(原標(biāo)題：美軍推進無人機載激光反導(dǎo)計劃 從低功率激光起步)
無人機載激光武器摧毀助推段飛行的導(dǎo)彈。資料圖
據(jù)英國《飛行國際》網(wǎng)站2016年9月2日報道，美國國防部導(dǎo)彈防御局（MDA）8月底在“聯(lián)邦商機”網(wǎng)站上發(fā)布公告，尋求“用于導(dǎo)彈防御的低功率激光武器演示器”解決方案。這是該局發(fā)展高空長航時無人機載高能激光反導(dǎo)計劃的重要一步。相對于其他導(dǎo)彈防御方案，這種方案的最大意義就是可用于助推段導(dǎo)彈攔截。
助推段導(dǎo)彈防御是美軍數(shù)十年來“孜孜不倦”的追求
目前，美國已經(jīng)部署了末段和中段導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，但對助推段導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，美國在數(shù)十年的導(dǎo)彈防御探索中一直是孜孜以求。中國航空工業(yè)集團公司工業(yè)經(jīng)濟技術(shù)研究院高級工程師張洋解釋說：“從易摧毀性的角度來看，在彈道導(dǎo)彈3個飛行階段中，助推段是其全程飛行中最脆弱的時段，這個時候最容易被攔截。究其原因，這是由于處于助推段的彈道導(dǎo)彈彈頭與彈體沒有分離，整個導(dǎo)彈體型巨大，并且導(dǎo)彈飛行速度較慢，無法像飛行中段/末段那樣采取機動變軌、釋放誘餌等突防措施。”
機載激光武器作為新概念武器，在導(dǎo)彈防御攔截作戰(zhàn)方面具有巨大理論優(yōu)勢：一是反應(yīng)速度快。由于激光以光速傳播，速度非常快，從激光器出口傳輸?shù)侥繕?biāo)的時間可以不計，可在短時間內(nèi)對不同方向的多個來襲目標(biāo)實施連續(xù)打擊。因此機載激光武器非常適合攔截快速運動、機動性強或突然出現(xiàn)的目標(biāo)。二是使用成本低。高能激光器每次射擊持續(xù)的時間為3-5秒，每次射擊所耗費的化學(xué)燃料為1000美元，即便射擊40次摧毀一枚導(dǎo)彈，總計成本也就約40000美元，遠低于一枚造價動輒上百萬美元的反導(dǎo)導(dǎo)彈的價格。三是打擊精度高。激光武器能將能量匯聚成很細的光束準(zhǔn)確地對準(zhǔn)某一方向射出，從而可選擇殺傷來襲目標(biāo)群中的某一目標(biāo)或射中目標(biāo)上某一部位，而對其他目標(biāo)或周圍環(huán)境無附加損害或污染。
事實上，助推段防御的發(fā)展難度極大，首先需要在極短的時間內(nèi)進行有效預(yù)警、探測；另外，還需要在敵方導(dǎo)彈發(fā)射點周邊部署攔截武器實施攔截，做到這兩點無論從技術(shù)上，還是從戰(zhàn)術(shù)上都是很難實現(xiàn)的。美國空軍早在20世紀(jì)70年代就開展了利用機載高能激光武器攔截導(dǎo)彈的研究。1983年7月25日，美空軍曾用安裝在NKC-135型波音-707噴氣式客機上的激光武器擊毀了從A-7型“海盜式”戰(zhàn)斗轟炸機上發(fā)射的5枚“響尾蛇”空空導(dǎo)彈。
1992年，美國防部戰(zhàn)略防御計劃局提出了機載激光器（ABL）計劃，旨在研制能夠攔截和摧毀助推段的敵方戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的激光武器。1994年，美空軍飛利浦實驗室與洛克威爾和波音公司牽頭的兩個小組簽訂了2100萬美元的合同，對機載激光武器系統(tǒng)進行概念設(shè)計。美軍的機載激光器計劃于1996年11月正式啟動。
