美国空军激光武器技术发展综合分析
 
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内容简介
美国空军计划约2020年完成功率几十千瓦的“盾”项目的研制,2022年演示功率100千瓦的远程防御系统,并计划研制300千瓦攻击系统。老旧的F-15和F-16战斗机、第五代F-22和F-35战斗机,以及无人机和第六代战斗机都可能搭载激光武器系统。空军在激光武器领域面临的技术挑战远大于其它军种,需要精细计算安装在战斗机上的每一克重量及飞行中每一项振动。但空军开发激光武器的意图远比其他军种更有野心,计划将机载激光作为进攻性武器,迅速将敌机动或固定目标(如有人飞机、无人机、车辆和地面部队)烧成灰烬。本报告全面介绍了美国空军机载激光武器的技术现状、技术难点、技术需求、发展路线图、发展策略、关键优势、战场用途,重点详细介绍了“盾”项目及其各分系统研究现状,描述了AC-130机载激光器计划以及国防部高能激光器研制现状。报告全文约3.9万字,销售价格3900元。
 
目  录
一、发展历程、技术难点及技术需求 1
(一)兆瓦级化学氧碘激光器阶段——“机载激光武器”(ABL) 1
(二)百千瓦级化学氧碘激光器阶段——“先进战术激光器”(ATL) 2
1、概况 3
2、完成地面测试 3
3、成功验证从空中攻击地面固定及机动目标的能力 3
4、面临的技术挑战 4
5、项目已经停止 4
(三)进入固体激光器发展阶段 5
1、固体激光器的相对优势 5
2、“联合高能固体激光器”(JHPSSL)项目实现105千瓦输出 5
3、光纤固体激光器功率正在从60千瓦提升至120千瓦 6
4、“高能液态区域防御系统”(HELLADS)项目已经交付150千瓦固体激光器 6
5、薄圆盘激光器将配装AC-130进行演示验证 7
(三)技术难点 7
1、功率-体积/重量比问题 7
2、大气扰动补偿问题 8
3、波束控制问题 8
(四)技术需求 8
二、发展目标、发展计划、发展项目及发展策略 9
(一)发展目标:激光武器最终装备于战斗机而非轰炸机 9
(二)三阶段发展计划 10
(三)主要机载激光武器项目 10
1、AC-130武装运输机、B-1B战略轰炸机机载激光器计划 11
2、B-52轰炸机、C-130、C-17运输机等大型平台激光武器计划 11
3、F-15 、F-35A、第六代战斗机机载激光武器计划 11
4、KC-135、F-35B、直升机、旋翼机机载激光武器计划 11
5、U-2侦察机机载激光武器计划 12
6、无人机激光武器计划 13
(四)发展策略 13
1、先运输机后战斗机的策略 13
2、先地面试验后空中试验 14
三、机载激光武器的关键优势及主要战场用途 14
(一)关键优势 14
1、不产生爆炸情况下无声息摧毁来袭导弹或敌目标 14
2、低成本和深度弹舱,凭1加仑航空燃料可射击上千次 15
3、能在瞬间摧毁高速目标 15
4、更精确,毁伤效果可控,可实现多种等级毁伤效果 16
(二)主要战场用途 16
1、用于执行反恐作战 16
2、用于执行攻击功能 16
3、用于执行拦截导弹等防护功能 17
4、有空战、对地攻击等广泛用途 17
5、分布式搭载于多架无人机,应用于无人空地精确打击 17
四、主要项目之一:“自防护高能激光器演示样机”项目 18
(一)概况 18
1、项目目标及进度安排 18
2、项目构成及两阶段实施方案 19
3、相继授出“盾”项目各分系统研制合同 19
4、各分系统陆续通过初始设计评审 20
5、项目难点 20
6、下一步工作计划 20
(二)核心分系统:高能激光器由洛•马公司负责研制 21
1、空军“盾”项目高能激光武器需求 21
2、洛•马公司获得“盾”高能激光器研制合同 21
3、可能应用于F-15和F-16与第五代F-22和F-35战斗机 22
4、多家公司竞争高能激光器的研制 22
(三)激光束控制分系统:洛•格公司负责研制 23
1、空军需求 23
2、研制合同及研制进度安排 23
3、光束控制系统的主要功能 23
4、多家公司参与激光束控制技术的开发 24
(四)激光束控制分系统:洛•马公司“航空自适应/航空光束控制台”(ABC)接近于研制成功 25
1、激光可借助转塔穿越紊流,从而攻击战机后方的敌机或导弹 25
2、获得ABC项目第三阶段研发合同 25
3、已完成60次飞行测试 26
4、验证ABC转塔可为机载激光武器提供全向覆盖 26
5、测试单元构造及技术原理 27
(五)激光吊舱分系统:波音公司承担 27
(六)与“盾”并行执行KC-135机载激光武器项目 28
五、主要项目之二:AC-130机载激光器计划 29
(一)AC-130上增挂激光武器的进度安排 29
(二)将同时用于执行防御与攻击任务 29
(三)已开始测试AC-130激光武器概念 29
(四)技术总体成熟,将配装固态盘形激光武器进行演示 30
(五)可能在3或4架AC-130左侧布置激光武器 31
六、国防部主持高能激光器的研制 31
(一)“耐用电子激光器倡议”(RELI)项目 32
1、项目目标 32
2、洛•马公司光纤激光器 32
3、波音公司薄盘激光器 33
4、诺•格公司高能固态激光器 34
(二)通用原子公司“高能液体激光区域防御系统”项目 34
1、处于研发的第四阶段 35
2、完成光束质量和输出功率的测量 35
3、技术参数及特点 36
4、进入样机外场射击试验阶段 36
5、可能配装B-1B、 AC-130、“捕食者”C等平台 37
(三)DARPA支持的诺•格公司“神剑”激光武器项目 37
1、以应用于空军隐身战斗机为主要目的 37
2、成功测试“神剑”激光器样机 38
3、样机验证了“近乎完美”的大气扰动补偿 38
(四)DARPA“持久”项目 39
1、来源于DARPA“神剑”激光武器项目 39
2、主要进展 39
3、侧重于小型化技术 40
(五)DARPA“高效超紧凑激光集成设备”(EUCLID)项目 40

