浅析美军此种武器的运用
近期,美国各军种屡次开展了定向能武器的靶场射击及实战化演练,此类武器已在陆军和海军领域实现了实战化应用,未来部署范围将进一步拓展,定向能武器正逐渐从科研阶段步入实战舞台。在技术成熟度方面,预计强激光武器和高功率微波武器将成为最先投入实战的定向能武器。
美军强激光武器的可能运用方式
强激光武器,这种定向能武器,其激光器的平均功率需达到至少20千瓦,或者其脉冲能量需超过3万焦耳。该武器能够通过激光能量对敌方武器或人员实施定向干扰、致盲或毁伤,具备快速反应、精准打击、低成本作战、简易战场保障和作战隐蔽等显著优势。在争夺太空优势、建立防空体系、执行精确打击等作战场景中,它能够发挥出其独特的效能。作为一款有望革新战争规则的新概念武器,它已被美军列为重点发展的军备技术领域之一。
(一)空间控制
天基激光武器,这种武器系统将激光发射装置与追踪瞄准技术整合至卫星或太空作战平台之上,从而在太空中形成一个具有定向能攻击能力的武器系统。其主要针对的是那些正处于助推上升阶段的战略导弹、军事卫星以及其他太空中的目标。美军长期以来视强激光武器为未来太空战场的关键力量,并在《空中与导弹威胁对抗》、《太空作战》以及《2020年联合构想》等官方文件中,将这种武器明确归类为太空作战的武器系统。
天基与空基的强激光武器将成为未来争夺空间优势的核心力量。依据美军发布的战略发展文件,预计下一代战斗机将普遍装备超过100千瓦的强激光武器,同时,在卫星平台上也将部署达到兆瓦级别的强激光武器。美国导弹防御局(MDA)在2019年公布了一项针对弹道导弹防御系统(BMDS)的激光定标项目,该项目旨在未来7年内研制出兆瓦级激光武器样机。这些样机的重量控制在4吨以内,并集成了激光、电力以及热管理等多个子系统。

天基激光武器不受地域和空域的限制,地球的曲率对其遮挡作用微乎其微,且在太空中传输时不受大气影响,因此,它具有广泛的攻击范围、高效的作战能力和兼顾攻防的特点。在未来,美国强大的激光武器能够通过实施摧毁和干扰等多种战术,达成对空间的不同控制目标。例如,采用高能激光技术主动击毁敌方国家的卫星、临近空间飞行器等关键目标;通过调节发射功率使敌方卫星传感器失明;依托体系化的远距离精确探测与跟踪瞄准系统开yunapp体育官网入口下载手机版开元ky888棋牌官方版,有效拦截洲际弹道导弹及高超音速导弹等战略要害目标。

(二)要点防护
智能无人机集群与高速超音速导弹技术的迅猛进步,已经对关键目标和战略价值显著的作战设施带来了极大的威胁。长期以来,确保重要目标和平台在末端阶段的防护,始终是美国军事战略中的关键环节。面对导弹密集攻击和高速音速武器的潜在威胁,传统雷达预警系统与防空导弹的联合防御手段在反应速度、抗干扰性能以及打击效能等方面显现出诸多缺陷。同时,从成本效益和适用性角度考量,这些手段也存在明显不足。然而,强激光武器凭借其独特的革命性优势,赢得了美国军方的高度青睐。
目前,美国军方正加速对强激光武器在移动车辆、战舰以及飞行器上的原型机测试以及实际应用部署进行推进。例如,陆军已经完成了斯特赖克装甲车搭载的50千瓦强激光武器的测试,并正在研发功率达到100千瓦的激光设备;海军在“波特兰”号两栖船坞运输舰上已经实施了150千瓦强激光武器对无人机及水面小型舰艇的拦截试验,并且正致力于研发500千瓦的激光器。美海军与诺·格公司共同进行的试验结果表明,这款功率达100千瓦的强力激光武器,不仅能够有效对付无人机及小型水面舰艇,还能对火箭弹和迫击炮弹等目标进行拦截;其500千瓦的最大射程超过16公里,足以应对大型飞机和亚音速巡航导弹的攻击,甚至能够胜任中程弹道导弹末端防御的使命。

