美以联合发展高能激光防空武器

任国光１９９６年２月９日，美国陆军在白沙导弹靶场用高能激光成功地击落了

两枚俄制近程火箭。这次试验是美国与以色列联合实施的鹦鹉螺计划的一部分。鹦鹉螺计划是通向战术激光武器的第一步，旨在评估激光作为战术防空武器对付火箭弹、迫击炮和无人驾驶飞行器的可行性。如果试验获得成功，美国陆军将把目标转向战术高能激光武器。美国陆军期望在几年内进行先期方案技术演示验证，使战术高能激光系统具备应付突发事件的能力，而且军队在必要时能使用它。按照美国陆军的计划，战术高能激光系统将在２００１年完成，基本上与其它高技术计划（如军级地空导弹计划）同步。最近，以色列与黎巴嫩真主党游击队发生的冲突，促使以色列利用美国的高技术加速发展战术反导武器，并与美国签署联合声明，提出在１９９８年研制出固定发射阵地的激光武器。

一、美以联合发展高能激光防空武器的需求各不相同

随着科学技术的发展，导弹和航空器的速度越来越快，命中精度越来越高，杀伤力越来越大，作战更加灵活。这不但对一些固定目标，而且对地面部队构成了日益严重的威胁。

国陆军在过去几年里进行的防空和反导弹研究发现，近程火箭对地面部队造成了巨大的威胁。空中近程火箭攻击武器目标多，超低空飞行，速度快，因此防空武器必须要满足反应时间短、应变能力强和命中率高等要求。现有防空武器由于反应慢，作战不灵活，特别是无法对付饱和攻击，因而不能适应现代防空作战环境的要求。

目前的高炮和导弹防空系统反应速度慢，需要进行费时的目标航迹跟踪和计算射击提前量。另外，由于必须在速度限定的时滞之后才能进行效果评定，因此一旦射击出现偏差造成脱靶，防御系统往往来不及做出反应。特别是近程导弹，总的飞行时间一般仅为３０秒左右，因此防御近程地地导弹非常困难。高炮和导弹防空武器的另一个弱点是命中率不高，一般只有６０％～７０

％，因此往往采用双发齐射，这不仅大大降低了效费比，而且难于对付多个目标，而激光武器则正好具有反应速度快和杀伤率高的特点。激光以光速攻击目标，可以不考虑射击提前量，而且目标的机动性也不会影响激光器的性能。激光武器的杀伤率非常高，一旦锁住目标，就能将其摧毁或破坏。白沙靶场的高能激光试验武器系统自１９７７年打靶以来，杀伤概率达到１００％。激光型防空武器的另一个重要优点是单发成本相当低，每发仅１０００～３０００美元，因此用它来对付在全世界扩散的“廉价低空飞行器”大有好处。这些廉价武器，特别是巡航导弹，其制造和获得比弹道导弹便宜、容易，采用高级昂贵的反导系统来对付它不值得。同样，使用战区高空防御武器或其它昂贵的拦截器来对付近程火箭也得不偿失。另外，由于美国陆军的军级地空导弹计划一直面临困境，这就给激光防空武器提供了更好的前景。

对以色列来说，与美国联合开发战术高能激光系统的目的不是用于战争，而是用于军事行动。近程火箭尺寸孝价格便宜而且容易隐藏，它能对军事基地和居民区造成严重的破坏，已成为恐怖组织选择的武器（例如黎巴嫩的真主党就经常采用火箭弹攻击以色列）。由于用激光武器防御近程火箭效费比高，而且一般的导弹防御系统又难于击落近程火箭，所以以色列对用高能激光武器对付近程火箭很感兴趣，参加了美国陆军的鹦鹉螺计划。据报道，以色列准备用这种激光防空武器对付像前苏联的喀秋莎一类的火箭弹。目前美国和以色列都追加了研制经费，这有可能使以色列成为部署激光武器的第一个国家(虽然前苏联在８０年代研制了机动的战术激光防空武器，但它并未部署)。

