航母上安装激光武器

风清扬斈 4年前 (2016-07-19) 网络资料 1500 0

预留电容 美考虑为“福特”级航母上安装激光武器

美国海军CVN-78“福特”号航母效果图

随着激光技术的成熟,美国海军领导人计划采用多种激光武器,以协助现有的导弹装备共同实行航母防御。据美国军事网站2015年6月16日报道,海军高级官员称,海军可能为最新的“福特”级航空母舰安装多种激光武器,以击落来袭导弹并最终提供进攻火力。

发端于冷战,美海军与激光武器结下“不解情缘”

自20世纪60年代第一台激光器问世以来,世界各军事强国就开始致力于发展高能激光武器,以期将激光武器应用于战场。冷战期间,前苏联海军就曾用激光器致盲北约飞机机组成员和直升机飞行员;英国也曾基于工业激光器研制了激光炫目系统,并在1982年的马岛海战中首次应用,随后还将其作为辅助性武器和非致命性自防御手段,装备英国海军舰艇奔赴海湾战争。这些激光武器主要是低能固态激光器,用于干扰即“软杀伤”用途,具有功能和威力上的局限性。

与此同时,在“硬杀伤”激光武器方面,美海军从20世纪70年代开始研究武器级高能激光器,将重点放在了可实现更高能量级的化学激光器上。1978年3月,由美国汤普森·拉莫·伍尔德里奇公司开发的演示实验样机—— 海军先进化学激光器进行了首次试验,波束控制设备采用了休斯公司研制的海军位置跟踪器。试验中,该样机成功在弹道垂直方向击落了低空、高速飞行中的“陶”式导弹。

1983年,高能激光器的开发改由美国国防高级研究计划局接管,海军则主要负责管理高能激光系统试验场项目。1989年,该项目成功用激光在垂直弹道方向击落了一架以2.2马赫速度飞行的BQM-34靶机,但随后进行的来袭目标对抗试验却以失败告终。之后很长一段时间,激光带来的“热晕”效应始终无法得到解决,不仅不能满足为舰艇提供自防御能力的要求,而且上述化学激光器因含有剧毒化学物质并会产生危险的废水,受到美国海军内部的批评,认为其并不适合在舰艇上使用。

20世纪90年代,随着固态激光技术的进一步发展,其产生的激光束能量逐渐达到与化学激光器相当的千瓦级,重新唤起了美海军的兴趣。固态激光器更加安全,而且稳定性好、体积较小,具有良好的舰载化前景。但与化学激光器相同,固态激光器同样存在大气中传输衰减的问题。因此,美海军将研究的重点放在如何降低激光传输的能量衰减问题上。分析发现,要彻底解决该问题,必须实现激光波长在不同大气环境中的自由调节,而自由电子激光技术恰具这一特性,在美海军当时发布的高能激光器路线图中,将自由电子激光技术确定为未来最具发展潜力的舰载激光武器技术。

自由电子激光器输出功率可达兆瓦级,较固态激光器千瓦级输出功率有着不可比拟的优势,但也带来了系统体积庞大、配套设备不成熟、防护要求高等一系列技术难题,短期内无法达到舰载化的要求。为了尽快发展出可在舰艇上部署使用的激光武器,美海军继续推进自由电子激光技术长期开发和应用研究,加大对固态激光技术的投入,并启动了固态激光武器系统的研制工作。

激光武器应用潜力巨大,但仍需克服多项技术难题

舰载激光武器发射使用成本约为每发1美元,而美海军近程防空拦截导弹发射成本为100-140万美元,远程防空和反导导弹的发射成本更高达数百万美元。因此,美海军在攻击成本较低的飞行目标时,使用激光武器可大大提高费用比,且有利于降低舰艇的采办成本。常规舰载武器系统只能装备数量有限的拦截弹,一旦用尽则需要重新装填,必然影响作战响应时间。而由电力驱动的激光武器只要连续供电且具备持续冷却能力即可实现不间断的目标拦截。因此,激光武器在理论上可拥有无限弹药,使舰艇自防御能力更强。激光束以光速直线传播,可在一瞬间命中目标。因此,激光束更容易集中在目标的某个特定点上,在数秒时间内造成巨大伤害。

