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目 录
第一章 国防部直属机构激光武器技术发展综合分析... 1
一、美国国会、国防部定向能武器相关政策、管理及预算... 1
(一)国会激光武器相关立法与政策... 2
1.国会要求国防部制定定向能战略规划... 2
2.国会2022年《海军激光、轨道炮和炮射导弹:背景及国会的议题》要求仅研发激光武器 2
3.国会2022年《国防部反无人机》要求聚焦于以激光武器对抗无人机威胁... 2
4.国会2022年《高超声速导弹防御》涵盖定向能武器的研发... 4
(二)国会对国防部定向能武器的投资... 4
1.2023财年国防部激光武器拨款... 4
2.2023财年海军舰载激光武器拨款... 4
3.激光武器预算波动性的历史回顾... 5
(三)国防部定向能武器研发管理体制... 6
1.建立国防部定向能武器首席总监... 6
2.建立联合定向能转化办公室... 7
(四)国防部定向能武器研发目标及相关政策... 8
1.确定国防部激光武器的研发目标... 8
2.国防部2022年《导弹防御评估报告》关注无人机防御... 8
3.国防部要求发展激光武器,拦截高超声速武器和无人机蜂群... 9
4.军种激光武器发展相关政策及总体技术进展... 9
二、联合定向能转化办公室激光武器研制项目... 10
(一)主要工作领域... 10
1.成立专业工作组强化协调统管... 10
2.加强军内外联系及人才培养... 11
(二)当前重点发展“高能激光缩放倡议”(HELSI)项目... 11
(三)早期“联合高功率固体激光器”(JHPSSL)项目... 12
1.简要发展历程... 12
2.第三阶段使高能固体激光器功率达100千瓦级... 13
3.实现105千瓦光束输出... 14
(四)早期“耐用电子激光器倡议”(RELI)项目... 15
1.项目目标... 15
2.诺•格公司高能固态激光器... 15
3.洛•马公司光纤固体激光器功率从60前逐步提升至300千瓦... 16
4.波音公司薄盘激光器... 17
三、导弹防御局核心重大激光武器项目相继取消... 18
(一)早期因技术不成熟取消“机载激光武器”(ABL)项目... 18
1.ABL采办项目启动及终止过程... 18
2. ABL技术成熟度分析... 19
3.立即启动新的“定向能研究”(DER)项目... 19
(二)近期因经费再取消“低功率激光演示器”(LPLD)项目... 20
1.主要目标:填补弹道导弹助推段及高超声速导弹拦截能力空白... 20
2.曾是导弹防御局唯一助推段相关项目... 20
3.曾计划融入导弹防御体系,提高导弹防御体系整体效能... 21
4.项目被取消... 21
(三)LPLD相对于ABL项目的优势及主要难点... 22
1.助推段导弹飞行速度低,也未释放诱饵,是理想的拦截时间段... 22
2.高空低速飞行将解决ABL项目暴露的抖动问题... 22
3.无人机无需休整,能连续数天飞行执行作战任务... 23
4.也将能够用于打击其他目标... 23
5.主要难点在于拦截时间短和距离目标近,自身可能被击落... 23
(四)LPLD技术需求及军方需求... 24
1.最大需求高达数百千瓦至兆瓦级... 24
2.功率密度要求达到2千克/千瓦... 25
3.军方项目需求... 25
4.军方高空长航时无人机技术需求... 25
(五)LPLD现有技术基础... 26
1.无人系统和定向能两大关键技术5年内趋向成熟... 26
2.现有无人机技术基础... 26
3.二极管泵浦碱金属激光器有前景... 27
(六)LPLD主要研究进展... 27
1.采用增量式途径... 27
2.划分为概念设计及3个阶段进行发展... 28
3.概念设计阶段... 28
4.由3家公司执行第1阶段研发合同... 29
5.第2及第3阶段研制工作... 30
(七)可能部署上千套天基激光武器... 30
1.主要用于击落敌方从发射井发射的处于上升段的导弹... 31
2.并非应对高超声速武器的最佳手段... 31
3.面临技术难题... 31
4.面临成本及有效性的争议问题... 31
(八)正在推进“定向能演示器开发项目”. 32
四、DARPA激光武器研制项目... 33
(一)“高能液体激光区域防御系统”项目... 33
1.处于研发的第四阶段... 33
2.完成光束质量和输出功率的测量... 34
3.技术参数及特点... 34
4.进入样机外场射击试验阶段... 35
5.可能配装B-1B、 AC-130、“捕食者”C等平台... 36
