
2018年12月初, 美国国防预研局(DARPA)新任局长史蒂文·沃克博士接受《华盛顿邮报》采访时表示,“激光武器可能最后才应用到飞机上”。沃克指出美军将很快拥有使用舰载激光武器的能力,海军已经进行过演示实验,车载激光武器的研发工作也正在紧张进行,这些都要比机载激光武器的进度快得多。
此外,沃克透露美国固态纤维激光技术已取得长足进步,能够“发射几十千瓦的激光”,未来十年或将能看到枪炮像电影中那样喷射出能量光束的情景。

低功率激光武器样机项目
过去的几年里,美国导弹防御局(MDA)在定向能武器发展上采取了循序渐进的方式,先在实验室内不断提高激光器功率水平,然后通过无人机平台验证精确跟踪能力,再利用有人机平台验证数千瓦级机载激光武器的作战灵活性。
低功率激光武器样机项目是MDA将激光武器技术用于导弹防御一部分的开发验证项目,美国导弹防御系统计划在未来利用无人机搭载激光武器,从防区外摧毁助推段的洲际弹道导弹。
MDA于2015年启动了低功率激光演示器项目,向波音、通用原子、洛马、诺格和雷神等公司授出了概念设计合同。样机集成在一架高空无人机上。

获得合同的三家公司需选择无人机平台,并竞标激光器和光束控制系统的初始设计方案。三家公司目前正执行项目的第一阶段,而激光武器样机的最终设计方案将在项目第二阶段确定,第二阶段计划于2018年年底启动并持续约一年,以关键设计评审为终点。项目第三阶段将从2019年启动,如果进展顺利则将持续到2023年,MDA在这期间将选用一个或多个方案建造激光武器样机,并开展飞行测试。

美国自卫高能激光演示器项目关键技术亟待突破
2017年11月,美国空军研究实验室(AFRL)授予洛马公司2630万美元合同,用于设计、研发和生产高能光纤激光器。该合同为“自卫高能激光演示器”(SHIELD)项目的一部分,是自卫型机载激光系统迈向成熟的重要一步。
SHIELD项目包括三个子项目:(1)航空效应下的SHIELD炮塔研究(STRAFE),将激光引导到目标的光束控制系统;(2)安装在战术战斗机上的激光器吊舱研究与开发(LPRD),以及为激光器供电和冷却的吊舱;(3)新一代紧凑环境下的激光技术(LANCE),可使敌方目标失效的高能激光器。
由于LANCE要求在紧凑环境下运行,洛马必须在富有挑战性的尺寸约束、重量约束和功率约束下,研发出紧凑、高效的激光器。
2018年8月,美国研发出稳定高功率激光器的新方法。强大的激光器面临的长期挑战是克服不稳定脉动,以及发射功率和光束轮廓的混乱波动,这些问题阻碍了需要稳定可控激光的实际应用。

机载激光武器研制进展不容乐观
MDA低功率激光演示器项目授出的三份合同,在项目第一阶段均出现了不同程度的拖延,而自卫高能激光演示器原计划2018年测试,但截至发稿也仍未见相关报道。由此可见,机载激光武器因其平台和使用环境的约束,其基本技术参数(如激光器尺寸、重量、功率)和关键技术(如激光束稳定控制技术)突破难度较舰载激光武器等进一步放大,同时存在特有的机载激光武器上方移动空气大气光学效应等问题,综合起来大大提高了研制难度。

有效运用技术成熟度评价降低研制风险
美国空军在机载激光武器系统、子系统设计、系统测试各个方面引入技术成熟度评价,以降低激光武器系统研制成本和风险,保证进度和性能要求。AFLCMC在高能激光原型机需求中,明确要求提供基于国防部《国防采办指南》的基本激光武器系统子系统以及与信息征询书附录中,进行各属性的技术成熟度(TRL)估计。包括但不限于以下子系统和属性:冷却、电力、激光、波束控制、交战管理、随距离的辐照度、可实现的功率水平、功率要求、交战距离、占空比、火力控制(指定目标的发现/锁定/跟踪)、能量存储、计算、命令和控制、抖动抑制、环境要求、大气衰减、重量、体积和波束宽度/带宽以及空中平台集成/接口要求。此外对于集成的地面测试用激光武器系统,也需要提供基于国防部《国防采办指南》的技术成熟度估计。
激光反卫星作战应用更为实际
机载激光反导因其窗口小、需在边境甚至是敌方领土部署,应用前景还需观望。而机载激光反卫星基本无须考虑对己方的毁伤效应,同时卫星轨道易获取、高空大气环境较为干净,这些优势均有利于激光机载武器的部署与运用。
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