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光学武器研发年终盘点【激光武器】有多么重要

发表时间:2018-01-15 09:19

光学在国防中的应用越来越重要,很多国家都在为此进行研究。今天为大家梳理了过去一年美国关于激光武器的研究和发展,激光武器有多么重要,看看去年美国拼得有多猛!

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激光武器系统开始实用化

给力指数★★★★

美国空军和军火巨头洛克希德·马丁公司签订一项价值2630万美元的合同,委托后者开发搭载在战斗机上的高能激光武器,要求最迟2021年进入实测阶段。美国在激光武器领域一直走在前面,部分激光武器系统已经开始实用化。

尝试提升激光武器光束质量

给力指数★★★★

来自美国克莱姆森大学的两名研究人员获得美国国防部320万美元的项目经费,用于研究和发展军用激光武器系统,以满足实际战场应用需求,用于提升大功率半导体激光器光束质量。

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John Ballato重点在于光线性能的提升,他正在寻找不会降低激光的光纤材料。目前已经制造了满足基本性能要求的光纤,后续将继续优化,以满足下一代大功率激光系统要求。

而Lin Zhu则更加专注于提升激光器抽运效率,进而制造出方向性极强的激光束。虽然说他们项目是分开进行的,但对于激光器功率提升都是积极地尝试。这也将推动高功率激光器的应用,不管是在军事还是在工业领域。

计划开发激光武器拦截弹道导弹

给力指数★★★★

据外媒报道,美国导弹防御局正寻求高空飞行的长航时无人机,用于搭载高能激光武器系统,以便将刚刚离开发射台或者处于助推阶段的洲际弹道导弹和尚未发射的分导弹头一并摧毁。

美国导弹防御局希望新型无人机可以到达19千米的飞行高度,并能持续飞行36小时。载重能力至少2.3吨,最高达5.7吨,可搭载140千瓦到280千瓦的激光武器。无人机搭载的激光武器有多种选择,包括诺斯罗普·格鲁曼公司研发的光纤激光武器,它可以发射远程高能激光束。不同于传统的化学激光器,新型电子固态激光武器也可能安装在高空无人机上进行测试。

美国导弹防御局拟在本世纪20年代早期初步实现该系统,计划部署在位于夏威夷的太平洋导弹靶场和加利福尼亚的爱德华兹空军基地,并逐步减少动能拦截器的部署。尽管美军已经成功测试了用于攻击无人机、军用卡车的短距离激光武器,但是摧毁弹道导弹需要激光的射程更远、精度更高。而且,初段拦截弹道导弹的时间窗口很短,据估计只有1分钟到5分钟,因此还需要早期预警雷达与无人机协同作战。

测试激光武器系统:精准打击无人机

给力指数★★★★

美国海军在波斯湾进行了激光武器试验,精准打击了一架无人机。激光武器系统,英文缩写为LaWS,部署于美军两栖运输船“庞塞”号(USS Ponce)上。

该舰舰长威尔斯说:“这个系统的精准度比子弹高。这不是一个像我们国防工业所拥有的其他武器那样的高度专业化武器系统,只能用于空中打击,或只能打击水上目标或只能是陆上目标。这次是非常多样化的武器,它可用于打击多种目标。”

报道称,激光武器系统有一个非常明显的优势,目前还没有其他任何武器能够与之匹敌。它能够以光速毁伤目标,是洲际弹道导弹速度的5万倍。消息称,为测试激光武器,美军海军释放了一架无人机,激光武器操纵队将武器对准目标,无人机机翼瞬间被烧毁而掉入大海。打击无声并隐秘。

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“庞塞”号上的舰载激光武器被称为LaWS(法律),Laser Weapons System的缩写

负责激光武器系统的休斯(Cale Hughes)中尉指出,没必要导引目标,因为目标毁伤非常快。他称:“它在电磁波谱不可见部分发挥作用,因此看不见光,因此无声无息、也惊人的有效率。”威尔斯补充称,使用此种武器可以大大降低战时的附带损害。

据悉,武器运作仅需要来自小型发电机的电力储备和3人操作激光器。休斯中尉评估使用一次该武器的成本为一美元。报道称,目前激光武器主要是用来摧毁飞机和小型船只。不过,美军正在开发更强大的第二代系统,这将使它能够针对更强大的目标,比如导弹。在回答关于激光武器系统能否击落导弹的问题时,休斯说,“有可能”。

阿帕奇直升机测试高能激光武器

给力指数★★★★

雷声(Raytheon)公司透露在一架阿帕奇 AH-64 攻击直升机上,进行了类似的高能激光武器实验。该公司称,今年 4 月份的时候,他们携手美国陆军阿帕奇项目管理办公室和美军特种作战司令部,在新墨西哥州的白沙导弹靶场进行了试验,成功锁定并击中了一个无人目标。

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尽管长久以来,阿帕奇直升机都扮演了向战场运送步兵的重要角色,但在某些情况下,其仍有短板。相比之下,在直升机上配备高精度激光武器,可以为其补上更强劲的毁灭性力量。

作为一个平台,直升机能够在三维空间中移动,可绕开肉盾而干掉敌方战斗人员。本例中,雷声公司在阿帕奇直升机上安装了激光武器吊舱,并将之与一套先进的光电红外传感器系统相连接。