(二)“神剑”激光武器项目... 36
1.以应用于空军隐身战斗机为主要目的... 36
2.成功测试“神剑”激光器样机... 36
3.样机验证了“近乎完美”的大气扰动补偿... 37
(三)“持久”项目... 37
1.来源于“神剑”激光武器项目... 37
2.主要进展... 38
3.侧重于小型化技术... 38
(四)“高效超紧凑激光集成设备”(EUCLID)项目... 39
第二章 海军舰载激光武器发展... 40
一、舰载激光的定义、优势、局限性及功率能级... 40
(一)舰载激光的定义... 40
(二)国会2022年《海军激光、轨道炮和炮射导弹:背景及国会的议题》突出舰载激光武器的研发 41
(三)舰载激光的潜在优势... 42
1.每次发射的边际成本低... 43
2.庞大的弹仓容量... 43
3.交战时间快... 44
4.具备对抗高机动空中目标的能力... 44
5.以精确打击降低港口地区的附带损害... 44
6.具备其他作战功能... 44
(四)舰载激光的技术局限性... 44
1.视距交战的限制... 45
2.大气吸收、散射和波动... 45
3.热晕... 46
4.饱和进攻... 46
5.敌对目标采用加固或其他对策措施... 46
6.具有对航天器或卫星造成附带损害的风险... 46
(五)舰载激光攻击的潜在目标... 47
二、三类早期舰载激光武器项目及三类激光技术对比分析... 47
(一)在研舰载激光器均为电力驱动“固态激光器”(SSLs)... 47
(二)光纤固体激光器技术——早期“激光武器系统”(LaWS)... 48
1.“激光武器系统”(LaWS)概况... 48
2.LaWS激光武器进行的主要测试... 50
3.LaWS系统主要技术... 51
4.早期“战术激光系统”(TLS)项目... 52
(三)板条固体激光器技术——早期“海上激光器演示”(MLD)... 53
1.MLD系统研制及测试进展... 53
2.MLD系统技术细节... 54
(四)早期自由电子激光器项目及技术... 55
(五)国会早期对三类激光器技术进行的对比分析... 55
1.动能武器的能力直接关系到是否应当研究激光武器... 55
2.光纤激光技术的优缺点... 56
3.板条固体激光技术的优缺点... 56
4.自由电子激光技术的优缺点分析... 56
三、海军舰载激光武器技术发展需求及最新进展... 57
(一)摧毁目标所需的激光功率能级及光束质量需求... 57
1.摧毁不同类别目标所需的激光功率能级... 57
2.“光束质量”要求... 58
(二)舰艇与激光武器集成的需求... 58
1.现有舰艇需要为高能激光武器提供电力及空间支持... 58
2.未来舰艇设计需求... 59
(三)未解决的四类技术挑战... 60
(四)舰载激光武器取得的进展及展望... 61
1.早期“固态激光器”上舰进行海上实战试验... 61
2.在“波特兰”号上安装“固态激光器技术成熟”(SSL-TM)... 61
3.已在“波特兰”号上两次出海测试150千瓦激光束... 62
4.在阿利·伯克级驱逐舰上测试HELIOS系统... 62
5.将在7艘舰艇上配备ODIN系统... 62
6.将在近海战斗舰上测试激光武器... 62
7.为攻击核潜艇加装高能激光武器... 63
四、当前重点激光武器计划:“海军激光武器系统族”... 63
(一)“海军激光武器系统族”(NLFoS)的构成... 63
(二)150千瓦“固态激光器技术成熟”(SSL-TM)... 64
1.项目概况... 64
2.“激光武器系统验证机”(LWSD)是SSL-TM项目的一部分... 65
3.LWSD项目采用光纤激光器技术方案... 66
4.LWSD项目的三个阶段... 66
5.LWSD的装备与部署... 66
6.最新进展... 67
(三)60千瓦“高能激光器与集成监视的光学炫目器”(HELIOS)... 67
1.顶层需求及3个增量发展计划... 67
2.增量1系统的主要构成及具体解决方案... 68
3.洛·马公司获得1.5亿美元增量1合同... 68
4.增量1系统具备三重关键功能... 69
5.成功通过关键设计审查... 70
6.已向海军交付1台60千瓦以上高能战术激光武器... 70
7. 面临的主要问题... 70
8.HELIOS项目预算... 71
(四)“海军光学致眩阻截系统”(ODIN)... 72
1.是主要用于致盲和破坏无人机的低功率激光拦截系统... 72
2.“杜威”号驱逐舰已安装首套ODIN激光武器系统... 72
3.将在7艘舰艇配备ODIN系统... 73