激光武器用於攔截導彈,如今現實嗎?

天俊談兵


淘金客說:這個可能要圈一下範圍,攔截什麼樣的導彈?距離有多遠?在哪裡攔截?攔截的間隔有多久?以什麼為能源?體積重量有多大?……激光打導彈不成問題,但上述問題回答得不完美,就很難實用化。下圖是1.6公里外擊毀火箭彈。

化學激光器

化學激光器功率密度很高,要消耗一定燃料,體積、重量、複雜程度、火力持續性、使用的便利性不算太好。但因為功率夠大,最早達到實戰所需要的能量級別。美國海軍上世紀70年代末已經搞出氟化氘化學激光器,輸出的功率達到了兆瓦級,80年代準備給提康德羅加級巡洋艦等安裝,替換掉艦上的一門MK45型127毫米炮,用於攔截飛機和導彈。下圖是氟化氘激光器的工作原理示意圖

1、兆瓦級功率在100公里距離上能秒殺飛機和導彈,陸上打靶擊落過“陶”式導彈,還擊落了一架以2.2馬赫速度飛行的BQM-34靶機

2、替換127毫米炮位,說明體積重量與之差不多

3、列出換裝計劃說明實用化程度已經不錯

4、能源來自氟化氘分子躍遷,也就是說每次發射要消耗燃料

5、3.8微米波長在中紅外波段,在近海作戰時容易受大氣折射的干擾

6、燃料有劇毒

其後蘇聯解體,威脅消失,美國海軍沒了錢,也感覺還可以先放一放再完善一下,然後就沒有然後了。下一個接近實用的就是大名鼎鼎空軍的ABL空基激光武器,也是兆瓦級功率,列一下特點,對比海軍的激光炮:

1、體積更緊湊,可以集成到飛機上,儘管是架大個子是747

2、波長為1.315微米,受大氣干擾影響比前面那貨小

3、仍然要消耗化學燃料,但脈衝控制技術較成熟

然後呢?測試了一陣子,沒下文了,技術不過關?費用太高?不知道詳情。

電子激光器

目前的激光武器發展有這麼幾個特點:

1、以電為能源,功率可調

2、不強求兆瓦級,幾十千瓦到幾百千瓦,用於在10來公里的較近距離上射擊空中目標

3、可調波長,適應不同的環境

4、體積重量進一步減小

這類明顯是要提高適裝性、易用性,大幅降低使用成本,但是受儲電裝置能量密度低、需求並不旺盛等因素影響,沒有實際裝備。

最後的結論是激光武器其實已經具備條件實用化,但因為需求並不旺盛,所以還在持續優化中。



史海淘金客


我是薩沙,我來回答。

目前技術上已經實現。

去年,美國“自衛式高能激光演示器先進技術演示計劃”(SHiELD)在測試中擊落多枚導彈。

SHiELD計劃開始於2017年,建立在美國成功的激光技術上。

當時美國認為,部署在美國驅逐艦上的大型激光系統,可以具備足夠的電力,也可以保持較大的體積。

儘管美空軍未透露擊落導彈的類型和型號,但外界猜測光纖激光器的可能性較大。光纖激光器屬於第3代激光技術,其光電轉換效率高,可產生高穩定性、高功率的激光束。

之前的美國艦載激光系統,只能攔截小型無人機,所以意義不大。

而SHiELD成功測試,證明已經具有實戰能力。

美空軍打算在2021年前降低SHIELD系統的尺寸和重量,以便安放到“超音速飛機”上,這可能是指戰鬥機和B-1B戰略轟炸機。由於美國採用了技術更先進、可靠性更高的固態光纖激光器,其機載激光武器項目目前進展較為順利。因此,美空軍計劃提前於2021年在F-15戰機上進行首次空中試射。按美軍設想,除能滿足基本自衛功能外,未來6代機搭載的進攻型激光武器功率可達3兆瓦,最大射程600公里,每次照射時間為3至5秒,一架戰機可連續攻擊40次才能滿足未來空戰“大殺器”的需求。

此外,美空軍還考慮在加油機上測試激光武器,特種部隊則有興趣將空對地激光器裝備在AC-130炮艇機上。美國空軍還計劃在2020年,將高能激光武器裝在C-130等大型運輸機上。

