收稿日期:2005-11-07;收到修改稿日期:2006-01-12作者简介:姬寒珊(1981~),女,湖北天门市人,中国国防科技信息中心2003级硕士研究生,研究方向是新概念武器。
E-mail:jhanshan@ 摘要追溯了美、苏、德、法等国家激光武器的发展历史,介绍了美国当前的主要激光武器发展计划,包括各项计划实施以来的重大进展以及最新的试验结果等。
在此基础上,总结了国外激光武器发展的经验和教训,探讨了强激光武器的发展趋势和应用前景。
文章得出结论:新一代紧凑化、节能型高能激光器发展迅速;战术激光武器将实现紧凑化、通用化和普及化;应用广泛的自由电子激光器继续向前发展。
关键词激光武器;发展计划;情报研究;发展趋势中图分类号:TJ95Experience and Prospects of Foreign Laser WeaponsJI HanshanQIN ZhiyuanZHAO Dongxin(China Defense Science &Technology Information Center,Beijing 100036)AbstractThe history of laser weapon development in US,former Soviet Union,Germany,France and other foreigncountries is reviewed,and the current programs in the United States,including the development milestones and the up -to -date tests are described.The experiences and lessons of their development are summarized,and the development tendency and application prospect of high energy weapons are discussed.It is concluded that the new generation of compact and energy-saved high energy lasers are developing rapidly,the tactical weapons will become compact,universal and popular,and the widely used FELs will continue to develop forward.Key wordslaser weapons ;development program ;experiential summary ;developmental prospect国外激光武器发展的经验与前景姬寒珊秦致远赵东新(中国国防科技信息中心,北京100036)1引言1960年世界上第一台激光器诞生了[1],由于激光的独特性能,各国军方对其在军事领域的应用产生了兴趣,有关激光武器的研究工作也随之开始。
与常规武器相比,激光武器一般具有以下优势:反应迅速,打击战术目标几乎不需计算射击提前量;转移火力快,发射时无后座力,可连续射击并在很短时间内转移射击方向,适于拦截多目标;抗电磁干扰,目标难以利用电磁干扰手段避开激光武器的射击。
当然,激光武器也有自身的弱点,其中最为突出的就是易受天气影响,无法实现全天候使用。
2国外激光武器的早期发展2.1美国美国军方对激光武器技术的研究,最初就是由美国国防部高级研究计划局(ARPA)支持的。
当时参加研究工作主要机构有休斯飞机公司、阿维科研究实验室、普拉特·怀特尼公司、空军特种武器中心、陆军“红石”兵工厂、海军研究实验室等军内外研究部门。
1965年,阿维科研究实验室成功研制连续波气动二氧化碳激光器,美军随之启动了三军激光武器计划。
1970年美空军在柯特兰基地开始建设桑迪亚光学靶场并研制高功率气动二氧化碳激光器和发射望远镜,1973年进行了激光击落靶机试验,并着手发展机载激光实验室。
该实验室以NKC-135(波音707的军用型号)飞机为载机,装有500kW 的气动二氧化碳激光器和直径60cm 的光束控制发射系统(图1)。
1981耀1983年,美空军开始在加州中国湖海军武器中心进行机载激光实验室打靶试验,先后击落了5枚“响尾蛇”空空导弹和模拟巡航导弹做低空亚音速飞行的亚音速“火蜂”靶机。
“星球大战”计划开始后,机载激光实验室计划停止,但它为美国空军研制第二代机载激光武器奠定了重要基础。
美海军激光武器的发展也始于20世纪70年代初期,其目标是发展用于防御反舰导弹的战术防空高能激光武器系统。
1973年,美国TRW 公司研制出连续波氟化氘化学激光器,其3.8m m 的主波长比二氧化碳激光器的10.6m m 波长具有更好的海面传输能力。
海军决定建造400kW 的氟化氘化学激光器,并曾用其摧毁低空、亚音速横向飞行的“陶”式反坦克导弹。
1980年,TRW 公司成功研制功率2.2MW 的氟化氘激光器,并于1984年与口径1.8m 的“海石”(SeaLite)光束定向器在白沙靶场完成对接。