二、鹦鹉螺计划

鹦鹉螺计划是一项杀伤力试验计划，用于评估高能激光防空这是俄制火箭弹头被激光照射（左图）后弹头爆炸（右图）的情形武器对付战术威胁的潜力。它是陆军研制高能激光防空武器计划的第一步。该计划是美国陆军和以色列国防部的合作项目，１９９５年进行了地面试验，１９９６年进行了飞行试验。１９９５财年美国投资２５０万美元，以色列投资９０万美元。１９９６财年美国投资５００万美元，以色列投资１００万美元。以色列除了提供部分经费外，还提供靶子和其它的试验设备。１９９５和１９９６年进行的试验获得了巨大的成功，使该计划取得了重大突破。美国国防部认为，试验证明激光摧毁近程火箭是可行的，而且成本比其它反导弹计划要低得多。美国陆军认为战术高能激光系统随时准备进行先期方案技术演示验证，关键是经费问题。

鹦鹉螺杀伤力试验计划的目的是要确定摧毁一特定目标——近程火箭需要多少能量，以及如何使目标遭到破坏或失去作用。另外还将确定激光系统的作用距离，反应速度以及该系统重新瞄准（转向另一个目标）所需的时间。试验所得到的信息将用于系统的方案设计，并将用于美国陆军的战术高能激光系统的设计和战术确定。地面试验和飞行试验都在白沙导弹靶场进行，试验所用装置包括高能激光系统试验设施的一些激光器（如中红外先进化学激光器）以及脉冲激光易损性试验的一套设施。在试验中为了模拟小型机动战术激光系统，只使用了中红外先进化学激光器的一小部分功率。

在１９９５年进行的试验中，采用捆绑着的近程火箭弹作靶子，用中红外先进化学激光器和新型计算机控制跟瞄的海石束定向器发射的激光照射靶子，以确定摧毁目标所需的光束功率。其它试验包括在战术作战距离（即典型

的防空范围）内进行捕获与跟踪，瞄准与跟踪，以及照射与再瞄准。１９９５年的地面试验获得了成功。美国陆军空间和战略防御司令部认为试验结果非常好，取得了重大进展，已成功地确定了摧毁这类目标所需的光束功率。

试验结果证实了模拟预测，为下一步的飞行试验提供了必要的数据。１９９６年２月美国陆军在白沙导弹靶场用激光进行了打飞行目标的

试验。２月６日，先用惰性装药近程火箭弹进行试验，结果表明激光成功地与试验弹进行了交战，为实弹试验提供了所有的信息。２月９日，高能激光系统试验装置成功地击落了两枚ＢＭ2 ２１型火箭弹。这是有史以来第一次激光与飞行中的“真”火箭交战。激光束瞄准目标，并保持了足够长的时间，烧穿了弹头的厚钢外壳，使这枚火箭弹在射中目标之前就被激光击中而爆炸。摧毁弹头仅用了几秒钟，然后不到１秒钟又瞄准了一个新的目标，重新瞄准仅仅需要把一面反射镜快速地稍动一下。本文给出了试验打靶的照片。由于近程火箭的横截面非常小（如ＢＭ2 ２１火箭弹的直径为１２２毫米），激光照射整个目标，就像用散弹枪打飞靶一样。

试验取得完全成功，从而结束了鹦鹉螺计划的关键阶段。下一步将要发展能摧毁近程火箭的样机激光武器，这将是一个全系统样机，包括能探测近程火箭和迫击炮弹的高灵敏度、高精度雷达。由于像喀秋莎这样的小火箭弹横截面非常小，飞行时间又短，因此关键的问题是其能否尽早地被雷达跟踪，使激光束有足够的时间照射并摧毁它。美国弹道导弹防御局并未直接参与这一计划，因为对付从近程发射的小火箭并不在其任务之内，但该局也非常关注这次试验。

三、战术高能激光系统

研制战术高能激光系统是鹦鹉螺计划的下一步。美国陆军空间和战略防御司令部在 1995 年概述了战术高能激光系统的轮廓。战术高能激光系统将用来对付军级地空导弹计划所无法应付的、更接近点目标的威胁。它的防御区域小，主要防御巡航导弹、反辐射导弹、近程火箭、无人驾驶飞行器和直升机以及穿透其它防御网的近距离点目标，保护前线附近的军队集散地和城市，或起反恐怖作用，保护军事基地和居民区。该高能激光系统的硬杀伤距离是１公里，而对传感器的杀伤距离可达１０公里。激光器的发射率为每分钟１０发。美国陆军估计建造战术高能激光系统工程样机的费用在１.６５～１.７５亿美元之

