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对抗中国东风21D 美航母研发激光器电磁炮  

2017-07-03 18:03:28|  分类: 消灭来犯之敌 |  标签: |举报 |字号 订阅

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对抗中国东风21D 美航母研发激光器电磁炮
2017年07月03日
来源:凤凰军事
    对抗中国“东风-21D”、俄罗斯“锆石”新型反舰导弹,美国航母战斗群加紧研发舰载激光器、电磁炮(猴子的救兵)
    今天似乎美国海军航母战斗群具备足够强大的防护手段,可以有效抗击反舰巡航、弹道导弹的打击。但是许多军事专家对此表示怀疑:未来这些防护手段足以对抗中国“东风-21D”、俄罗斯“锆石”等新型反舰导弹的密集攻击吗?
    一、舰载防空反导武器一次齐射耗资惊人
    关于新概念武器的研制,美国国会收到一份报告。报告中,许多军事专家表达了担忧:一些作战场景下,如果敌人使用各类空袭兵器对美国水面舰艇发动密集攻击,海军传统的防护装备显得力不从心:一是弹药基数不足;二是这一基数中舰载防空反导导弹的造价相当昂贵,相比而言,敌人的进攻武器却要廉价得多
    众所周知,美国海军导弹巡洋舰的弹药基数是122枚导弹,而驱逐舰是90-96枚导弹。然而导弹武器库中,一部分是用于打击地面目标的“战斧”巡航导弹,另一部分是反潜导弹。剩下的才是防空导弹,可能只有几十枚。此时还要考虑:为了提高对空中目标的毁伤概率,通常对一个目标要发射两枚导弹,这使得弹药基数消耗得相当快。在舰艇通用垂直发射系统中,各种型号的导弹是混合安装的,只有通用垂直发射系统返回原位,才能换装。
    如果分析美国海军舰载防空导弹具体型号的造价,就会发现水面舰艇的防御耗费惊人。例如,为了防御舰艇免遭飞行器、反舰巡航导弹的打击,近程使用RAM导弹,每枚90万美元,ESSM导弹,每枚110-150万美元。对飞行器、反舰巡航导弹进行中程防御,在末段防御反舰弹道导弹,使用“标准”SM-6防空导弹,每枚价值390万美元。“标准”SM-3 Block1B (每枚1400万美元)和“标准”SM-3 Block ⅡA(每枚2000万美元以上)导弹用于在大气层外的中段拦截反舰弹道导弹。
    为了显著提高海军水面舰艇的防御效能,美国正在积极研发舰载激光器、电磁炮。未来如果这些装备研制成功,将有效抗击空中、水面来袭兵器。
    二、强大的激光
    美国海军在高能军用激光器研制领域成绩斐然:目前可在1.6千米对抗一定型号的水面、空中目标,未来几年内将在战斗舰艇上部署。近几年也将部署更加强大的激光器,将使美国海军战斗舰艇距离16千米对抗水面、空中目标。除了遂行其他任务,这些激光器可以保证战斗舰艇的末段反导防御,对抗反舰弹道导弹,包括中国新型的“东风-21D”反舰弹道导弹
    美国国防部和海军目前正在研制3种可用于战斗舰艇的激光器固体纤维激光器SSL,隙缝式激光器SSL和自由电子激光器FEL
    海军建造了小功率自由电子激光器FEL的试验型号,目前正在研制这一类型的大功率激光器原型机
    对抗各类威胁,包括弹道导弹时,激光武器具备许多优势,同样也存在一些不足。
    激光武器的主要优势是经济性。为了产生发射激光所需的电能,要消耗舰艇燃料,一次发射的成本还不到一美元。做个对比,一枚近程防空导弹价值90-140万美元,一枚远程防空导弹- 几百万美元。激光器为战斗舰艇提供了备选方案:消灭并非十分重要的目标,如无人机时,可以优先使用激光器;而防空导弹留作消灭更加重要的目标。战斗舰艇是十分昂贵的海军装备,为了与其对抗,敌人可能使用大量相对廉价的战斗装备:小艇、无人机、常规反舰导弹和反舰弹道导弹。因此,使用激光后,可以明显改变舰艇防御的效费比。战斗舰艇导弹、火炮弹药基数有限,打光后不得不暂时退出战斗补充弹药。激光武器发射次数基本没有限制,可以用于消灭消耗舰艇弹药基数的假目标。未来的舰艇配备激光、导弹武器后,与目前垂直发射系统配备大量导弹的舰艇相比,尺寸会更小,造价也更低。