系统可以提供目标信息和态势感知,在 1.4 公里(0.9 英里)外依然能够控制高能激光束,直接而精准地击中目标。雷声表示,这是业内首次在旋翼机上应用全集成激光系统并成功开火。

60千瓦级激光武器系统

给力指数★★★★

洛马在国防部“可靠电激光器倡议”项目的支撑下,已完成陆军用60千瓦级激光武器系统的设计、研发和验证。这种激光武器系统由多台光纤激光器组成,在今年3月的试验中输出功率达到58千瓦,计划于5月交付陆军空间与导弹防御司令部/陆军战略司令部。据洛马公司称,这种激光武器系统的电光转换效率可达45%。

如果研发舰载激光武器系统,则需要根据不同的舰型开展设计。舰上需有足够的空间安装60千瓦激光武器系统,而且不会对舰艇总体产生重要影响。如果效率超过40%,只需要150千瓦的电功率即可驱动武器系统,而且这只是在打击目标时的峰值功率。如果以电池作为电源,在武器不运行的时候可为电池充电,某些情况下,也许只需要100千瓦的舰艇电功率。

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洛马目前正致力于将其60千瓦激光武器系统改装成美海军所需的“海军水面激光武器系统”(SNLWS)。

美国海军海上系统司令部3月7日发布信息征询书,向工业部门征集可在最短时间内集成至DDG 51 II型驱逐舰的激光武器系统方案。SNLWS的输出功率将达到60千瓦或更高水平,具备ISR对抗干扰能力。

拟开发新的“水面海军激光武器”

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作为快速样机开发与试验演示(Rapid Prototyping, Experimentation Demonstration RPED)项目的一部分,海军正在收集行业建议拟开发新的“水面海军激光武器”(Surface Navy Laser Weapon,SNLW),以便在Arleigh Burke级驱逐舰上安装更强大的定向能武器。

“水面海军激光武器”系统项目也称为“海上佩刀”项目,由综合作战系统2.0(Integrated Warfare Systems 2.0)办公室发起。新水面激光武器项目旨在研制功率至少为65kW的激光器,具备反情报、监视与侦察眩目能力,能与Arleigh Burke级驱逐舰上的“宙斯盾”作战系统集成。


综合战争系统办公室希望能够尽快将首套“水面海军激光武器”“增量”1系统安装在DDG 51 Flight IIA上,这意味着“水面海军激光武器”系统的开发建议一旦批准,就会加速采购。

实地试验“移动高能激光”武器系统

给力指数★★★★

一场为期10天的演习中,配备了“移动高能激光”(Mobile High Energy Laser)武器系统的“斯特赖克”装甲车在美国俄克拉何马州锡尔堡举行的陆军机动火力综合实验中进行了演练。它所发射的5千瓦激光束能够干扰无人机的电路。

这套系统中包含了雷达探测装置和一个摄像头,能够在屏幕上直观地追踪无人机,以便操作人员用激光对其进行瞄准。美国陆军说,“硬杀伤”能够使无人机在飞行途中失灵从而坠毁;“软杀伤”则是指用激光切断无人机与地面控制中心之间的通讯联系。在美国陆军关于此次演习的新闻稿中,位于锡尔堡的火力作战实验室的杰夫·埃尔茨中校说:“(之后)我们还能够向敌方的地面控制中心发射炮弹。”

空军发布战斗机激光武器征求建议书

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空军研究实验室定向能理事会激光事业部(AFRL/RDL)在联邦商业机会(FedBizOpps)网站上发布了关于战术作战飞机激光自防护系统的征求建议书(RFP),征求“下一代紧凑型环境下激光改进”(LANCE)项目研究建议,目的在于整合当前和未来战斗机上的防御性激光武器。

美国政府预计自防护高能激光演示器技术演示工作分两个阶段。第一阶段包括跨声速飞行时射束控制子系统和其他跨声速激光支持子系统的低功率测试和性能演示,以及在超声速飞行条件下的气动效应数据采集,确定激光对目标的有效性。

征求建议书称,“LANCE的目标是通过必要的研发活动,设计、制造、交付可靠和坚固耐用的大功率激光器(具有优良的光束质量和紧凑的设计),将其整合在气动集成结构(Aerodynamic Integrating Structure)中,在战术飞机飞行测试期间用于自防护高能激光演示器(SHiELD)先进技术演示(ATD)第二阶段的防卫研究。”

在此阶段,空军研究实验室定向能理事会激光事业部正在寻求创新的研发方案,旨在推动最先进激光技术发展,验证紧凑、耐用的大功率激光器性能,在战斗机跨声速乃至可能进行超声速飞行时,面向所有潜在来袭威胁的几何特性,评估该激光器的作战效用。

研发工作包括一款新型激光子系统的开发、设计、制造和文件编制,满足自防护高能激光演示器空气动力学一体化结构要求的尺寸和质量约束。该激光器将安装在一个满足超声速飞行要求的吊舱上,吊舱将根据激光吊舱研发合同进行研发。

美国政府预计自防护高能激光演示器技术演示工作分两个阶段。第一阶段包括跨声速飞行时射束控制子系统和其他跨声速激光支持子系统的低功率测试和性能演示,以及在超声速飞行条件下的气动效应数据采集,确定激光对目标的有效性。




本文来自:光电咨询


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