间。根据美国弹道导弹防御局最近完成的成本与作战效能分析表明，战术高能

激光系统的生产成本是每台约 2000 万美元。

战术高能激光系统将把一台化学激光器安装在布雷德利战车或一辆重型卡车上，一次能携带发射５０次的化学剂，可用Ｃ2 １３０运输机送到各地部署。该系统一到指定位置就能作战，它将在现有的防空和战区导弹防御战斗管理的永久设施中工作，并可利用已有的后勤保障系统。

齐射的火箭炮系统能在几秒钟内向一个小区域发射２０枚无控火箭弹。战术高能激光系统的作战方案是，设想用４～６个车载激光防空系统组成的连队，摧毁这种高密度的火箭弹，一个连队能对付几百枚火箭弹。ＴＲＷ公司期望把这种激光防空武器纳入美国陆军的其它防空体系中，如战区高空区域防御系统、爱国者和中远程防空系统。该公司还认为这种激防空系统能小型化到可以装在船只和直升机上。减小系统尺寸的一个办法是采用非冷却反射镜和

光学部件。高反射率涂层降低了温升，从而可以取消大而昂贵的水冷系统。战术高能激光系统所需的技术是现成的，并一直在利用模件进行演示

和验证某些保障分系统。这种技术适用于积木化，增加模块的限制是要使其成为一个机动的系统，并放在一辆战车上。关键问题是如何把一台战术激光器装在军用战车上。化学激光器使用化学燃料而不需要巨大的电源，有利于激光武器的机动化。由于近几年技术上取得的突破，据认为把几百千瓦的化学激光武器装在战车上并不十分困难。美国陆军空间和战略防御司令部认为只要保证经费，车载激光系统有可能在３年内建成。

战术高能激光系统项目在美国陆军目前的开支计划中还没有经费，１９９６财年国防拨款法案将提供５００万美元的启动经费。美国陆军已提出从１９９８年到２００１年战术高能激光系统每年拨经费１５００万美元，希望在１９９８财年开始方案技术演示验证计划，在２００１财年建成战术高能激光系统的先期技术演示验证样机，随后开始初始生产。

四、多种方案大同小异

用激光高能武器对付小型火箭的想法不算很新，它以前就曾受到美国陆军空间和战略防御司令部的注意，只是到最近技术才发展到能解决这个问题的水平。美国陆军一直在进行些方案研究，想利用车载激光系统作为防空武器。美国陆军曾在１９９２年１０月要求 TRW 公司进行一项方案研究，评估激光防空武器的可行性。经过９个月的研究，ＴＲＷ公司得出结论，随着激光防空武器总装取得的进展和美国战略学说的转变，使得战术激光武器可能成为用于前沿防御的理想武器。他们提出的称为通用区域防御综合反导系统（Gardian）的激光防空武器，将用以对付快速、隐蔽、机动的空中目标，如巡航导弹、反辐射导弹、灵巧炸弹、集束式弹药、无人航空器、固定翼飞机和旋转翼飞机等。该系统将由４００千瓦的高能激光器和７０厘米的束定向器组成，能杀伤５公里区域内的硬目标，软杀伤达数十公里。系统的典型响应时间为１秒，发射率为２０～５０发／分，每发成本１０００美元。与战术高能激光系统一样，该激光器将安装在５吨重的轮式或履带式车辆上，并能用Ｃ2 １３０运输机送至各地。总的来说，战术高能激光系统与通用区域防御综合反导系统并无重大差别，只是作战距离稍有不同。前者的硬杀伤距离为１公里，后者为５公里，只不过激光器的功率小一些而已。看来战术高能激光系统是投以色列所好，争取到合作伙伴和部分经费，以成为美国发展战术高能激光武器的突破口。尽管这一发展是重要的，但它毕竟仅用于战场的近程防御系统，而不能解决中远程的防御问题。

另外，美国海军陆战队在１９９５年４月也完成了一份需要战术高能激光型系统的报告书，打算发展一种较轻、更机动的战术高能激光系统，将其安装在高机动多用途轮式车辆上。看来美国海军陆战队要建的激光武器系统，更像是最初的战术高能激光工程样机的改进型。像美国陆军一样，美国海军陆战队希望从１９９８财年开始投资研制这种系统。美国陆军认为，美国海军陆战队想成为一个参与者，两个兵种可以联合起来先研制装在５吨重车辆上的先期方案技术演示验证工程样机，然后美国海军陆战队再去发展更小和更轻的样机，这样可以缓解存在的经费问题。