科幻电影中的场景或成为现实，美国空军开启战斗机载激光武器之路

美国波音公司近日完成了首个定向能激光武器吊舱组件的制造工作，预计将于2月底向美国空军研究实验室（AFRL）交付这个吊舱组件。该组件将是美国空军战术激光自卫武器系统原型机的第一个主要组成部分，这种战术激光武器预计将由美国空军的战斗机携带，用于使用激光来击毁来袭的导弹，以达成自卫的目的。

波音公司工程师和AFRL团队在吊舱组建前合影

2015年，美国空军开始研发这种高能量战术激光自卫武器系统（SHiELD），波音公司作为主承包商。另外，美国洛克希德·马丁公司负责固态激光发射器的研发工作，而诺斯罗普·格鲁曼公司则负责研制相应的光束控制系统。美国空军研究实验室要求各供应商需在2021年7月交付所有的组件，并将其安装到波音公司的这个吊舱组件中，从而最终完成一个完整的系统。

F-16战斗机挂载激光武器想象图

按照目前的进度，美国空军计划在2024年，将装有全部子系统的的完整吊舱挂上战斗机。并开始实际的飞行测试，以测试该吊舱在实际飞行中所能发挥的作用。这其中，将包括使用吊舱上的激光器，对地对空导弹和空对空导弹进行拦截的能力。虽然这套系统研发的目的是用于战斗机的自卫防御，但美国空军同时也在考虑将其用于大型、慢速的战斗支援类飞机，以保护它们不受敌方导弹的攻击。

这已经不是美国空军第一次尝试在飞机上安装具有杀伤力的激光武器了。美国空军早在上世纪80年代，就在NKC-135试验机上尝试安装了一套低能量激光武器的原型机，该系统作为美国当年“星球大战”计划的组成部分，进行了多次试验，击落了很多弹道导弹。

YAL-1飞机

2001年，美国又将一套功率达到兆瓦级的氧碘化学激光器搬上了一架波音747-400F型飞机，研发了YAL-1机载激光武器系统（ABL），用于对战术弹道导弹进行拦截。该系统通过使用激光照射，在300公里外对处于上升段的战术弹道导弹进行持续3到5秒的激光照射，使其外壳受损，从而让其在高速飞行的压力下自行解体。按照设计，该系统只能用于射击上升段的战术弹道导弹，而无法射击飞行段、下降段和末端的导弹。每架飞机一次可以携带可射击20次的化学燃料，该燃料无法通过空中加油补充，只能落地后进行加注。

YAL-1飞机的炮塔特写

相比ABL系统，SHiELD系统具有更高的技术难度。首先需要解决的问题便是体积小、重量轻、可以装入战术飞机的吊舱，同时又能够发射足够能量激光束的激光发射器。虽然美国波音公司早在2019年就已经在一架F-15上进行了激光吊舱的挂载试验，但那是一个没有任何内部子系统，仅用于气动外形研究的早期原型。而对于激光照射器的研发情况，目前外界仍一无所知。

YAL-1作战概念图

负责激光发射器研制工作的洛克希德·马丁公司，早前曾经向美国陆军交付了功率为60千瓦的陆基激光武器系统。该系统曾经在试验中，击毁了多枚来袭的空对地导弹。不过陆基系统的尺寸和体积非常巨大，显然无法装入可用于机载的吊舱系统内。对于SHiELD系统激光发射器的功率，美国空军仅给出了一个很含糊的数据“几十千瓦”，具体数值现在仍未公开。

美国陆军地面激光武器系统

另一方面，激光器的瞄准系统将经受很大考验。SHiELD系统将应用在高速战斗机上，这样吊舱的工作环境，包括速度、气流、过载等将比YAL-1型机载激光武器系统要恶劣很多，这就对激光器的瞄准系统提出了更高的要求。战斗机在躲避敌方导弹攻击时，往往需要伴随着复杂而剧烈的机动飞行，如何在这种情况下依然能保持激光器对目标的有效锁定，是目前需要攻克的难关之一。同时，还需要考虑大气扰动对于激光束的干扰情况，因此需要配备相应的光束补偿系统予以调整。

美国海军激光武器系统

目前，该计划已经发生了约三年的延迟，这其中既有系统难度的问题，也有因全美新冠肺炎大流行造成的供应链问题。按照原定的计划，该系统应该在2021年完成一个完整的吊舱样机并开始实际装机试飞，但现在这一节点已经被推迟到2024年，而且由于美国疫情愈发严重导致的社会生产问题，这一节点还有继续延误的可能。而原先预计的2030年投入实际使用的计划，现在看来也已经不切实际了。

当然，SHiELD系统也有其局限性。首先，激光会受到气象条件的影响，云层和恶劣天气可能会造成激光束严重衰减，减少光束的射程和效率。其次，该系统的激光一次只能接战一个目标，因此有可能会使其不堪重负。不过，未来的激光导弹防御系统将与其他自卫系统，如无源干扰物，有源干扰机和拖曳式诱饵一起，构成多层次的战斗机自卫系统。

未来激光自卫武器系统作战想象图

SHiELD系统一旦最终获得成功，将成为一种改变空战规则的新型对抗设备。最重要的一点是，该系统使战斗机第一次拥有了对来袭导弹实施反击和杀伤的能力，而不再像以前那样，只能依靠被动的干扰和规避来躲避导弹的袭击，这样对于战斗机的自卫能力来说将会开启一个全新的局面。

电影中的星际战机使用激光炮战斗的场景，也许不久的将来就会实现

除此之外，美国空军也在考虑将SHiELD吊舱或类似产品的最终生产版本用于进攻作战，在近距格斗中为战斗机作为近程格斗导弹和机炮的补充，或者用来攻击地面目标，当然这需要功率更大的激光器。更有甚者，激光武器在未来有可能替代战斗机上的机炮，作为飞机的固定武器装备！到那时，科幻电影中未来星际战机使用激光炮进行战斗的场景将成为现实！