美国《空军》杂志刊登约翰•蒂尔帕克的文章,简要介绍了美国空军的机载激光武器计划。
美国空军研究机载激光武器已经有40多年了,但是研制出可以投入实战的系统仍然遥遥无期。专家们还警告说,美国在激光研究领域并不具有领先地位。另外,美国空军的主要激光武器计划——机载激光(后来被称为“机载激光测试平台”)于2011年年底终止,随后被放弃。
尽管如此,军事及行业专家们预测说,有充分的理由来保持现实的乐观态度。这些专家坚持认为,拥有可以执行各种破坏性任务的作战激光系统已经不太遥远了,不过它们可能是美国空军动能武器库存的补充,而不是替代物品。
美国的机载激光武器(简称ABL)项目持续了16年,花费了50多亿美元。最终,一系列的测试表明这种安装在波音747飞机上的系统实际上可以发现和跟踪视距范围以外的弹道导弹目标,并且发射激光进行摧毁,但是美国国防部的领导人却认为它作为一种作战系统,成本过于昂贵,并且缺乏进一步提高的可能性。
另一个有关项目——先进战术激光系统(简称ATL),安装在C-130型运输机上,它证明激光系统可以对某些特定的地面目标进行有效地攻击,例如天线和轻型车辆等。该项目也已经被搁置了。
机载激光武器和先进战术激光系统都使用了化学激光器,尽管这种化学激光器可以产生兆瓦级的高能量,但是因为它要消耗大量的化学物质,并且需要笨重的激光发射设备,使得操作起来非常繁琐和不便。
开发人员充分意识到了激光武器就是科研项目的观点,其主要目的在于取得重大发现以及应用新方法。对于机载应用方面,美国空军已经将注意力转移到固态、电子或者光纤激光器,这取决于飞机发动机可能产生的电力。
然而,与兆瓦级的化学激光器不同,其它类型的激光器目前受限于较小的功率,最多能够产生相当于150千瓦的激光功率。不过这一水平在战术上被认为是有价值的,发展前景良好,而且将来还可以提高功率。位于加利福尼亚州洛杉矶空军基地的美国空军太空与导弹系统中心的指挥官埃伦•波利科夫斯基中将(女)说,机载激光武器项目并不是没有收获的死胡同。波利科夫斯基女士在以前的机载激光武器项目中担任负责人已有5年的时间,后来作为美国空军研究实验室(简称AFRL)的指挥官对这个项目进行监管。
波利科夫斯基说,从机载激光武器项目上面“我们学到了很多东西”,特别是关于激光定点与指向以及安全地操作方面。机载激光武器项目也是一个有利的发展过程,它包含了从热量管理到包装软件的所有程序。其中没有一个会浪费,她说。
波利科夫斯基指出:“要使激光束准确地射向特定的目标,其整体能力是非常重要的。”机载激光武器的前端涉及到“100多个不同的光学零部件,而且它们都是独一无二的。”
从机载激光武器项目所获得的其它重要的效果包括认识到了“大气层和湍流的影响,以及……对激光束的作用。”机载激光武器证明它能够对大气湍流进行测量和补偿,从而使激光束能够在很远的距离上保持连贯和集中。
机载激光武器的另一个副产品是“杀伤力测量”,波利科夫斯基说。“我们探索了‘化学氧碘激光器’对许多不同材料的影响,以便我们可以了解激光器的效率如何。”她说。在各种厚度和材料的反射与非反射表面上进行了深入研究,以测量出它们对激光火力的脆弱性。
机载激光武器成功击落弹道导弹所必需的各种要素将会被应用于下一代激光武器,波利科夫斯基说。
美国空军空中作战司令部(简称ACC)电子战及定向能部门负责人约瑟夫•斯卡杰上校说,“在未来的作战行动中,定向能和激光武器将具有改变局势的能力。”
