美军大力发展新型托盘化高能激光武器

2023-09-22 06:16伍尚慧
军事文摘 2023年17期
关键词:美陆军高能防空

伍尚慧

美军正在积极推进各种新型战略和装备的研制,激光武器作为对抗无人机威胁具有分层防御能力的主力装备,有着极大的军事应用潜力。托盘化高能激光武器是美军托盘化武器概念的衍生装备,是美分层防御战略思想与托盘化武器概念相结合的产物,自2022年,美陆/空军两大军种均在积极推进这种新思路的装备,2022年,美国Blue Halo公司向美陆军交付了集成其LOCUST(蝗虫)系统的托盘化高能激光系统,并对该装备进行了测试;2023年雷声技术公司向美空军交付了第4套H4托盘化激光武器,且在2022年就对该套设备进行了测试、评估。可以预见,这类托盘化高能激光武器的研制应用将极大地增强美军在未来多域作战中的防空反导与打击能力。

背景分析

无人机在近期战场上表现出惊人的作战能力,已成为现代战争的重要装备,面对无人机技术的发展与扩散,美国的战略焦虑愈发凸显,在大国竞争的战略思想下,试图通过各种手段谋划获得优势,大力发展反无人机武器装备技术成为美军企图获取未来竞争优势的一个重要环节。

美陆军构建分层防空反导防御体系,激光武器反无人机成为其重要的作战手段。根据美国《国防战略》提出的分层防御体系和美国陆军的现代化战略,美国陆军未来司令部作战能力发展中心制定了一份路线图,旨在为多域作战提供支持并创建分级、分层的防御体系,这一路线图设想了六层“防护罩”,具体包括:低空无人机交战、多任务高能激光、下一代火控雷达、机动防空技术、高能激光战术车辆演示器、低成本增程防空。其中,第1、2、5、6层均涉及反无人机,第2、5层均使用了高能激光武器反无人机,由此可见,反无人机是该分层防御体系中极为重要的任务,高能激光武器将发挥积极的作用。

分层防空反导概念图

美陆军托盘化高能激光武器(P-HEL)

激光武器等定向能武器是传统防空体系的有益补充,已成为反无人机的杀手锏。在未来战争的非对称作战中,世界主要军事强国提出蜂群无人机作战概念,在应对无人机蜂群威胁时,传统防空体系受武器装备自身条件限制,降低了对目标的发现/拦截能力,而高能激光武器和高功率微波武器等定向能武器能有效地应对无人机蜂群,将有效提升防空体系的快反能力、拦截目标密度及速度,满足未来防空作战的需求。

依托新兴的托盘化武器概念,增强高能激光武器系统的作战效能。美国近年来抛出了多个新兴作战概念,随着战争形态的不断升级,美军对火力投射能力提出了新的要求,托盘化武器是美空军2020年提出的快速打击概念,概念内涵为在承载于运输机、特种作战飞机等战机货舱的制式或专用托盘上,通过机尾舱门批量投射对地打击武器。2021年,美空军的速龙托盘化弹药项目被列为美国空军九大关键能力之一,速龙项目通过运输机内置托盘大规模投射巡航导弹,可以大幅提升美国空军的远程打击能力。美军托盘化高能激光武器(P-HEL)系统和H4系统,应是借鉴了速龙托盘化弹药这种设计理念,拟增强高能激光武器搭载于各平台的远程打击能力,以期在装备数量和作战效能上得到提升。

项目描述与进展

P-HEL计划是美陆军快速能力和关键技术办公室(RCC TO)为支持联合反小型无人机系统办公室(JCO)而确立的项目,是RCCTO正在加速的新兴创新技术产业的一部分,旨在开发反无人机(C-sUAS)原型样机以应对小型无人机(sUAS)带来的日益增长的威胁,目前项目正在加速推进中。主承包商SAIC负责集成原型C-sUAS 10kW级高能激光武器(HEL)系统,除其他几家公司提供外部传感器、热控制和发电系统外,由Blue Halo提供10 kW级HEL,Radiance Technologies开发20kW级HEL。P-HEL配置有摄像头、无源传感器、3D检测装置、雷达和光学系统,并具备跟踪功能,该系统是使用激光武器攻击无人机或目标的几个原型样机之一,系统依靠高能能量来摧毁目标,而不是使用传统弹药将其从空中击落。

2022年4月20日,美国Blue Halo公司交付了集成其LOCUST系统的10kW P-HEL系统;4月25日至29日,美陆军在亚利桑那州尤马试验场(YPG)对P-HEL系统的这种新兴能力进行了演示,测试时确保了激光在60000英尺大气层中的传输安全,开展了高功率激光测试所需的传输分析,采用大地测量方式使激光光束在离开空域时衰减最小;并允许激光器根据卫星位置在特定时间窗口发射,使光束在其行进路径上不会击中卫星。演示中,P-HEL系统与旋翼/固定翼无人机交战,士兵通过应对多个不同飞行场景来打击目标,在整个演示中共毁伤目标18个。系统在完成了10kW级激光武器系统原型样机的演示和培训活动后将部署海外,以进一步评估和操作使用。接下来,将着手开发20kW级P-HEL原型武器系统,计划于2022年9月进行第二次20kW级P-HEL原型样机演示。

P-HEL项目从合同授予到尤马试验场的演示,样机系统的开发只用了仅10个月时间。在演示前,美陆军在俄克拉荷马州西尔堡重启了第4-60防空炮兵营的培训计划,士兵在阿拉巴马州亨茨维尔进行了为期两周的系统熟悉,掌握了运用P-HEL原型武器新系统打击目标的技能,并结合士兵们在超过60小时的实训中的反馈意见,使士兵们应用商业游戏控制器操作系统,轻松地导航系统用户界面,进行跟踪和检测目标。

