【前沿动态】定向能系统:应对无人机威胁的未来武器之选

无人机反制 2025-01-15 11:05:43

据SP’s Naval Force网站报道,近年来,美国在定向能系统(DES)的发展方面取得了显著进展,该系统主要用于应对无人机威胁。定向能系统能够利用聚焦能量(如激光或微波)来使无人机失效或摧毁无人机,为应对无人机带来的日益严峻的威胁提供了一种经济高效且可扩展的解决方案。

图:来自陆军快速能力与关键技术办公室的领导人进入空军研究实验室(AFRL)战术高功率作战响应器(THOR)的便携式控制中心,以查看该系统摧毁无人机的能力。

美国一直在积极开发定向能系统以应对无人机威胁,其国防部(DoD)等多个国防机构都在致力于这项技术的研发。一些关键进展包括:

激光武器系统(LaWS):该系统由美国海军研发,是一种基于激光的系统,美海军已在军舰上进行了针对小型无人机进行瞄准和使其失效的测试。它利用高能激光通过加热并损坏无人机的部件来使其失效。

微波系统:美国军方也一直在测试微波系统以使无人机失效。DIRECTOR(反无人机定向能系统)是美国陆军研发的一种此类系统。它利用微波能量干扰或破坏无人机的电子设备,导致无人机坠毁或失去响应。

商业和实验系统:THOR(战术高能微波作战响应器)等更具未来感的系统通过使用高功率微波在一定范围内瞄准无人机并使其失效。

部署与整合

美军正依照其国防计划逐步将这些系统整合到其防御基础设施中。定向能系统正在军事演习和实际部署(如中东等无人机威胁严重的地区)中进行反无人机防御作战使用的测试。

全球国防界越来越将激光武器系统(LWS)视为解决这一挑战的最终方案。除了美国,以色列、德国和韩国等国家也在积极投资激光武器系统的开发和部署,并已认识到它们有潜力重新定义21世纪的防御战略。

俄乌战争经验教训

俄乌战争已经成为了无人机作战方式不断演变中的一个关键案例研究。无人机不仅增强了冲突双方的侦察能力,还被用于运送爆炸物、破坏后勤补给以及施加心理压力。现有的反无人机解决方案往往在效果上不尽如人意。对于不依赖远程信号的自主无人机,射频干扰器变得毫无用处。同样,轻型武器和无人机捕网也会受到射程和可扩展性的限制,使得防御部队容易受到持续且不断演变的威胁。

激光武器系统提供了一种适应性强、效率高且可扩展的替代方案——这正是当今作战场景中所迫切需要的。

全球激光武器系统竞赛

在全球范围内,完善激光武器系统技术的竞赛正在加速进行。美国在这方面处于领先地位,其海军的激光武器系统(LaWS)和陆军的定向能机动短程防空系统(DE-MSHORAD)都证明了高能激光武器在消除空中威胁方面的潜力。

图:空军研究实验室战术高功率作战响应器

作为美国海军的另一项计划,“太阳神(Helios)”是一种高能激光武器系统,旨在保护美军的海上资产免受无人机和其他威胁。该系统计划将部署在舰艇上,以用于打击无人机和来袭导弹。

洛克希德·马丁公司和雷神公司等美国国防承包商一直在开发和测试各种激光和微波系统,这些系统可以部署在战场上,以抵御无人机蜂群和单个无人机的攻击。

以色列通过其基于激光的“铁束”(Iron Beam)项目,将激光武器系统(LWS)整合到“铁穹”(Iron Dome)系统中,凸显了反制火箭和无人机威胁的一种实用方法。德国和英国正在积极开发便携式激光武器系统,旨在用于战场和关键基础设施防御。与此同时,韩国的投资反映了其应对地区威胁的战略必要性,强调了对这一变革性技术的广泛采用。

印度的高能激光系统

印度的主要国防研究机构——国防研究与发展组织(DRDO)一直致力于开发定向能武器(DEWs),包括基于激光的系统,以应对无人机威胁。此前,印度国防研究与发展组织已经展示了经过测试的激光眩目器,这是一种低能激光系统,旨在暂时致盲或干扰无人机的传感器,使其失效或迫使其返回基地。这些系统可以作为印度综合防御系统的一部分,用以对抗无人机。

