激光炮

高能激光束武器

激光炮(Laser cannon)是一种属于 激光武器 的高能激光武器 ,是利用强大的定向发射激光束直接毁伤战斗目标或使其丧失战斗力的作战武器。

激光炮主要分为战术激光武器和战略激光武器两大类,同时根据装备平台分为陆基激光炮、海基激光炮、空基激光炮。激光器是产生激光的源泉,是激光炮的核心。

美国 于1978年用战术激光炮成功地击落一枚 陶式反坦克导弹 。此后先后测试了中红外线 化学 激光炮、LaWS激光炮、HELIOS激光炮等。 2020年, 俄罗斯 军队在“佩雷斯维特”车载 激光武器 的基础上建立了专门的激光反导营,成为世界上首个成建制的激光反导部队。 2025年10月, 土耳其国防部 网站发布视频显示,土耳其军方完成了代号“光”的新型国产高能激光炮的验收打靶测试。

发展历史

研制背景

把光作为武器,可以追溯到古希腊。 阿基米德 在古希腊 锡拉丘兹 保卫战中,建议士兵用数百块手持的盾牌来反射太阳光点燃了入侵的罗马舰队。在中国的古代神话小说“ 封神演义 ”中也有过关于照妖镜和番天印之类的朴素光武器的捕述。20世纪60年代,激光的出现是重大科学技术成就之一,由于激光具有能量集中,传输速度快,作用距离远等显著特点,各国开始研究激光来制作武器。到上世纪80年代,世界各军事强国纷纷提出了各自的 激光武器 系统计划,有的还投入了试验装备。如1982年著名的 马尔维纳斯群岛战争 , 英国皇家海军 就在其 驱逐舰 上装备了激光眩目器,一度迫使 阿根廷 飞行员的投弹精度大幅降低。历时短暂的马岛战争,没能让激光武器大放异彩。

研制历程

美国

null 于1978年用战术激光炮成功地击落一枚 null 。1979年又用海军建造的2.2兆瓦的中红外 null 激光器成功地将一枚 null 的助推器击毁。1983年用装在空中加油机上的400千瓦的二氧化碳 null 击落5枚 null 。陆军研发的化学激光器也被空军用于发展其激光项目,美国空军于1999年采购了一架新波音747飞机,其机载激光炮项目是将巨型化学激光器放置在该飞机上,并将头部改装成炮塔,在2001年进行了首飞,其研究目标是击落处在飞行初段的弹道导弹。2001年,由于陆军系统一系列试验的成功, 美国海军 海上系统司令部重新开始了对这项技术的研究,建立了专门的项目办公室。

1987年10月,美国在监视 苏联海军 演习时发生过飞行员被苏联军舰上“突然射出的强光”致盲的案例。 1997年10月, null 以中红外线化学激光炮两次击中在轨道上运行的废弃卫星。 null 在2010年5月进行的秘密试验中,该 激光武器 系统击落了4架无人飞机。 2012年,名为 null 的激光炮在 “杜威”号驱逐舰上进行了试验,3次试验中都成功击中了无人机。2013年,美国宣布制作出大型化学激光炮,其原理为利用大量剧毒化学物质反应生成光与能量,最终形成激光。

2019年 null “杜威”号驱逐舰开始安装美国洛·马公司研制的HELIOS激光炮。 同年4月, null 成功进行了“自卫用 null 演示样机”( 地盾 ,简称“ null ”) null 试射试验, 美国军队 称“神盾”激光炮在试验中击落了飞行中的多枚 导弹 ,该系统最终将安装在军机上使用。 2020年5月,美国海军“ null ”号两栖船坞运输舰进行了舰载固态 激光武器 试验,成功击毁一架无人机。 截至2020年11月, null 已经向美国空军交付了“演示激光武器系统”(DLWS),在美国白沙靶场进行测试。

IFX计划

IFX计划,是 美国 天基激光武器 发展计划,是美国国防部科研局与 美国空军 共同规划项目。该计划在2013年完成,但是随后计划延误,只进行到了前期和中期, 美国国防部 认为太空 激光武器 是用于摧毁 洲际弹道导弹 和 战术导弹 最为有效的武器,而且可以从几百公里外就可以打击空中和太空中的目标。这种部署在宇宙空间的激光器沿着空间轨道游弋,一旦发现对方目标即可投入战斗,因其居高临下、视野广阔,作战能力更能得到充分发挥。

