网传:东大开发200吨级兆瓦的战略激光拦截飞机,可以拦截高超导弹!
这几天网络上流传着极具前瞻性与震撼力的话题 —— 东大启动研发的 200 吨级、功率达兆瓦级的战略激光飞机,预计在 2030 年试飞。但搜遍网络,属于消息待确认。但运20B已经装备,93阅兵已经展示出高能激光器,那么也就是说明技术上不是啥问题。
在深入探讨这款战略激光飞机之前,我们有必要回溯一下机载战略激光器的历史渊源。
花旗国的 ABL 激光飞机,全称 Airborne Laser,即机载激光器,是弹道导弹防御体系中助推段拦截计划的核心部分,其研发历程曲折,却也为激光武器发展积累了宝贵经验,对于我们也很有借鉴价值;
20世纪 70 年代,美国空军就察觉到机载高能激光武器的巨大威力,1992 年,美国防部战略防御计划局正式提出机载激光器计划,目标是打造出能在助推段拦截并摧毁敌方战术弹道导弹的激光武器。随后,美空军飞利浦实验室联合洛克威尔和波音公司,着手进行概念设计。到了 1996 年 11 月,该计划正式启动,ABL 激光飞机以改装的波音 747 - 400F 飞机作为搭载平台。这一选择主要是看中波音 747 - 400F 强大的运载能力,能承载起整套复杂且庞大的激光武器系统。整个武器系统主要包含跟踪 / 高速目标截获系统、兆瓦级的化学氧碘激光器系统等关键部分。目标定位和追踪系统安装在飞机前半段,如同飞机的 “眼睛”,负责搜寻、锁定目标;兆瓦级化学激光器和能源系统则安置于飞机后部
其主激光系统由机身背部的兆瓦级化学氧碘激光器(COIL)产生,波长为 1.315 微米。激光器由 6 个互联模块构成,每个模块尺寸庞大,重量接近 3000 千克,内部结构极为复杂。杀伤用的高能激光束从机鼻转塔的窗口发射出去。每个杀伤脉冲持续时间为 5 秒,别看这短短 5 秒,其蕴含能量惊人,足以有效破坏导弹外壳。为了让聚焦的激光光束尽可能减少在空中气流影响下的功率减弱,克服大气折射和散射难题,ABL 激光武器采用了相关设计,由三个激光发射系统协同工作。一个是大威力杀伤激光系统,作为直接攻击目标的主力;一个是激光指示系统,由诺思罗普・格罗曼空间技术开发,这是千瓦级的轻型激光系统,作用是指示目标,并实时测试当地大气对激光的扭曲情况,将数据传输给主控制计算机,以便修正杀伤激光系统的发射角度;还有一个是超高灵敏度跟踪激光器,属于被动测距系统,由二氧化碳激光器、主动和被动传感器、光学系统、万向节及各类灵敏电子装置组成,为任务处理器提供数据,用于跟踪敌方弹道导弹,并对目标进行排序,引导兆瓦级化学激光器实施精准攻击。
在拦截过程中,ABL 先依靠红外线传感器搜索导弹踪迹。发现目标后,三道低功率追踪激光迅速启动,协助计算导弹航向、速度、瞄准点以及大气扰动情况。针对大气扰动导致激光光速偏斜问题,ABL 配备了光学适应性补偿组件,能够实时抵销大气干扰影响。主激光炮设置在机头多向炮塔内,可发射持续 3 - 5 秒的激光束,直接攻击导弹内部,实现摧毁目标的目的。不过,ABL 设计上存在局限性,只能在目标数百公里内发挥威力,无法在导弹终端、下降段、飞行段进行拦截,发射机会极为有限,通常只有 8 到 12 秒,勉强能有两次射击机会。从实战操作角度看,ABL 使用类似火箭的化学燃料产生激光能量,每架飞机携带的燃料能支持发射 20 次,若进行低能量发射对付小型导弹,发射次数可增至 40 发,但必须降落才能补充燃料,无法在空中加油。而且每次出击,还需要战机和电子干扰机护航。由于 ABL 是防御性武器,执行任务时需以 8 字形绕圈飞行,尽可能长时间滞留在敌军导弹可能升空的区域上空,同时依靠空中加油来延长飞机滞空时间。ABL 激光飞机项目自启动以来,就因技术复杂、成本高昂等问题进展不顺利。1996 年,美空军与研发团队签署 11 亿美元合同,期望 5 年内产出拦截导弹的原型机,这一目标最终落空。按照最初计划,美空军需要 7 架携带激光武器的飞机,预估每架成本高达 10 - 15 亿美元,且在生产线上组装一架飞机至少需要两年时间,使其成为继 B - 2 轰炸机之后造价昂贵的飞机项目。到 2001 年,项目费用比预计高出 50%,完成时间推迟 4 年。极高的造价、昂贵的后勤保障成本、研制时间的不断拖延以及飞机使用地域受限等因素,导致项目问题很多。2010 年 2 月,ABL 进行了最后一次作战使用试验,虽成功摧毁 2 枚弹道导弹,却仍未能改变命运。2011 年底,美国国防部正式决定终止 ABL 机载激光器研发项目。如果这个 200 吨级战略激光飞机的研发项目为真,那么将激光武器的实用化,推向了一个全新的高度。兆瓦级高能固体激光器,远比ABL激光器更加实用化。
由于没有地面大气影响,空中激光器更能发挥自己的长处,可以攻击地轨道卫星,大气干扰一直是激光武器最大问题。雨雾天气可使光束能量衰减过半,原本强大的激光束在传播过程中能量大幅损失,到达目标时可能已经无法对目标造成有效杀伤;但在高空这些问题影响非常小。
敲重点:这种战略激光器,也可以拦截高超音声导弹,由于高超音声导弹以其极快的速度和复杂的机动变轨能力,由于东大是世界上研发和装备高超导弹最多的国家,对此类导弹能力认知深刻,知道这种东西常规防空系统拦截难度大。战略激光飞机发射的激光束以光速传播,速度远远超过高超音声导弹,在光速面前,导弹的机动能力几乎可以忽略不计。当敌方发射弹道导弹时,战略激光飞机可以在上千公里外,导弹的起飞段就进行拦截,在导弹刚发射,还未释放分导式多弹头之前将其摧毁。到了中段高超导弹可以来回乱跳,但快不过激光,多照射一会,也一样会被烧坏。所谓“为快不破”,但谁还能快得过光!