图:印度国防研究与发展组织(DRDO)研发的车载激光眩目器

其另一个关注的重点领域则是基于微波和电磁脉冲(EMP)技术的微波和电磁系统。这些系统可以针对无人机的电子设备,有效干扰或烧毁其电路,使其无法运行。

印度一直在开发综合反无人机系统,该系统结合了雷达、电子战和定向能技术,将用于探测、跟踪和击溃无人机。这些系统的设计目的是为印度关键基础设施、军事基地和边境地区提供保护,因为这些地方面临的无人机威胁日益增多。

印度公司和研究机构正与印度陆军、空军和海军合作,测试并部署各种反无人机技术,包括定向能武器。定向能系统设计开发专家阿米特·库马尔·杜贝对此解释道:“我们的目标是建立一个针对无人机的多层防御体系,并将定向能系统与传统的动能拦截器相结合。”

据报道,印度边境安全部队(BSF)和其他安全机构正在为边境安全探索基于激光的系统,特别是为了应对在印度边境进行监视或走私活动的无人机。对手一直在使用无人机进行监视和运输违禁品,而定向能系统可以非常有效地在远距离上消除这些威胁。

印度陆军已对包括定向能系统在内的各种反无人机技术进行了实地试验。这些试验的目的是评估激光和微波系统在实际场景中解除无人机威胁的有效性。

尽管印度已经取得了进展,但定向能系统的高成本和技术复杂性仍相当具有挑战性。这些系统的开发需要在研究、基础设施和测试方面进行大量投资。

其中一个主要挑战是将定向能系统与现有的防御基础设施(如雷达和导弹防御系统)相结合,以构建一个有效的多层反无人机防御网络。

全球市场趋势与预测

定向能武器(包括激光系统)的全球市场正在经历显著增长。根据最近的报告,该市场在2022年的价值约为92.4亿美元,预计到2031年将达到208.9亿美元,在预测期间内复合年增长率(CAGR)为9.48%。

高能激光的开发以及光束控制和发电技术的进步正在推动市场扩张。这些数据凸显出定向能武器作为现代防御战略关键组成部分的认可度日益提高。

为何激光武器系统是未来之选

正如印度斯坦航空有限公司(HAL)的科学家拉克什曼·辛格博士这样的专家所指出的,激光武器系统以光速运作,可实现即时交战。他说:“与传统弹药不同,激光武器系统除了电力外无需任何消耗品,从长远来看是一种经济高效的解决方案。其精准度极高,可将附带损害降至最低,因此在城区作战和高风险场景中不可或缺。”

激光武器系统可在几秒钟内动态消除多个目标,从而应对无人机蜂群这一日益严峻的挑战。其可扩展性——从地面部队到海上和空中平台——进一步巩固了其作为现代防御系统基石的地位。

先进激光技术

现代激光系统主要根据其运行机制和应用进行分类。例如,高能激光(HEL)旨在摧毁无人机和导弹等目标。在这一领域中,光纤激光器、固体激光器和化学激光器是最突出的技术。特别是光纤激光器,因其高效率、紧凑的设计和可扩展性而越来越受欢迎。

然而,激光系统中最前沿的发展是自适应光学(AO)技术的出现,它补偿了大气畸变,确保了远距离的精确瞄准。针对这一技术,拉克什曼博士解释说:“光谱合束等光束合束技术也在实现更高功率水平的产生,使激光在打击加固目标时更加有效。”

其他冲突的广泛影响

以色列与哈马斯之间的冲突以及胡塞叛军的入侵凸显了无人机在不对称战争中针对民用基础设施和军事资产的日益加剧的使用。这些案例强调了像激光武器系统(LWS)这样强大系统的迫切需求,这些系统能够提供可靠、持续的防御,而不依赖于传统的弹药供应链。

以色列的“铁束”系统展示了激光武器系统如何能够补充现有的防御框架,创造出一种能够应对各种威胁的多层次方法。这些系统的适应性确保了它们在不同冲突场景中的相关性。

尽管取得了进展,但仍存在一些技术挑战。激光武器系统的广泛应用面临着发电、光束控制和大气条件可能限制其作战有效性的挑战。然而,自适应光学、光束稳定和能量存储方面的进步正在迅速克服这些障碍,为它们的更广泛部署铺平道路。

行动号召

激光武器系统为应对无人机威胁提供了一种革命性的方法,它将精准度、效率和可扩展性相结合,以应对现代战斗的挑战。先进的军事力量必须将激光武器系统的开发和整合纳入防御武库作为优先事项,确保为当今和未来的战斗做好准备。

防御实体和科学机构必须果断行动,充分利用激光武器系统的潜力,引领安全和稳定的新时代

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