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美国海军终于获得了最先进的激光武器!保持海上霸权更有希望了?

杨震 | 复旦大学一带一路战略与国际安全研究所特约研究员

出款需达投注量是什么faburiqi:2019-12-26

美国海军为何对激光炮如此青睐?

世界上最先进,也是最强大的海上武装力量,美国海军最近有大动作。

美国《国家利益》双月刊网站12月3日发表戴维·阿克斯的文章《美国海军终于获得了最先进的激光武器》称,美国海军在驱逐舰“杜威”号上安装了一门新型激光炮,随着美国忙于部署针对反舰导弹的防御系统,这一安装可能标志着美国舰队向前迈出了一大步。美国《星条旗报》网站也报道称,美国海军计划2021年在“普雷贝尔”号导弹驱逐舰上配备“太阳神”高能激光炮,用于拦截小型水面艇和无人机。

美国海军为何对激光炮如此青睐?这一大步到底意味着什么?

库叔得从激光武器开始说起。

作为一种武器,激光炮的原理其实有很长的历史渊源。早在古希腊时代,就有著名的科学家阿基米德用聚焦的日光点燃敌方战船的传说。1960年,美国科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光,这是人类的第一束激光。1972年5月,美国空军率先在越南战场上使用了激光制导炸弹,开创了激光军事应用的先河。

如今激光武器已有40多年的发展历史,其关键技术也已取得实质性突破,美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。激光武器是高度集束的激光,能量非常集中,可以用光速飞行,每秒30万公里,任何武器都没有这样高的速度。一旦瞄准,激光武器可以在极小的面积上、在极短的时间里集中超过核武器100万倍的能量彻底摧毁目标。

作为武器的平台,舰船尤其是大型军舰成为搭载激光武器最为理想的平台,没有之一,这是因为——

军舰空间大,可以容纳重量和体积都较大的激光武器;

军舰的动力足,提供的电力较为充足,可以为功率大的激光武器提供能量;

此外,作为体积最大的武器平台,军舰装备有完善的侦察、指挥、通信、控制和计算机系统,可以为激光炮提供目标指示。

而对于军舰来讲,装备激光炮之类的激光武器可以使其作战能力得到质的飞跃,就像练了《易筋经》,有“洗经伐髓”的功效——

一方面,水面舰艇编队远海作战,时刻都在敌侦察卫星、海洋卫星的监视之下,自身安全不易保证,目前还没有有效手段防范。激光炮不会像传统舰载动能武器那样受空气动力学和空间轨道动力学限制,可将任务空间拓展到100公里高度以上,对低轨敌方侦察卫星和弹道导弹实施干扰、致盲或摧毁,削弱敌方的信息优势,保护己方海军关键目标,掩护海军舰艇作战行动的展开和实施。

另一方面,围绕20公里~100公里高度临近空间作战平台的部署、进攻与防御,是21世纪世界军事强国竞争的重要领域。但是,受空气动力学方面的制约,目前具有打击临近空间作战平台目标功能的舰载武器,国际上也只有美海军的“标准-3”型舰空导弹,造价约1000万美元(约合人民币7000万元)/枚以上,而舰载激光炮可填补海军装备体系在这一作战领域的空白,使用成本也要低得多。

此外,还可利用激光进行水下爆轰,拓展水面舰艇对水下的作战空间。

有鉴于此,美国海军早就开始了雄心勃勃的舰载激光武器研制和试验计划。2012年7月至9月,美国海军在伯克IIA型驱逐舰“杜威”号的飞行甲板上临时安装了一套由美国海上系统司令部(NAVSEA)研制的30千瓦光纤激光武器系统,称为LaWS,美军编号AN/SEQ-3(XN-1)。

(美国激光武器系统LaWS

激光武器的半导体激光泵浦布置在甲板下,通过多束光纤工作物质和光纤谐振腔与甲板表面上布置的发射转塔相连。发射转塔可水平回旋(300度以上)和高低俯仰,转塔最上方的大圆筒是光束定向器,其右侧稍下方的小圆筒是负责提供目标距离的无线电频率传感器,左侧稍下方的类似手电样的装置是目标跟踪传感器(最前面是圆形的光电窗口)。为了达到高功率,使用6台工业用半导体激光泵浦,形成阵列,产生6束激光来组合输出30千瓦能量的激光束。LaWS可以用来拦截近距离的小艇和无人机,测试中击落了3架无人机靶标。

2014年7月,美国海军又把这套LaWS装到了“庞塞”号船坞登陆舰上,并部署到波斯湾继续进行测试。2017年7月,美国有线电视新闻网(CNN)的记者获准到“庞塞”号上采访,现场感受了这座激光武器系统的威力。在记者面前,“庞塞”号用LaWS摧毁了1架小型无人机和靶船上设置的目标。舰上专门负责操作LaWS的军官凯尔•休斯对CNN记者介绍:“我们不担心风,我们不担心范围,我们什么都不担心,我们能够以光速进行攻击。由于激光的频率是在可见光范围之外,所以在攻击时,目标根本看不到光束,而且它也不会发出任何声音,完全是无声的。”休斯还介绍,激光武器攻击目标的成本很低,只有区区1美元。

