當前位置: 華文天下 > 軍事

美軍定向能武器典型裝備運用研究

2024-03-12軍事


在大國競爭的軍事戰略主導下,美軍將定向能武器作為優先投入獲得長期有利競爭的新興技術。2023年5月,美國防部釋出【國防科技戰略】,將定向能武器列為美軍科研工作的重點和投資的十四大關鍵技術領域之一。近年來,美國各軍種在多次進行定向能武器打靶、測試試驗的基礎上,正積極推進其作戰運用和實戰部署,使定向能武器在未來戰爭中成為其克敵制勝的殺手鐧。

美軍現役和在研的 重點

定向能武器

高能雷射武器 近年來美軍大力推進高能雷射武器的研發工作,圍繞戰略及戰術等不同層次的作戰需求,基本遵循由低功率到高功率,由軟殺傷向硬摧毀的發展路線不斷向前推進。目前美軍在研或在役的雷射武器主要有:機動近程防空雷射武器(DE M-SHORAD);間接火力防護能力-高能雷射(IFPC-HEL)武器;光學炫目攔截器(ODIN)、高能雷射及整合光學眩目監視系統(HELIOS)、自防禦高能雷射演示樣機(SEIELD)等。

機動近程防空雷射武器(DE M-SHORAD)

陸基雷射武器:50千瓦DE M-SHORAD系統將搭載在Stryker戰車上,於2022年完成作戰評估,2023年1月實作首次出光演示,並於2023年10月交付第4套50千瓦級雷射武器原型機。2022年,300千瓦雷射器已提前交付,並整合在地面車輛/船只的雷射武器系統中進行測試,2023年9月開始研制300千瓦高能雷射武器樣機。

海基雷射武器:涉及的計畫主要有雷射武器系統族 (NFLOS),其中包括:30千瓦光學炫目攔截器(ODIN)計畫,目前,ODIN系統已在7艘阿利·伯克級驅逐艦上部署,計劃2023年在第8艘上列裝。60千瓦「高能雷射及整合光學眩目監視系統」計畫是海軍艦載雷射武器系統(SNLWS)增量,已在普雷貝爾號飛彈驅逐艦上列裝,於2023年末開展了測試。300千瓦高能雷射武器對抗反艦巡航飛彈(HELCAP)計畫,也被稱為增強型高能雷射計畫(RHEL)的第二階段,目前處於初始評估階段,2023年末已完成最終整合及演示驗證。150千瓦固體雷射技術成熟化(SSL-TM)雷射武器系統已在波特蘭號兩棲船塢運輸艦上完成艦載測試。

高能雷射及整合光學

眩目監視系統(HELIOS)

空基雷射武器:50千瓦自防禦高能雷射演示樣機(SEIELD)計畫,以戰術噴射式戰鬥機為搭載平合,於2023年裝備高能雷射武器,該系統的三個重要元件均已完成研發。AC-130幽靈騎士武裝炮艇機載60千瓦高能雷射武器(AHEL),於2019年進行機上測試,2021年完成交付,其飛行測試將持續到2023財年。

高功率微波武器 高功率微波武器被美軍稱為是「改變遊戲規則」的新概念武器。高功率微波武器同高能雷射武器一樣,都具備近光速或以光速攻擊目標的能力,但與高能雷射武器的直接性硬摧毀不同,高功率微波武器的高硬殺傷力體現在其具有多目標殺傷力,並且不需要太高的瞄準精度,就能夠對電子武器裝備進行軟殺傷或硬摧毀。美軍目前在研和在役的主要高功率微波武器有:高功率聯合電磁非動力打擊計畫(HiJENKS)、相位器(Phaser)高功率微波武器系統、戰術高功率作戰響應器(THOR)、奧尼達斯(Leonidas)反電子系統、移動射頻整合無人機消音器(MORFIUS,莫菲斯)系統等。