    激光保证几乎瞬间毁伤目标,没有必要像反导导弹那样计算来袭目标的复杂弹道。激光束对准目标几秒就会将其消灭,然后可以转而瞄准其他目标。战斗舰艇在海岸附近作战时,这十分重要,因为敌人可能在相对较近的距离使用导弹、火炮和迫击炮对舰艇发动密集攻击。
    激光武器还可以毁伤空气动力性能超过舰载反导导弹的高机动性目标
    激光保证附带损伤最小,特别是在港口地幅作战时。除了毁伤目标外,激光还可用于探测和跟踪目标,对其发起非致命性攻击,保证压制敌人的舰载光电传感器
    三、激光的不足
    激光只能拦截视距内的目标,无法消灭超视距目标。波涛汹涌的海面上,拦截小尺寸目标受到诸多限制
    由于在大气层中被吸收、散射,穿越大气层时,激光的强度会明显减弱。由于大气紊流和激光束对大气加温,会产生宏观不均匀性。结果激光束会发散,导致能量密度下降- 这是激光武器杀伤性能最重要的指标。
    由于需要在有限时间内多次重新瞄准,如果舰艇上只有一部激光器,抗击密集打击时,会明显力不从心。因此,需要像末段自卫高炮那样,在战斗舰艇上部署多部激光器
    打击防护性目标(烧蚀表面、高反射性表面、物体旋转)时,与强大的兆瓦级激光器相比,千瓦级小功率激光器可能效果不佳。而增大激光器的功率则要提高其造价和重量激光器误射也可能造成不希望的附带损伤,误伤己方的飞机,甚至卫星
    四、电磁炮
    为了对固体激光器进行有效补充,美国海军从2005年起开始研制电磁炮,电源为两条平行(共轴)的通电轨道施加电压。经改进后,海平面上电磁炮的出膛速度能达到5.9-7.4马赫。
    起初美国海军研制电磁炮的设想是:实施登陆战役时,为海军陆战队提供直接岸上支持,后来发现,应优先将其用于拦截反舰导弹的攻击。目前海军积极注资研制两款型号的电磁炮,从2012年起已经开始评估。这两种型号发射的炮弹能量可达20-32兆焦耳,保证炮弹的射程达到90-185千米
    2014年4月,海军宣布计划于2016年财年将电磁炮的试验型号安装在快速多用途双体登陆舰JHSV上进行海试。2015年获悉,海军计划于2020-2025年列装电磁炮。四月获悉,海军可能于二十一世纪二十年代中期为最新型的“茱姆沃尔特”驱逐舰(DDG-1000)安装电磁炮。
    2014年美国海军海上系统司令部NAVSEA不经意间发布了建造强大轨道电磁炮的信息需求,于12月22日发布在政府网站FedBizOpps上,四小时后马上进行了删除。其中涉及研制电磁炮火控系统传感器的具体信息需求:电子扫描视界角应在90度以上(在方位角、高低角平面),有能力远距跟踪小反射面积的目标,跟踪并毁伤大气层中的弹道目标,屏蔽环境干扰(天气、地形和生物干扰),抗击弹道导弹打击时,保障高速处理数据,保证防空和毁伤水面目标,同时可以跟踪来袭目标并发射超音速炮弹,并对战斗毁伤程度进行高质量评估。此外,火控系统传感器应迅速形成火控回路,提高技术、战术对抗的稳定性,跟踪、处理数据速度快,应于2018财年第三季度建造试验样机,保证于2020-2025年投入战备
    “BAi系统”公司2012年制造出第一台电磁炮样机,功率达32兆焦耳。几个月后,“通用自动化”公司也生产出另一种竞争性样机
    在第一阶段成果的基础上,开始了第二阶段,在其框架内集中力量研制能够使射速达到每分钟10发的设备、方法。为了保证射速,需要研制电磁炮最有效的热控制方法。
    在快速多用途双体登陆舰JHSV-3上进行了电磁炮最初型号的试验。这是2016年财年的计划,试验了单发发射。计划于2018年进行舰载集成电磁炮的半自动状态发射。(来源:凤凰军事猴子的救兵)

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