123：激光武器概论

　　年世界上首台激光器问世以来，高能激光武器因其攻击速度快、瞄准精度高、不受

　　电磁干扰等特点而得到了长足的发展。本文主要介绍了美国天基、地基、机载、舰载以及战术激光

　　武器的发展概况及其后续试验计划，表明美国已经初步具备各类激光武器的全面发展与部署能力；

　　分析了高能激光器和光束定向器等关键技术，总结出美国正加快机载战区导弹防御激光武器和陆基

　　战术防空激光武器工程化和武器化的发展趋势，最后提出了对发展我国激光武器的几点意见。

　　关键词：高能激光武器、天基激光武器、机载激光武器、地基激光武器、舰载激光武器、战术激光

　　武器、高能激光器、光束定向器激光技术是  20  世纪  60  年代初发展起来的高新技术。由于激光具有高亮度（即高功率）及方向

　　性、单色性和相干性好等特点，因此，从  1960  年世界上首台激光器在美国问世以来，人们就想利用

　　激光作武器和其它军事应用。近年来，随着激光技术的迅速发展，激光已广泛地用于军事上，从战

　　术武器、常规武器到战略武器，陆海空各军兵种都装备了与激光有关的武器，少数军事大国则一直

　　致力于发展激光武器尤其是高能激光武器。

　　激光武器是利用高能量密度射束替代常规子弹的武器，在武器装备发展历程中是继冷兵器、火

　　器和核武器等之后又一个重要的里程碑，将是适应  21  世纪信息化高技术战争的、具有划时代意义的

　　新一代主战兵器。它从作战性能上主要分为低能激光武器和高能激光武器。高能激光武器又叫强激

　　光武器或激光炮，与其它武器相比，具有攻击速度快、瞄准精度高、不受电磁干扰等特点。到目前

　　为止，高能激光武器的研究已有三十多年，国外在激光武器研究方面已取得长足进展，而其中美国

　　的发展最为突出，其大量关键技术已取得突破，并陆续研制了多种平台的、多种类型的激光武器样

　　机，并开展了一系列试验。

　　的天基激光武器是美国弹道导弹防御局支持发展的战略防御激光武器系统，主要用部署在

　　空间平台上的激光器拦截、摧毁处于助推飞行中的战略导弹和其它各种空间在轨卫星。美国将天基

　　激光武器作为国家导弹防御系统和战区导弹防御系统的重要组成部分，最终目标是要在空间  1300  公

　　里轨道上部署  20~40  颗携带有高能激光武器的卫星，有效射程为  4000～5000  公里，构成覆盖全球的

　　天基激光武器系统。每颗卫星长  20  米，直径  4.  5  米，重  2300  千克，星上一次储备的能量可以满足

　　攻击  100  个目标的需要。

　　1980  年  TRW  公司开始研制“阿尔法”天基化学激光武器（SBL），  1994  年功率达百万瓦级。  SBL

　　使用氟化氘激光器，波长  2.7  微米，采用圆柱增益发生器技术，出口光束直径  4  米。后来，又制定

　　和实施了高空气球试验计划（HABE）和“阿尔法／大型先进反射镜计划”综合试验计划（ALI）。

　　2000  年  12  月  8  日，美军成功地进行了兆瓦级“阿尔法”化学激光器与光束定向器的地基综合试验。

　　目前美国已经在一定程度上掌握了建造天基激光演示器的技术。按照计划，预计  2010  年前可生产出

　　用于地面试验的全尺寸综合试验系统，  2012  年试验发射首台星载演示器样机，  2013  年演示在轨拦截

　　模拟弹道导弹的能力。但由于经济和技术原因，  2002  年  10  月  31  日，美国国防部导弹防御局宣布撤

　　销天基激光综合飞行实验计划办公室，中止了  SBL  空间实验演示计划，而将天基激光计划定位在技

　　术（发展）阶段，不再进行曾计划要作的（空间）实验。、

　　地基激光武器是美国战略防御计划中反卫星选用的主要手段，它能够对卫星上的特定瞄准点进

　　行精确的、长时间（100  秒）的照射，并积累足够的激光能量使卫星的关键部件由于热损伤而降低

　　效能或被摧毁。

　　美国在  1985～1987  年曾对航天飞机、探测火箭进行了多次地基激光“高精度跟踪试验”。  1997