激光武器不仅能精确打击,且发射的光点尺寸直径仅为数厘米,攻击目标后一般不会对周围物体造成伤害。此外,海军舰艇在近港口海域使用近防武器时,未能命中目标的炮弹掉落下来可能对港口区域造成连带毁伤,因此其使用也受到一些限制。激光武器可有效解决这一问题。据美国海军分析,在作战使用中,将舰载激光武器系统融入现有常规舰载武器装备体系,用舰载激光武器对抗首波诱饵弹攻击,并将节省下来的拦截弹和近防武器弹药用于攻击下一波更猛烈的来袭目标,这种分工明确、多层重叠的防空火力网,可使舰艇防空、反导的理论拦截率达到99%。

舰载激光武器系统较常规武器具备一系列优势,但同样存在许多技术难题。首先是在大气中传输衰减的问题,造成其射程受大气的影响,不具备全天候作战能力。目前对激光在大气中传输应对湍流和“热晕”效应的探索和研究正在进行中。其次是跟踪瞄准难度大的问题。目前国际上正在开展红外跟踪、电视跟踪和激光雷达等光学跟踪技术的研究,重点放在激光雷达跟踪系统研究。再次是抗饱和攻击能力差。由于激光束一次只能攻击一个目标,在一定时间内,激光虽然可以摧毁较多目标,但单个激光武器如果对抗多种武器同时来袭的饱和攻击,则存在较大难度。最后是难以击毁装甲目标和旋转运动目标的问题,尤其是随着射程增加,光束在目标上形成的光斑也越大,激光功率密度随之降低,杀伤力减弱。

除了上述方面,舰载激光武器持续射击时需消耗巨大的能量,必须配备储能系统,且对舰艇动力系统的要求很高,当前美军大型水面舰艇最新采用的综合电力系统和新型核动力装置提供了很好的基础。此外,目前舰载激光武器系统的体积仍然较大,过多的占据“寸土寸金”的舰上空间,其较大的重量也将增加船体吨位,存在影响舰船的电磁兼容性、降低舰船隐身性能、造成冷却系统超负荷运转等问题。

美“福特”级航母为激光武器的“落地生根”预留电力容限

到目前为止,激光炮所发挥的作用仍属想象。莫斯称,激光武器表现出来的技术奇迹令人震惊:移动舰只发射的激光光束威力巨大。不久的将来,海军可能无需为其军舰加装那些笨重而危险的导弹和弹头。无弹药限制的激光武器系统可提供无限防御能力。虽然加装这种系统要耗费4000万美元,但“扣动扳机”的成本几乎为零。出于功率和冷却的需要,当前的定向能武器技术都意味着其装置十分巨大而沉重,但是该技术正在快速发展中,一些降低体型的设计理念已经出现,空战指挥官、海军少将麦克•莫纳兹尔说。莫纳兹尔说:“航母上只能装配有限数量的导弹和装置,如果能够安装成本更低的定向能量武器,总体成本就能显著下降,同时航母的防御水平还能得到显著提高。航母是安装定向能量武器的一个绝妙平台,现在它被用作防御目的,但随着技术的进步,你将会看到进攻性的激光技术的出现。”

“福特”级航母是新一代核动力航母。从2007年美国海军与诺·格公司签署的系列合约看,首舰“福特”号航母最初预算为137亿美元,目前其成本还在攀升,已成为美国乃至世界海军史上造价最高的航母。“福特”号全长333米,宽40.8米,拥有巨型飞行甲板,排水量约10万吨,载员2500到2700人,堪称“超级航母”。“福特”号指挥系统将采用更先进的C4ISR系统技术和自动化设备,全面支持美军的网络中心战能力,可与其他武器和军种间实现“互联、互通、互操作”,并将广泛采用电脑显示器、个人数码助理和掌上电脑等替代操作人员目前所使用的手册和参考资料,以方便操作人员日常保存、查找等使用。由于它大量采用无人操作装备,舰员的个人生活空间将会有所增大。