「奧尼達斯」(Leonidas)反電子系統

聯合電磁打擊計畫HiJENKS於2017年啟動,2022年該計畫樣機進行了靶場試驗並成功交付,目前仍在繼續測試中。

高功率微波武器相位器由美國雷神公司開發,是美國空軍研制的第一款反無人機微波裝備。在2018年演示測試中擊落了33架無人機,目前已具備實戰部署能力。

戰術高功率作戰響應器是一種反蜂群電磁武器,目前已完成首次反無人機蜂群演示驗證,處於實戰測試階段。

「戰術高功率微波作戰響應器」(THOR)系統

奧尼達斯反電子系統是一種先進的反無人機解決方案,發射功率為270百萬瓦,2021年該系統已整合到Stryker戰車和其他有人/無人駕駛地面車輛上。

移動射頻整合無人機消音器 MORFIUS系統是一種可重復使用的高功率微波武器系統,是世界上首台小型化高功率微波系統,旨在對抗無人機和無人機群,MORFIUS於2022年整合至 Area-I Altius-600無人機上。

美軍定向能武器裝備 運用分析

近年來,美軍主要將定向能武器套用於基地防空反導、分層防禦、反無人機、空間控制/空間攻防、戰場封鎖、近距離空中/海上支援、指揮控制資訊作戰和聯合作戰等方面,定向能武器逐漸成為其獲取戰爭優勢和制勝權的主戰裝備之一。

太空對抗 為爭奪太空控制權,美國開展了反衛星定向能武器研制,其高能雷射武器已初步具備反衛星能力,主要發展了天基/地基雷射武器。其天基雷射武器研發涵蓋了總體概念、關鍵技術以及子系統的工程化整合等。2000年美軍進行了百萬瓦級Alpha化學雷射武器試驗,在模擬太空環境的真空實驗室,雷射持續6秒將飛彈目標擊落。地基雷射武器是美反衛星的重要力量,主要用於破壞敵低軌衛星,透過采用多個陣地的部署方式提高系統可用性。相關演示試驗在新墨西哥州科特蘭空軍基地星火光學靶場進行,試驗采用光束控制技術,目標照明雷射器透過小口徑光束定向器投射到目標上,反射光由大口徑望遠鏡接收,根據選定的衛星目標打擊點發射高能雷射,並透過自適應光學系統即時校正,對打擊點實施長時間的穩定攻擊。

高能微波武器方面,美國防部明確提出天基高能微波武器是具有代表性的攻擊型資訊戰武器,天基高功率微波武器仍然是其未來的發展方向。高功率微波武器可從三個方面攻擊衛星系統,即攻擊衛星主體、資訊鏈路和地面站。

反導防禦 近年來,防空反導局勢日趨嚴峻,傳統的動能攔截手段難以有效應對,定向能武器以光速交戰等優勢在反導防禦中嶄露頭角。前期,美軍雷射反導計劃主要依托由機載雷射器(ABL)和先進戰術雷射器(ATL)為代表的機載雷射武器計畫。ABL透過在波音747-400F型飛機頭部安裝一套百萬瓦級雷射武器,利用前沿部署的方式,從12千米高空攔截25千米外處於助推段的洲際/彈道飛彈;ATL計劃目標是用於擊落巡航飛彈和掠海飛行的飛彈。近年來,美軍在持續推進雷射武器反導技術裝備研究,2019年美國飛彈防禦局釋出了一個彈道飛彈防禦系統雷射縮放計畫,計劃在2025年左右研發出樣機重量小於4噸的百萬瓦級雷射武器樣機,以在助推/中段/末端全時段摧毀敵彈道飛彈;2021年美飛彈防禦局又釋出了美國飛彈防禦系統2.0,要求發展機載雷射武器,對一定作用距離內的彈道飛彈實施打擊,並提出了天基助推段反導計劃。

防空與近程防禦 隨著作戰效能的不斷提高,定向能武器已成為應對巡航飛彈、反無人機及其蜂群,實施近程防空的重要裝備。

光學炫目攔截器(ODIN)

