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美国陆军“定向能武器-机动短程防空”(DE-MSHORAD)系统
随着俄罗斯、中国研制的第一批高超声速和激光武器的出现,世界上以美国为代表的西方国家认为未来作战的样式将会随之改变。同时西方国家认为,中俄拥有高超声速武器将会改变中西方军事力量对比的天平,将对西方“自由世界”带来严重的挑战。
技术的创新必然带来理念的革新,新装备也必然催生新的作战样式。高超声速武器作为一种全新的打击性武器,为作战人员提供了在几分钟内打击数千千米外重要时敏目标的能力;定向能武器系统可以以光速对抗威胁,并为不断演变的挑战提供新的防御,同时还可显著减轻与常规动能武器系统相关的后勤负担。
美国国防部在2018年1月发布的新版《国家国防战略》中明确表明中国和俄罗斯将是美国未来势均力敌的长期战略对手。为此,在新版《国家国防战略》中,美国国防部将美军作战任务的重心由以反恐作战为主转向以做好与所谓势均力敌长期战略对手的作战准备为主。新版《国家国防战略》同时强调,美军仍将继续摄止伊朗、朝鲜等所谓的“流氓国家”,还要挫败恐怖主义威胁。
装有激光武器的“斯特赖克A1”装甲车
美军认为,未来在与势均力敌的长期战略对手的作战中,很难再做到“头顶空中无威胁”,陆军部队的“头顶空域”将会受到强大作战对手空中力量的严峻威胁,而陆军师和旅战斗队因为编制原因却不具备防空反制能力。
但是近年来,随着美军面临的近距离空中威胁不断增加大,在中东各战场美军营区经常受到类似火箭弹之类的袭击;“伊斯兰国”“基地”组织等近程火力打击能力得到快速提升;美军地面力量缺少有效的野战防空手段,空军能够提供的空中掩护不能满足地面力量对空防御作战需求,其在近程机动防空方面的短板开始凸显。
因此,美国陆军在加紧组建M-SHORAD营的同时,引进以色列的“铁穹”系统,并试图融入美军构建的多层次一体化防空体系,增强美陆军中低空防空能力,以满足美陆军应对诸如巡航导弹、无人机,乃至火箭炮、火炮、迫击炮等近地空域对地威胁的迫切需要。
此外,美国陆军正在开发以M-SHORAD平台为依托集成激光武器的定向能武器-机动短程防空(DE-MSHORAD),并致力于在2022财年前将其编配至排级,提升陆军部队近程野战防空能力,特别是加强地面部队抗击无人机作战的能力,将使美国陆军师和旅战斗队具备能够有效抗击无人机的近程机动防空作战能力。
2019年8月,美国陆军快速能力和关键技术办公室(RCCTO)选择了Kord技术公司作为主承包商,领导美国陆军定向能武器-机动短程防空(DE-MSHORAD)计划。这项新合同使Kord公司可以在斯崔克战车上集成50千瓦级的激光武器系统,以满足美国陆军对付小型无人机系统和火箭,火炮和迫击炮威胁的紧急需求。
后来,Kord技术公司又将激光武器模块的分包合同授予了雷神公司和诺斯罗普·格鲁曼公司。Kord技术公司承担制造定向能武器-机动短程防空(DE-MSHORAD)原型的工作,并对两家的激光器模块进行基于性能的对比评估后进行最终的武器系统选择。
诺斯罗普·格鲁曼的DE-MSHORAD概念
诺斯罗普·格鲁曼的DE-MSHORAD概念,除了激光武器之外还安装了一门来自被诺格收购的轨道系统ATK公司的M230LF型30毫米“大毒蛇”链炮。诺格将负责在斯崔克A1上集成定向能源武器系统,包括建造和集成一套先进的传感器;目标获取和跟踪系统(TATS);50千瓦级激光系统;以及在陆军“史崔克”战斗车辆上经过战斗测试的指挥与控制系统,并进行一系列演示。
雷神公司的DE-MSHORAD概念,是其安装在“轻型战术全地形车”(MRZR)上的10千瓦HELWS-MRZR激光武器系统的升级版,HELWS-MRZR已经被部署到海外的美军基地。
在随后的不到两年时间内,Kord技术公司制造出首套定向能武器-机动短程防空(DE-MSHORAD)系统。定向能武器-机动短程防空(DE-MSHORAD)系统的搭载平台是一辆装备了“斯特赖克A1”装甲车。该激光系统的功率达到了50千瓦。