美国空军空中作战司令部在激光方面的优先应用将会是“生存能力、态势感知以及杀伤力”,斯卡杰说。司令部也在寻找激光对敌方武器(可用于对付美国空军的飞机)传感器产生的各种影响,他补充说,这涉及到使传感器“致盲”或者以其它方式影响武器从而使其失效。
通过提供其它飞机的信息,激光能够增强态势感知能力,斯卡杰说,此外它还能够提供对敌人进行远距离扫描并确定敌机类型的能力。最终,美国空军将研制一种雷达型激光器,它将能够在不发出射频能量的情况下进行地面绘图及瞄准——这是保持飞机隐身性的附加功能。美国空军正在考虑研发可以向敌机甚至地面目标施加破坏力的激光器,但是斯卡杰表示,这些能力并不是近期就能够实现的。
随着机载激光武器项目的终止,美国空军新的优先激光计划被称为激光武器演示系统(简称DLWS)。它是美国空军研究实验室与美国国防部高级研究计划局(简称DARPA)合作的一个项目。这个示范项目将会成为“未来激光在飞机上的应用的引入者”,斯卡杰说。
激光武器演示系统“就是激光器”,而不是包装的概念,不久就可以成功,斯卡杰说。激光武器演示系统包括一个150千瓦级的固态激光器,具有集成电源和热管理系统。
斯卡杰说:“一旦我们获得了我们想要的激光能力,我们就要了解其体积、重量以及功率等问题,以确定哪种飞机适合使用它。很显然,与把激光安装在更小的飞机上,再把所有设备都小型化相比,把它安装在大型飞机上使用会更容易些。”这是开发过程将要采取的程序。在经过地面测试之后,激光武器演示系统将被安装在B-1型轰炸机上,尽管这种轰炸机并不是此项能力的客观平台。
从长期来看,美国空军正在研究一种可以安装在吊舱中的激光系统,然后挂在从小型遥控飞机一直到轰炸机的各种平台上。然而,美国空军并没有为这一目标在任何飞机上做准备。例如,“目前我们并没有把激光系统安装到F-35型战斗机上的计划。”斯卡杰说,“在我们可以把激光系统微型化并将其安装在合适的作战飞机之前,必须把激光器顺利地安装到一架飞机上并使其正常工作。”
然而,诺斯罗普·格鲁曼公司定向能系统部门的副总裁丹•怀尔德特表示,F-35B型短距垂直起降战斗机可以适用于激光武器平台。
怀尔德特说,F-35B型战斗机驾驶舱后面的空间被用于进行短距离起飞和垂直降落的升力风扇占据了——这些空间是可以用于安装激光器的。
他说,F-35型战斗机安装的F135型发动机可以提供相当大的功率。这种发动机能够产生4万多磅的推力,这足以为“驱动轴”提供动力,通常驱动轴能将F135型发动机与升力风扇连接起来,这是一个现成的激光平台,怀尔德特说。这个建议目前得到了公司的资助。
光纤激光器自然将会应用到战斗机上,怀尔德特补充说。它们虽然只产生低瓦数的功率,但是可以捆绑,以提供更多的功率。由于光纤激光器体积更小,重量更轻,而且散发的热量远远少于其它类型的激光器。“这可能使光纤激光器更容易找到它们的用武之地。”他预测说。推动应用光纤激光器的重要技术是使它们“一致地”运行,怀尔德特说,这意味着它们需要以相同的波长工作,并且可以增加它们的功率。
美国空军空中作战司令部的约瑟夫•斯卡杰上校说,B-1型轰炸机的试验与论证应该在今后几年内进行,不过美国空军对此并没有一个确定的时间表。
虽然美国空军并没有“排除”在未来的机载系统中使用化学激光器,但目前化学激光器的成本、重量以及复杂性使得其在近期内不会成为优先的项目,斯卡杰说。