據有關資料稱,這一被稱為“神盾”的激光炮是由洛克希德·馬丁公司簽訂的設計合同,該公司在激光武器研發領域積累了較豐富的經驗。按系統設計,“神盾”最終將安裝在固定翼軍機上,作為主動防禦系統可快速擊落多枚來襲的敵軍空空或地空導彈,從而大幅提升美機的戰場生存能力。“神盾”機載激光系統主要由三部分組成,包括激光炮、瞄準用火控系統以及為前兩大系統提供能源的外掛吊艙。另據AFRL介紹,“神盾”具備打擊精度高,可實時命中目標,且不受彈藥數量限制,飛行員可同時攻擊多個目標等多種優點。

美海軍研發艦載激光武器也在提速,並在之前美海軍已在海灣地區的一艘軍艦上測試激光武器,為實戰化應用做準備。美海軍計劃在未來十年內擴大艦隊中的定向能武器使用。另據媒體透露,美海軍陸戰隊水面部隊主管羅恩·博克索爾稱,2021年將在導彈驅逐艦上安裝更強大的“戰艦殺手”。他提及的激光武器被稱為“水面海軍激光武器系統”,它被接入到“阿利·伯克”級驅逐艦的宙斯盾作戰系統中。美海軍領導人希望這種定向能武器不僅能追蹤導彈,而且還能擊毀敵方艦艇。

美國研究激光武器已經有很多年的時間。早在2009年,美國就在波音747貨機上搭載了重達45噸的激光炮。

2009年8月至2010年2月,激光炮先後進行了多次空中攔截試驗,成功擊落2枚80公里外、處於助推段飛行的彈道導彈,還對另外7枚靶彈進行了試驗性攔截(並未摧毀)。儘管試驗取得一定成果,但激光炮最終未能達到美空軍“能在167公里外成功摧毀彈道導彈”的目標,也沒有達到設想的攻擊射程和毀傷效果。激光炮於2011年12月被終止。

然而,類似的項目還在繼續。

2017年6月,雷聲公司和美國陸航等部門合作,使用阿帕奇AH-64直升機首次完成了直升機載激光武器系統飛行試驗。在此次試驗中,該激光武器系統在直升機多個飛行姿態、高度和速度下均成功完成了目標打擊,驗證了穩健的旋翼機激光攻擊能力與高分辨率、多波段瞄準性能。


薩沙


據美媒2月20日報道,美國國會近日已經授權陸軍軍方開始研究試運行新型防空系統,這個系統所具有的能力能夠極大地使地面部隊免受敵方發射的導彈襲擊。第一步是向以色列借鑑“鐵穹”和“鐵梁”防禦系統的技術,並以此打造出屬於自己的未來先進防禦系統。
所謂的先進,主要是因為美國正在逐步將科幻打造成現實,其中最主要的一點就是激光反導,《星球大戰》中的未來武器系統的核心——激光,已經成為了美軍下一步需要掌握的武器技術,當然最初計劃還是將激光用作大型設備上,比如防空系統,隨著技術成熟你甚至可以在卡車、戰機、軍艦乃至步兵手上的槍裡見到激光武器的身影。
回到激光反導系統上,激光由於可以聚焦光束併產生極大的熱量,用來對付脆弱的導彈,似乎是一個絕佳的選擇,另外一點就是,激光反導系統如果服役,那麼只要能量充足,就擁有著近乎源源不絕的“彈藥”,與數萬乃至數十萬美元一發的反導導彈相比,激光反導系統甚至可以將成本降到數百美元以下。激光武器由於以光速前進,所以近乎是瞬發的,根本不需要所謂的火力彈道計算機,瞄到——發射,攔截任務就輕鬆結束了。
說到激光防空系統,就不得不談以色列的“鐵梁”(Iron Beam)高能激光武器系統,它是繼“鐵穹”導彈防禦系統之後,以色列的新一代計劃,也將成為未來以色列守衛家園的最強有力的“保護傘”。而如今美國的計劃是,在2022年陸軍計劃部署第一套配備50KW激光炮的特製裝甲車,不過這種功率打導彈可能不太夠,對付無人機也許是最好的選擇,像是去年襲擊沙特阿拉伯油田的無人機,就可能會被這種便攜激光防禦系統給輕鬆幹掉。
那麼在未來,巡航導彈是那麼容易對付的嗎?如今噴射動力巡航導彈的飛行速度普遍較快,最慢的導彈幾乎也能擁有0.8馬赫亞音速的攻擊速度,激光武器如果功率不足,可能沒有足夠的時間去照射、燒燬導彈的外層,並進而摧毀導彈,所以至今擋在以色列拉斐爾公司和美國軍方面前的,就是如何解決電源功率和冷卻系統性能不足的問題,這也是全世界研製激光武器共同的困難。只要激光反導武器的功率夠大,就沒有無法摧毀的目標。 2019年5月,美國陸軍已經和洛克希德•馬丁公司和達尼提斯公司簽署了價值1.3億美元的一筆激光武器開發合同,主要用於開發HELAS複合光纖激光發射器,另外羅爾斯•羅伊斯公司負責提供集成電源和熱處理系統,只要上述方案開發順利,那麼美軍就可以順利從50KW激光發射功率提升到250KW到300KW,距離目標600KW的實際武器階段將會越來越近,預計2030年可以達成目標。
但就算美國擁有600KW的武器級激光防禦系統,能夠保證本國不會遭受任何一枚導彈打擊嗎?估計不太現實,雖然600KW足夠摧毀導彈,不過仍需要一定的照射時間,而對於那些飛行速度超過5馬赫的高超音速導彈(俄羅斯甚至擁有超過20馬赫的導彈),似乎就已經無能為力了,所以如美國軍方那般狂妄地表示,未來美國領土將不會遭受任何打擊,顯然是有些言過其辭。

