光阵重生

计划局（DARPA）和美国空军研究实验室（AFRL）于2013年1月授予的一份价值950万美元的合同，洛克希德·马丁公司正在发展的“航空自适应光学波束控制”（ABC）转塔，已经在圣母大学和美国空军研究实验室的协作之下，完成了转塔样机的初始飞行测试。该合同是ABC计划的第三阶段工作，旨在改善战术飞机高能激光器的性能，其设计的ABC转塔的使命是为军用飞机提供机载高能激光武器的全向覆盖，具备跟踪和摧毁机载高能激光武器视场内所有空中目标的能力，以应对敌机或导弹对机尾的威胁。这意味着经过多年的波折之后，美国空军的机载激光武器又向成功装备使用迈进了一大步。

曾经的美国机载激光武器

事实上，美国空军进行机载激光武器试验已经有了三十多年的历史，早在1981年初，就开展了“机载激光实验室（ALL）”计划，在一架KC-135运输机上改装、集成了100千瓦级的二氧化碳激光器，并在1983年5月在中国湖海军武器试验场进行的试验中，成功进行了连续摧毁5枚AIM-9“响尾蛇”空空导弹靶标的演示。但是，由于二氧化碳激光器的功率密度低，需要庞大的运输机作为载体，而有效拦截距离较近，难以实战使用，最终该计划被取消了。

冷战结束之后，随着美国国防战略的转型，为了取得对其他核大国的绝对优势地位，开始致力于发展新型的弹道导弹防御系统，并分成不同的具体目标开始进行攻关，其中，机载激光武器由于反应迅速，拦截可靠，再次被提上了研究日程。1996年11月，开始研制用于助推段导弹拦截的机载激光武器（ABL）系统，其转塔装载于波音747载机的头部，用于对战区弹道导弹进行探测、跟踪，并在其助推段飞行时将其击毁。2002年，又开始研制先进战术机载激光武器（ATL）系统，装载于C-130运输机上，利用下方转塔对作战区域的战术目标（例如车辆及其他地面装备）进行打击，在保证具有较小或者无附带伤害的前提下，损伤、摧毁、破坏目标，可以用于支援战场作战和城市军事行动。

ABL系统和ATL系统虽然用途迥异，但却有一个共同点，即都采用了功率密度较高，且有利于达成大功率输出的氧碘化学激光器，其中ABL系统的操作功率达到了惊人的3 000千瓦（演示中达到了1 000千瓦），设计射程达到了更加 惊人的400千米，2010年2月成功进行了拦截战术弹道导弹的试验。而ATL系统的操作功率为75千瓦（演示中达到了30千瓦，计划提高至300千瓦），设计射程15千米，2009年9月成功进行了对地面机动车辆的打击试验。

然而，成也萧何，败也萧何，氧碘化学激光器虽然具有高能的优势，但其重量还是太大，ABL系统的激光设备重达80吨，ATL系统的激光设备重达20吨，仍需使用运输机搭载。另外，每次发射之后，都需要一定时间向激光器反应腔内补充燃料，而反应腔的有限容积，使得氧碘化学激光器的每次发射时间也受到极大限制，通常只有几秒钟，这使得其实战应用的效能大打折扣，在新一代激光器的强力竞争下，终于被先后放弃了。

新一代激光武器

新一代的激光器以大功率光纤激光器为主要代表。它以光纤作为波导介质，耦合效率高，易形成高功率密度，具有高转换效率、低阈值、光束质量好和窄线宽等优点，是美国新一代激光器的主要类型。

与传统的固体激光器相比，光纤激光器体积小，寿命长，易于系统集成，在高温高压，高震动，高冲击的恶劣环境中皆可正常运转。光纤激光器还有一个显著的优点，就是出光时间长，可以对目标进行长时间照射而不至于损伤激光器，洛克希德·马丁公司的光纤激光器曾在试验中取得了大于6小时的持续出光时间，如果进行短脉冲照射，则光纤激光器的重复射击能力仅受电源供给的限制，可认为具有无限次的持续射击能力。

另外，由于光纤激光器体积紧凑，散热效果好，无需庞大的制冷系统。为了提高激光武器系统的总功率，包括洛克希德·马丁公司ABC转塔在内的数种美军研制、试验中的激光武器系统，都采用了阵列式结构，即通过并联多个相同规格的光纤激光器来获得更大的输出功率。只要系统体积、重量允许，就可以像搭积木一样，通过简单的增加光纤激光器，提高输出能力。另外，阵列式的结构还使得激光武器系统具有良好的冗余度，即使有少数几个光纤激光器模块损坏，仍然可以维持系统的作战能力，这是传统的单一式结构激光器所望尘莫及的。

目标，真正的光阵

然而，ABC转塔并不代表美国机载激光武器研制的最先进水平，由于转塔需要复杂的光学转换通道，不仅会影响到光束质量，而且转塔本身为了俯仰转动而设置的相关机构就是故障的重要来源，这使得瞬息可达的激光实战效果大打折扣。为了解决这个问题，美国空军研究实验室正计划开发新一代高能激光技术，采用相对成熟技术的光纤激光器阵列，发展全保形机载激光武器，在保证威力的同时，可以减少高速战术飞机的阻力，并保持其有效的隐身能力。

这种新时代的光阵已经不再是幻想，而是实实在在的可行计划。洛克希德·马丁公司和诺斯罗普·格鲁曼公司组成的项目组已于2013年10月获得了国防高级研究计划局的合同，设计用于作战飞机的保形激光武器系统，以使有人飞机和无人机免受红外导弹攻击。而国防高级研究计划局已经宣布，他们已成功验证了21束激光器组合而成的光学相控阵，每一束均由光纤激光放大器驱动。该试验光学相控阵由三组组成，每组为7个光纤激光器，每组的面积仅为10平方厘米。在接下来的三年里，国防高级研究计划局希望新型激光器功率达到100千瓦。

责任编辑：王鑫邦

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