在未来的某个时期,美国陆军有可能在海外驻军基地、本国沿海地区以及各级指挥中心附近部署一套体系化的高能激光武器系统,用于抵御各种高威胁性目标。这套系统在远距离或低功率状态下能够实现让对方失明或偏离目标,而在近距离内则能精确击毁目标。与此同时,美国海军计划在各类水面舰艇(包括潜艇)上配备模块化的高能激光武器,并将之与现有的综合防空火控系统(NIFC-CA)相结合,以此来提供近距离空中支援和末端防御。2019年5月,美陆军向Dynetics公司颁发了价值1.3亿美元的合同,旨在推进HELTVD项目的研发。该项目旨在将激光器的功率提升到250至300千瓦之间。同时,计划在2024财年构建一个由四套系统构成的排级作战单位,以实现所谓的“高能激光—间接火力防御能力”,即HEL-IFPC。

(三)斩首攻击
电源储能能力的增强、激光器输出功率及转换效率的提升,以及热管理技术的进步,共同推动了强激光武器在体积、重量与功率比方面的显著减小。由此,无人机搭载的强激光武器将加快其进入实战应用的步伐,并能够在更为复杂的环境中执行高风险的精确打击任务,例如在城市巷战中。相较于传统制导武器的斩首作战,此类行动的军事开销和附带损害均有所减少,加之美国在无人机侦查与操控技术方面已相当成熟,故而美军近期对无人机搭载的强激光武器研发给予了高度关注。以美国导弹防御局(MDA)为例,2022年该机构发布了一则公告,宣布向通用原子公司颁发了一份价值1.34亿美元的合同,旨在开发适用于高空长时间飞行的无人机的高能激光装置。与高速飞行的导弹相比,人员在机动性和防御力上存在不足,所以装备有强激光武器的(高空)无人机便能在更远的距离对恐怖分子、敌方高层以及指挥官实施精准打击。

美军高功率微波武器的可能运用方式
高功率微波武器,亦称作电磁脉冲武器,这种定向能武器通过发射定向的高功率微波束来达成破坏目标的效果。这类武器的峰值功率通常超过100兆瓦,其工作频率跨度宽广,介于1至300吉赫兹之间。它具有光速传播特性、较大的辐照面积、高功率密度以及较小的气候条件限制等诸多优势。自20世纪60年代起,美国与苏联在高功率微波技术领域展开了激烈的角逐,这一过程中不断推进作战理论的创新、技术的转化、样机的测试以及实战的验证。近期,在经历了一段短暂的低谷期后,美国的高功率微波武器发展势头迅猛,其中一些新型装备已经实现了实战部署。
(一)区域电磁瘫痪
依据美军作战部署,执行防空压制作战(SEAD)过程中,将优先部署电磁脉冲武器,针对信息特征不足的多处威胁目标实施区域性的覆盖式打击。突破敌方防线后,该武器能够干扰、削弱乃至损害一定区域内的重要指挥通信和雷达系统的作战能力,产生混乱、降低性能、造成损害等效果。随后,将联合运用多种精确打击火力,针对敌方关键目标实施攻击,以破坏其作战体系。在科索沃冲突期间,美军部署了EA-6B型飞机,投放了强烈的电磁脉冲炸弹,这一举动导致周边数公里范围内的各类电子设备遭受了严重的物理损害,进而使得南联盟及其军队的雷达、通讯以及计算机等信息系统陷入了长达三个小时的瘫痪状态。
近年来,美军将发展弹载高功率微波武器作为首要任务。自2009年起,美国空军启动了名为“反电子高功率微波先进导弹”(CHAMP)的项目。该项目在2011年、2012年和2015年分别成功进行了三次概念演示试验。2012年的实验中,CHAMP对七个目标建筑实施了高功率微波照射,成功摧毁了建筑内安装的计算机及其他电子设备。到了2019年5月,美空军宣布,经过测试,CHAMP已具备相应的作战水平:在运行过程中,CHAMP能够发射出上百个脉冲,对电子系统造成重启、维修或损坏等不同层次的损害。美国空军旨在2024年以后,装备上适用于AGM-158B增程型联合防区外空对地导弹的高功率微波武器系统;同时,预计在2029年以后,将能够为第五代战斗机及无人机配备此类高功率微波武器。