科羅廖夫


激光武器前途無量,今後攔截導彈自然不在話下,不過現階段公開的激光武器,還只是停留在戰術層面,攔截近距離、防護能力弱的目標沒問題,但是在高空、重型導彈面前,它也無能為力。

激光武器攻擊距離越遠、毀傷威力越強,所需的電能也就越高,一般的平臺無法滿足,要讓激光武器打的遠、打的狠,必須要解決能耗的問題。



例如美軍裝備在艦艇上的戰術激光武器,發射功率只有幾十千瓦,也就是打打小型快艇、無人機而已。


美軍曾經利用波音747作為平臺,搭載激光武器,目標是在100公里的距離上攔截彈道導彈,結果耗資巨大不說,他們得出的結論是:所需功率要比現有平臺高20-30倍,這個項目也就不了了之。

要想攔截高空的彈道導彈,激光的發射功率大的驚人,可能是幾十甚至幾百兆瓦,目前只有地面的大型設施可以支持,包括航母等大型作戰艦艇也難以承載。

所以說,戰略激光武器還需要很長時間才能成型。


止水興波


目前,美國已經將高能激光武器安裝到大型飛機的機頭上進行了攔截導彈的試驗,成功將靶彈燒穿並引爆,完成了攔截,這是不是代表激光武器已經快成熟可以裝備了呢?

當然不是,而且還差得很遠!激光武器是一個很火的老話題了,從上世紀六七十年代,美蘇就意識到激光武器的重要性,並斷定這款武器能夠統治未來,並開始開發激光武器,其他實力強一點的國家也都不甘落後緊隨其後!

但是研發了半個世紀之久,目前激光武器仍然還停留在論證階段,連試驗階段都稱不上。雖然美國人用激光成功攔截了靶彈,但由於大氣層對激光的衰減,造成這款大型飛機攜帶的激光武器僅僅只能攔截20公里距離,遠不如導彈攔截來得更有效;另外電能的消耗也是驚人的,目前各國還沒有長久的持續性的供電設備,像美國這樣的大飛機供電設施也就能攔截1~2次而已吧,這就是高能激光武器的現狀,要想達到攔截導彈的實戰部署還差得遠呢?

那麼激光武器有服役的嗎?這個當然有,高能激光武器不能,但低功率的成熟激光武器還是很多的,而且在各個大國中都有服役,甚至服役了很多年。最早將激光武器用於實戰的據說是英國,在馬島戰爭期間,英國一艘軍艦上的激光武器對掠海超低空突襲而來的阿根廷戰機進行了照射,造成飛行員短暫致盲而操作出錯,飛機一頭栽進了海里!這個戰力給了很多國家啟發,於是冷戰對峙的美蘇軍隊開始大量裝備這樣的激光武器,在對方戰機逼近邊境進行偵查或者示威的時候,導彈發射會引發戰爭不合適,於是低能激光武器派上了用處,用它來照射敵方飛行員讓其短暫致盲,如果僥倖讓對方飛行員操作失誤而墜毀,那就只能怪對方飛行員技術不行了。即使不行對方飛行員也會知趣的返航了!

