激光照射美機,是我們在“使壞”嗎?

美國海軍太平洋艦隊2月27日宣稱,一架從屬於佛羅里達傑克遜維爾海軍基地VP45中隊,但現部署在嘉手納空軍基地的波音P-8“海神”海上巡邏機,於2月17日在關島以西約620公里的公海上執行例行飛行時,遭到中國海軍“呼和浩特”艦的激光照射。美國海軍指出,“呼和浩特”艦的激光在可見光頻譜之外,武器級的強激光可以傷害人眼和光電設備,中國海軍的做法“不專業、不安全”,也違反2014年西太平洋海軍論壇會議達成的《海上意外相遇規則》和美中《海空相遇安全行為準則諒解備忘錄》。

3月6日,中國國防部指出,美國媒體報導與事實不符,P-8抵近對中國艦隊實施長時間、低高度繞飛,但沒有明確說明是否使用激光的問題。

激光照射美机,是我们在“使坏”吗?

俄媒的漫畫,圖中文字,美國飛機說:我們想去哪就去哪!中國軍艦:不能想去那就去哪!

“呼和浩特”艦是南海艦隊遠洋訓練編隊的一部分。編隊包括052D級導彈驅逐艦“呼和浩特”號(舷號161,2019年1月服役)、901級綜合補給艦“查干湖”號(舷號967,2019年2月服役)、054A級導彈護衛艦“咸寧”號(舷號500,2018年8月服役)和815A級電子偵察船“天樞星”號(舷號857,2017年底服役)。編隊進入遠離中國7000公里外的太平洋深處進行遠洋訓練,在14000海里的遠航後,已經在2月25日安全回到基地。

美國海軍沒有說明“呼和浩特”艦的激光強度是否達到武器級,也沒有說明是否造成人員傷害或者設備損害,當然更沒有說明P-8到底在執行什麼樣的“例行任務”。如果美國海軍關於P-8遭到“呼和浩特”艦激光照射的說法確實,這確實是值得關注的事情。

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"呼和浩特”艦是中國海軍去年新服役的052D型驅逐艦

用激光照射具有敵意但並不處在交戰狀態下的對方飛機甚至衛星並不罕見,美國早就為此指責過中國,那是在南海島礁和吉布提。蘇聯更是有冷戰時代用激光致盲美國衛星的記錄。但“呼和浩特”艦的激光可能不一般。

激光誕生不久,就有激光武器的設想。在1964年的《金手指》裡,虛構但傳奇式的英國間諜邦德就差點被激光炮給毀了下半生。1977年的《星球大戰》裡,各種激光槍、激光劍更是氾濫。但真正的武器級激光一直有難以克服的技術難關,直到近年才逼近實戰化的門檻。

中國在激光武器方面起步很早,但實際進展是保密的。“呼和浩特”艦上是否裝備了武器級的激光,現在還無法斷言。但武器級激光從失能到燒燬都算,實際上是很寬泛的概念,失能級的激光武器並不難實現。

如果是針對肉眼,2019年夏秋之際香港動亂期間黑衣人對港警大量使用的激光筆就具有初級的致盲作用。陸軍裝備裡,激光測距儀本身就可能傷害肉眼。另外,存在壓制激光測距儀、光電設備的致盲級激光系統,對肉眼更是有致盲作用。不過西方已經轉向對肉眼安全的激光測距儀,不是良心發現,而是在訓練中容易傷害士兵的肉眼,或者在使用中誤傷友軍士兵(包括飛行員)甚至過往平民的肉眼。

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美國海軍將在其主力艦艇上部署激光反無人機\\反巡航導彈系統

強光型致盲系統不難應對,墨鏡就是最簡單的激光防護。光學墨鏡脫戴不便,速度也不一定來得及。現在還有電致或者光致變色的液晶鏡片,可在瞬間實現強光保護。不過墨鏡對強光防護有用,對重建正常觀察就不利了,強光過後,必須儘快恢復透明度,否則半瞎的光電系統就失去意義了。

電致或者光致變色的液晶鏡片畢竟還是有一個反應時間,強光已過更是需要時間確認,此後才能恢復正常的透光度,否則就失去了保護的意義。這也是命門。因此,頻繁閃爍的激光或者LED就是新的致盲方法,用快速不斷的強弱切換迫使對方的強光防護跟不上而破壞重建光電跟蹤,實質性地阻止光電跟蹤和制導。

頻閃不能有規則,被破獲規則的話,就有辦法預測強光間隙而自動適應,即使不能重建連續的光電跟蹤,斷續的加上以預估模型為基礎的內插-外推也足夠建立制導所需要的跟蹤數據了。但不規則閃爍則難以反制,只有拼頻閃的速度更快還是電致或者光致變色更快了。

光電系統在可見光頻段工作,容易受晝夜和氣候影響。紅外是可見光的延伸,可晝夜工作。近紅外已經大量使用,遠紅外具有更長的波長,受到氣候影響更小,探測距離也更遠。現代機載或者彈載遠紅外陣列可以探測30-40公里以外的目標,具有很高戰術意義,不僅用於空空導彈,也用於防空反導導彈,最新動向則是反艦導彈。

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紅外引導頭用傳統辦法難以干擾,是一個需要正視的威脅

被動的遠紅外成像制導具有隱身的優點,而探測距離已經不亞於主動雷達制導了,但被攻擊目標除非發現來襲導彈本身(如通過紅外特徵或者直接的雷達截獲),否則難以獲悉正在受到攻擊。新一代美國反艦導彈採用隱身修形,降低雷達反射特徵;採用小推力渦噴或者渦扇,降低紅外特徵;採用高彈道以便於遠紅外成像制導在遠距離上發現目標。這正是洛克希德LRASM反艦導彈的特點。