反巡航飛彈:為應對中俄巡航飛彈能力持續提升和多發齊射等威脅,美國重點推進定向能武器反巡航飛彈等先進防禦技術。美國在雷射武器的外場試驗中,多次進行了雷射武器攔截巡航飛彈的試驗,並實作了很高的攔截機率。美各軍種均開展了高能雷射武器反巡航飛彈相關研究:美陸軍間接火力防護能力-高能雷射武器計畫正在研制300千瓦高能雷射武器原型樣機;美海軍實施了從研發和部署低功率雷射器到能夠摧毀反艦和高速巡航飛彈高能雷射武器的發展路徑,未來部署的300~600千瓦高能雷射武器將具有摧毀巡航飛彈的能力。美軍也同步開展了相關試驗:2022年2月,美海軍在白沙飛彈靶場進行了分層雷射防禦系統(LLD)演示試驗,首次使用100千瓦全電能高能雷射武器擊落飛行中的亞聲速巡航飛彈模擬目標,透過調節雷射束,利用來自雷達和其他傳感器的跟蹤資訊來摧毀目標。

反無人機:低空無人機的快速發展使低空空域正成為新的攻防戰場,定向能武器已成為低空/超低空戰場防禦的利器。美陸軍研制的可搭載在Stryker輕型戰車上的DE M-SHORAD樣機,可防禦無人機、火箭、火炮和迫擊炮襲擊,該武器2021年在奧克拉荷馬州的錫爾堡針對一系列作戰場景進行了測試;2023年在尤馬陸軍試驗場測試中成功擊落了無人機。美國還積極研制高功率微波武器反無人機能力:洛·馬公司研制的無人機載高功率微波武器MORFIUS系統可對抗無人機和無人機蜂群,發射的微波功率達到千百萬瓦,該無人機放置在15厘米的發射管中,可從地面、車輛或飛機上起飛。2023年5月,美陸軍在尤馬試驗場采用高功率微波脈沖單向攻擊無人機,對其在超過4千米的範圍內打擊自殺式無人機的能力進行了評估,取得了良好戰績。

近程防空:近年來,美軍也在加速推進定向能武器的近程防空能力。據統計,美軍研發的雷射武器系統(LaWS)射程可達數十千米,攔截速度高達光速。實際測試顯示,LaWS成功攔截了無人機、巡航飛彈等多種空中目標。2023年1月,美陸軍機動近程防空(M-SHORAD)系統50千瓦級定向能武器(DEIMOS)完成了首次出光演示,驗證了雷射器光學效能參數與系統設計參數的一致性,將整合至Stryker戰車上,為保護前沿陣地提供強大的防空作戰能力。

對空/對地/對海打擊 地對空打擊:雷射反導是利用雷射武器的高能雷射束摧毀飛彈目標或使之失效的作戰方式。空地飛彈的攔截可由地基/海基雷射武器完成,可對空地飛彈制導裝置實施熱燒蝕破壞。以機載幼畜空地飛彈(AGM-65H)為例,由空中發射飛彈攻擊地面和海面目標,陸基雷射武器在短時間內選擇最易毀傷的部件——制導系統,完成捕獲、跟蹤目標並實施打擊。根據陸軍2023財年報告,間接火力防護能力-高能微波(IFPC-HPM)武器系統旨在提供一種陸基直接能量武器,可以應對外來威脅,包括巡航飛彈、火箭炮、迫擊炮(RAM)和無人機等。

美空軍機載雷射器

空對地打擊:高功率電磁武器HiJENKS系統是基於反電子裝置高功率微波先進飛彈計畫(CHAMP)發展而來,旨在研發可整合在巡航飛彈、機載武器吊艙或無人機等平台上的空基高功率微波武器系統,可對重要戰略目標進行先遣電磁打擊。2023年,美海/空軍在加利福尼亞州的中國湖海軍航空站對HiJENKS系統進行了為期兩個月的測試,試驗表明該武器系統可阻斷電子系統,能夠破壞、降級或摧毀陸基C4I、艦載C4I系統,增強己方電子戰和網路作戰能力,具有非動能、低附帶傷害等特點。