(美国“庞塞”号船坞登陆舰上装配的LaWS)

不可否认,LaWS的测试具有重大意义,意味着拦截目标的速度比以往更快。

有分析人士认为,此次装配在“杜威”号驱逐舰上的实际是一种光学炫目拦截系统。这是一种功率较低的激光系统,通过发射调制“炫目”激光束来干扰敌方光电和红外传感器系统,类似于定向红外对抗系统保护飞机免遭热寻的导弹袭击的方式。光学炫目拦截系统能够对抗舰载装备、飞机和无人机,甚至是反舰巡航导弹和弹道导弹。尽管尚未形成实战能力,但是已经显现出广阔的前景。

一旦军舰装备这样的激光炮,不仅防空能力得到大大增强(水面舰艇的天敌就是空袭兵力,包括航空兵及其发射的空舰导弹),还可以提高反导能力,水下作战能力也能得以提高。水面舰艇将有可能因此提高在海战体系中的地位,而航空兵的优势地位将有可能因此动摇,海战规则将在一定程度上朝着有利于水面舰艇的方向发展。未来海战的面目也将因此发生改变——一束束激光在海战场上射来射去的情景极有可能发生。

无论“杜威”号的激光武器技术参数如何,有一点是毋庸置疑的——这是一种高科技武器,而且是非常典型的高科技武器。这反映出美军特有的军事文化——战场上一切问题都是工程技术问题,因此战场上的一切问题都可以用高科技装备来解决。

美军为何对技术进步如此痴迷?

当美国的先民搭乘“五月花”号来到北美大陆后,首先要克服的问题就是如何征服大自然,还有印第安人。在对后者的征服中,先进军事技术起到了巨大作用,这种巨大作用深深印在美军的血脉与记忆中,而两次世界大战的胜利更加深了这种烙印,使其成为“技术控”。

在美国的政治格局中,还有一股非常强大的力量,即特殊利益集团,军工复合体可谓是其中翘楚。军工复合体很大程度上借助先进军事技术牟利,而美国在军民融合方面的成功更加进一步刺激了军工复合体不断开发军事高科技产品。

此外,如果要在远离本土的欧亚大陆及毗邻海域展开军事行动,必须首先克服地理障碍,这无疑会进一步加重美国对先进军事技术和装备的依赖。美国本土远离欧亚大陆的地理事实也决定了美国更倾向于速战速决式的军事行动而非持久战——前者的典范是科索沃战争和海湾战争,阿富汗战争则是后者的代表——这也会加大美国对先进军事技术的依赖。

而以先进网络技术为基础的新型战法“网络中心战”就是由美国海军在全球率先提出的,因此,将激光武器装上驱逐舰并以此作为技术优势巩固海上霸权成为符合美国逻辑的做法。毕竟有激光武器的一方对于没有激光武器的一方是降维打击。

美国海军驱逐舰“杜威”号,红箭头所指处为激光炮

可以说,美国的霸权很大程度上是建立在对海洋的控制之上的,如何保持海上霸权就成了美国海军的首要任务。

那么,在维护霸权成本日益高涨与美国相对国力日趋衰落之间的矛盾越来越尖锐的今天,激光炮能够维持美国的海上霸权吗?

不好说。

从最基本的规模上看,美军舰艇数量不足,而要想维持对于海洋的控制,舰艇数量是一个必不可少的指标——历史上海洋霸权国家英国的“两强标准”(大英帝国海军的总吨位不得少于世界排名第二和第三海军的总和)也是部分建立在数量优势的基础上。

冷战期间,美国海军的军舰数量一度曾经达到近600艘。而冷战后美国海军规模实际上在收缩,2015年一度降到271艘。恶果很快显现,由于舰船数量减少,单位舰船的海上执勤时间被大幅度延长,而人是血肉之躯,总会疲劳,于是撞船事故层出不穷——第七舰队在2017年度就发生了至少5起撞船事故,造成惨重损失。激光武器再犀利,也无法化解这样的困境。

美军的技术优势也不可能永远保持,先进军事技术的扩散既不可避免,也无法阻挡。世界范围内政治经济发展的一个重要结果就是,世界军事技术格局也会随之发生不利于美国的变化。

例如,在20世纪90年代,美国仅仅依靠向台湾出售诸如低配型战斗机F-16A/B就可以有效牵制中国大陆,维持两岸的军事平衡。然而,随着解放军歼-20战机的入列,中美在空中力量方面的代差已经基本消失。尽管在作战理念、控制指挥、作战经验、后勤保障等领域美国依然有着巨大优势,但其最大的优势——主战装备平台的优势——已经不复存在。

