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原标题：美国计划为攻击核潜艇装备高能激光武器，潜艇防空作战赢来变革？


“弗吉尼亚”级激光武器示意图

据悉，美军在公开发布的预算文件中公布了有关计划在“弗吉尼亚”级攻击核潜艇上装备高能激光武器的信息，目前尚不清楚美军的潜艇激光武器系统已经发展到何种程度，但是已经开始研究。根据公开信息，初始激光武器的功率为300千瓦，随后将增加到500千瓦，激光武器系统的能源将来自于核潜艇的核反应堆。据推测，美军已经开始在核动力潜艇上进行了激光武器的测试，但是测试的激光武器系统能源是由外部供能，而不是潜艇供能。


“弗吉尼亚”级将是美军的未来主力

为什么在核潜艇上部署激光武器？

美军在核潜艇上装备激光武器系统并不是用于潜艇水下作战，执行反潜作战任务，其主要目的还是用于潜艇的防空作战，让潜艇具备了一定的防空能力。自二战以来，航空反潜作战力量一直是潜艇的最大头号杀手之一，固定翼反潜巡逻机、反潜直升机等飞行器搜索范围大、响应速度快、攻击范围广，让潜艇在水下的威胁越来越大，但是潜艇缺乏有效的反制手段，经常处在被动挨打的状态。


潜艇防空是一个难题

二战中，潜艇使用高炮反击反潜巡逻机被证明是失败的战术和想法，所以二战后潜艇面对反潜飞机，主要以隐蔽、逃跑作为主要应对措施，但是随着反潜技术的发展，依靠下潜深度、海水隐蔽逃跑变得可靠性更低。随着防空导弹技术的发展，让不少国家看到了潜艇防空的希望，认为潜艇在面对反潜飞机时不再是被动挨打。


二战中潜艇的防空火炮

德国为潜艇研发了光纤制导的IDAS“潜射交互式防御和攻击系统”防空导弹系统，由潜艇鱼雷发射管发射，打击低空飞行的反潜巡逻机和直升机。俄罗斯则开始在“阿穆尔”级潜艇装备了“针”式单兵潜射防空导弹，使用升降式发射架发射。早在冷战期间，美国、英国就开始了研制潜射防空导弹系统，并且一度接近成功，但是因为系统太复杂，技术难度大，费用太高而未批量装备。


德国IDAS防空导弹系统


德国IDAS防空导弹

对于美国而言，为潜艇配备防空系统一直不是非常重要的任务选项，首先，冷战中美国空军和海军航空兵几乎统治了全世界的海洋，除了苏联近海，几乎可以在全世界任何地方为美国核潜艇提供防空掩护；第二，冷战中主动雷达制导导弹和红外制导导弹技术不成熟，作为防空导弹，缺乏有效制导下作战效率不高，反而让潜艇更加危险；最后，潜艇没有装备先进的防空雷达，在防空作战中水下无法精确确认目标方位，对防空导弹制导。


潜射防空导弹

据国外军事专家推测，美军为潜艇配备激光武器系统提高防空能力，主要是随着东方大国的崛起，美国海军潜艇在水下不在安全，面临的风险更大，所以潜艇防空能力也有被提出来了。激光则能有效客服防空导弹的弱点，潜艇的防空作战效能会有较大的提高，所以才计划实验在攻击核潜艇装备，验证其防空能力。


反潜直升机是大中型水面舰艇标配

核潜艇如何部署激光武器？

据推测，要将激光武器系统部署到攻击核潜艇上，采取的是分布式布置的方式，将激光发射器集成到潜艇的非穿透潜望镜中，将体积庞大的激光发生器布置在潜艇的耐压艇壳内部，通过光钎将激光辐射输出到潜望镜的激光聚焦和光束引导设备上。这样的布置方式，可以避免在潜艇围壳中部署体积庞大的激光武器，对潜艇的结构改动更小，不增加过多的重量。另一方面，美国在高功率激光器小型化方面取得了较大的进步，当前AH-64“阿帕奇”武装直升机和无人战斗机将会配备功率为30-50千瓦的激光武器，F-35战斗机可以配备功率为100-300千瓦的激光武器，这样紧凑的体积非常容易集成到潜艇上。


AH-64“阿帕奇”的激光武器

在核潜艇上配备激光武器具有非常大的优势。首先，核潜艇几乎无限的能源供应，核反应堆能够满足大功率激光器的所需的能源需求。其次，激光武器系统可以利用海水进行有效冷却，虽说产生的热量会增加核潜艇暴露的可能性，但是因为时间短、产生的热量低，几乎可以忽略。第三，尽管激光武器体积小，布局紧凑，但在潜艇中空间还是远远比战术飞机更大。


