“自衛(wèi)高能激光驗(yàn)證器”項(xiàng)目的交付和“高功率聯(lián)合電磁非動能打擊”項(xiàng)目的成功試驗(yàn)，標(biāo)志著美國機(jī)載定向能武器在2022年取得了里程碑式發(fā)展，將大幅加速機(jī)載定向能技術(shù)的成熟和作戰(zhàn)能力的生成，推動航空科技創(chuàng)新發(fā)展。

近年來，美軍積極謀劃機(jī)載定向能武器技術(shù)發(fā)展，加緊各項(xiàng)目研究進(jìn)度，并在2022年取得了一系列突破。2月，洛馬公司在“自衛(wèi)高能激光驗(yàn)證器”（SHIELD）項(xiàng)目中向美空軍交付了首套“適用于下一代緊湊環(huán)境的先進(jìn)激光器”（LANCE），標(biāo)志著該項(xiàng)目完成了重要子系統(tǒng)的開發(fā)和生產(chǎn)，后續(xù)將聚焦系統(tǒng)集成及飛行試驗(yàn)。7月，美海軍和空軍宣布完成為期5年的“高功率聯(lián)合電磁非動能打擊”（HIJENKS）項(xiàng)目試驗(yàn)。該武器未來與各空戰(zhàn)平臺集成后，將對奪取戰(zhàn)場制電磁權(quán)具有重要意義。隨著空戰(zhàn)環(huán)境日益復(fù)雜嚴(yán)峻，戰(zhàn)斗機(jī)、無人機(jī)等受到的威脅與日俱增，而機(jī)載定向能武器作為一種攻防兼?zhèn)?、軟硬殺傷結(jié)合的新概念武器，將深刻變革火力輸出和毀傷模式，對未來空戰(zhàn)形態(tài)產(chǎn)生重大影響。

(資料圖)

美軍機(jī)載定向能武器發(fā)展路線

美軍機(jī)載定向能武器研究一直處于世界領(lǐng)先水平，已完成多次飛行演示驗(yàn)證。同時(shí)，面向未來戰(zhàn)場形勢變化，美空軍持續(xù)發(fā)布和調(diào)整機(jī)載高功率激光武器和微波武器的需求與研制路線，大力推進(jìn)定向能技術(shù)向武器化、裝備化方向發(fā)展。

“機(jī)載激光武器即將進(jìn)入實(shí)際部署階段，美國是世界上最早研制機(jī)載激光武器的國家。早在20世紀(jì)60年代，美空軍就針對機(jī)載激光器打擊空中飛行目標(biāo)進(jìn)行了探索。隨后，該軍種以“機(jī)載激光反導(dǎo)系統(tǒng)”（ABL）項(xiàng)目為基礎(chǔ)，牽引出“先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)激光器”（ATL）、“聯(lián)合高能固定激光器”（JHPSSL）、“自衛(wèi)高能激光驗(yàn)證器”（SHIELD）、“緊湊型高能激光子系統(tǒng)工程評估”（CHELSEA）等一系列研究與驗(yàn)證項(xiàng)目。但因機(jī)載環(huán)境固有特性限制，機(jī)載激光武器距實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用還有一定距離。

美空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）于2018年最新公布的機(jī)載激光武器路線圖將其發(fā)展分為三個(gè)階段：

第一階段，2018-2021年，完成數(shù)十千瓦級高能激光的研制，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈和傳感器的干擾致眩和毀傷。

第二階段，2021-2025年，完成100kW級高能激光在第四代、第五代戰(zhàn)機(jī)的驗(yàn)證，以戰(zhàn)斗機(jī)自衛(wèi)防御為目的，演示對中距導(dǎo)彈、飛機(jī)及地面硬目標(biāo)的超精確打擊，利用高能激光束實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的熱燒蝕、燒穿毀傷。

第三階段，2025-2029年前后，計(jì)劃完成300kW高能激光配裝六代機(jī)的驗(yàn)證，演示對視距外飛機(jī)、射程內(nèi)飛行硬目標(biāo)及地面硬目標(biāo)的高效毀傷。按照目前的進(jìn)度，由于技術(shù)困難和新冠肺炎疫情的影響，機(jī)載激光武器的研制或?qū)笥谠加?jì)劃。