在边际递减规律的作用下,美国尽管在主战装备领域不断完善升级,其相对于中国的军事优势依然在缩减,至关重要的代际优势正在消失——美军梦寐以求的降维打击的条件已经不复存在。

激光武器也将面临同样命运——实际上除美国之外,中国、俄罗斯、英国和日本也在积极开发激光武器,并取得了一定程度的进展。

最为根本的是,工业基础遭到侵蚀的美国,可能无法再度提供维护海洋霸权所需的物质基础。美国的“产业空心化”造成了严重的后果,在对军舰生产与维护尤其重要的造船业更是如此。

据美国《国家利益》双月刊网站2019年8月2日报道称,美国海军赖以制造舰船的工业基地状况不佳,本土船厂数量太少,工作效率也相当低下,无法满足美海军迅速扩充舰队的需求。如果到了战时,美国国内造船工业恐怕难以迅速修复受损舰艇。

 

这方面一个鲜活的例子发生在2017年,当时美海军第七舰队的“约翰·麦凯恩”号驱逐舰在新加坡附近海域发生撞船事故后,舰体受损。直到2019年10月27日,美国第七舰队才宣布,“约翰·麦凯恩”号驱逐舰已经完成修复并重新回到海上,距事故发生已整整过去了2年时间。

2017年8月22日,在新加坡樟宜海军基地码头拍摄的美国海军“约翰·S·麦凯恩”号导弹驱逐舰局部放大图

造船这种重工业被视为“夕阳产业”,除了承担军舰建造任务的造船厂因为国家扶持勉强能够生存外,美国其他类型的中小型造船厂几乎无一例外都受到严重冲击而大面积破产。

自2000年以来,整个美国造船业已经损失了20000多名美国工人。当美国的造船公司倒闭时,这些产业便转移到了海外,造成了美国海军不得不依赖外国,甚至是“竞争对手国家”的局面。如今美国的造船业规模排名世界第19,每年造出的民船占全球新建商船份额的0.35%左右。以世界排名第19的造船工业想要支撑世界第一的海军着实很吃力,而建立在这样基础上的海洋霸权想要依靠激光武器延寿,恐怕难度不一般。

此外,维护海上霸权固然是需要先进的武器装备,但是仅有这个是不够的。换言之,美国的海上霸权面临的挑战不仅来自军事领域——美国提供海上公共产品的能力与意愿正在下降,美国频频“退群”导致其霸权(包括海上霸权)合法性遭到越来越多的质疑,大而不当的“印太战略”在空耗美国国力的同时也在不断侵蚀美国海上霸权的根基,肆无忌惮的所谓“航行自由”行动不断为美国在海上树敌,制造业不断萎缩。

这些都使得国家保持海上霸权越来越成为一种财政负担而不再是马汉时代(马汉是美国军事历史学家、军事理论家,以关于海洋权益、海军战略、海上作战及海上力量建设问题的理性认识著称,其理论核心是海权论)获取财富的途径……

而且,即便从军事角度来说,现代战争是体系对抗的战争,单凭一件新式武器就想改变战争结果的时代早已淹没在历史的长河中,激光炮永远不可能获得马克沁机枪那样扭转乾坤的战果,即便其杀伤力和先进程度远非后者可比,任何国家都不可能违背军事斗争的科学规律——灯塔国也不行。

注:马克沁机枪是世界上第一种真正成功的以火药燃气为能源的自动武器,“一战”时期是它最“辉煌”的时代。那个年代,马克沁机枪的出现让伤亡人数提高了好几个层次。在著名的索姆河战役中,德军依靠大量的MG08马克沁机枪在一天之内就打死了6万名英军士兵。而在整个战役120万人的伤亡当中,马克沁重机枪占了很大一部分,由于马克沁重机枪的恐怖威力,直接催生了对付马克沁重机枪的装备:坦克。

总体来说,舰载激光炮确实是海战利器,并拥有改变海战规则的巨大潜力,在这方面美国海军确实走在了世界前列。然而,美国海军“降维打击”的优势是建立在单方面军事技术的优势基础之上的。随着该技术的扩散与普及,激光武器等新概念武器带来的优势只能是暂时的。

由于军舰造价单价上升及预算紧张导致的海军舰队规模缩减(这意味每损失一艘军舰所带来的能力损失比例较以往上升)和制造业空心化带来的造船业不景气,对美国海上霸权带来的冲击却实实在在,也是长久而深刻的。

这些因经济、社会和政治等综合因素带来的困境不是能单纯依靠高科技武器能够解决的,甚至在某种程度上还加重了,因为激光炮不菲的造价以及与之配套的全电推进系统又进一步提高了军舰的造价。

那么,海上霸权怎么办

库叔觉得,除了薅盟国羊毛,可能还真没啥好办法……

来源:瞭望智库

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