“福特”级航母同样需要充足的电能以支撑其新型电磁弹射器、双波段雷达、先进的制动装置及其他电气设备。莫纳兹尔说:“‘福特’级航母为未来设计预留了充足的电力容限,因为我们看到越来越多的电气装置正在到来,该航母还设计有能够将电能导出反应堆并以一定水平进行存储的电能存储功能,让我们能够在需要时取出所存储电能以操作独立设备。”“福特”号采用新型A5W压水堆核动力装置,功率比“米兹”级增加25%以上,使用13800伏的配电系统,可产生3倍于“尼米兹”级航母反应堆的电力。在“福特”号预计50年的全寿命期内,A5W型压水堆不必更换堆芯。这种新型核动力技术,虽然一次性投资较大,但大大延长了动力系统的寿命,使单位价格变得相对低一些。

“福特”号彻底摒弃了以往航母的蒸汽弹射器,启用电磁弹射器。这种弹射器带来的最大好处是:舰载机日出动量将大幅提高,每日正常出动飞机可达160架次,高峰时可达270架次,远高于现役航母每日正常120架次、高峰时220至240架次的出动量。此外,“福特”号将大量装备无人机。这些无人机将装备精确制导武器执行精确打击任务。

“福特”号的超级还体现在它的设计和加工过程。建造“福特”号,像组建一个三维拼图,与早年用墨水绘图并制造同等尺寸木头模型的“尼米兹”级航母不同,美国工程师在“福特”号设计建造过程中只需戴上一副特制眼镜,在舰船电脑辅助设计中心对着大屏幕就可完成设计。展现在虚拟屏幕上的所有航母舱室三维模型里,每个元素都清晰可见:泵、管道、垫片和螺栓。工程师给每个数字零件都编了号,还标明了供应商。设计完成后,设计师们将图纸数据输入电脑,传输到各地的加工厂。接着,“福特”号从虚拟世界回到现实。难怪有人曾感叹:“建造一艘航母不亚于建造一座城市。”(窦豆/谢武)

新华网北京8月10日电 据新华社客户端报道,未来作战时,舰载激光武器系统可能会被纳入到舰载防御武器体系之中,与常规的防御性武器协同使用。舰载激光武器重点对抗敌方发出的诱饵弹、无人机或水面舰船,接下来发射拦截导弹和近防武器弹药用于攻击下一批次目标。这样,可有效形成多层次的防空网。

近日,美国媒体称,美国的下一代航空母舰很有可能配备多种激光武器和定向能武器。与此同时,美国海军高官也表示,正在研究新一代“福特”号航母上配备舰载激光武器以提升作战实力的可能性。消息一出,外界纷纷猜测:这种武器系统将有何威力?将会执行哪些任务?

  研发已有多年

美国海军早在上世纪七八十年代就开始试验兆瓦级的化学激光武器。不过,由于化学产品在舰载使用时存在着巨大的有毒物质扩散风险,且“热晕”效应始终无法得到解决,科研团队转而开始研究能量更低的纤维固态激光武器,这种激光武器稳定性好、安全可靠,适合于舰载。

除此之外,美国海军还攻关了包括板条固体激光器和高功率自由电子激光器在内的多种激光武器技术,但都由于难度过高和种种限制而相继搁置。

2010年,美国海军立项开发LaWS激光武器系统,被定性为用来对抗低空无人机、小型水面舰船和非对称威胁,应用了固态激光阵列技术,可产生15~50千瓦的激光束。该系统有高能量和低能量输出两种工作模式,前一种用来打击目标,后一种用来发出警告。

