隨著激光技術的成熟，美國海軍領導人計劃采用多種激光武器，以協助現有的導彈裝備共同實行航母防御。據美國軍事網站近日報道，海軍高級官員稱，海軍可能為最新的“福特”級航空母艦安裝多種激光武器，以擊落來襲導彈并最終提供進攻火力。

　　發端于冷戰，美海軍與激光武器結下“不解情緣”

　　自20世紀60年代第一臺激光器問世以來，世界各軍事強國就開始致力于發展高能激光武器，以期將激光武器應用于戰場。冷戰期間，前蘇聯海軍就曾用激光器致盲北約飛機機組成員和直升機飛行員；英國也曾基于工業激光器研制了激光炫目系統，并在1982年的馬島海戰中首次應用，隨后還將其作為輔助性武器和非致命性自防御手段，裝備英國海軍艦艇奔赴海灣戰爭。這些激光武器主要是低能固態激光器，用于干擾即“軟殺傷”用途，具有功能和威力上的局限性。

　　與此同時，在“硬殺傷”激光武器方面，美海軍從20世紀70年代開始研究武器級高能激光器，將重點放在了可實現更高能量級的化學激光器上。1978年3月，由美國湯普森·拉莫·伍爾德里奇公司開發的演示實驗樣機——海軍先進化學激光器進行了首次試驗，波束控制設備采用了休斯公司研制的海軍位置跟蹤器。試驗中，該樣機成功在彈道垂直方向擊落了低空、高速飛行中的“陶”式導彈。

　　1983年，高能激光器的開發改由美國國防高級研究計劃局接管，海軍則主要負責管理高能激光系統試驗場項目。1989年，該項目成功用激光在垂直彈道方向擊落了一架以2.2馬赫速度飛行的BQM-34靶機，但隨后進行的來襲目標對抗試驗卻以失敗告終。之后很長一段時間，激光帶來的“熱暈”效應始終無法得到解決，不僅不能滿足為艦艇提供自防御能力的要求，而且上述化學激光器因含有劇毒化學物質并會產生危險的廢水，受到美國海軍內部的批評，認為其并不適合在艦艇上使用。

　　20世紀90年代，隨著固態激光技術的進一步發展，其產生的激光束能量逐漸達到與化學激光器相當的千瓦級，重新喚起了美海軍的興趣。固態激光器更加安全，而且穩定性好、體積較小，具有良好的艦載化前景。但與化學激光器相同，固態激光器同樣存在大氣中傳輸衰減的問題。因此，美海軍將研究的重點放在如何降低激光傳輸的能量衰減問題上。分析發現，要徹底解決該問題，必須實現激光波長在不同大氣環境中的自由調節，而自由電子激光技術恰具這一特性，在美海軍當時發布的高能激光器路線圖中，將自由電子激光技術確定為未來最具發展潛力的艦載激光武器技術。

　　自由電子激光器輸出功率可達兆瓦級，較固態激光器千瓦級輸出功率有著不可比擬的優勢，但也帶來了系統體積龐大、配套設備不成熟、防護要求高等一系列技術難題，短期內無法達到艦載化的要求。為了盡快發展出可在艦艇上部署使用的激光武器，美海軍繼續推進自由電子激光技術長期開發和應用研究，加大對固態激光技術的投入，并啟動了固態激光武器系統的研制工作。

　激光武器應用潛力巨大，但仍需克服多項技術難題

　　艦載激光武器發射使用成本約為每發1美元，而美海軍近程防空攔截導彈發射成本為100-140萬美元，遠程防空和反導導彈的發射成本更高達數百萬美元。因此，美海軍在攻擊成本較低的飛行目標時，使用激光武器可大大提高費用比，且有利于降低艦艇的采辦成本。常規艦載武器系統只能裝備數量有限的攔截彈，一旦用盡則需要重新裝填，必然影響作戰響應時間。而由電力驅動的激光武器只要連續供電且具備持續冷卻能力即可實現不間斷的目標攔截。因此，激光武器在理論上可擁有無限彈藥，使艦艇自防御能力更強。激光束以光速直線傳播，可在一瞬間命中目標。因此，激光束更容易集中在目標的某個特定點上，在數秒時間內造成巨大傷害。

　　激光武器不僅能精確打擊，且發射的光點尺寸直徑僅為數厘米，攻擊目標后一般不會對周圍物體造成傷害。此外，海軍艦艇在近港口海域使用近防武器時，未能命中目標的炮彈掉落下來可能對港口區域造成連帶毀傷，因此其使用也受到一些限制。激光武器可有效解決這一問題。據美國海軍分析，在作戰使用中，將艦載激光武器系統融入現有常規艦載武器裝備體系，用艦載激光武器對抗首波誘餌彈攻擊，并將節省下來的攔截彈和近防武器彈藥用于攻擊下一波更猛烈的來襲目標，這種分工明確、多層重疊的防空火力網，可使艦艇防空、反導的理論攔截率達到99%。