 
美国空军激光武器技术发展综合分析
空军在激光武器领域面临的技术挑战远大于其它军种,需要精细计算安装在战斗机上的每一克重量及飞行中每一项振动。但是,美国空军开发激光武器的意图远比其他军种更有野心,计划将机载激光作为进攻性武器,迅速将敌机动或固定目标(如有人飞机、无人机、车辆、建筑物和地面部队)烧成灰烬。美国空军计划在约2020年完成功率几十千瓦的“自防护高能激光器演示样机”项目的研制,在2022年演示功率100千瓦的远程防御系统,并计划研制能够远程毁伤敌飞机和地面目标的300千瓦攻击系统。
一、发展历程、技术难点及技术需求
长期以来,美国国防部一直致力于开发定向能武器,机载激光武器的研究起步比较早。早期机载激光主要以防御弹道导弹为主要任务,采用化学氧碘激光器。目前,转为重点发展固体激光器。机载激光武器的发展技术挑战大,空军已经发布2030年后机载激光武器的发展需求。
(一)兆瓦级化学氧碘激光器阶段——“机载激光武器”(ABL)
美军早在20世纪70年代就已展开利用机载高能激光武器拦截导弹的研究。1992年,美国国防部战略防御计划局提出“机载激光武器”(ABL)计划,旨在研究能够拦截和摧毁敌方助推段战术弹道导弹的激光武器,并于1996年正式启动。



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(下文略,全文约3.9万字)
 2018-9-4 13:47:56