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美俄核潜艇争相装备激光武器

远望智库 侯兵 战略前沿技术 2022-04-11


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美俄核潜艇争相装备激光武器

远望智库技术预警中心  侯 兵


二十一世纪激光武器从科幻小说走入了现实世界。世界主要国家将其作为近期未来战场上的利器。除了传统的运载工具:飞机、水面舰艇和地面平台,潜艇有可能成为其奇特的载具。面对反潜航空兵时,激光武器将赋予潜艇新的能力。

美国“弗吉尼亚”级核潜艇将装备激光武器


根据美国军事预算文件公布的信息,计划为“弗吉尼亚”级改进型核潜艇装备高能激光武器。初始阶段激光的功率应达到300千瓦(下一步将增至500千瓦)。由核潜艇30兆瓦的核反应堆为激光提供能源。已经使用外部电源开展核潜艇激光器测试。


激光器应集成到潜艇潜望镜上。可以预测,激光辐射器将部署在坚固的壳体内,通过光缆输出激光辐射,潜望镜桅杆上只部署光束聚集、引导设备。

长期以来,美国一直在大力推进激光的军事应用——为“阿帕奇”武装直升机配备功率为30-50千瓦的激光器,F-35战斗机——100-300千瓦的激光,鉴于激光器需要强大的电源,而核潜艇在这方面恰恰拥有得天独厚的优势。激光器可以直接集成到潜艇的伸缩式桅杆上。

为潜艇配备激光武器?听上去像天方夜谭。因为激光几乎无法穿透海水。海面大气表层多盐的浓雾会对激光照射产生不利影响。

但潜艇配备战斗激光并非为了攻击敌方的潜艇。其主要任务——保证核潜艇的防空。对美国而言,为核潜艇配备防空导弹是次要任务。前苏联强大时,由于缺少主动雷达导引头、红外导引头效能低下,研制潜射防空导弹任务十分艰巨。苏联解体后,美国海空军在世界大洋上横冲直撞,可以为核潜艇在海洋任何地点提供可靠的防空。

但目前这一状况正在发生变化。即使俄罗斯海军不能对美国海军构成全球性挑战,来自蒸蒸日上中国海军的威胁却不容小觑。尽管在建造先进潜艇、组织高效反潜方面,中国仍落后于世界主要军事强国,但是北京拥有强大的工业生产能力,短期内就可以制造出大量先进的反潜机。

为什么美国海军需要激光?因为在技术上比研制潜射防空导弹要容易,而且美国、北约已经开展了这项工作。首先,不能排除美国正在研制潜艇用防空导弹;其次,与防空导弹相比,激光武器拥有下列优势:

防空导弹弹药基数有限,而且部署较多的防空弹药会削弱核潜艇的打击潜力,由于核潜艇反应堆为激光供电,激光武器的弹药基数几乎是无限的;

任何情况下从水下发射防空导弹会暴露潜艇——发射防空导弹或导弹飞行时都是如此,而激光照射瞬间发生——目标几乎没有时间做出反应;

防激光照射比反防空导弹复杂得多,可以使用防御系统击落防空导弹,使用电子对抗或假目标欺骗防空导弹。

但为了防激光照射,不得不重新设计反潜机、反潜直升机的构造,减少内部的装备,遮蔽传感器、飞行员。

“弗吉尼亚”级核潜艇的光电潜望镜能够在几秒钟内获取周围空间的环视图像,发现目标后引导激光立即进行攻击。根据天气条件、离目标的距离、目标机动性,使用功率为300-500千瓦的激光进行攻击时,需要约15-30秒,敌人几乎没有反应时间展开还击。

潜射激光武器的优缺点

激光武器的缺点主要是无法从“被遮挡的阵地”发射——目标必须处于直视距离内。某些情况下目标可能迅速降低高度,躲到地平线之下,逃过激光武器的攻击。当然这一不足并不是致命性的。如果目标处于地平线之下,没有外部目标指示,同样无法发射防空导弹。假如目标处于视界之内,面对激光武器,它几乎没有时间迅速改变高度。

例如,波音P-8“波塞冬”的巡航高度是海平面之上60米,巡航速度333千米/小时。如果潜望镜高于海面1米,激光的杀伤范围约30千米。如果潜望镜高出2米,视界可达60千米。