1996年，美國國防部給ABL項目團隊撥款11億美元，用以開發(fā)實驗整套ABL武器系統(tǒng)。ABL試驗機YAL-1A改進自波音747-400F運輸機，裝載了最新研制的機載激光聚能武器，用于摧毀處于起飛助推段狀態(tài)的戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈，將敵導(dǎo)彈消滅在敵領(lǐng)空/領(lǐng)土上。ABL飛機搭載的系統(tǒng)有兆瓦級的化學(xué)氧碘激光器(COIL)、紅外跟蹤/高速目標(biāo)截獲系統(tǒng)和高精度激光目標(biāo)跟蹤光柱控制系統(tǒng)。
機載激光器計劃雖好，但卻未逃脫下馬的厄運
按照美國軍方最初的計劃，機載激光器系統(tǒng)應(yīng)于2003年底、2004年初進行首次導(dǎo)彈攔截試驗。2006年生產(chǎn)出首批3架ABL飛機，具備初始作戰(zhàn)能力。2008年生產(chǎn)出7架ABL飛機，具備全面作戰(zhàn)能力。但事實上，這些進度目標(biāo)都沒有如期實現(xiàn)。然而，ABL計劃也確實取得了一些進展。
2002年7月至12月，第一架機載激光器樣機YAL-1A進行了數(shù)次適航飛行試驗，檢驗經(jīng)過改造后飛機的性能。2004年11月，兆瓦級化學(xué)激光器通過了地面發(fā)射試驗，即“第一束光試驗”。同年12月，YAL-1A載機安裝機載激光器光束控制系統(tǒng)后，在愛德華茲空軍基地進行了“首次飛行試驗”。2007年8月23日，載有激光器的波音-747飛機完成飛行測試。2010年，美國曾利用ABL樣機擊落了一枚使用液體燃料的中程彈道導(dǎo)彈，而全球最具威懾力的洲際彈道導(dǎo)彈即俄羅斯的RS-20V（北約稱其為“撒旦”），恰好使用的是液體燃料。
然而，ABL項目取得的這些成就并沒能改變自身的命運，從2010年起該項目就逐漸開始走下坡路。2010年3月，美國政府問責(zé)辦公室（GAO）發(fā)布的評估報告稱，ABL所涉及的七項關(guān)鍵技術(shù)沒有一項是完全成熟的。2011年12月，ABL計劃被美國國防部下令終止。2012年2月14日，名噪一時的美國ABL項目原型機YAL-1A在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地完成了最后一次告別飛行。
此次謝幕飛行之后，專家們拆除了這架飛機上的特種設(shè)備，運載平臺靜靜地停放在有“飛機墓地”之稱的第309航空航天技術(shù)裝備維護和修理大隊（AMARG）所在地。從此，歷時近16年、總耗資超過50億美元的ABL項目最終畫上句號。ABL之所以沒有逃脫下馬的厄運，其原因是多方面的：
首先，ABL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大笨重，只有波音747之類的大型飛機才能搭載；每次出擊均需專門補充激光化學(xué)燃料（約14噸），使用維護繁瑣復(fù)雜，費用居高不下；化學(xué)燃料易燃、劇毒、有腐蝕性，并且需向外排出有害廢氣，危及飛機和機組人員安全等。這導(dǎo)致目前技術(shù)條件下要將ABL投入實戰(zhàn)部署仍面臨相當(dāng)多的困難。
其次，ABL載機是由民用波音747貨機改裝而來，機體龐大，速度慢，機動性差，各種目標(biāo)信號特征明顯，因而在自身防護上存在先天不足。然而，由于ABL進行反導(dǎo)作戰(zhàn)時的實際攔截距離有限（理想情況下對固體和液體燃料導(dǎo)彈的最大射程分別為300千米和600千米，實際遠沒有達到），加上敵方導(dǎo)彈發(fā)射地點通常距邊界有一定縱深，要充分發(fā)揮自身作戰(zhàn)效能必須盡可能靠前部署，而各種遠程甚至超遠程空空/地空導(dǎo)彈現(xiàn)已大量裝備使用，因此一旦ABL投入戰(zhàn)場，其生存力將會面臨嚴(yán)峻考驗。
美軍將“穩(wěn)扎穩(wěn)打”推進無人機載激光反導(dǎo)系統(tǒng)