2014年夏,LaWS系统被安装在美国海军“庞塞”号两栖船坞运输舰上进行为期一年的测试。据悉,美国海军为LaWS设定的短期目标是近程防御作战,远景目标则是能够发射能量更高的激光束来击毁反舰导弹。

当然,LaWS舰载激光武器系统扮演的角色是舰载防空导弹和近战武器之类的防御武器系统的有力补充,并不是要取代它们成为主流武器。

LaWS的缺点是激光在大气中很容易受到不良气象条件的干扰,在衰减后效率会大幅降低。并且,舰载激光武器需要由操作人员视距内发射,持续将激光束对准目标,无法拐弯,只能“走直线”。

 美国华盛顿最新消息,美国最先进的福特号航空母舰将再次推迟交付6-8个星期,消息称,福特号在海试前将进行更多的测试。作为集美国最先进技术于一身的超级航母,福特号近期频繁曝出不利消息,正在研发国产航母的中国应当能从中有所借鉴。

  美媒称,建造福特号航母的纽波特船厂曾宣布将在2016年3月31日交付该船,但是美国海军发言人称,交船日期已经延迟到5月中下旬,具体日期视测试情况而定。美国海军方面同时声称,任何与延期相关的费用都在造船预算内并且不会超过120.87亿美元的预算上限。但是美军并未透露是何种测试导致了福特号再次延期交付。

  据称,目前福特号航母已完成93%的建造进度,该级航母将取代已经退役的企业号航母和尼米兹级航母,福特级航母的第二艘肯尼迪号已经在建造之中,而第三艘企业号还处在立项的最初阶段。

  美媒称,目前福特号航母已经引起了相当的敏感关注,在10月1日,美国参议院军事委员会将就该船举行一次听证会,该委员会主席麦凯恩对福特号成本的攀升越来越不满,奉他之命,美国海军正在研究大型船舶设计的替代品。

  最为全球最强的大型水面舰艇,福特号的服役必定会对包括中国在内的各国海军产生巨大冲击,福特级航母堪称美国海军几十年来技术积累和作战思考的集中成果,在该船的身上运用了电磁弹射、隐身设计、新型反应堆和电气系统等众多先进技术,未来还计划装备高能武器如激光武器、电磁轨道炮等。中国国产航母正在紧锣密鼓的研发之中,通过对该船的研究,无疑将更好促进国产航母的发展。

  国产航母如何借鉴福特级航母的先进设计思想?具体来说,首先要关注的就是在福特级身上体现的“全电推进”概念,未来舰艇对于能源的需求越来越高,新型推进系统、电子设备、高能武器和电磁弹射等装备都是“用电大户”,鉴于此,中国应该尽快推进国产舰艇综合电力系统的研发进度,将其应用在未来航母上,最终实现中国海军舰艇全电舰艇化。而据公开报道,中船重工武汉712研究所在船舶综合电力推进系统的自主创新中取得了重大进展,实现了单轴推进功率20MW以下船舶电力推进系统的全部国产化,可以满足10000吨级以下舰艇的配套,但是航母所需的大型电力推进系统尚在发展之中,距离美国还有较大差距。

  其次,目前世界各主要强国都在研制高超音速飞行器,凭借5马赫以上的高速突击,未来的“航母杀手”将有能力在航母作战半径外对其发起打击,而现有的防空武器届时很可能失效。因此,中国未来航母应当具备抗击高超音速防区外攻击的能力,为此应大力发展激光武器、电磁轨道炮等高能武器。

  福特级航母的出现实际上为未来航母的发展指明了方向,虽然由于我国国防政策战略的不同,并不一定要全盘照搬福特级的思路,但是通过对福特级的跟踪研究,肯定有利于中国国产航母的发展。与美国相比,中国航母还处在襁褓之中,中美之间的差距甚至可能还在30年之上,但是认清差距并不可怕,有危机感才会产生动力,福特级航母如同一面镜子,照出了中国军工的不足,更照出了中国军工广阔的前景。