“機(jī)載微波武器正在進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)化探索

美空軍在機(jī)載微波武器的基礎(chǔ)研究和技術(shù)應(yīng)用方面都具有領(lǐng)先優(yōu)勢。2015年前，美政府僅將高功率微波技術(shù)視作一項(xiàng)有潛力的技術(shù)，并未進(jìn)行重點(diǎn)扶持。自2015年開始，美國大力推進(jìn)高功率微波技術(shù)的發(fā)展，目前正處于快速發(fā)展的重要時(shí)期。高功率微波武器的毀傷機(jī)理與雷擊對電子設(shè)備的損害類似，利用強(qiáng)電磁脈沖實(shí)現(xiàn)對電子設(shè)備的高壓擊穿、器件燒毀、電涌沖擊和瞬時(shí)干擾。

美空軍研究實(shí)驗(yàn)室于2018年公布的機(jī)載微波武器路線圖將其發(fā)展分為三個(gè)階段：

第一階段，2018年，完成基于空射巡航導(dǎo)彈（CALCM）的第二代高功率微波系統(tǒng)研制。

第二階段，2018-2025年，完成基于小型導(dǎo)彈的高功率微波系統(tǒng)研制。

第三階段，2025-2029年前后，完成面向未來應(yīng)用的先進(jìn)高功率微波概念研究。

在美國防部的大力扶持下，機(jī)載微波武器項(xiàng)目的研制雖略有延期，但基本按照原定路線圖如期發(fā)展。

“粒子束武器走向研發(fā)前沿

美國當(dāng)前主要致力于粒子束的基礎(chǔ)研究，力圖攻克粒子束的產(chǎn)生、控制、定向、傳輸、破壞、高能轉(zhuǎn)換和儲能設(shè)備等課題。盡管機(jī)載粒子束武器技術(shù)原理并不復(fù)雜，但機(jī)載平臺有限的空間尺寸、質(zhì)量及能源與粒子束武器所需的強(qiáng)大脈沖電源和體積龐大的加速器間存在巨大矛盾，機(jī)載粒子束武器距離實(shí)際應(yīng)用還有很遠(yuǎn)的距離。

根據(jù)美空軍2021年發(fā)布的《定向能武器未來2060》，粒子束武器技術(shù)作為美國重要的研究技術(shù)領(lǐng)域，逐漸走向研發(fā)前沿。2022年2月，美國國家科學(xué)研究委員會（NRC）將定向能技術(shù)新增到關(guān)鍵和新興技術(shù)（CETs）清單，其中包括粒子束。據(jù)NRC披露，出臺此清單的目的是保障美國自身未來的技術(shù)領(lǐng)先地位，應(yīng)對技術(shù)安全威脅。

美主要機(jī)載定向能武器技術(shù)項(xiàng)目進(jìn)展

“美空軍“自衛(wèi)高能激光驗(yàn)證器”項(xiàng)目

“自衛(wèi)高能激光驗(yàn)證器”（SHIELD）項(xiàng)目由美空軍研究實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)，總經(jīng)費(fèi)2.814億美元。據(jù)美空軍研究實(shí)驗(yàn)室披露，該項(xiàng)目旨在研究以戰(zhàn)斗機(jī)平臺自衛(wèi)為目的、以飛機(jī)或?qū)椀瓤罩型{為打擊對象的機(jī)載緊湊型激光武器系統(tǒng)，最終提高其在未來戰(zhàn)場中的作戰(zhàn)優(yōu)勢。SHIELD項(xiàng)目如取得成功，將是美軍在機(jī)載激光武器領(lǐng)域的重大突破，對推動美國機(jī)載激光武器發(fā)展具有重大意義。

該項(xiàng)目包括三個(gè)部分：一是“考慮大氣效應(yīng)的自衛(wèi)高能激光演示樣機(jī)轉(zhuǎn)塔”（STRAFE），由諾格公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)；二是“激光吊艙研究與開發(fā)”（LPRD），由波音公司負(fù)責(zé)研發(fā)；三是“適用于下一代緊湊環(huán)境的先進(jìn)激光器”（LANCE），由洛馬公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、研發(fā)和生產(chǎn)。其中，LANCE是該項(xiàng)目中技術(shù)難度最大的部分，目標(biāo)是研發(fā)在戰(zhàn)斗機(jī)大小、重量及功耗約束條件下具有最小化光束質(zhì)量退化的可靠、堅(jiān)固的高能激光器，集成到系統(tǒng)氣動結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)斗機(jī)上，支撐系統(tǒng)飛行測試與演示。