海對海打擊:反艦飛彈是海戰場最常用的攻擊武器,面對反艦飛彈威脅,主要由艦載雷射武器對其進行攔截。美海軍正在加快部署艦載雷射武器,並將關鍵的研發計畫優先過渡到作戰運用。ODIN系統是一種低功率、非致命裝備,旨在遮蔽和幹擾無人機傳感器和其他平台,可致眩敵遠端/超遠端監視系統。ODIN還為高能雷射武器對抗反艦巡航飛彈計畫(HELCAP)提供了技術基礎。HELCAP計畫旨在評估、開發、試驗和演示各種雷射技術,以使系統能夠對反艦巡航飛彈(ASCM)實作硬殺傷,美海軍計劃2024年在白沙飛彈試驗場對HELCAP系統樣機進行測試。

未來趨勢

當前,世界定向能武器領域競爭日趨白熱化,緊密跟蹤該領域前沿發展態勢,對於發展定向能武器,在這場軍事賽局中贏得先機具有重要的戰略意義。

從研發進展看,定向能武器將成為未來戰爭的主戰裝備。 高能雷射武器目前正處於向更高功率邁進的重要階段,美軍側重於發展數十至百千瓦功率量級實用性較強的戰術雷射武器,未來逐漸向數百千瓦和百萬瓦級發展;戰術雷射武器的作戰效能也由幹擾損傷目標光電傳感器,向破壞摧毀目標殼體結構方向發展;深耕新的作戰域,不斷向太空和水下潛艇平台發展,滿足未來作戰需求。高功率微波武器正處一個快速發展並逐步走向套用的重要時期,美軍除發展了陸基/空基多型微波武器外,也在開展海基微波武器研究,天基微波武器仍是未來發展目標,提高該武器作用距離和毀傷效能是其發展重點。可以預見,隨著關鍵技術的不斷突破和成熟,定向能武器將成為未來戰場的主戰裝備。

從運用想定看,定向能武器將推動裝備體系的重大變革。 未來戰爭是陸、海、空、天、電、網全域的高強度對抗作戰,美國在確立武器裝備總體架構時,將定向能武器融入多域聯合攻防作戰體系,以加強空天一體作戰的攻防對抗能力。

雷射武器是分層防空反導防禦體系的重要組成部份,可對傳統防空體系進行有效補充和融合。雷射武器可融入防空體系,參與從高空到低空、從快速到慢速的分層防禦系統,遂行要地防空、伴隨防空、野戰防空以及城市防空等多樣防空任務,加強對無人機攻擊來源的態勢感知。

定向能武器將是基地應對齊射飽和攻擊內層防禦的重要力量。150千瓦無人機載高能雷射武器支持美軍基地空中和地面的內層防禦,美軍目前正在大力發展300千瓦雷射武器,2023年已簽訂開發500千瓦高能雷射武器合約,這些大功率雷射武器可與搭載平台整合,部署在美國基地周圍,可抵禦齊射威脅。高功率微波武器比中短程動能防空和飛彈防禦系統具有更遠的作用距離,可在一次敵方齊射中對抗多枚巡航飛彈、無人機機群和其他威脅。

免責聲明: 本文轉自軍事文摘,原作者伍尚慧。文章內容系原作者個人觀點,本公眾號編譯/轉載僅為分享、傳達不同觀點,如有任何異議,歡迎聯系我們!

轉自 丨軍事文摘

作者 丨伍尚慧

研究所簡介

國際技術經濟研究所(IITE)成立於1985年11月,是隸屬於國務院發展研究中心的非營利性研究機構,主要職能是研究中國經濟、科技社會開發中的重大政策性、戰略性、前瞻性問題,跟蹤和分析世界科技、經濟發展態勢,為中央和有關部委提供決策咨詢服務。「全球技術地圖」為國際技術經濟研究所官方微信帳號,致力於向公眾傳遞前沿技術資訊和科技創新洞見。

地址:北京市海澱區小南莊20號樓A座

電話:010-82635522

微信:iite_er