利用激光武器致盲的原理,目前很多地面武器也安裝上了激光壓制儀,比如我國的99A上就有一臺,這是用來壓制對方的光學瞄準鏡,讓其看不清楚目標,運氣好甚至可以亮瞎對方坦克車長和炮長的眼睛,讓其短暫失明。而這樣的武器已經開始普遍使用!

激光武器的現狀大致就是這麼多吧,對於高能激光武器來說,要想裝備部隊恐怕還有很長的路要走,目前俄羅斯倒是提出了一個概念,那就是米格41亞空間戰機,用這款武器將激光武器帶到40~60公里高的吸波空氣地帶,這樣激光的衰減就會很小,可以用來攔截大氣邊緣的飛行的高超音速武器,至於供電問題能否解決這個就不知道了。而對於低能的激光武器來說,目前已經大量的裝備部隊。


狼煙火燎


目前來說,激光武器的功率還比較小,射程還不夠遠,只能用於攔截無人機而已!至於攔截導彈還是有較大難度的。激光武器想要成功攔截導彈,還需要在功率,射程上進行改進。只不過現在的激光武器的功率最高才幾十千瓦,要攔截導彈需要較長時間的照射,而現在反艦導彈,彈道導彈的速度快,機動性好。激光武器難以保持長時間照射,所以現在用於攔截導彈還有較大的難度。


激光武器發展最為領先的也就是美國了,其在登陸艦上部署的LAWS激光武器,其功率為30KW,在天氣好的環境下,射程才達到10公里。如果說天氣不好時,那射程將再次下降。就攔截效果而言,現在的激光武器還不如防空導彈和近防炮。從激光武器的部署來看,美國對此攔截反艦導彈也沒有多麼大的信心,至今為止也只是在登陸艦上部署了。而像阿利伯克級驅逐艦,核動力航空母艦上部署的還是海拉姆近防導彈和密集陣近防炮。

現在導彈具有較高的末段速度和較強的機動性

激光武器攔截的目標主要就是彈道導彈和反艦導彈,這兩種導彈的末段速度極高,機動性較強,不易於攔截。較高的速度加上較強的機動性使得導彈在瞬間可以橫移或者豎移到較遠的位置,從而躲避近防武器的攔截。

激光武器的殺傷原理

而激光武器的殺傷主要靠的是高功率帶來的高能量,如果說功率足夠高的話,激光武器只需照射較短的時間,就可以將來襲導彈摧毀。但是如今邁入實用化的激光武器功率不過30千瓦,離在短時間內燒燬來襲導彈有較大的距離。想要確保摧毀目標,就必須長時間的跟蹤照射,但是反艦導彈和彈道導彈的機動性又好,就給激光武器的持續照射帶來了難度,所以說,現階段激光武器還是不能用於攔截導彈的。



雖說,現階段的激光武器不能夠攔截導彈,那未來的是可以的。隨著技術的發展,等到高密度電源被研發出來後,激光武器的功率將得到顯著的提升。這麼一來,可以在極短的時間內燒燬目標,就不必保持較長時間的照射了。而激光武器的發展就必須有技術的支撐,只有等到小型化和功率都取得突破時,激光武器才有較大的用途。(圖片來自網絡)


江山何沉


說道激光武器,不得不說美國。因為美國走在了激光武器技術的前沿。雖然激光武器攔截導彈技術研發了很多年,但是至今也沒有真正實戰化。

以美國重要的空基機載激光武器 (ABL)為例, ABL由改裝後的波音747-400F飛機、高能化學激光器、光束控制與火控系統、作戰管理及指揮控制系統4大部分組成, 主要任務是在數百千米外利用定向能摧毀處於助推段的彈道導彈, 攔截範圍500~600千米。從上世紀90年代開始進入實驗以來,歷經16年,積累了大量的實驗數據。不過美國政府認為其風險太高、實戰化難度大,最終在2012年下馬。

目前美國還在繼續的激光武器攔截系統包括艦載激光武器系統(LaWS)、空基SHiELD 激光武器系統及路基高能激光移動驗證器(HELMD)。

現階段激光技術已經基本上能攔截亞音速巡航導彈,以戰斧導彈為例,如果攔截距離定義在10km,那麼會有40秒左右的攔截窗口。此時數十千瓦級的激光功率,聚焦光斑小於 100 mm, 10 s 內基本可以完成對 10 km 範圍內巡航導彈導引裝置、發動機和殼體的燒蝕甚至燒穿破壞。