在未来的军事冲突中,美军有可能动用电磁脉冲武器,对敌方国家的电子侦测与监控体系、军事信息网络设施、卫星通信地面设施、舰艇集成信息系统以及卫星导航定位接收器造成破坏,从而削弱其获取和传播电子信息、执行卫星导航定位的能力;同时,可能使敌方关键的政治和经济枢纽的计算机网络陷入瘫痪,损害卫星广播电视信号的转发站点和无线通信网络的关键节点,进而对民众的心理状态以及日常生活和生产造成影响。
(二)末端电磁防护
美军历来高度重视高功率微波武器的机载和舰载研发及运用。随着高性能电子元件如氮化镓的运用,新型雷达的波段宽度及输出功率能量范围显著增加,这进一步提升了其综合功能,使其能够实现机载多功能雷达的被动侦察、主动探测以及高能毁伤功能。遭遇敌方发射的多枚空对空、地对空导弹时,在短距离范围内,可以启动飞机搭载的高强度微波拦截功能,以此实现全方位的防御,成功引爆敌导弹,确保战斗机安全。例如,F-22和F-35等机型配备的多功能雷达,不仅能够执行雷达侦测和目标指引任务,还能作为雷达干扰装置使用。
公开资料显示,美国海军已经在提康德罗加级导弹巡洋舰上多次对高能微波武器系统进行了测试,并且效果显著,预计不久的将来将大规模生产。在完成舰载雷达天线的改装和升级后,该系统能够发射出更强的微波能量开yun体育app入口登录,足以烧毁大量蜂群无人机,干扰或提前引爆敌方的反舰导弹,从而确保自身及附近重要目标的安全。

展望未来,大型水面舰艇拥有宽敞的空间和灵活的任务载荷配置能力,美国或许会打造以海上武器作战平台为核心的高效能电磁“防护盾”,从而构建起远、中、近三层的高功率攻击体系。针对不同类型的来袭目标、距离和威胁程度,将挑选适宜的高能微波武器实施拦截。美海军研发的新型驱逐舰DD2X,搭载了较大型的舰载HPM武器系统,该系统具备产生极高功率的电子推进力量,能够迅速对众多高速掠海飞行的巡航导弹实施攻击。

(三)拒止示强攻击
自本世纪初起,美国便着手研发微波主动拒止系统(ADS),旨在对可疑或危险的目标人员实施阻止和驱逐。该系统通过微波源发射出的毫米波能量束,照射至人体,导致目标人群的皮肤及皮下组织温度上升,产生灼痛感,进而迫使这些人退避三舍。美国在全球范围内拥有众多海外军事基地,这些基地面临着较大的恐怖主义威胁。为此,美军部署并运用了这类系统,旨在确保机场、码头港口、关键建筑物以及核电站等易于遭受攻击的关键敏感设施的安全。2010年6月,美军将一款高功率微波主动拒止系统运送到阿富汗,并在那里投入了实战使用。2014年8月,《Microwave&RF》杂志刊文透露,美国陆军正投身于国防部的一项非致命性武器研发计划中,致力于打造一种名为毫米波固态主动拒止技术(SS-ADT)的创新技术。这项技术利用95GHz的可控天线阵列,向人群发射高功率电磁波,该频率的电磁波能够穿透人体皮肤仅0.04厘米的深度,对人体的水分子和神经系统进行加热,然而,它并不会造成持久的伤害。


美高功率微波武器在非战争军事行动中不仅起到了区域拒止的作用,还可能被用作在“灰色地带”进行威慑性的攻击。美军认为,中俄两国正在局部地区对现行的“格局和秩序”进行破坏与重塑,这将对美军在该地区的利益和影响力产生不利影响。因此,为了在“灰色地带”的竞争中占据主动地位,美军计划适时展示其高功率微波武器的巨大威力。2021年3月,洛马公司展出了一款装备有高功率微波武器的无人机型号“墨菲斯”,该机型旨在对抗无人机集群;同年3月,美国海军的达尔格伦水面战斗行动中心设立了“高能微波”部门,该部门专责研发舰载高能微波武器;这些武器不仅能够拦截无人机和导弹,还可能被用来使邻近舰艇的发动机失效。