机载激光武器

美国设想的未来 机载激光武器 的性能为:飞机机舱内储存的激光介质射击次数能达到40次;辐射目标的时间为3-5秒; 激光 功率为3兆瓦兆;最大射程为600千米平均巡航时间为48h。 波音公司 已进行了功率约为300千瓦的激光实验,这种激光装置安装在  V-22鱼鹰式倾转旋翼机 飞机上。预计这种 激光武器 的输出功率为100-200千瓦;从地面射击空中目标时射程为10千米,而从 空中发射 打击地面和空中目标时射程为20千米。2006年,美国国防部副部长克雷格向隶属于 五角大楼 的防务科学委员会下达命令,要求其就 定向能武器 的研发和应用问题展开深入研究。在之后为期6年的测试中,代号 YAL-1机载激光系统 的 激光武器 747平台,总计拦截了7次火箭标靶,其中2次彻底摧毁。由于2012年 美国 军费锁紧,因此在2012年2月14日,正式结束了YAL-1空基平台项目。

反卫星计划

美陆军激光 反卫星武器 系统的主要设备是MIRACL和主照射镜为1.5米的海石光束定向器。美国防部正在实施“2010计划”,主要内容是在美国和盟国上空,用反 卫星 激光武器 迷盲非友好国家卫星。 美国军队 在 外层空间 作战的战略构想中最核心的系统之一是全球打击系统,由空基 高能激光武器 、 天基 动能武器 和 跨大气层飞行器 组成。空基 武汉高能激光设备制造有限公司 将会借助卫星上的反射镜 ,对地面、空中以及轨道上的目标实施打击。

“固态激光技术成熟”计划

“固态激光技术成熟”计划由 美国海军 耗资5300万美元支持,由斯罗普- 诺斯罗普·格鲁门公司 负责测试和研发,该计划始于2015年。

英国

“龙火”计划

2017年, 英国 国防部宣布,已与武器供应商签署开发生产“龙火” 激光武器 原型合同。 “龙火” 激光武器 是一种适用于战舰的激光武器,用于击落 无人机 和快速攻击艇。

中国

在2017年的 防务展中, 展出了“沉默猎手” 低空激光防空系统(LASS)的车载机动型。在2016年召开的杭州G20峰会期间,“沉默猎手”系统就已投入使用。 “沉默猎人”系统发射功率为30到100千瓦,最大射程为4公里,专门用于搜索、跟踪和摧毁低空飞行的 无人机 等低慢速目标。此外,该系统能穿越800米之外的10毫米钢板,或在1000米外摧毁5毫米的钢板,具有较强的地面打击能力。

2023年12月8日,中国 四川省 某电力局已经开始使用激光炮修剪树枝。

俄罗斯

俄罗斯 研发了“佩雷斯维特” 系统,属于新物理原理的武器,包括激光、 射频 、 射线 和 等,由两台大型拖车上的一体化激光发射装置和多个指挥/支援车组成。截至2020年,俄罗斯军队已经在“佩雷斯维特”车载 激光武器 的基础上建立了专门的激光反导营,成为世界上首个成建制的激光反导部队。

土耳其

2024年4月9日, 土耳其国防部 网站发布土军测试新型防空激光炮击毁无人靶机的全过程。靶机先被激光束持续照射,机身部分起火,随后直接解体爆炸。 2025年10月,土耳其国防部网站发布视频显示,土耳其军方完成了代号“光”的新型国产高能激光炮的验收打靶测试,新型激光炮功率达20千瓦,能摧毁1.5公里外移动目标,还能令5公里内的电子设备致盲。

基本设计

主要原理

激光 炮 的工作原理是利用小型固体 脉冲激光器 产生激光脉冲辐照附着在透明窗口上的 金属膜 , 烧蚀 一部分 膜层 ,产生高温高压 等离子体 ,利用等离子体的高压驱动剩余的膜层以高速飞行。