第二个缺点,恶劣天气条件下激光武器的效能会大大降低,反潜航空兵会尽量低空飞行,最大程度地削弱激光束的影响,但这种影响并不是很大。

在美国波音YAL-1空基激光器试验中(激光照射功率约1兆瓦),距离250千米摧毁了多个训练目标。据此可以推算,当激光功率为300-500千瓦时,杀伤距离约为80-120千米。即使由于地表大气层的影响,激光功率降低二分之一,杀伤距离也应达到40-60千米。现实条件下杀伤距离主要取决于探测装备发现目标的能力,而不是激光武器本身。

为核潜艇装备激光武器有许多天然的优势。首先,能源几乎不受限制。潜艇的核反应堆能够保证强大激光器所有的电能需求;其次,可以使用舷外水进行高效冷却。当然激光武器工作时释放的热量有可能暴露潜艇,但由于激光工作时间不长,这一热量很少,而且激光工作产生的热量与反应堆释放的热量相比要少得多;再次,核潜艇有足够的空间部署激光武器。尽管布局已经相当紧凑,但与战术飞机相比,显然核潜艇有更多的空间。

美国可能率先为核潜艇配备激光武器,对抗反潜机时潜艇将具备独一无二的能力。

鉴于美国拥有强大的反潜航空兵,俄罗斯潜艇是否需要激光武器?有没有能力研制和生产?

俄罗斯核潜艇将配备“佩列斯韦特”激光武器?

一方面,俄罗斯在激光武器研制方面走在世界前列,工业部门有能力研制出强大的紧凑式激光武器。另一方面,俄罗斯战略火箭兵已经率先列装“佩列斯韦特”陆基战斗激光系统。关于“佩列斯韦特”,现在扑朔迷离:战技指标、照射功率、波长、激光类型均处于高度保密状态。美国公布了在研激光武器的类型(固体、光纤、自由电子),以及预测的功率。这些信息不会给敌人提供什么,因为制造激光武器需要图纸、复杂的工艺过程。保密要么说明技术落后,要么说明有可能实现颠覆性技术突破,如核武器、隐身技术。

“佩列斯韦特”有两种最现实的方案:一种是采用老式的化学、气体动力激光。这种情况下,根本谈不上为潜艇配备激光武器。

另一种情况,“佩列斯韦特”采用核抽运激光。这是一种先进的技术,有理由保密,这种情况下,“佩列斯韦特”适于部署在核潜艇上吗?

首先,要关注系统的尺寸,无法将其部署在潜望镜桅杆上,也无法配备在常规柴电潜艇上。为多用途核潜艇装备这一系统,不得不设立单独的舱室,这将显著提高造价,因为俄罗斯多用途核潜艇的数量很少,造价昂贵。对于现有的潜艇,必须进行较大的改进,而未来“北极犬”多用途核潜艇的排水量小于945、971和885(M)级核潜艇。

也许,在955A“北风之神”级战略导弹核潜艇上有部署“佩列斯韦特”战斗激光系统所需的空间,但这样不得不放弃2-4枚弹道导弹。面对敌人的反潜航空兵,俄罗斯的战略导弹核潜艇将提高防空能力。

如果“佩列斯韦特”采用核抽运激光,核潜艇上不得不配备放射性危险装备。当然,舷外水可以对激光武器进行高效冷却。

结论

很可能,美国已经掌握了先进技术,将率先将激光武器部署在各种型号的核潜艇上。俄罗斯目前只有一种现实的战斗激光系统——“佩特斯韦特”,其激光类型、性能目前不得而知。

据推测,“佩列斯韦特”采取核抽运激光,根据图片、视频展示的尺寸,可以得出结论:必须经过较大的改进才可以安装在955A“北风之神”级战略导弹核潜艇上。但这令人怀疑,当前阶段俄罗斯认为,还是应该集中精力研制潜射防空导弹,这样才能保证核潜艇、常规柴电潜艇高效对抗反潜航空兵。

激光武器有可能成为未来武装力量装备发展强大的基石。俄罗斯恢复功率强大先进固体、光纤激光器的研制、生产意义重大,未来可以广泛用于军事领域。

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