命周期成本。该系统具有机动性，而且具有在战术相应距离内同时应对多个目标的能力。激光器系统由商用发电机或栅极电流提供动力，提供非常便宜的、近乎无限的弹药库来对抗迫击炮弹和火箭弹。

2、诺斯罗普·格鲁曼联合高能固态激光器

联合高能固态激光器（JHPSSL）是由美国陆军太空与导弹防御司令部、国防部长办公室、联合技术办公室、美国空军研究实验室和美国海军研究办公室联合资助的一个项目。2007年6月，诺斯罗普·格鲁曼公司在新激光武器工厂生产的第一个高能增益模块通过了JHPSSL阶段3关键设计评审，超越了所有演示需求，JHPSSL阶段3一共有32个增益模块，这种模块是100千瓦固态激光器的核心部件。

测试中第一个增益模块产生的功率超过了3.9千瓦，以20.6%的效率持续运行了500秒。





工作人员在诺斯罗普·格鲁曼公司新高能激光武器工厂

顺便提一下诺斯罗普·格鲁曼公司新的高能激光武器工厂，除了生产JHPSSL100千瓦固体激光器，这座工厂也生产包括光纤激光器甚至是功率超过100千瓦的激光器。工厂具有1000间无尘室和集成激光安全系统，能够同时生产多种激光器系统，还可将电子激光器集成到各种军用平台。

3、诺斯罗普·格鲁曼Vesta



Vesta的关键部件

美国军方一直以来致力于获得小型化的杀伤性激光武器，一个目标是未来可以安装在F－35之类的战斗机上，现在工业界已经开始向实现这一目标前进，在2006年10月25日，诺斯罗普·格鲁曼公司表示其正在研制一种小型高能固态激光器Vesta。Vesta的关键特征是卓越的光束质量、高能、以及较长的运行时间，所有优点可集中于一个小型激光器设备中，与此前系统相比，可极大减小设备尺寸和重量，预计能够大大缩短激光器从实验室到战场的周期。Vesta激光武器的技术优势有：a.光束质量或亮度小于衍射极限的1.3倍。光束质量指激光束能够被聚焦到什么程度，最终确定多少光束能够被投射到目标上。Vesta把卓越的光束质量和大功率结合在一起，因此投射在目标上的能量级是前所未有的。焊接用标准工业激光器的光束质量超过20，武器系统使用的激光器光束质量一般为1.5～2。光束质量小于1.5的高能激光器才被认为是极优秀的。b.持续运行时的功率为15千瓦。c.演示时，连续运行20分钟，功率和光束质量无衰减，设计在此功率水平和光束质量水平无限期运行。

联合帝国

4、高能激光技术演示



HELTD概念图

高能激光技术演示（HELTD）是演示安装在地面车辆上的、可移动的、固体激光武器系统的技术成熟程度。美国陆军的HELTD项目是为了演示该激光武器系统有效对抗火箭弹、炮弹和迫击炮弹的能力。参加这个项目的包括波音公司和诺斯罗普·格鲁曼公司，研制项目则包括加固型波束控制系统等方面内容。

5、波音激光复仇者



波音激光复仇者

复仇者系统原来是一种近程防空系统，采用毒刺防空导弹，可以防御巡航导弹、无人机和直升机等低空目标的袭击。

在2007年10月，波音公司宣布，在9月末其研制的安装了1千瓦固体激光器的复仇者战车成功进行了多次发射试验，击毁了5个临时爆炸设备和未爆炸设备，并且还摧毁了静止在地面上的两架无人机。

6、宙斯



正在发射激光的宙斯

宙斯悍马激光弹药销毁系统（ZEUS HLONS）被用来摧毁未爆弹药，最大起爆距离达300米，激光可以使爆炸装置漏气并让里面的填充物或爆炸物扩散，随后激光束的高能量将使塑料或金属外壳，特别是金属外壳内的爆炸物发生迟爆，或称为慢性爆炸（或缓慢爆炸，deflagration），这可以极大地减小附带损伤而且能够通过对激光能量的调整实现对爆炸效果的控制。早期的宙斯被安装在M113型装甲人员输送车上，现在则被装在了装甲型悍马高机动车上，整个系统组的成员有2人，即炮长和驾驶员兼车长。炮长负责目标瞄准并监控整个系统的状态，驾驶员兼车长则作为安全官，在他认为危险的状况下，利用控制开关阻止炮长对目标实施射击。按照美国军方的统计，宙斯系统的可靠性非常高，达到了98％－99％。

