想想当前用于摧毁敌人目标的定向精确制导弹药(PGMS)的激光指示能力。现在,想象一下用能释放足够的热能直接使目标失效而不使用常规弹药的高能激光武器(HEL)代替激光指示器。这种武器将比常规弹药或武器系统更快、更精确和更隐身地打击目标。
高能激光武器(HEL)能够打击空中、地面、海洋和空间等领域的目标。防御性高能激光武器(HEL)可用于对抗间接火药(火箭、大炮和迫击炮)、飞机、水面舰船、车辆,甚至弹道导弹。进攻性高能激光武器(HEL)可用于进攻性空中支援,甚至可用于战略空袭任务。
未来,高能激光武器(HEL)将在整个联合部队使用,以大幅度改善部队对军事和民用基础设施和居民的武装保护。
高能激光武器
目前军事上,激光功率超过1千瓦便定义为高能激光武器。然而,大多数用于军事的在研或在测高能激光武器,战术级激光能量从几十到百千瓦,战略级高达数兆瓦。发射小于1瓦的强激光照射可在不到1秒内造成永久性眼损伤,而平均功率输出达300瓦至1千瓦通常工业激光切割。
与此相比,这些例子远远低于目前正在测试的军事高能激光武器的激光功率输出测量值。这展现了由高能激光武器造成毁伤和损害的巨大潜在影响。
另一种分类高能激光武器的常见测量方法是发射的单脉冲能量超过30千焦耳。达到这一测量值,只要0.2到0.4焦耳每平方厘米超过10纳秒就能烧蚀皮肤,而只要10千焦耳每平方厘米在0.2s内就会对无装甲的飞机或导弹结构造成破坏。
其他的标准也可以用来对不同类型的高能激光武器进行分类,但是,上述功率和能量参数是区分高能激光武器和低能激光器的两个关键指标。
利用高功率发射和脉冲能量,高能激光武器将在初始交战的数秒内对目标产生超常热效应。大多数情况,最佳获得效果时间将在2到4秒之间。在某些情况下,高能激光武器可能与目标交战不到一秒就达到预期的效果。即使只有这么短的交战时间,高能激光武器也可以:
诱发“内含高爆火药的爆炸反应”。目标内含高爆火药被加热超过自动点火点,或燃料被加热超过燃点,或被轻易摧毁。
穿透关键表面(脆弱的飞机机翼、水艇的外壳,甚至是车辆的轮胎),从而破坏或防止被瞄准威胁的关键能力。点燃关键的表面或部件(至少会暂时分散注意力)。
暂时或永久地破坏光学或控制系统,阻止传感器正常工作,甚至使操作人员失明。
无论高能激光武器热效应对目标引发爆炸、穿孔、燃烧还是致盲,其影响都将是可测量和迅速的。 由于高能激光武器封装在一个系统中,提高了速度、精度和隐身能力,因此它们在未来军事应用中的应用是不可避免的。
高能激光武器的速度使其优于大多数常规武器系统和弹药。激光以光速工作,从激光发射到对目标产生冲击目标几乎瞬间完成。在积极识别之后,高能激光武器以“零飞行时间”立即打击目标。相比于大多数常规的亚音速和超音速武器系统和弹药,这将把目标交战时间减少几秒钟甚至几分钟。这种几乎瞬时打击目标的能力实际上消除了敌人反应时间。另外,由于零飞行时间,高能激光武器与常规弹药相比表面上可以在给定时间内攻击和影响更多目标。
高能激光武器的另一个显著优点是远距离精度。激光在本质上是精确的,医学手术的应用已经证明了这一点。现在,放大手术室中外科手术激光能量输出,并将其放置在战场上——这赋予了该词新的含义“外科手术打击”。然而,在一个巨大的战场上,对可能移动(或者机动)目标进行精确的外科手术式打击需要精确瞄准。
为了克服这些挑战,诸如高分辨率激光雷达和大功率相控阵收发信机等先进系统也正在开发,以提高远距离获取、识别和跟踪目标的准确性。此外,另一新的发展,即采用连续更新模板进行精确瞄准点维护,可用于将敌机系统的识别转化为指向特定系统弱点(如油箱、机翼、光学、装甲较少的区域等)。将外科手术精确地高能激光与辅助的先进获取、识别、跟踪和瞄准系统相结合,将产生一个有前途和有效的高能激光武器系统。
最后,隐身高能激光武器在战场上使用时会增加心理冲击。大多数激光是在肉眼看不见的光谱中工作的,因此激光可能不会立即被敌人的接收探测到。事实上,等到目标探测到激光效应时,已经没有时间做出反应。目前,只有数量有限的现有系统在使用时具有高能激光频率和带宽检测能力。
为了减少激光武器的影响,真实目标的响应机动可能包括改变速度、姿态或高度、反击、或向隐蔽位置移动。然而,即使敌人察觉到激光的影响,他也可能不知道激光的来源方向或距离,因为激光“射击”中没有冒烟的枪或燃烧的闪光。
因此,敌人可能无法有效地进行反应机动。至少在一开始,即使是高能激光武器的声音和外观,更不用说高能激光武器射击,不会被敌人识别,这就使得一个独立的激光武器系统很难被定位。当前探测高能激光武器系统或高能激光武器效果的能力有限,将导致未来战场上的战术不对称。
激光武器使用
由于高能激光武器封装在一个系统中,提高了速度、精度和隐身能力,因此它们在未来军事应用中的应用是不可避免的。与现有常规武器相比,高能激光武器为包括间接火药、飞机、水面舰艇、车辆,甚至弹道导弹提供优势。
2008年,美国军方正式承认高能激光技术作为未来武器的潜力,授予波音公司了高能激光技术演示合同。这一正当解释认可了高能激光武器可以填补的能力差距:”1)击败飞行中的弹药,如火箭、大炮、迫击炮、反坦克制导导弹和便携式地对空导弹,2)超精确打击,几乎没有附带伤害,3)破坏电子光学(EO)和红外(IR)传感器,4)在远距离使地雷和其他弹药失效。”
原文始发于微信公众号(雷达通信电子战)