Blue Halo公司研发的蝗虫高能激光武器系统(LOCUSTLWS)在P-HEL项目计划中发挥着至关重要的作用。全集成LOCUST LWS是一套可提供分层防御能力、电子战防区外能力以及实施硬杀伤、支持拦截的反无人机激光武器系统,具有一个可扩展的高能激光效应器。该系统将精密光学和激光硬件与高级软件、人工智能/机器学习(AI/ML)算法和处理技术相结合,以实现和增强定向能杀伤链,兼具精密光电/红外、指向、跟踪、识别能力,并可作为强大的情报、监视和侦察的数据收集和识别装备。该系统基于模块化开放系统架构,旨在满足机动性和快速部署的内在需求,系统可在15分钟内由单个用户安装完毕,并从完全关闭状态切换到完全运行状态。2022年4月Blue Halo公司交付的LOCUST LWS系统作为一个分系统集成至P-HEL反无人机系统中,在2022年4月下旬进行的测试中表现良好,跟踪、瞄准和击毁了多个无人机目标。

LOCUST LWS激光武器系统作战场景

H4托盘化激光武器H4是雷声公司首个按照美国军用标准研制的10kW激光器,是美空军首个托盘化高能激光武器,旨在保护人员和资产免受近程空中威胁。系统采用独立配置,可机动并安装在任何地方。H4托盘化激光武器配备高能激光武器模块、远程光电/红外(EO/IR)传感器、光束定向器、热控制、内部电源和瞄准软件。所有系统集中封装,可在最恶劣的作战环境中使用。该系统体积小,可搭载于皮卡车的底盘,由1台笔记本电脑和视频游戏式手柄控制器操作,可与现有防空和指控系统兼容。2023年6月,雷声公司向美国空军交付了第四种激光武器作战系统——H4型托盘化激光武器,该装备也是雷声公司向国防部交付的第8套总系统。

H4 托盘化高能激光武器于2022年秋在新墨西哥州的金沙导弹靶场进行了为期四天的演习测试。2023年6月12日,雷声公司在白沙导弹发射场又对其进行了实弹演习测试,在持续多天的测试评估中,成功完成了短程攻击、蜂群攻击和远程威胁场景中获取、跟瞄和摧毁无人机目标。目前,美空军拥有四种经过验证的激光武器,可应对不对称威胁。这些系统均具有紧凑、坚固且随时可用的特点,为其在任何地方发现无人机提供了强大的支持。

项目意义

托盘化高能激光武器是美分层防御战略思想下嵌入托盘化武器概念的新装备,美陆军将通过原型样机的开发与演示实验来了解其作战效能、对作战的影响,并借此对作战条令进行调整。

分层防御思路与托盘化武器概念结合,将极大地提升高能激光武器在未来多域作战中的防空反导能力。LOCUST LWS是具有分层防御能力的反无人机系统,通过与P-HEL系统集成,将极大的增强整个系统的防空反导能力,托盘化高能激光武器的加入,将能够为反无人机分层防御构筑强大的防御力量,可以预期,在未来多域作战的防空反导分层防御中将发挥更重要的作用,美陆军高层称“P-HEL能力是陆军和联合部队的一个重要里程碑”。

LOCUST LWS作为 P-HEL C-UAS 系统的一个分系统表现良好

托盘化武器概念的深化、落地,为增强高能激光武器的打击能力提供了一条新途径。P-HEL和H4托盘化武器系统搭载于各种平台,通过投射,可增加激光武器的投放量,从而大大地增强其作战效能。可以研判:P-HEL和H4系统应是借鉴了迅龙托盘化弹药项目的设计理念:这两种系统均可通过并入托盘化战斗管理系统中,接收来自超视距指挥与控制节点的目标数据后传输至激光武器系统,待搭载平台到达安全距离,装载有弹药的托盘便从平台的后部滑出,如在空中可利用降落伞降落,稳定后便可以自动朝着数百英里外的目标发射多个激光武器。这种战法可缩短打击距离,能更好地实现精确的目标打击能力,或将实现像导弹齐射那样的方式,多个光束同时攻击,其强大的战斗力不言而喻,未来将其运用于陆基、海基、空基甚至天基等各种平台上,其作战效能必将得到极大地增强,托盘化思路为高能激光武器增强实战化能力提供了一条新途径。

H4型10 kW车载托盘化激光武器

托盘化激光武器借助各种军用平台可实现远距离投送,或将成为未来战场的新利器。托盘化激光武器可搭载于各种军用平台的专用托盘上,无需对平台做特别的改装就能增强战斗力,且利用现有资源均可实现,无疑在节省武器研发时间和成本上具有较大的优势;此外,因为是模块化结构,可根据需要设计尺寸,运载平台也易于改装。同时配合人工智能技术,可以实施远程精确打击,或将成为未来战场的新利器。

结语

通过对P-HEL和H4托盘化高能激光武器的分析可以看出,托盘化高能激光武器是美陆军、空军正在大力发展的创兴性技术项目,虽然鉴于项目的涉密性,公开资料并未对其如何投放、配装设施等相关内容进行披露,但从目前美军极力推进的“托盘化武器”作战概念来看,其发展思路应同出一撤。托盘化激光武器系统是美军“分层反导防御”和定向能武器反无等战略指导下取得的新成果,或将改变未来的作战模式。我们应借鉴其先进技术与研发思路,密切关注其发展动向,开展反无人机装备技术研发,力争在未来现代化战争中立于不败之地。

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