从2003年开始，ZEUS HLONS被运到了阿富汗战场，在巴格拉姆空军基地进行了6个月的部署，其间成功销毁200多件未爆弹药，有记录显示，该系统曾在不到100分钟的时间里销毁了51发炮弹。

从阿富汗战场回到美国本土后，ZEUS HLONS开始进行一系列升级，包括提高激光器能量，从在阿富汗时的0.5千瓦、2004年初的1千瓦提升到了目前的2千瓦以上，与此同时系统重量也降低了2000磅。

地基化学激光器方面



陆基战术高能激光器（THEL）

美国陆军很早已前就拥有陆基战术高能激光器（THEL），但是现在诺斯罗普·格鲁曼公司决定研制其改进型空中哨兵（Skyguard）。与MTHEL相比，空中哨兵的功率更高、光束更大，性能也更强大。其他任何一种武器或现在开发的任何系统都无法提供像空中哨兵系统一样的防御能力，该系统可能是第一种可以对付各种威胁的实用的激光武器系统。同诺斯罗普·格鲁曼公司研发的早期系统一样，空中哨兵也是一种多任务、士兵操作、紧凑且便于运输的激光武器系统，用于战场部署和使用。一套空中哨兵系统就可对部署的军队、大型军事实施、大型居民区或工业区提供防护，防护区域的直径约为10千米。空中哨兵是一种灵活的模块化系统，它不仅支持未来螺旋式发展，而且能够适应激光器和光束控制技术的改进。









空中哨兵（Skyguard）激光防空系统概念图

在2007年10月份，washingtontimes.com报道说美国陆军在伊拉克部署了空中哨兵系统，并用其击落了向盟军基地发射的迫击炮弹和火箭弹，如果报道属实，那么将是空中哨兵系统首次参加实战。

中继镜方面

众所周知，中继镜曾是美国星球大战中的一个关键项目。中继镜的好处是可以大幅降低星球大战中激光拦截器的成本，因为如果依靠中继镜可以击毁目标，那么就没有必要建造数量众多的激光拦截器了。所以中继镜可以用来补充天基、空基、地基、海基的高能激光器，用于摧毁弹道导弹或其他目标。中继镜系统通过聚束能够降低大气对激光束的影响，从而极大地增强激光武器系统的性能，并增大其视距外射程。



波音公司宇航中继镜系统

但是重定向激光是一个复杂的过程，波音公司从2002年起开始进行宇航中继镜系统（ARMS）的研制，2006年在这个方面取得了突破，该公司在美国军研究实验室科特兰空军基地进行的试验中利用ARMS成功重定向了一束激光。这次试验中，一台机械起重机把高约4.6米（15英尺）的ARMS，悬吊在距离地面约30米（100英尺）的空中。试验人员激发一台低功率，亚千瓦级地面激光器，该激光器从几英里外瞄准ARMS载荷的两台75厘米反射镜中的一台。另一台反射镜用于把激光束中继到距离ARMS约两英里远的一个陆基目标板。

下一步是美国空军计划使用ARMS硬件建立一个用于中继系统技术开发的永久试验台。

再生燃料方面

美国军方在2006年成功进行了再生燃料发射激光的试验，采用的再生燃料是碱性过氧化氢和氯，这两种燃料可由先前激光运行期间所产生的废物中再生。美国空军实验室定向能处在新墨西哥州柯特兰空军基地的戴维斯先进激光设施上进行的试验中，试验装置发射的高能激光达到了几千瓦级，当时再生燃料是在小型电化学反应器中生成的，而反应器被专门设计用来收集激光运行产生的废料并将其转化为新鲜燃料。试验中使用的激光器是为美国国防部的先进战术激光项目研制的一种化学激光器。

美国空军负责该计划的项目官员、化学家Jason A. Marshall说：“这种燃料再生过程可无限期地持续进行，从而为空军和其他军种的燃料激光武器提供了一个适用的途径，技术不复杂，也不需定期为战场提供新燃料的费用。”

嘉琪

好长哦，难发，顶

吟游诗人

转的哈～～～～

联合帝国

转我自己网站上的．．．

电力机车

以为楼主说的是 地光。

Alex_rcpilot

看来这个玩意几年时间里发育得挺快。继续关注。

宗次郎

现阶段的缺点就是要依靠利用化学能进行转化，体积过大。:y60:

联合帝国

现在好多的固态激光器在发展，远期是要用在F－35之类的战斗机上

联合帝国

愿意给点分么？