根據(jù)《防務(wù)要聞》等媒體報道，9月17日，以色列國防部宣布已經(jīng)完成“鐵光束”（Iron Beam）激光防空系統(tǒng)的一系列關(guān)鍵測試，抵達(dá)了“全面部署前的最后一個里程碑”，并對該系統(tǒng)給予了很高評價，稱該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“全球領(lǐng)先的技術(shù)和工程突破……以色列成為全球第一個擁有這種能力的國家?！?/p>

如果部署工作順利，該系統(tǒng)將在今年年底前正式交付。

測試中的“鐵光束”系統(tǒng)

“鐵光束”系統(tǒng)由以色列拉斐爾集團(tuán)研發(fā)，可以執(zhí)行10千米以內(nèi)的防空反導(dǎo)任務(wù)，目標(biāo)包括火箭彈、迫擊炮彈、飛機(jī)和無人機(jī)等。從命名來看，該系統(tǒng)與“鐵穹”導(dǎo)彈防空系統(tǒng)有繼承色彩——而事實(shí)上該系統(tǒng)也確實(shí)將與“鐵穹”系統(tǒng)兼容、集成，以單次射擊不到數(shù)美元的邊際成本優(yōu)勢，降低“鐵穹”系統(tǒng)在攔截作戰(zhàn)中形成的經(jīng)濟(jì)成本，并大幅提升“鐵穹”系統(tǒng)接戰(zhàn)目標(biāo)的上限和持續(xù)作戰(zhàn)能力。

由于特殊的國土地緣情況，反以色列武裝的多型簡易遠(yuǎn)程火力，如自制火箭彈，可以覆蓋很大范圍的以色列國土。這迫使以色列多年來一直重點(diǎn)研發(fā)能夠快速響應(yīng)、具備多目標(biāo)接戰(zhàn)能力、彈藥盡可能廉價的防空導(dǎo)彈系統(tǒng)，即“鐵穹”系統(tǒng)。但即使如此，在防空攔截作戰(zhàn)中依然存在經(jīng)濟(jì)成本不對等的情況，即以色列需要用單價達(dá)數(shù)萬甚至數(shù)十萬美元的彈藥攔截經(jīng)濟(jì)價值僅為數(shù)百或數(shù)千美元的目標(biāo)，因此，以色列一直在尋找經(jīng)濟(jì)上更為可行的防空方案。

自殺式無人機(jī)

此外，近年來，廉價無人機(jī)的大規(guī)模使用令以色列面臨的防空局勢更加嚴(yán)峻。這些無人機(jī)不僅數(shù)量多，而且起飛和攻擊路線更為隱蔽，能夠從“鐵穹”導(dǎo)彈的最小射程和最低射高內(nèi)發(fā)起襲擊，也就是說對這種無人機(jī)的防御已經(jīng)超出了“鐵穹”系統(tǒng)的應(yīng)對范圍。

“鐵光束”系統(tǒng)就是在這種背景下啟動研發(fā)的。其設(shè)計要求是能夠在數(shù)秒鐘內(nèi)擊落來襲目標(biāo)，并具備惡劣環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。

根據(jù)以色列拉斐爾集團(tuán)的公開消息，包含“鐵光束”系統(tǒng)在內(nèi)，該公司規(guī)劃了至少三個級別的同系列激光武器，以構(gòu)成有效的分層防御體系，這些不同的系統(tǒng)能夠響應(yīng)不同的戰(zhàn)場需求中，更好平衡機(jī)動部署和射程等指標(biāo)之間的矛盾。過去的兩年中，這些高能激光武器已經(jīng)在部分作戰(zhàn)任務(wù)中進(jìn)行了實(shí)戰(zhàn)測試。

激光攔截武器的殺傷測試

激光對導(dǎo)彈燒蝕破壞作用的慢鏡頭展示

在拉斐爾集團(tuán)公開的三種系統(tǒng)中，尺寸和功率最輕、最小的型號是名為“輕束”（Lite Beam）的10千瓦級戰(zhàn)術(shù)激光器。

從左到右分別為“輕束”、“鐵光束”M和“鐵光束”450。

該系統(tǒng)功率有限，難以對具備一定厚度的金屬結(jié)構(gòu)——尤其是鋼材類結(jié)構(gòu)形成強(qiáng)烈的燒蝕效果，因此它事實(shí)上不具備對火箭彈、迫擊炮彈等目標(biāo)的攔截能力?！拜p束”的應(yīng)用情景是在2000米以內(nèi)攔截以小型多旋翼無人機(jī)為代表的輕質(zhì)飛行器，防止此類飛行器攜帶殺傷戰(zhàn)斗部發(fā)起自殺性攻擊，或者飛臨己方單位上空投擲彈藥。

“薩姆遜”武器站

為填補(bǔ)“輕束”系統(tǒng)的殺傷能力缺陷，該系統(tǒng)并不會單獨(dú)使用，而是會與帶有30毫米速射機(jī)炮的“薩姆遜”遙控武器站進(jìn)行整合。完整系統(tǒng)將安裝在輕型四輪車輛平臺上，伴隨機(jī)動部隊活動，提供防空防御能力。

重量體積與射程性能居中的是“鐵光束”M系統(tǒng)，其最大功率為50千瓦，透鏡系統(tǒng)口徑250毫米，射程10千米左右，主要用于伴隨前沿防空系統(tǒng)實(shí)施部署，同時也發(fā)展有艦載版本。