未來戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)載激光武器作戰(zhàn)概念圖

美空軍對SHIELD項(xiàng)目的具體戰(zhàn)技指標(biāo)并未公開。美國防部認(rèn)為實(shí)戰(zhàn)化機(jī)載激光武器的最大功率密度為5kg/kW，根據(jù)美空軍對LANCE提出的功率密度目標(biāo)為5~10kg/kW，可知 LANCE直接瞄準(zhǔn)了作戰(zhàn)應(yīng)用。根據(jù)美空軍2018年發(fā)布的機(jī)載激光武器路線圖，推測LANCE的輸出功率可達(dá)“數(shù)十千瓦”級。同時(shí)，根據(jù)洛馬公司發(fā)布的美空軍F-16戰(zhàn)斗機(jī)掛載激光武器的概念圖，該激光吊艙位于機(jī)腹的中心線掛點(diǎn)，體積小于目前F-16常用的燃油吊艙，推測其功率受空間所限可能低于100kW。據(jù)美國《航空周刊》2022年7月份的文章表示，LANCE的功率可能在50~60kW之間。

洛馬公司表示，LANCE是公司迄今為止制造的同功率級別中最小、重量最輕的高能激光武器系統(tǒng)，其尺寸僅為2017年美陸軍“魯棒電激光計(jì)劃”產(chǎn)品的六分之一。

F-16戰(zhàn)斗機(jī)掛載激光武器概念圖

根據(jù)美空軍公開的SHIELD項(xiàng)目研究計(jì)劃表，該項(xiàng)目的原計(jì)劃研制周期為2015到2021年。計(jì)劃在2019到2020年開展第一階段低功率機(jī)載飛行試驗(yàn)，演示跨聲速飛行光束控制性能，并表征超聲速飛行氣動效應(yīng)；在2021年完成戰(zhàn)斗機(jī)掛載高功率激光武器樣機(jī)飛行試驗(yàn)，技術(shù)成熟度達(dá)到6級。但由于技術(shù)困難和新冠肺炎疫情影響，波音公司和諾格公司于2021年2月才向美空軍研究實(shí)驗(yàn)室交付激光吊艙和高能激光演示樣機(jī)轉(zhuǎn)塔，洛馬公司在經(jīng)歷2次延期后于2022年2月交付高能激光器，全系統(tǒng)飛行測試預(yù)計(jì)在2024年開展。

“美空軍“高功率聯(lián)合電磁非動能打擊”項(xiàng)目

“高功率聯(lián)合電磁非動能打擊”（HIJENKS）項(xiàng)目基于美空軍研究實(shí)驗(yàn)室“反電子高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈”（CHAMP）項(xiàng)目，旨在研發(fā)可癱瘓敵電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的集成在巡航導(dǎo)彈、飛機(jī)吊艙、無人機(jī)等平臺的高功率微波武器系統(tǒng)，增強(qiáng)己方電子戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力，提高該類武器的實(shí)戰(zhàn)化水平。美海軍和空軍聯(lián)合實(shí)施了該項(xiàng)目，美空軍研究實(shí)驗(yàn)室定向能部主導(dǎo)研發(fā)，投入經(jīng)費(fèi)1億美元。未來，該武器與各平臺進(jìn)行系統(tǒng)集成，將對奪取戰(zhàn)場內(nèi)的制電磁權(quán)具有重要意義。

美軍為該項(xiàng)目設(shè)定了四大目標(biāo)：

一是具備單枚彈打擊多目標(biāo)的能力；

二是降低附帶毀傷；

三是研發(fā)面向空軍和海軍應(yīng)用的高功率微波載荷；

四是完成機(jī)載平臺的多任務(wù)/多目標(biāo)高功率微波武器系統(tǒng)集成和實(shí)彈演示驗(yàn)證。

美轟炸機(jī)發(fā)射HIJENKS微波武器概念圖

根據(jù)美國先前公布的技術(shù)細(xì)節(jié)，HIJENKS采用了爆炸磁通量發(fā)生器，其脈沖能量高于早期的CHAMP項(xiàng)目。美空軍研究實(shí)驗(yàn)室高功率電磁部表示，目前尚未為HIJENKS指定平臺，由于搭載CHAMP的AGM-86C導(dǎo)彈已退役，推測美軍可能將HIJENKS裝配在AGM-158系列、ADM-160系列及多型無人機(jī)上。根據(jù)CHAMP的特性，結(jié)合AGM-158的性能參數(shù)，估計(jì)HIJENKS的重量小于450kg，截面小于450×550mm。

搭載HIJENKS微波武器的AGM-158導(dǎo)彈

根據(jù)美空軍公布的HIJENKS項(xiàng)目研制計(jì)劃，該項(xiàng)目于2017年啟動，研制周期為5年，計(jì)劃于2021年完成實(shí)彈演示，美海軍和空軍未披露其詳細(xì)研制過程節(jié)點(diǎn)。2022年7月，美海軍和空軍在加利福尼亞州的“中國湖”海軍航空站完成了HIJENKS項(xiàng)目為期2個(gè)月的測試。根據(jù)測試時(shí)間推測，該項(xiàng)目已經(jīng)延期，但延期原因尚未公開。