“弗吉尼亚”级非穿透潜望镜

在潜艇配备激光武器的可行性

激光武器装备潜艇采用了分布式布置，同时核潜艇近乎无限的供电能力，装备激光武器的技术难度似乎并不大，主要问题还是其防空效能问题。相对于防空导弹，激光武器系统作为防空武器缺点也非常明显，首先是当前的激光武器，尤其是小功率的激光武器系统只能够攻击视巨内的目标，超过一定距离瞄准和毁伤效果将不足。除此之外是，在某些情况下空中目标会通过极速下降高度，躲避到潜艇的地平线以下来躲避攻击，这对高度并不是很高的潜望镜来说，将无法攻击目标。


激光武器是美海军未来近距离防空的主力

据推算，美国海军的P-8“波塞冬”巡逻机在执行反潜巡逻任务时，飞行速度在每小时630公里左右，海拔高度约为60米，在这样的高度，对于上升高度为1米的潜望镜，激光武器系统的理论攻击距离为30公里；对上升高度为2米的潜望镜，理论攻击距离将达到60公里。如果激光武器的攻击距离达到这个距离，可以超过现有的潜射防空导弹，并且超过了一般反潜鱼雷的射程。


P-8“波塞冬”反潜巡逻机

另外，激光武器系统在恶劣天气下效能会被削弱，同时，反潜巡逻机和直升机一般都在低空执行反潜巡逻作战，海平面附近空气湿度大、盐分高，空气中容易形成盐雾气溶胶，正将会大幅度削弱激光武器的杀伤效能。美国进行实验的波音YAL-1机载激光武器系统的激光功率约为1 兆瓦，在测试中成功摧毁了约250公里的内的弹道导弹目标。基于此计算，如果假设核潜艇配备功率为300-500 千瓦的激光武器系统，有效摧毁目标的范围约为80-120公里。因此即使受底层大气散射和削减，使照射到目标的功率减小一半，估计有效杀伤范围也应为约40-60公里，距离足够满足防空作战需求。


波音YAL-1机载激光武器系统

激光武器防空的优势

虽说经过几十年的研究，潜射防空导弹已经取得了一定进展，同时由于防空导弹技术的进步，让潜艇配备潜射防空导弹系统已经不是难题，但是相比较于激光武器系统，在防空方面还是更具备优势。第一，首先是“弹药”近乎无限，核潜艇几乎无限的供能，可以让核潜艇持续攻击空中目标，不像防空导弹那样数量有限，寻求一击而中；第二，作战时间短，激光武器攻击目标在一瞬间完成，目标几乎无法躲避，攻击目标子只需15-30秒就能完成，潜艇也不需要长时间暴露；第三，激光辐射防御困难，雷达制导和红外制导的防空导弹均具有防御措施，但是激光辐射则很难防御，需要对机体进行大规模改造。


激光武器在美军已经开始实用化

激光武器防空的主要难点

和目前几乎所有的潜艇防空武器系统一样，激光武器系统进行防空作战，主要难点并不是存在武器杀伤效能的问题，而是对空探测的问题。因为潜艇主要追求隐蔽性，一直以来对空探测能力存在短板，与航空飞行器相比更在下风，虽说先进的核潜艇配备了对空警戒雷达和先进的光电探测系统，但是毕竟距离和精度要大大低于飞机，让潜艇主动上浮去打击反潜巡逻机无异于自杀。


潜艇对空探测能力较为低下

例如，“弗吉尼亚”级潜艇配备的先进光电潜望镜能够在几秒钟内获取周围空中目标图像，并且在确定目标的情况下，可以很快将激光武器对准目标。所以，用激光武器系统在潜艇被巡逻飞机追杀无法摆脱的情况下，作为极限反击的手段，或者在港口停泊的情况下作为拦截无人机、小型水面快艇的自卫手段。


激光武器是未来防空的主要手段之一

毫无疑问激光武器系统将是21世纪重要的武器之一，除了飞机、水面舰艇、车辆、卫星等等常规平台可以搭载，潜艇等隐蔽平台也可以搭载，将进一步扩大其适用范围。核潜艇搭载激光武器系统还需要克服一定的技术难题，美国海军作为全世界最强大的海军，一直追求最先进的技术，所以美国成为第一个装备激光武器作为防空手段的国家，也许不令人意外。


激光打击的目标