　　年  10  月，在白沙导弹靶场利用氟化氘“中红外先进化学激光器”（MIRACL）和“低功率化学激光

　　器”（PCL）进行了反卫星试验，引起了世界范围的广泛关注。  1998  年  3  月，美国利用“低功率大

　　气补偿实验”（LACE）卫星进行了跟踪试验。“海石”光束定向器利用低功率跟踪激光成功地跟踪了

　　这颗卫星。目前美国正进行低功率下一体化的光束控制演示试验，高功率激光的传输试验和卫星的

　　易损性研究。这些试验和研究表明美国激光反卫星技术已接近实用化，预计  2005  年将初步建成具备

　　反卫星作战能力的地基激光武器系统。

　　1992  年美国国防部战略防御计划局提出了“机载激光武器计划”（ABL），它是美国空军目前正

　　在积极推进的助推段战区弹道导弹拦截方案，是其联合多层战区导弹防御（TMD）研究的一部分。

　　它主要用来摧毁处于助推段飞行的战区弹道导弹，同时还具有攻击低轨道卫星、战斗机和巡航导弹

　　等目标的能力。

　　ABL  采用氧碘化学激光器，波长  1.  315  微米，激光器单模块功率为  25  万瓦，多模块组合功率

　　达几百万瓦。  2001  年完成了对机载平台——一架波音  747－400  飞机的改装工作，安装了复杂的激

　　光和跟踪设备并进行飞行测试。  2002  年  7  月，美国机载激光系统进行了首次试飞，成为世界上第一

　　架机载激光定向能战机。按计划，美国  2005  年将进行拦截演示试验，  2008  年改装出  7  架作战使用

　　型机载激光飞机，届时将具备全面作战能力。

　　美国海军的舰载激光武器主要是用激光武器拦截反舰导弹。  1977  年开始实施“海石（Sealite）

　　计划”，采用连续波兆瓦级氟化氘激光器，波长  3.  6～4.  2  微米。  80  年代初，该激光器与孔径为  1.  8

　　米的“海石”光束定向器一起被安装在白沙导弹靶场作为高能激光系统试验设施（HELSTF），  80  年

　　代末成功击落了亚音速靶机和超音速导弹。海军现在着手研制自由电子激光器（FEL），而氟化氘激

　　光器和“海石”光束定向器已成为陆军白沙导弹靶场高能激光系统试验设施的重要组成部分。

　　美国从  1991  年开始开发战术激光武器，其中最早的“鹦鹉螺”（Nautilus）激光武器是一项美

　　国和以色列战术激光武器联合计划，旨在发展地面战术高能激光防空武器系统（THEL）。

　　战术激光武器使用  40  万瓦氟化氘中红外先进化学激光器（MIRACL）和“海石”光束定向器

　　（SLBD），发射孔径  0.  7  米，对于从  32  公里远处发射的导弹，激光器可在  20  公里远处使导弹探测

　　器失灵，对无制导火箭可在  5  公里以远将其摧毁。  1996  年美国陆军利用白沙导弹靶场高能激光系统

　　试验设施的氟化氘中红外先进化学激光器（部分功率）成功摧毁了两枚俄制“喀秋莎”火箭。  2001

　　年美以签署协议，联合开发小型化机动型的战术高能激光武器系统（MTHEL），计划  2006－2007  年完

　　成演示试验。预计以色列将在  3～5  年内部署实战系统，美国也将在进一步提高系统机动性和杀伤力

　　后，用于近程防空。

　　进入  21  世纪，美国高能激光武器发展计划进行了较大调整，各种试验安排也产生了变化。一是

　　国防部的三项高能激光计划缩减为两项，中止了  SBL  空间演示计划，加强了机载激光武器（ABL）

　　和战术激光武器计划研制，使之尽可能在  2010  年前走上战场；二是加快了向高效能第二代激光器（特

　　别是固体激光器  SSL）转移的步伐，从  2002  年起各军种开始实施“联合高功率固体激光器计划”；

　　三是加强了对未来激光武器系统的新技术和关键技术的基础性研究工作。

　　2001  年  10  月导弹防御局接管  ABL  计划，对  ABL  进行重新评估，调整了其任务和技术发展路

　　线。将  ABL  纳入国家导弹防御计划，成为导弹防御局最优先计划之一，并将研制时间延长，拦截试