在放棄ABL計劃之后，美軍并沒有放棄激光反導(dǎo)的“念想”。美國導(dǎo)彈防御局近年來一直在尋求可由高空無人機攜帶的新一代機載激光器。據(jù)國外媒體報道，無人機載激光反導(dǎo)計劃扔面臨技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)挑戰(zhàn)。美導(dǎo)彈防御局局長、海軍中將詹姆斯•敘林稱，（相對于之前開展的ABL計劃），這一次導(dǎo)彈防御局將采取“漸進、分步和以知識為基礎(chǔ)的方式”。為降低風(fēng)險，目前在地面試驗中所用的激光器功率為150千瓦級的低功率電能激光。直到2018年-2019年，導(dǎo)彈防御局再開始備選方案審查，到時將選取最有前景的技術(shù)。
據(jù)美國導(dǎo)彈防御局先進技術(shù)計劃執(zhí)行負責(zé)人理查德•馬特洛克（Richard Matlock）透露：為實現(xiàn)攔截助推段洲際彈道導(dǎo)彈的目標(biāo)，在為高空長航時無人機配裝高能激光武器之前，導(dǎo)彈防御局將先突破以下技術(shù)，即在遠距離上建立激光束的穩(wěn)定性并確保在目標(biāo)瞄準(zhǔn)點上駐留足夠的時間。目前，該局計劃在2020年前開展低功率激光武器裝機試飛，2021年之前完成激光束穩(wěn)定性測試；該局將按比例提高固態(tài)激光武器的輸出能量水平，達到可用于助推段攔截的程度；低功率激光武器演示器將用來了解運用高空飛機進行助推段攔截這一作戰(zhàn)概念，以及對于在遠距離上完成激光束瞄準(zhǔn)并保持穩(wěn)定駐留于目標(biāo)的需求。
在8月底導(dǎo)彈防御局發(fā)布的跨部門公告中，該局提出將在9月8日舉行一次低功率激光武器演示驗證工業(yè)日。盡管目前決定采用電能固體激光武器，但究竟何種激光武器、封裝包或平臺能被用于最終的無人機概念，低功率激光武器演示器工作將幫助提供信息。該低功率激光武器演示驗證器項目分為兩個階段，導(dǎo)彈防御局將在2017年授出兩份第一階段合同，并可能在第二階段工作中選擇一種或全部兩種設(shè)計繼續(xù)發(fā)展。第一階段包括為期12個月的設(shè)計工作，最終將完成技術(shù)設(shè)計審查；第二階段工作將包括設(shè)計、建造和試驗。
2016年上半年，導(dǎo)彈防御局已向波音公司、通用原子公司、洛馬公司、諾格公司和雷神公司這5家企業(yè)各授出一份機載低功率激光武器演示器合同。按照合同，通用原子公司已在其MQ-9“死神”無人機上，利用雷神公司的MTS-C（“多光譜瞄準(zhǔn)系統(tǒng)-C”）光電/紅外轉(zhuǎn)塔，完成了精確跟蹤演示驗證。雷神公司的MTS-B包含短波和中波紅外傳感器，而MTS-C的長波紅外傳感器使該機能夠跟蹤到“冷”的彈體或已不在助推段的彈道導(dǎo)彈。馬特洛克透露，在這次使用無源傳感器的演示驗證之后，導(dǎo)彈防御局計劃接下來在2019財年進行激光跟蹤試驗。
馬特洛克明確表示，在分層的彈道導(dǎo)彈防御體系中增加助推段攔截層，將提高導(dǎo)彈防御的效能，大大減少中段攔截面臨的挑戰(zhàn)，因為這不用處理中段和末段可能面臨的真假彈頭分辨問題。他還指出，美國空軍研究實驗室和美國空軍特種作戰(zhàn)司令部正在發(fā)展他們自己的戰(zhàn)斗機載或AC-130武裝運輸機載激光武器，但在氣動－機械抖動和在大氣層射擊方面面臨巨大挑戰(zhàn)；與此相比，導(dǎo)彈防御局的無人機將在遠遠高于3.5萬英尺（約10.7千米）的高度飛行，不需要為大氣中所有的亂流情況調(diào)整激光束，因此可以使光束控制面臨的挑戰(zhàn)少一些。
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