“宙斯－悍马”激光弹药销毁系统

　　由于深感排除简易爆炸装置(IED)和未爆弹药(uXO)的危险性，美军一直在寻求安全有效的排除方式。上世纪80年代，美国陆军提出了利用高功率激光排除此类危险的概念，并历经十余年研制成功“宙斯-悍马激光弹药销毁系统。

　　宙斯“激光弹药销毁系统由高功率固体激光器，光束定向器、标记激光器、彩色电视摄像机、控制台和相应的支持系统构成，并集成进入一辆装甲增强型“悍马”车。系统产生的强激光束能够在距离目标300米的安全距离上成功将目标摧毁。

　　“宙斯”激光弹药销毁系统的核心部件是高功率激光器。军方投入了巨大精力来研发合适的激光器系统，从1986年开始军方陆续使用了CO2、灯泵浦YAG，半导体泵浦YAG激光器系统，最终选择了稳定、可靠性高、能耗极低的IPG光纤激光器。2002年，2千瓦的IPG多模光纤激光器在阿富汗成功执行了扫雷任务，其在恶劣的环境下(高温、震动、灰尘)稳定的表现得到美国军方的一致赞扬。

　　目前“宙斯”系统成员为2人，即炮手、车长兼驾驶员。炮手负责目标瞄准并监控整个系统的状态；车长则作为安全官负责指挥和识别危险。作战时，炮手首先利用彩色电视摄像机探测和定位目标，然后用0.532微米波长的绿色激光标示目标位置，最后再利用高功率激光器发射的激光束照射并破坏目标。激光束照射目标的时间取决于目标外壳厚度及其材料种类，如金属或塑料。排除一个目标的时间从数秒到数分钟不等。

　　初期的“宙斯”系统安装在M113履带式装甲车上进行论证试验，属于第一代系统。1996年美国陆军开始研制第二代系统，并于1998年研制出采用0，5千瓦YAG激光器的基本型“宙斯”系统，并进行了首次试验。2002年10-11月，改进型系统进行了野外试验，试验中共排除了800多枚地雷和未爆弹药，成功率达到99，93％。2002年12月，“宙斯”系统被部署到阿富汗，成为第一个部署到战区的激光武器系统。该系统在阿富汗工作了6个月，在此期间成功销毁200多件未爆弹药。有记录显示，该系统曾在不到100分钟的时间里销毁了51发炮弹。2003年8月，“宙斯”系统从阿富汗返回美国本土，研制部门根据实际使用情况对其进行了大量的改进。2004年初，系统采用了输出功率为1千瓦的Nd：YAG激光器。到了2004年末，又采用了输出功率为2千瓦的高功率IPG光纤激光器，同时系统重量也减轻了2000磅。2005年，升级后的“宙斯”系统又被部署到伊拉克战场，参与排除IED和UXO。

　　“宙斯”系统的表现证明了该系统能够排除地雷，雷管，手榴弹、火箭弹，迫击炮弹等30多种金属和塑料外壳军械，并且已经成功地排除了数千枚未爆弹药或地雷，成功率达到99％。但是，目前该系统只能排除地表地雷。美国陆军计划采用更先进的探测装置和输出功率更高的新型激光器，使其能够排除掩埋地雷，而且交战时间更长。

　　从以上几种激光武器系统的成熟度来看，“宙斯－悍马”弹药销毁系统最接近实战部署，其实战经验最丰富。它的成功证明了高功率光纤激光器良好的军事用途，这正是由于“试验一部署一再试验”的循环研制过程促进了系统的发展，这种螺旋式发展也充分证明了战场环境下的试验对于武器技术发展和作战使用概念形成的重要作用。因为，要研究先进的作战使用概念，就应充分挖掘激光武器的性能特点，发现其作战优势和局限，制定出合适的作战模式，使其效能发挥到最大。而战场试验正好能满足这一点，不仅能够实现预期的检验系统性能和可靠性目的，更重要的是，通过试验暴露出目前还存在的不足与缺陷，从而使研制部门从中获得系统改进的灵感，针对激光武器系统的特点，结合战场环境，制定出适当的武器作战使用概念。

　　“激光复仇者”

　　“激光复仇者”系统是另一款可摧毁简易爆炸装置(IED)和未爆弹药(UXO)的武器，是在波音公司在“复仇者”防空导弹系统的基础上改造而来的，经升级改造后，该系统有望对抗低空无人机等目标。

　　从2007年开始，波音公司自己出资，用8个月时间研发出了“复仇者”激光器系统，并于9月份成功演示了激光排除IED和UXO目标的能力。此次演示的”激光复仇者“系统装备了波长为1.08微米，功率为1千瓦，射程为100～1000米光纤激光器。试验中，该系统摧毁了5个IED和 UXO目标和2架停放在地面上的无人机。