“魚叉”、“飛魚”這一代反艦導彈用高亞音速掠海飛行實現突防,但這已經很難突破現代艦隊防空的多層火力網了。俄羅斯改走超音速突防的技術路線,天頂攻擊和掠海攻擊相結合,儘可能壓縮艦隊防空的攔截窗口,依然難對付,但突防窗口也在縮小。全程超音速的重量和射程代價太大,改用亞超結合的辦法,只在末端實行超音速突防,中段飛行依然為更加節省燃料的高亞音速。

但LRASM反其道而行之,採用速度比“魚叉”更低的亞音速。具體速度是保密的,但從展開彈翼的翼展和翼型來看,巡航速度很難超過0.85,甚至可能更低。這樣的速度加上高彈道,在飛行特性上似乎太容易攔截,但被動的遠紅外成像制導更是使得受到攻擊的艦船可能在毫無察覺之中已經遭受打擊。由於其隱身的特徵,雷達不容易遠程截獲,主動或者半主動雷達制導的防空導彈也不易鎖定攔截,速度較慢和小推力渦噴發動機使得紅外特徵也較低,不易用紅外製導的防空導彈攔截。

雷西恩JSM是另一種反艦導彈,速度比LRASM稍快,彈道稍低,但由於視界限制,目標截獲距離因此會受影響,也是採用微型渦噴推進和紅外成像制導的。

但LRASM和JSM還是有命門的,這就是它的紅外成像制導。雷達和紅外製導對隱身目標的截獲能力受到影響,但艦載雷達和紅外系統還是能捕獲LRASM的。用不規則頻閃甚至不斷改變強度的激光可以迷盲紅外成像制導,這是美國“空軍一號”、AC-130U、KC-46A等不能靠速度和機動甩掉紅外製導空空導彈的大型飛機的主要防禦手段,現在也成為艦船的主動防禦系統了,“呼和浩特”艦這樣的新一代戰艦上也不例外。

另一方面,紅外成像制導可以用捕獲的目標圖像與數據庫對照,確認目標,甚至在目標群中找出預定目標,並對準最致命點進行攻擊。在受到煙幕的不完全遮蓋和強光的不完全迷盲時,精確的目標圖像也是辨認剩餘特徵的關鍵。這需要大量精確的圖像數據。P-8估計就是在做這事,而“呼和浩特”艦正是在不讓P-8做這事。

強光迷盲也是有侷限的。導彈制導頭採用窄視場、“目不斜視”的話,成一點角度的強光就效果大減。如果用窄長的桶形遮光罩實行物理保護,強光迷盲就更難起作用了。這使得強光迷盲更加適宜本艦的自衛反導,較難用於重點在於保護友艦友船的區域反導。當然,對於制導頭來說,窄視場只能在末制導中使用,在捕獲目標的時候,還是需要寬視場的,這時強光迷盲依然是有用的。

激光照射美机,是我们在“使坏”吗?

激光武器正在進入實用階段,不再是永遠“5-10年後可以實用”的狀態

更可靠的反導還是要靠動能擊殺,或者更大功率的激光。激光反導在經歷了幾十年的 “再有5-10年就可成熟”的譏笑後,已經開始試驗性部署,俄羅斯用Peresvet激光武器保衛洲際導彈基地,美國海軍在一些戰艦上啟用了反無人機激光武器,美國空軍則在海外基地用兩臺雷西恩10kW高能激光武器系統(HEL-WS)進行作戰測試,雷西恩還在為美國陸軍研製安裝在斯崔克裝甲車上的激光武器,基本設計與10kW版相同,但功率達到50kW,射程和威力更大。

必須說,現階段已部署的激光武器還有能量不足的問題,只能擊落低速、無加固的小型無人機或者土造巡航導彈,主要優點在於“彈艙深度”,可長時間連續發射,攔截“蜂群攻擊”,而沒有打掉幾發導彈後就用光彈藥的尷尬。但對付高速飛行的先進導彈,只有很小的攔截窗口,需要更大的能量密度,這引出激光武器能量效率的老大難問題。

一般認為,每產生一瓦的激光功率,需要三瓦的輸入功率。換句話說,兩瓦最後都成為熱量,需要散發。雷西恩取得了技術突破,HEL-WS“只有”60%的輸入功率轉化成需要散發的熱量,而不是67%。實事求是地說,這只是五十步與百步的區別。因此,不僅激光武器本身有輕小型化的挑戰,發電機、散熱系統也需要輕小型化,挑戰同樣巨大。好在艦上的空間和電力都相對寬裕,而中國在大功率激光方面早早佈局、悄悄發力,成為高超音速那樣的“意外的領跑者”並非不可能,“呼和浩特”艦或許只是在“憋壞”,還沒有真的“使壞”呢。

光電和紅外探測與制導早已超過雷達制導的廉價替代的時代。雷達制導不僅有難以鎖定隱身目標的問題,更有主動輻射早早驚動對手的問題。主動輻射的雷達制導頭還可以成為對方反導導彈的信號源,“拉姆”導彈就是被動雷達制導的,專治雷達制導的反艦導彈。在克服探測距離和易受天氣影響的問題後,完全被動的光電和紅外正在成為新的主流探測和跟蹤手段,光電和紅外對抗具有了新的重要性。“呼和浩特”艦晃一下P-8不是任性,而是大有深意呢。


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