由于HIJENKS尺寸較小，適用于多種平臺，接下來美空軍將針對各軍種的特定應(yīng)用項(xiàng)目開展研究，形成對敵方電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的規(guī)模化、多目標(biāo)空中電磁打擊能力。

幾點(diǎn)研判

1. 美機(jī)載定向能武器向高功率、小型化、輕量化、攻防兼?zhèn)?、多平臺適用等方向發(fā)展。

受機(jī)載平臺的大小、重量、功耗限制，SHIELD項(xiàng)目和HIJENKS項(xiàng)目均以小型化、輕量化作為發(fā)展目標(biāo)。當(dāng)前的機(jī)載定向能武器雖然能實(shí)現(xiàn)“發(fā)現(xiàn)即命中”，但要做到“命中即摧毀”尚有不足，在小型化的基礎(chǔ)上開展高功率定向能武器研究是美軍方的長線計(jì)劃。一旦研制出攻防兼?zhèn)洹⑦m應(yīng)多平臺運(yùn)載的高功率定向能武器，將在海、陸、空、天等復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境中，高效打擊關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，贏得后續(xù)火力打擊先機(jī)，對于奪取戰(zhàn)爭的主動權(quán)具有重要的軍事意義。

2. 機(jī)載定向能武器研發(fā)難度大，美軍需持續(xù)采取政策扶持、經(jīng)費(fèi)投入、技術(shù)推進(jìn)等手段多措并舉推進(jìn)發(fā)展。

美空軍匯聚了諾格、波音、洛馬三大巨頭的力量共同推進(jìn)SHIELD項(xiàng)目，按照當(dāng)前進(jìn)度，全系統(tǒng)集成測試比原計(jì)劃推遲了3年，HIJENKS項(xiàng)目也面臨延期，機(jī)載定向能武器的研制難度可見一斑。盡管美軍已出臺多種戰(zhàn)略規(guī)劃支撐機(jī)載定向能武器發(fā)展，但要在該領(lǐng)域獲得長期競爭優(yōu)勢，美空軍需要持續(xù)調(diào)整和更新機(jī)載定向能技術(shù)發(fā)展路線，同時(shí)在作戰(zhàn)層面上將機(jī)載定向能武器、網(wǎng)絡(luò)安全、電子戰(zhàn)等多方面的進(jìn)步進(jìn)行整合，綜合規(guī)劃下一步發(fā)展路線，加速推進(jìn)機(jī)載定向能武器發(fā)展。此外，美國需要調(diào)撥更多資源開發(fā)和部署機(jī)載定向能武器，穩(wěn)步提高投資，最大限度地獲得定向能領(lǐng)域的技術(shù)人才和先進(jìn)設(shè)備，協(xié)力攻克機(jī)載定向能武器技術(shù)難題。

3. 機(jī)載定向能武器將作為具有顛覆性效應(yīng)的新型裝備改變未來空戰(zhàn)樣式。

根據(jù)SHIELD項(xiàng)目和HIJENKS項(xiàng)目的性質(zhì)和研制情況，機(jī)載定向能武器投入實(shí)戰(zhàn)尚需時(shí)日，但各軍事強(qiáng)國均投入大量資源開展研究，積極謀劃其進(jìn)一步發(fā)展，不斷取得突破性成果。機(jī)載定向能武器不同于傳統(tǒng)武器的火力輸出和毀傷模式，將使攻防雙方的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)面臨新的挑戰(zhàn)。從發(fā)展的角度來說，機(jī)載定向能武器作為一種新質(zhì)作戰(zhàn)力量，將在與敵對峙中占得先機(jī)，成為能夠有效制敵的重要裝備，帶來空戰(zhàn)樣式質(zhì)的飛躍。

結(jié)束語

2022年是美國機(jī)載定向能武器取得里程碑式發(fā)展的一年。SHIELD項(xiàng)目的交付和HIJENKS項(xiàng)目的成功試驗(yàn)，使美軍機(jī)載定向能武器取得突破性進(jìn)展，將大幅加速機(jī)載定向能技術(shù)的成熟和作戰(zhàn)能力生成，搶先奪取戰(zhàn)爭的主動權(quán)。同時(shí)也將極大推動機(jī)載武器進(jìn)步，推動航空科技創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 定向能武器