1985耀1989年,该系统先后摧毁1km 远处“大力神”洲际弹道导弹助推器、“火蜂”靶机和以2.2Mach 的速度低空横向飞行的“汪达尔人”导弹,表明在针对横向飞行目标的作战方式中,高能激光武器已具备舰载工程化的条件。
但由于20世纪90年代中期进行的迎头拦截试验表明激光束在海面上存在较严重的热晕问题,海军的激光武器研究重点逐渐转向自由电子激光器技术。
美陆军在1974年将一辆LVTP-7型履带式水陆两栖登陆装甲车改装成激光武器机动试验装置,车上安装了15kW 的连续波电激励二氧化碳激光器。
1976年该装置在“红石”兵工厂击落了时速186.5km 的无线电遥控靶机。
进入20世纪80年代,受“星球大战”计划的影响,美国陆军没有独立开展大规模的激光武器研制工作。
90年代以后,开始与以色列联合发展车载战术防空反导激光武器。
2.2其他国家2.2.1前苏联从20世纪60年代初期开始,前苏联就对激光武器进行了大量研究,主要部门有天体物理研究院科研生产联合体和维姆佩尔工业设计局。
前者负责各种战略和战术激光武器系统的研究工作,曾在莫斯科附近建造了一台1MW 的二氧化碳激光器,并对自由电子激光器进行了研究。
后者主要研究地基激光武器。
20世纪70年代初维姆佩尔设计局在现哈萨克斯坦境内的萨雷沙甘建造了一个激光试验靶场。
其地基反导弹、防空激光武器系统是在一项称为“巴依哈什”的计划下发展的,系统由三辆大型车组成,每次工作几秒钟,一次所需燃料少于100kg 。
前苏联还研究了空间用氟化氢激光器和舰载氟化氘激光器。
2.2.2德国德国MBB 公司于1970年开始研制高能激光防空武器系统,到1982年已进入工程发展阶段,其目的是研制一种装到“豹-2”型坦克底盘上的车载激光武器(图2)。
该系统采用二氧化碳激光器,功率可图1美国机载激光实验室飞机(a)以及安装在该飞机上的激光器设备(b)图2德国MBB 公司研制的车载激光防空武器模型(a)和升降臂落下后的系统外形结构(b)达lMW 左右,反射镜直径约lm ,采用19元的自适应光学系统。
系统重约20t ,每秒可射击1次,所载燃料共可射击60次。
激光束可破坏或摧毁10km 内的来袭飞机、战术导弹、巡航导弹等目标,还能致盲20km 或更远处的光电传感器。
据称,MBB 公司已用小尺寸样机进行了演示验证。
2.2.3法国1986年法国正式开始实施LATEX 计划,研制出40kW 和4MW的二氧化碳激光器。
1989年11月,法国在巴黎郊区进行了初次激光地面静态打靶试验,用40kW 的二氧化碳激光器和1m 口径的发射光学系统摧毁了700m 远的红外制导导弹弹头(图3)。
3美国当前的主要激光武器计划进展目前美国主要在研计划包括天基激光器、机载激光器、地基反卫星激光器、舰载激光器以及战术高能激光器等。
3.1天基激光器计划天基激光器(SBL)计划是美国远期、全球弹道导弹防御能力的一个重要组成部分,其最初方案有三种:星载激光武器+星座部署;星载激光武器+天基中继镜;地基激光武器+天基中继镜。
美国空军和导弹防御局曾一直支持第一种方案。
近期具有代表性的试验主要有:1997年4月,高功率化学激光器与光束控制子系统集成后的地面试验获得成功,为今后的演示论证提供了可靠的设计数据。
1998年3月“SBL 小组”被授予了一份价值1000万美元、为期6个月的合同,开展天基激光器可行性演示器(SBLRD)的概念研究。
这是将所有分系统集成完整的激光平台,然后进行在轨演示试验,验证全系统工作的协调性和对太空环境的适应性。
SBLRD 后来发展成为天基激光器综合集成试验(SBL-IFX),它的关键组成是空间飞行器平台、高能化学激光器及光束控制系统。
该计划打算用十几年时间论证装有激光器的空间飞行器拦截洲际弹道导弹的能力[2]。
但是,这项计划的技术风险和经济负担过于庞大。
美国于2002年对天基激光武器计划进行了重大调整,取消了天基激光器综合集成试验(SBL-IFX)计划。
从2003财年开始,SBL 计划更名为导弹防御局的激光技术计划,它集中了原空军和弹道导弹防御局的SBL-IFX 小组力量开始进行技术攻关。
由此看来,SBL 计划并未因SBL-IFX 计划的取消而下马,而是以新的形式和更高的效率向前迈进。
3.2机载激光器计划机载激光器(ABL)是美国导弹防御局目前正在大力推进的战区弹道导弹助推段拦截方案之一。
该计划自1996年实施以来经历了多次调整,最近于2004年底成功完成了两个重要的“里程碑”试验,即6模块激光器集成后输出“第一束激光”,以及安装部分光束控制系统之后飞机的“第一次飞行”试验。
美国国防部总审计局(GAO)在2005年初的一份报告中对这两次试验进行了比较公正的评价,它指出“第一束激光”持续时间太短以致不能对其功率和光束质量作出有价值的预测,而“第一次飞行”也只是一次适航性飞行试验。
目前该计划仍在发展用于杀伤性论证的系统部件,而这个杀伤性论证试验不会早于2008年发生。
美国最终希望形成由7架飞机组成的作战机群,构成单战区弹道导弹助推段防御能力。
如果该系统能够实现对数百千米远的助推段弹道导弹有效拦截,它将具备摧毁低轨卫星的能力,因为卫星的毁伤阈值比导弹要低一个数量级以上,但是要实现该能力可能需要对关键部件如目标探测系统等进行改装或升级。
3.3地基反卫星激光器计划美国目前主要发展的激光反卫星武器主要有两种。