 香港《南华早报》4月26日文章,原题:事过境迁 如果问6岁的男孩或者好莱坞编剧,他们会说激光枪一直在军事中发挥核心作用。是的,到目前为止它的作用一直停留在想象中。军事规划者还没有明白这些新发明的全部意义,然而一旦激光武器成熟,它们可能会使我们现在很多最可靠的军事资产被淘汰。

  在我们有生之年,战争显然变得越来越陌生。机器人代替人类承担某些军事职能,无人驾驶的机器在数量上很快将超过有人驾驶的飞机、舰船和车辆。互联网可能是最重要的一个战场,因为网络战小组发动的虚拟袭击有能力摧毁整个国家的关键基础设施。

  鉴于过去10年的创新完全改变了我们的日常生活,人们不应对技术的变革力量感到惊讶。令人惊讶的倒是一些国家的理念,继续用过时的方案应对现代的问题。中国的首艘航母是一个绝佳的例子。

  为了让自己也装备这只军事“恐龙”,北京花费数十亿美元,投入大量时间。当中国拥有具备真正作战能力的航母战斗群时,这些“恐龙”在危险的新世界中——一个充满激光武器、无人机、电子威胁和超音速导弹的世界——将走向灭绝。

  无论如何,现在是和平时期,北京必须进行思考。作为一个军事概念,航母还远没有完结:就在最近,美国开始建造新型超级航母,其他国家也是如此。但当谈到航母发展时,中国正在加入到和美国的长跑比赛中,而美国已经跑了60圈。同时,新技术将使过时的系统很容易被代替,甚至很容易被摧毁。

  中国军事现代化真正表现优秀的地方在于研发未来系统。在网络战争、无人机、空天飞机和下一代导弹方面,中国处于世界领先。它们或许没有航母在新闻当中看起来那么“性感”,但这改变不了一个事实:激光武器而不是笨重的老旧舰船,将主宰军事战场。(作者特雷弗·莫斯,陈一译)

震惊!中国“扑灭性激光武器”遭暴光 引发全世界惊愕

  这类隐蔽科技,并包括今朝咱们已经知的那些。和咱们一直猜想的那末加倍隐秘与神秘的科技。这里包括了中国由地面成长而来的天体可挂载屏障激光系 统。再有,美国国防部,空军战略成长谍报中间。NASA部分。屡次发明与证明,中国再地面端施行对付美国卫星入地轨道的激光照射。


  而这类激光是中国长期研制的一种年夜功率扑灭性激光武器。他可以致使卫星的刹时废弃。可以等闲击穿战略导弹的扶引头部门再割裂制导前端,被高速据能所废弃。而使患上导弹彻底失往中段割裂分导。

  中国曾经先容了的一辆中国产96型坦克车上,试验性安装了一部年夜型地面载体激光眩目武器。它是用于至盲来自任何可见与非可见光源的照射。可以再刹时捣毁诸 如“微光夜视”,“激劳驾速”“光学探测”等多种方针。今朝,据猜度他的现实作战间隔可以到达1-2千米。仅低于美国再80年月中期完成的“手术刀”体系 40米。而射高角度与美国几近持平。


  核动力航母。这是咱们几近可以彻底预知的。中国今朝拟定制作的首批航母是满载排水量 46000- 52000吨级的通例动力母舰。可是这其实不是中国的终极方针。而通例动力母舰的延续性摆设必要损耗很年夜的能源。而能源偏偏是今朝中国与美国争取的核心问 题。中国自1993年就已经成了石油静入口国度。是以,摆设为来的航母舰队,所必要的巨大的石油储蓄。对付今朝中国的严重的能源问题来讲,他们是没有法子 绝快解决的。

  是以,他们制作核动力航母的需求是确定也是必然的。而首批航母制作数目可能仅有1-2。加上初期从俄罗斯采办的已经经报废的“瓦格良”训练母舰共计3艘。而即使是解决台湾"

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