这并不是说,化学激光器在未来10年内就不会有投入使用的可能性了。波利科夫斯基女士指出,激光在地面的应用中,其重量和体积的问题远没有在飞机上的应用那么多,兆瓦级的化学激光器在弹道导弹防御系统或者空军基地防御中将非常有用。
斯卡杰说,由于多种原因,目前美国空军对作战用激光武器的预算并不多。
“我们与我们的科学和技术合作伙伴积极参与开发合适的计划,以确保空军研究实验室能够进行我们的优先发展项目。”斯卡杰说。空军空中作战司令部要保证其优先发展项目被空军研究实验室和国防部高级研究计划局了解,以便“他们对科研经费进行合适的投资。”他补充说。
斯卡杰说,过去对激光能力作出了一些承诺,特别是对机载激光武器项目,但是其可能的服役日期总是拖延,结果使不少人对此产生了怀疑。他说,他在空军空中作战司令部的一项工作,“就是向那些激光狂热者说明,激光还需要一定的时间才能够被应用到飞机上。要知道在使激光工作和使激光在飞机上工作这两者之间存在着巨大的差异。”
虽然斯卡杰认为美国空军最终会达到这一目的,但是“我们不能在关于时间范围或能力方面作出过多的承诺。我们必须要让这项技术适当地发展。”他补充说,他并不相信国防部或美国空军的领导人对激光领域有“过高的期待”。“他们希望激光和定向能能力稳步地发展,我认为我们有一个很好的计划,并且已经有高级领导参与到我们制定的计划中来了。”
诺斯罗普·格鲁曼公司定向能系统部门的副总裁丹•怀尔德特说,在过去,本来有许多激光武器可以部署,但是却没有,这可能是因为成本太高,也可能是由于追求更加便宜、更好或更紧凑的系统的原因,“有时候,‘更好’是‘足够好’的敌人。”他断言。诺斯罗普•格鲁曼公司已经参与了一些有关项目,例如战术高能激光器(简称THEL),它主要由两大部分组成:一是追踪和锁定来袭弹头的高性能雷达;二是形状如大型探照灯的激光发射器。在试验时这些激光器展示了击落迫击炮弹和“喀秋莎”火箭弹的巨大威力。这个项目是与以色列合作进行的,以色列曾经遭受到类似武器的攻击。不过战术高能激光器从来没有在作战中使用过。
波音公司定向能系统部门的副总裁迈克尔•林恩指出,与其它技术相比,激光并不需要花费很长的时间来提供实用的、可操作的能力。
迈克尔•林恩说,“公平地讲,每个人都有权利嘲笑机载激光武器,因为它花费了10多年的时间和巨大的成本,结果最终成为了一个展示项目”,现在也被放弃了。
但是迈克尔•林恩也指出,美国海军的“宙斯盾”弹道导弹防御计划开始于20世纪70年代,直到最近才成熟:F-22型战斗机也是不久前才完全交付,而它的起源可以追溯到1984年。“所以……定向能技术与这些先进的技术(例如隐形)之间并没有很大的不同”,并且它的发展需要的“预算要少得多。”
美国空军太空与导弹系统中心的指挥官埃伦•波利科夫斯基女士说,人们对机载激光武器项目产生怀疑是必然的,至少现在是这样。但是,“我认为我们的研究工作正在取得进展,并且距离实现目标已经越来越近了。”
波利科夫斯基女士说,在激光武器领域有两项广泛的任务需要完成。第一项任务,“我们仍然需要探索它的真正应用之处,以确定利用这项技术进行最有效打击的目标。”第二项任务,“我们必须了解这个问题,就是激光从飞机上发射出来的时候能够造成什么样的伤害。这与机载激光器的功率具有很大的关系。”
波利科夫斯基女士对一种混合激光器——二极管泵浦碱金属蒸气激光器系统(简称DPAL)持乐观态度,这种激光器系统把电力和化学激光结合在一起,可以产生100千瓦的功率。这样高的功率水平使得它具有很高的应用价值,她说。这样的一种系统可能在未来5年之内就能够投入使用。