　　艦載激光武器系統較常規武器具備一系列優勢，但同樣存在許多技術難題。首先是在大氣中傳輸衰減的問題，造成其射程受大氣的影響，不具備全天候作戰能力。目前對激光在大氣中傳輸應對湍流和“熱暈”效應的探索和研究正在進行中。其次是跟蹤瞄準難度大的問題。目前國際上正在開展紅外跟蹤、電視跟蹤和激光雷達等光學跟蹤技術的研究，重點放在激光雷達跟蹤系統研究。再次是抗飽和攻擊能力差。由于激光束一次只能攻擊一個目標，在一定時間內，激光雖然可以摧毀較多目標，但單個激光武器如果對抗多種武器同時來襲的飽和攻擊，則存在較大難度。最后是難以擊毀裝甲目標和旋轉運動目標的問題，尤其是隨著射程增加，光束在目標上形成的光斑也越大，激光功率密度隨之降低，殺傷力減弱。

　　除了上述方面，艦載激光武器持續射擊時需消耗巨大的能量，必須配備儲能系統，且對艦艇動力系統的要求很高，當前美軍大型水面艦艇最新采用的綜合電力系統和新型核動力裝置提供了很好的基礎。此外，目前艦載激光武器系統的體積仍然較大，過多的占據“寸土寸金”的艦上空間，其較大的重量也將增加船體噸位，存在影響艦船的電磁兼容性、降低艦船隱身性能、造成冷卻系統超負荷運轉等問題。

　　美“福特”級航母為激光武器的“落地生根”預留電力容限

　　到目前為止，激光炮所發揮的作用仍屬想象。莫斯稱，激光武器表現出來的技術奇跡令人震驚：移動艦只發射的激光光束威力巨大。不久的將來，海軍可能無需為其軍艦加裝那些笨重而危險的導彈和彈頭。無彈藥限制的激光武器系統可提供無限防御能力。雖然加裝這種系統要耗費4000萬美元，但“扣動扳機”的成本幾乎為零。出于功率和冷卻的需要，當前的定向能武器技術都意味著其裝置十分巨大而沉重，但是該技術正在快速發展中，一些降低體型的設計理念已經出現，空戰指揮官、海軍少將麥克?莫納茲爾說。莫納茲爾說：“航母上只能裝配有限數量的導彈和裝置，如果能夠安裝成本更低的定向能量武器，總體成本就能顯著下降，同時航母的防御水平還能得到顯著提高。航母是安裝定向能量武器的一個絕妙平臺，現在它被用作防御目的，但隨著技術的進步，你將會看到進攻性的激光技術的出現。”

　　“福特”級航母是新一代核動力航母。從2007年美國海軍與諾·格公司簽署的系列合約看，首艦“福特”號航母最初預算為137億美元，目前其成本還在攀升，已成為美國乃至世界海軍史上造價最高的航母。“福特”號全長333米，寬40.8米，擁有巨型飛行甲板，排水量約10萬噸，載員2500到2700人，堪稱“超級航母”。“福特”號指揮系統將采用更先進的C4ISR系統技術和自動化設備，全面支持美軍的網絡中心戰能力，可與其他武器和軍種間實現“互聯、互通、互操作”，并將廣泛采用電腦顯示器、個人數碼助理和掌上電腦等替代操作人員目前所使用的手冊和參考資料，以方便操作人員日常保存、查找等使用。由于它大量采用無人操作裝備，艦員的個人生活空間將會有所增大。

　　“福特”級航母同樣需要充足的電能以支撐其新型電磁彈射器、雙波段雷達、先進的制動裝置及其他電氣設備。莫納茲爾說：“‘福特’級航母為未來設計預留了充足的電力容限，因為我們看到越來越多的電氣裝置正在到來，該航母還設計有能夠將電能導出反應堆并以一定水平進行存儲的電能存儲功能，讓我們能夠在需要時取出所存儲電能以操作獨立設備。”“福特”號采用新型A5W壓水堆核動力裝置，功率比“米茲”級增加25%以上，使用13800伏的配電系統，可產生3倍于“尼米茲”級航母反應堆的電力。在“福特”號預計50年的全壽命期內，A5W型壓水堆不必更換堆芯。這種新型核動力技術，雖然一次性投資較大，但大大延長了動力系統的壽命，使單位價格變得相對低一些。

“福特”號徹底摒棄了以往航母的蒸汽彈射器，啟用電磁彈射器。這種彈射器帶來的最大好處是：艦載機日出動量將大幅提高，每日正常出動飛機可達160架次，高峰時可達270架次，遠高于現役航母每日正常120架次、高峰時220至240架次的出動量。此外，“福特”號將大量裝備無人機。這些無人機將裝備精確制導武器執行精確打擊任務。

　　“福特”號的超級還體現在它的設計和加工過程。建造“福特”號，像組建一個三維拼圖，與早年用墨水繪圖并制造同等尺寸木頭模型的“尼米茲”級航母不同，美國工程師在“福特”號設計建造過程中只需戴上一副特制眼鏡，在艦船電腦輔助設計中心對著大屏幕就可完成設計。展現在虛擬屏幕上的所有航母艙室三維模型里，每個元素都清晰可見：泵、管道、墊片和螺栓。工程師給每個數字零件都編了號，還標明了供應商。設計完成后，設計師們將圖紙數據輸入電腦，傳輸到各地的加工廠。接著，“福特”號從虛擬世界回到現實。難怪有人曾感嘆：“建造一艘航母不亞于建造一座城市。

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2015-0703