根据Kord技术公司的规划,该公司在2022年将向美军提供四辆(一个完整排)DE-MSHORAD原型,美军会将原型部署到一个作战单位进行野外测试。该原型可以使作战人员及早参与其中,从而为未来的高能激光武器开发战术,技术,程序和作战概念奠定基础。
2020年9月中旬,另外两辆搭载定向能激光武器系统的通用动力陆地系统(GDLS)的“斯特赖克A1”运抵美国阿拉巴马州的汉斯维尔,标志着美军向装备激光武器更近了一步。
2021年7月下旬,美军在俄克拉荷马州西尔堡进行了战斗射击演习,展示了该系统利用最先进的技术在不同范围内机动和攻击多个目标的能力。战斗射击演习中,美国陆军使用两套独立的激光武器系统,完成了定向能-机动近程防空(DE M-SHORAD)的首次“战斗射击”。
用于测试的“斯特赖克A1”
这两款50千瓦的激光武器系统是美国诺斯罗普·格鲁曼公司和雷神公司为了竞标项目研发的,它们参与了“一系列旨在模拟应对现实威胁和战斗场景的小型演示”。这些“小型演示”包括与无人机、火箭弹、火炮炮弹、迫击炮弹目标进行交战。在发射过程中,DE M-SHORAD项目团队收集了有助于装备进一步完善能力的数据,为下一步完善该系统做好必要的准备。
在今年9月初,KBR公司(Kord公司是KBR公司的全资子公司)宣布完成了定向能机动短程防空(DE M-SHORAD)战斗射击(CSO)系统,最终美国陆军士兵执行了一系列演示,展示了装备有激光系统的“斯特赖克”战车在现实环境中对付代表性威胁的能力。
不久前,美国陆军快速能力与关键技术办公室(RCCTO)与美国应用技术协会(ATA)签订机动式近程激光防空系统(DE-MSHORAD)原型机组件升级合同。ATA将DE-MSHORAD原型机的光电红外传感器、独立目标截获与跟踪子系统(ITATS)以及“斯特赖克A1”装甲车控制装置等组件进行升级,ITATS采用宽视场(FOV)红外传感器用于捕获目标和窄视场(FOV)红外传感器用于精密跟踪目标。ITATS已经被安装到“移动远征高能激光系统4.0”(MEHEL 4.0)上进行测试
ATA的升级方案
美军认为高能激光将通过比当前系统低得多的每次发射成本来补充常规的进攻和防御武器。高能激光系统仅需燃料即可完成其任务;与常规武器相比,没有军械物流负担。DE-MSHORAD/MMHEL将包括一台50千瓦级固态光纤激光器,通过独立目标截获与跟踪子传感器(ITATS)进行目标瞄准,激光通过精密指向,高速目标跟踪光束控制系统发射。为了支持激光和光束控制系统,DE-MSHORAD/MMHEL将具有电源和热管理系统,该系统可以为所有子系统供电和冷却,并提供足够“能量弹匣”来击败众多目标。
车载战斗管理,通信,指挥和控制子系统将处理引导和目标交战,具备手动/半自动/自动目标获取,瞄准点选择和管理以及与陆军作战管理系统连接的能力。激光器的大孔径光学系统还为远程情报,监视和侦察(ISR)提供了出色的能力。激光系统的精确指向还使DE-MSHORAD能够对地面目标执行精确的瞄准任务。激光对某些火箭,火炮,发动机和无人机系统的杀伤力已得到证明。DE-MSHORAD将在2021财年针对各种目标进行技术成熟度七(TRL7)级射击演示,TRL7表示应用原型已接近或达到预期应用系统的性能。
DE M-SHORAD系统的雷达探测到大约8公里开外的敌方无人机。激光束锁定无人机,并随着无人机的靠近实时追踪。这时系统又探测到来袭炮弹,激光迅速调整目标,向炮弹发射热能束,在几秒内将其摧毁。随后激光重新瞄准无人机,数秒后将无人机摧毁。
应用场景概念图
需要指出的是,DE-M SHORAD并不是美国陆军目前在研的唯一激光武器系统。美国陆军计划在2024年之前部署300千瓦级的“非直射火力保护能力-高能激光”(IFPC-HEL)车载激光武器。50千瓦级的DE-M SHORAD主要用于对付无人机和空中来袭的弹药,但300千瓦级IFPC-HEL系统可能能够用于对抗来袭的巡航导弹。
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