波利科夫斯基女士认为发展激光武器的关键突破点将是研发出更高效的激光。如今的系统通常只能够产生15%的激光功率,其余85%是热量。这意味着功率的输出与输入相比相对较弱,并且会产生需要消除的大量热量。
波利科夫斯基女士说,激光效率要达到目前效率的两倍或者以上——30%至40%——将会是个“巨大的数目”。 “我认为这也是我们需要继续投资的一个关键领域。”她说。
当被问及美国是否在激光技术领域保持领先地位时,波利科夫斯基女士警告说,美国不应该假定自己在这方面具有领先的科学优势。“世界其它国家正在迎头赶上,并且在某些情况下,也许它们……更先进一些。”她承认。
美国也培训了那些来自世界各地的科学家和工程师,他们学成之后回到了自己的国家,增强了本国的科技力量,波利科夫斯基女士说。 江苏利工集团、冶金工业部钢铁研究总院靖江不锈钢泵阀厂主要生产:核电泵CAP1400/ACP1000、核电泵CAP1700/ACP1000,耐腐蚀泵,化工泵, 耐腐蚀合金泵,IH化工离心泵,IN保温泵、GZ高质化工泵、JINB熔融尿素保温泵,FJX强制循环泵,FSB氟塑料泵、IHF氟塑料合金泵,LJYA耐腐蚀料浆磷胺磷酸泵,UHB-ZK耐磨耐腐沙浆泵,FIR、CYBR、HRB、IHR高温高压印染泵,WFB无密封自控自吸泵、ZXB、ZW无堵塞自吸泵,ADQX小流量高扬程切线流程泵,WB不锈钢旋涡泵,JF付压耐腐蚀泵,AH、ZM耐腐蚀渣浆泵,WGZ、FSJB、LJB无泄漏化工离心泵,AY型离心油泵,G、GNF单螺杆泵,FCB齿轮泵,HJ碱泵,IJ碱泵,IHE耐腐蚀泵,HCZ化工泵,AFB、FB化工耐腐蚀离心泵,TL脱硫泵,CPN碱泵, IEC稀酸泵,SAJ化工流程泵、SZA化工流程泵、SCZ化工流程泵、SZE化工流程泵、SDZA化工泵、SPP浆液化工流程泵,HTCN悬臂式液下泵,RY高温熔盐泵,FY、HYF、FYB耐腐蚀液下泵,YL型长轴耐腐蚀泵液下泵, SLY型多级长轴液下泵,DF多级耐腐蚀泵、GDL多级耐腐蚀泵,YL压滤机专用耐腐蚀泵,BA石油化工流程泵,BR重工位石油化工流程泵,BMA石油化工流程泵,BMRS石油化工流程泵,BMRD(Z)石油化工流程泵,OHF/C石油化工流程泵,VSD立式多级泵,VDD立式多级泵,核电余热排出泵,核电中压安注泵,核电SWS厂用水泵,CVS化容补水泵,正常余热排出泵,高速磁力泵,四氯化钛专用磁力泵,海水淡化泵,DM隔膜泵,U型化工离心泵,FAX化工混流泵,废酸浓缩循环泵,自平衡多级泵,WQ潜污泵。ISG、IHG衬氟管道泵,带联轴器管道泵,磷化液涂装泵, 江苏双达集团破渣机,非金属合金泵,阀门,一、二类压力容器,热处理配件,食品机械,离心铸管,钢衬四氟管道、钢衬玻璃、陶瓷管道,双组份无溶剂环氧树脂管道、钢衬聚氨酯复合管,钢衬塑复合管及泵配件(机械密封等). 利工泵阀,江苏靖江不锈钢泵阀厂,国营靖江不锈钢泵阀总厂,靖江泵阀集团,靖江泵,靖江化工泵,氢氧涡轮泵,氧涡轮泵,氢气涡轮泵,重庆水泵,重庆化工泵,重庆利工、重庆水泵集团,江苏泵阀集团,耐腐蚀材质有美国标准316、316L,日本标准304、304L,F46,CD-4MCu,2205材质、双相不锈钢、K合金,哈氏合金,Ti合金,蒙乃尔合金,904、825、Mo2Ti等耐腐蚀材料。023-63847411 023-63706909