射程最遠(yuǎn)的型號是“鐵光束”450，由其450毫米口徑的透鏡系統(tǒng)而得名，最大功率達(dá)到100千瓦。拉斐爾集團(tuán)沒有公布該系統(tǒng)的射程等詳細(xì)信息，只表示它具備更強(qiáng)的作戰(zhàn)范圍、精度和射擊效率，系統(tǒng)性能大幅強(qiáng)化，具備對“高速目標(biāo)”的攔截能力。

整體來說，拉斐爾集團(tuán)對于“鐵光束”系列激光器的具體信息公開很少，僅重點(diǎn)宣傳了兩個方面：首先是表示，其專有的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)“改變了游戲規(guī)則”；其次是強(qiáng)調(diào)該系統(tǒng)經(jīng)過了專門的設(shè)計，能有效應(yīng)對可能影響激光的大氣條件，比如霧天。

“自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)”的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)

關(guān)于這兩方面，第一條“自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)”相對較好理解。

因?yàn)檠邪l(fā)高能激光武器的最大難點(diǎn)主要在于其如何能夠精確、穩(wěn)定地將激光束聚焦在目標(biāo)上的極小區(qū)域上，使激光能量形成足夠高的燒蝕功率。達(dá)成這一目標(biāo)的難度很高，尤其是對防空武器系統(tǒng)來說。一方面，目標(biāo)在持續(xù)動態(tài)飛行；另一方面，大氣也存在密度不均勻和持續(xù)變化的特性。穿過空氣打擊目標(biāo)，高能激光束不僅會被折射發(fā)散，而且高能激光束在通過空氣的同時也會加熱空氣使其膨脹流動，進(jìn)一步導(dǎo)致激光束發(fā)散并不斷跳躍。

自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，通常是指先發(fā)射一束瞄準(zhǔn)激光束，照射目標(biāo)并對大氣環(huán)境進(jìn)行測量，根據(jù)它的測量結(jié)果，對隨后發(fā)射的攻擊激光束進(jìn)行精密快速的實(shí)時調(diào)節(jié)，使它能穩(wěn)定、精確的始終聚焦在目標(biāo)表面的特定狹小區(qū)域。

ABL系統(tǒng)之所以失敗，除了化學(xué)光源性能問題外，跟蹤聚焦性能也是核心問題。

美軍基于AC-130J平臺進(jìn)行的高能激光武器項(xiàng)目，由于聚焦控制不及預(yù)期而被下馬。

基于這一基本原理，必須基于優(yōu)秀的元器件，獲得綜合性能優(yōu)異的硬件；同時基于充分工程經(jīng)驗(yàn)積累獲得的高效控制算法最終實(shí)現(xiàn)軟硬件的結(jié)合。

從整體能力上來看，以色列此前并未表露出在自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域具有較高水平，但其對于高能激光防空系統(tǒng)顯然有極其需迫切的需求，因此有一種可能性是獲得了來自美國方面的技術(shù)支援，以加快該領(lǐng)域的進(jìn)展。

克服雨霧天氣影響的關(guān)鍵因素

拉斐爾集團(tuán)在公開宣傳中提到的第二個能力，即能夠有效應(yīng)對可能影響激光的大氣條件，比如霧天。這一點(diǎn)大概率與光源技術(shù)有關(guān)。

激光在空氣傳播過程中的衰減特性主要取決于波長，比如水蒸氣會對特定波長的激光形成特別明顯的吸收作用，這是激光武器通常在雨霧天氣中性能迅速衰減甚至完全喪失作戰(zhàn)能力的核心。

目前真正實(shí)用化的高能激光武器，其光源技術(shù)的源頭都是民用工業(yè)切割/焊接所使用的固體激光器路線，而非早年軍事科研界由于波長/功率等優(yōu)點(diǎn)所看好的化學(xué)激光器或者自由電子激光器路線。因此在較長時間內(nèi)，確實(shí)存在激光武器的波長不夠理想，偏離潮濕大氣中光學(xué)傳播窗口的問題。比如美國艦載激光防空系統(tǒng)LaWS原型機(jī)，光源直接采用工業(yè)激光器貨架產(chǎn)品，波長為1.064微米。它相對接近1.045微米波長的海洋大氣窗口，但仍會出現(xiàn)顯著的射程性能損失。

LaWS原型機(jī)進(jìn)行地面測試，六臺焊接用激光器通過光纖，將激光束導(dǎo)入主透鏡系統(tǒng)。

拉斐爾集團(tuán)沒有公布“鐵光束”系列激光器的波長信息，但從其強(qiáng)調(diào)霧氣環(huán)境下的使用性能來看，其波長可能很接近1.6微米的理想波長。該波長在水蒸氣吸收衰減作用較小的同時，處于人眼安全波長范圍內(nèi)，在兼具射程優(yōu)勢的同時，安全性相對較好。

僅從產(chǎn)品原理來看，拉斐爾集團(tuán)公布的該系列激光防空武器確實(shí)提供了一套作戰(zhàn)邏輯上足以自洽的完善方案，有助于大幅提升地面單位應(yīng)對目前無人機(jī)威脅的能力。但這套武器的真正作戰(zhàn)效能能不能達(dá)到其所宣傳的程度還有待于來自實(shí)戰(zhàn)的反饋。（候知健）