但是彈道導彈和超音速的反艦導彈就顯得力不從心了,現代彈道導彈及反艦導彈殼體都進行了加強。攔截彈道導彈時,由於需要在導彈助推階段階段進行攔截,攔截距離超過了500公里,激光束過度發散、能量損失嚴重,現階段的激光技術無法短時間燒穿彈道導彈的殼體。在攔截反艦導彈時,同樣也面臨著攔截窗口時間段,短時間不能對導彈殼體進行有效的破壞的困境。

不過隨著技術的發展,高能固體激光光源體體積肯定會越來越小,功率和集成度會越來越高。在不久的將來激光武器會逐漸出現在地基、海基、戰術飛機甚至是無人機平臺上,攔截導彈的能力肯定會越來越成熟。


軍迷老虎


激光武器被認為是未來最具發展前景的武器,各軍事強國也都在投入大量的資源研發,部分激光武器甚至完成了大把使用並開始試裝備。以當前的激光武器水平從實戰角度來說,還只能在較近距離內攔截類似無人機、小型飛機等目標,無法用於攔截類似大型反艦導彈甚至洲際導彈這樣的目標,不過用激光武器距離攔截各型導彈這一目標已經為時不遠。
天基激光反導系統效果圖

美國在武器裝備方面一向處於全球領先地位,激光武器方面也是如此,全球第一臺激光器也是在1960年由美國製造。美國早在上世紀70年代就開始了激光武器的研發,並且進行了多次試驗,但一直沒有正式裝備;在本世紀初,美國也分別開展了空基和海基激光武器研發及試驗驗證,並在2012年8月首次在“阿利·伯克”級導彈驅逐艦 “斯托克戴爾”號(DDG-106)艦尾直升機平臺上安裝了有一個激光炮發射裝置,在後續的測試中成功擊毀一艘小艇;另外,2010年的2月12日,美國用一架配備空基激光測試系統(ALTB)的波音747進行了攔截導彈測試,號稱摧毀了了200-250公里外的兩枚飛毛腿導彈,不過由於高昂的費用和不太可靠的攔截的效率,空基激光反導項目已做為技術儲備擱置。美國測試陸基激光武器

美國空基激光反導系統測試示意圖

除了美國以外,蘇聯在高能粒子束武器方面也起步很早,並且早在上世紀70年代中期就小批量的進行了裝備,蘇聯的激光武器最著名的一個戰例是1975年10月18日,蘇聯用激光武器照射了位於太平洋上空的美國用於檢測彈道導彈的預警衛星的紅外探測器,最終導致該衛星失去功能。蘇聯激光武器效果圖

目前限制激光武器性能的主要因素有2個,一個是需要不斷提高激光功率以提升攔截距離和殺傷力,第二個就是激光在大氣層能由於空氣、水蒸氣及雜質的影響會快速衰減,影響攔截距離和殺傷力。隨著高性能儲能裝置和激光器技術進步,第一個因素的影響正在準備緩解,但是第二個因素的影響是無法避免的。因此,如果可以把激光武器佈置於外太空,消除了的大氣的影響,那麼激光武器的性能將會大大提升,這也是曾經美國“星球大戰”計劃中的組成部分之一,不過目前還沒有那個國家真正的實現這一目標。激光武器已應用於小型目標攔截

地面車輛激光武器正在逐步走向實用化

雖然擁於反導的激光武器尚未成熟,但是在其他小的領域,如激光致盲、攔截慢速小型目標、破壞敵方敏感設備等方面已經逐漸得到應用,個別軍事強國的部分艦艇、地面車輛甚至單兵裝備中已經出現了激光武器,激光武器正在逐步走向實戰應用。美國“福特級”核動力航母未來也將會裝備激光近程防禦系統


威吶解析


激光武器攔截導彈有幾個問題要解決。

一,瞬間功率要足夠大。才能夠激毀導彈。目前激光武器攔截小型無人機證明還可以。明瞬間功率有提升,但攔截導彈應該還不夠。

二,激光武器受氣候條件影響非常大。能見度不好的氣象條件,打擊距離受極大限制。完全依靠激光武器攔截導彈是不行的。

三,為解決射程近的問題,發展太空激光武器,目前能源解決不了。


勇敢土星


激光武器前途無量,今後攔截導彈自然不在話下,不過現階段公開的激光武器,還只是停留在戰術層面,攔截近距離、防護能力弱的目標沒問題,但是在高空、重型導彈面前,它也無能為力。


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