美军舰载激光武器功率再次提升5倍,中国差距在哪?

十七楼的安素
2016-11-25 22:50:33

美军舰载激光武器功率再次提升5倍,中国差距在哪?

图:美军舰载激光武器系统

据《国防》杂志2016年6月23日报道,美军将在近期将对舰载高能激光武器项目进行新的调整测试,其最大输出功率将从现有的30千瓦提升到150千瓦。

针对这则新闻,可以提出几个有意思的问题:首先,激光武器是否真的代表未来发展方向?其次,美军这个150千瓦激光武器存在那些问题?最后,中国和美国在舰载激光武器上存在哪些差距?

第一个问题的答案是肯定的,固体激光武器一定是将来的主力防空武器发展方向。其无需装填补充弹药(早些年就能做到全功率连续出光100小时记录了)、发射成本极其低廉(设备折旧以外,基本上就是烧电的油钱)的特性,是火炮和导弹类武器完全无法比拟的优势。

美军舰载激光武器功率再次提升5倍,中国差距在哪?

图:美军绝大多数军舰都没有安装150千瓦级激光防空武器的潜力——哪怕只装一座也不行

第二个问题的答案是,至少目前美军的舰载激光武器由于供电和散热性能上的高要求,适装性非常差,完全不是想装哪艘船就能装的上的。目前美军的30千瓦舰载激光武器样机,是安装在“庞塞”号两栖登陆舰上,在海湾地区实战测试。实际上除了暂时性能指标还不明朗的DDG1000以外,美军现役的驱逐舰/巡洋舰,供电能力都只能非常勉强的满足100千瓦的激光武器安装要求。而150千瓦级别的激光武器,则完全超出这些军舰的承载范围。

第三个问题的答案是,中国和美国在舰载激光武器的差距上,激光功率的差距是最小的——现代固体激光器,利用多束激光合成出高功率激光是成熟度和普及度都很高的技术。最大的差距,在于高精度的聚焦、跟踪、稳定。

美军舰载激光武器功率再次提升5倍,中国差距在哪?

动图:激光击毁靶标

美军舰载激光武器功率再次提升5倍,中国差距在哪?

图:慢镜头特写

比如从最基本的稳定性讲起,激光的基本杀伤原理,就是要通过光束将高能量集中在非常小的面积上,形成剧烈的烧蚀和汽化破坏。对于舰船这样始终不断起伏摇摆的平台来说,如果不给激光武器系统安装一套反应极快、精度极高的稳定系统,确保不管舰船本身怎么摇晃,激光束都能始终精密不变的指在目标的同一个部位,那么这套激光武器系统的性能就完全无法发挥。

而和美欧相比,由于精密机械和电子水平上的差距,光电类的高精度稳定平台历来不是我国所长。尤其是舰载高精度稳定平台领域,国内的研究起步非常晚。而另一方面,在瞄准和跟踪的算法积累上,国内和美国的差距也相当大。

美军舰载激光武器功率再次提升5倍,中国差距在哪?

图:听说激光都是跑直线的?

激光跑直线实际上只是中小学教材里,为了照顾学生有限知识基础和思维水平给出的简化结论;实际上随着具体大气情况(比如冷热不均带来的密度变化)、照射角度、持续照射时间(光束的能量会传递给大气,改变空气的密度和温度)的差异,光束的路径和聚焦情况都会发生变化。

美军舰载激光武器功率再次提升5倍,中国差距在哪?

图:ABL系统的氧碘化学激光技术路线失败,不代表它的光学聚焦系统、稳定平台、瞄准系统失败。它上面积累的经验,对于后来的美国激光武器发展非常重要

如果没有先进合理的算法,激光武器在实际使用的过程中,即使平台稳定本身没有问题;原本应该准确聚焦在目标上一小块区域的激光光斑,同样会不断的剧烈缩放和跳动,从而使性能大打折扣、甚至完全无法满足基本作战需要。而这一方面的试验、实战经验积累,国内还是太少。

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