2020年5月16日,在夏威夷珍珠港附近海域,美国海军“波特兰”号两栖船坞运输舰(LPD-27)成功地用搭载的固体激光武器——“技术成熟激光武器系统演示器”(LWSD)MK-2-MOD-0,摧毁了一架无人机。
“技术成熟激光武器系统演示器”(LWSD)由海军研究办公室主导研发,激光系统由诺斯罗普·格鲁曼公司研制。
自20世纪60年代以来,美国海军一直在研究包括激光在内的定向能武器(DEW)。作为武器,需要高能激光器。过去在固体激光器和气体激光器中,只有后者能产生足够高的功率。比如美国“机载激光武器”(ABL)项目中采用的氧碘化学激光器,输出功率可达1000千瓦。但高能气体激光器体积大,转换效率不高。固体激光则大多功率不高,可以完成对地攻击、扫雷等允许长期照射的任务,不适合攻击飞机、无人机、导弹、炮弹。
▲ ABL机载激光武器,以及它采用的氧碘化学激光器
后来兴起的光纤固体激光器,不仅结构紧凑、转换效率高,而且光束品质高、稳定。特别是,它的激光增益介质是掺稀土元素的玻璃光纤,本身就具备光纤的一大特点:光路容易弯曲、控制。近些年,光纤固体激光器的最大输出功率也在逐渐提高,已经达到10千瓦级以上。虽然单台功率还比不上氟化氘、氧碘气体激光器,但利用其上述优点,可以把多台激光器的光束合成到一起。激光对相位、方向性高度一致的光束。以前要想把多台激光器的光束合并到一起,必须保证它们的相位同步,否则相互干涉,会大幅度降低激光束的质量。光纤固体激光器可以较好地解决这一难题。
这次试验的“技术成熟激光武器系统演示器”(LWSD),是在海军此前的“激光武器系统”(LaWS)项目上发展而来。2012年到2017年间,LaWS激光器曾先后装在“杜威号”驱逐舰(DDG-105)和“庞斯”号两栖舰上进行试验。
▲ “杜威”号驱逐舰(DDG-105)舰艉的LaWS激光武器系统
▲ “庞斯”号两栖舰上的LaWS激光武器系统
LaWS激光器由雷锡恩公司研制,是把6台商用级别的5千瓦光纤激光器,合成到一起,实现总输出功率32千瓦。它于2012年8月完成首次海上打靶试验,成功击落无人靶机。
▲ 2012年8月的试验中,从空中看LaWS激光武器发射光束
▲ 2012年8月的试验中,LaWS激光武器击中靶机
现在“波特兰”号上的LWSD激光武器,输出功率据称为150千瓦。