　　验推迟，预计  2008  年演示改进后的武器系统，最后向导弹防御局提供一架飞机(Block  2008)。

　　关于战术激光武器试验计划，一是在  2007  年将由陆军在白沙导弹靶场进行  MTHEL（美以联合

　　发展）演示试验。  MTHEL  是原来  THEL  的转型，主要改进是把  THEL  系统尺寸缩小  80％，目标是

　　要建造一个能在行进中作战、容易部署的战术模块化激光器，能装入  C-130  运输机；二是  2005－2006

　　年美国特种作战司令部管理的战术机载激光武器（ATL）先期概念技术演示计划将进行地面/飞行试

　　验，它采用新型  COIL  技术，首次使激光武器系统成为高度机动和自封闭的系统；三是计划于  2007

　　年完成研制试验的空军战术机载激光武器计划，目标是以喷气战斗机（F－35）和无人机为作战平台，

　　发展能定标到  100  千瓦、基于  SSL  技术支持的激光武器系统。

　　美国海军的主要任务是开发兆瓦级的自由电子激光器(FEL)，预计  2006  年达到  100  千瓦，  2009年实现兆瓦级  FEL，届时将装备于航空母舰和驱逐舰上。同时，海军已经开始在白沙导弹靶场进行

　　一系列试验，用中红外先进化学激光器（MIRACL）对付各种靶机和巡航导弹，开发并验证高能激光

　　武器与巡航导弹交战的跟瞄算法。

　　高能激光武器主要由高能激光器、光束定向器及作战平台等组成，光束定向器由大口径发射系

　　统和精密跟踪瞄准系统组成。高能激光武器的研究涉及高能激光器、大口径发射系统、精密跟踪瞄

　　准系统、激光大气传输及其补偿、激光破坏机理、激光总体技术等关键环节和技术。以下主要介绍

　　高能激光器和光束定向器中涉及的关键技术。

　　高能激光武器的核心部分是高能激光器，用来产生高能激光束。主要指标有三个：波长、能量

　　（或功率）和运转方式。

　　（1）波长。波长选择的依据主要是大气对光的衰减。由于大气分子和其中悬浮的固态、液态微

　　粒（称为大气气溶胶）对光具有吸收和散射作用，造成激光能量的损失，这种损失与波长密切相关。

　　作为高能激光武器，其激光器的工作波长应选择位于高透过率的波段范围（即大气窗口）内。

　　（2）能量。激光器的输出能量（或功率）越高越好。尽管至今已研制出几百种激光器，但能够

　　输出高能量（或功率）激光且波长处于大气窗口内的激光器，到目前为止却只有几种，即：氧碘

　　（COIL）、氟化氘（DF）化学激光器、二氧化碳气体激光器、自由电子激光器、二极管泵浦固体激

　　光器（DPL）、准分子激光器。

　　（3）运转方式。激光运转方式是指激光器的输出可以是连续或脉冲的，对于脉冲输出，还存在

　　脉冲宽度、重复频率的不同。运转方式对于激光武器之所以重要，是因为不同的运转方式对目标的

　　毁伤效果以及激光武器的使用有很大差异。连续激光具有较低的功率，因而不能立即引起破坏，达

　　到目标的破坏值可能需要几秒钟的时间。在这样长的时间里，光束的抖动会使光斑偏离目标点，不

　　利于武器效能的提高，当目标采取适当的对抗措施时，这一问题尤为突出。

　　研制具有足够大功率、光束质量好、大气传输性能佳、破坏靶材能力强、适于作战使用的高能

　　激光器，是实现高能激光武器的关键，也是各国长期探索研究的目标。

　　光束定向器由大口径发射系统和精密跟踪瞄准系统组成，它是与激光器匹配的一个重要部件。

　　（1）发射系统。发射系统是将激光器产生的激光束定向发射出去，并应用自适应补偿矫正（或

　　消除）大气效应对激光束的影响，以保证将高亮度的激光束聚焦到目标上，形成功率密度尽可能高

　　的光斑，以便在尽可能短的时间内达到最佳的破坏效果。为此，必须采用主镜直径足够大的大口径

　　发射望远镜，并可根据目标的不同距离对次镜进行平移，以起到调焦的作用。

　　（2）跟踪瞄准系统。用于使发射望远镜始终跟踪瞄准飞行中的目标，并使光斑锁定在目标的某

　　


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