组成结构

激光炮系统包括激光器、光束控制与发射系统、自适应光学系统、高精度跟踪瞄准和指挥控制系统、雷达或电视引导系统大功率电源系统(激光炮、 电磁炮 、电磁弹射器的储能装置是飞轮电池(flywheel 蓄电池 ),美国在90年代研制的飞轮电池一面世就以其能量密度高、体积小、质量轻、充电快、寿命长、无任何废气、废料等特点而引起专家的关注)、装载平台和其他跟瞄系统。其中激光器是产生激光的源泉,是激光炮的核心。

关键技术

高能激光器及其小型化技术

激光炮是一种高能激光武器,是利用强大的定向发射激光束直接毁伤战斗目标或使其丧失战斗力的作战武器。高能激光器是激光炮的核心。激光的产生,必须有激光器,而激光器由激光物质、激励装置和光学谐振腔等三个主要的组成部分。为了适应装载在武器平台上,高能激光器及其小型化技术是激光炮的关键技术,尤其是对于以1000千米/小时速度飞行、距地面1.2万米高的这类空基平台,以及 天基武器 平台、陆基机动武器平台而言,其机动性高,对装备的体积和质量要求特别严格,需重点减轻设备重量以满足应用需求。

高精度捕获跟踪瞄准技术

激光炮 是靠激光束直接击中目标并停留一定时间而造成破坏的,所以对瞄准跟踪的速度和精度要求很高。激光发射系统与目标距离很远,目标具有运动速度,背景还会有干扰,而且激光 光斑 在目标具体部位停留一定时间(≥10 m秒)才能达到预期毁伤效果,因此, 激光炮 要求捕获跟踪瞄准系统要对目标有很强的捕获能力、跟踪能力,跟踪角误差精度要达到微弧度量级。提高光学跟踪设备的跟踪 角速度 和角加速度,减小跟踪误差和瞄准误差,提高 光学平台 的稳定性等是 激光炮 的关键技术。

光束控制及发射系统技术

高能激光束在腔镜和光路中的反射镜上持续时间会达数秒,部分反射镜要承受数十千瓦/cm-的功率密度。在这种情况下容易引起镜腔的热畸变,使光束质量显著下降,因此对光腔与副反射镜的材料、加工误差、 反射率 和 镀膜 技术要求很高。光束发射距离远、光束发散角要小,还要减小短红外 波段 的低阶与高阶 像差 ,减小质量来提高机动性。因此,大口径、高质量、非球面、轻质望远镜是光束控制的关键技术。

自适应光学系统技术

激光 在大气中传输受到湍流的影响使 光斑 半径扩散,为了克服大气湍流的影响,可采用自适应光学技术加以补偿,校正激光大气传输畸变,以实现跟踪瞄准飞行中的目标。臼适应光学系统由三个组成部分实现 最优化 :感知系统必须进行补偿的像差测量装置、把此信号转变为有用信号的处理器和消除像差危害的波前变更系统。

武器分类

按激光能量

根据激光能量, 激光武器 可分为低能激光武器和 高能激光武器 (或 强激光武器 )。

高能激光武器

按照 美国国防部 的定义,高能激光武器指平均输出功率不小于20千瓦或每个脉冲的能量不小于30千焦的称为高能激光武器,高能激光武器的作战对象是航天器、飞机、直升机或 导弹 等,目的是摧毁这些结构本身而不仅仅是破坏其 传感器 。

低能激光武器

按照美国国防部的定义, 高能 激光武器 指平均输出功率小于20千瓦或每个脉冲的能量小于30千焦的称为低能激光武器,功率或能量在此界限以下的则属于低能激光武器。低能 激光武器 的作战对象则是各种 航空武器系统 上的传感器、敌方指战员的眼睛等对激光极为敏感的器件和部位。

按作战用途

根据作战用途, 激光炮 分为战术激光炮和战略激光炮两大类。有些激光炮兼备战术和战略 激光武器 的功能,如机载激光炮,既可用来 反弹道导弹 ,又有潜力发展成为反卫星的武器。

战术激光炮

战术激光炮是利用激光作为能量,以一般性战术目标为攻击对象,主要用于防空、反导、地面压制,像常规火炮那样直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等,打击距离可达20千米。 激光炮 能够发出很强的激光束来打击敌人,造成飞机失控、机毁人亡。