　　2009年1月，波音公司在白沙导弹靶场再次对“激光复仇者”系统进行测试。系统的激光器输出功率已经增大了一倍而且具备了更为先进的搜索，跟踪和瞄准能力，在复杂的山地和沙漠环境中成功击落了3架飞行中的无人机。12月初，波音公司称“复仇者”在红石兵工厂又摧毁了50种不同的爆炸装置。

　　波音公司自己出资从事该项研究实属无奈，一个重要原因就是为吸引军方关注，争取资金，为其激光武器研究领域拓宽出路，但“激光复仇者”能否得到军方的认可还需时日，也需经受住战场的考验。

　　除了以上几种进展迅速的激光武器系统外，美军还有其他一些此类研究计划，如美国海军长期持续支持发展的自由电子激光武器，美国陆军高能激光技术演示器高能激光武器等。

　　几点思考

　　从目前美军这几种激光武器系统的研制情况可以看到，激光武器的研制过程中挑战与机遇并存。因为任何一种武器系统都不能满足所有环境下的作战需要，也不能在一段很短的时间内替代与其任务相似的其他武器系统。

　　第一、激光武器系统面临一系列技术挑战。就目前的发展情况来看，激光武器系统仍需在保持足够功率的前提下尽量减小体积和重量，控制光束抖动，保证精确的打击，提高光束控制系统性能，改变高能激光武器只能由大型平台装载的局面等等。目前，这些激光武器系统大都只是用于防御作战，未来会怎样扩展激光武器的用途依然值得研究。

　　第二，激光武器作战使用概念的发展没有跟上武器技术发展的脚步。从国外的研究进展来看，虽然目前美军激光武器技术的发展十分迅速，但是缺乏先进完善的作战使用概念作为指导。作战使用概念能够牵引和指导武器系统的研制，为武器系统的发展指明方向和目标。如果缺乏牵引和指导，研究部门就不能抓住系统应具备的关键性能，不能研制出满足战场需要的武器，或者部队在装备了这种昂贵的、很有前途的新式装备后，却由于作战人员没有透彻了解如何使用而导致这些装备的最大优势得不到发挥。如果对武器技术和作战概念这两方面的关注失衡，就有可能“闭门造车”。因此，激光武器系统的研制不应仅停留在对该项技术本身研究上，还应重视和发展激光武器作战使用概念。

　　第三、需重视战场环境下的武器试验。虽然目前有多种激光武器系统已经处于武器集成试验阶段，但大多处于演示试验阶段，整体研究进展似乎比较乐观，但真正的优势与问题只有到战场上才能发现。因此，更为严格地说，这些武器系统现在还不能算作具备实战能力的“激光武器”，而只能算作“激光武器演示系统”。所以，正在不断成熟的激光武器依然面临战场的残酷考验。另外，值得注意的是，“宙斯一悍马”弹药销毁系统的成果证明了战场环境下的武器试验不失为一种发展作战使用概念的有效方式。

　　我们还应看到，在面临挑战的同时，技术的飞速发展给激光武器发展也带来了巨大的机遇。

　　第一、固体激光技术前景广阔。激光器作为激光武器系统中的重要组成部分，其功率水平，体积，重量，光束质量等特性严重制约着激光武器的发展。目前，固体激光技术发展迅速，集成度和功率水平都在不断提高，这给激光武器技术的发展带来机遇。例如，固体热容激光器的功率在2006年就已达67千瓦，光束质量优于2倍衍射极限。在上述的几种激光武器中应用的IPG光纤激光器功率已达到了20千瓦以上。2008年11月，诺斯罗普·格鲁曼公司研制成功了加固型固体FIRESTRIKE激光器，采用模块化设计，单块输出功率为15千瓦，光束质量达1.5倍衍射极限。2009年3月+诺斯罗普·格鲁曼公司的 JHPSSL项目采用该型激光器使组合式固体激光器功率达到105千瓦。固体激光技术的长足发展，对提高激光武器的杀伤效能，机动性、可靠性等都有非常重要的意义，它将促使未来的激光武器将向小型化、模块化，通用化方向发展。

　　第二，研究成果转化为武器的速度加快。现在不断有各种激光武器概念和系统雏形出现，它们从构思到雏形出现所耗费的时间越来越短。例如，“复仇者”激光器系统的研发就只用了8个月。这说明美国多年的投入和成果积累已相当丰富，将这些成果转化为实用武器技术的速度明显加快。前期的研究成果虽然不一定转化为实战武器，但相关技术成果却成为后续系统发展的助推器。