战略激光炮

战略 激光 炮是利用激光作为能量,以重要战略目标(如 卫星 、 洲际弹道导弹 、雷达站等)为攻击对象,可以反卫星、反 洲际弹道导弹 ,可攻击数千千米之外的目标,是最先进的防御武器。

按打击方式

根据能量大小、激光炮的打击方式可分为软打击和硬打击两种。

软打击激光炮

软打击主要是打击 导弹 的导引头和 整流罩 ,破坏其 传感器 和电子线路,致使导弹不能准确飞向目标。这种打击射程可超过10 千米, 激光 功率只要达到100千瓦左右即可。

硬打击激光炮

硬打击则是把导弹的壳体、燃料室以及整体结构彻底摧毁,使导弹在空中爆炸。射程为10千米至几百千米时, 激光炮 功率要求400千瓦。由于激光炮强大的威力, 美国 海陆空天部门都在加强对这一武器的研制,以在未来可能的战争中争取更多主动。

按装备平台

根据装备平台,激光炮可分为陆基激光炮、海基激光炮、空基激光炮。

陆基激光炮

陆基激光炮分为固定和车载机动式。 把激光器装在坦克和各种特种车辆上,用来攻击敌人的坦克群、火炮阵地以及 导弹 等武器。

海基激光炮

海基 激光炮 主要为舰载, 美国海军 正研究在未来10年内为其水面舰艇甚至潜艇装备高能激光炮,海军发展激光炮的主要目的是对抗反舰巡航导弹.同时该系统也具有保证 作战部队 进入的关键能力,主要是利用潜艇,水面部队及陆战队的力量来对付诸如小型舰艇群,海上飞机和 无人机 一类的 非对称 、反进入威胁。

空基激光炮

空基激光炮分为有人机载激光炮和无人机载激光炮,主要为机载和太空载。 美国空军 机载激光炮项目以 波音747 大型 客机 为载体,把大型的 化学 激光器由地面搬到空中,击落处在飞行初段的弹道 导弹 。截至2025年10月,部分 机载激光武器 已发展至具备通过照射烧毁巡航导弹弹体、破坏空空导弹导引头的能力,可作为空战中的主动防御手段。 机载激光器将携带足够的化学原料,可以对目标进行大约20次射击。除机载方式外,美国空军还在开发反射中继技术。

性能特点

激光炮是一种利用 高亮度 强激光束携带的巨大能量摧毁敌方飞机、导弹、卫星等目标和杀伤人员的高技术 新概念武器 。激光炮能在一秒钟内发射1000发“光弹”,即威力无比的“强光束”。可依靠远程警戒雷达测定敌方导弹或飞机飞行的方位、距离、高度、速度等参数,经过电子计算机迅速处理后,准确无误地命中目标。激光炮具有攻击目标快、反应时间短、不受电磁干扰等特点。

相关评价

超电磁炮 、激光炮和等离子炮这3种带有神秘色彩的高技术武器,越来越受到各国青睐,世界各主要军事强国纷纷加大投入和研发力度,已在技术领域取得重大突破性进展。在未来战争中,这些 新概念武器 ,或将崭露头角一战成名,发挥举足轻重的作用。( 央视网 评)

激光炮必将成为 信息时代 的重要武器。( 中国新闻网 评)

参考资料

  1. The US Navy Bought Its First Big Laser Cannon vice. 2023-11-18
  2. 防务前沿|美驱逐舰装备实战型激光炮,或改变海战模式 澎湃新闻百家号 2023-11-18
  3. 激光武器有了“便携核电站”? 人民网百家号 2023-11-18
  4. 能摧毁1.5公里外移动目标,土耳其曝新型国产高能激光炮 今日头条 2025-10-08
  5. 军情锐评:激光照射军机!大国对峙必备战术 弱者也可反击 百家号 2025-08-11
  6. 深度:解放军已装备激光武器 可致盲2公里外敌军 新浪 2014-05-13
  7. 军情锐评:以光速摧毁导弹!美神盾激光炮或成未来空战“大杀器” 参考消息百家号 2023-11-18
  8. 美军舰成功测试150千瓦级激光炮 击落固定翼飞机 人民网百家号 2023-11-18
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