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2021/02/25 

寰宇韜略

【寰宇韜略】美海軍發展雷射武器 精進制敵能力(下)
 電磁軌道砲可用於岸置火力支援、巡弋飛彈防禦、水面作戰等,數據顯示,美國海軍研發的電磁軌道砲(如圖)已可發射15至25磅砲彈,速度高達每小時5000英里。(取自DVIDS網站)
【寰宇韜略】美海軍發展雷射武器 精進制敵能力(下)1
【寰宇韜略】美海軍發展雷射武器 精進制敵能力(下)2

◎宋吉峰(譯)

(接上文)

 高能雷射專案計畫

 海軍在2021年提交的預算文件中指出,高能雷射專案計畫主要是致力於解決技術面的挑戰,例如:大氣擾流影響目標識別和目標點選正確率、降低細微抖動係數以能精確追踪目標、複雜條件下的操作能力、高雜波條件遠距反制敵巡弋飛彈等。高能雷射專案計畫將進行評估、研發、實驗和實戰演練各種不同的情況,以克服上述3大挑戰,目前已累積相當的知識基礎,海軍在該專案獲得的共識有:

 一、確定將高功率的雷射能量,統稱為「強固型高能雷射武器」(RHEL)。

 二、固態雷射技術發展,為高功率雷射武器的光束控制問題提供了關鍵技術解決方案,此也為海軍雷射武器的發展提供了新契機。

 三、水面艦安裝高能雷射武器,將為神盾級驅逐艦載台提供革命性的變化,將會改變戰鬥系統及海軍載台設計與安裝的理念。

 四、海軍光學炫目攔截器將具備反制對手情報、偵察、監視的能力,這同時也為艦隊帶來了新的作戰操作技術與知識。

 電磁軌道砲

 2005年起,海軍就開始研發電磁軌道砲,這是一種運用電力取代傳統化學火藥推進發射砲彈的火砲。電磁軌道砲是運用高電流產生的磁場,感應兩條軌道之間的電樞,進而快速滑動金屬導體,以小時4500至5600英里(mph)的速度發射砲彈,這相當於是約5.9至7.4馬赫的速度。如同固態雷射一樣,電磁軌道砲可從艦上獲得所需電力,海軍最初開始研發電磁軌道砲,是為了作為對岸火力支援(NSFS)武器,以支持在岸上作戰的海軍陸戰隊,但後來發現該武器具有防禦飛彈的潛力,因此增加了海軍對電磁軌道砲發展的興趣。

 電磁軌道砲是運用20至32兆焦耳的能量發射砲彈,這個能量足以將砲彈投射到50至100海浬之遠。而這個距離也適用於反制敵巡弋飛彈和無人機。2017年7月,美國海軍研究辦公室表示,電磁軌道的研究進展,已達到每分鐘10發的能力,每發發射32兆焦耳。並指出軌道砲的研究進展順利,且還取得一些科技的進展。

 導引砲彈

 當海軍研發電磁軌道砲時,研究人員發現電磁軌道砲的28磅砲彈,也適用於5寸砲和155公厘砲管發射。當從電磁軌道砲發射時,砲彈達到5馬赫的速度,因此被稱為極音速砲彈。儘管海軍最初的想法,是將傳統火砲砲彈用於電磁軌道砲發射,而今海軍可能會選擇另一種彈藥,即導引砲彈(具備終端導引能力、而非傳統火砲的慣性飛行彈道)。海軍在2021年度提交的預算需求中指出,導引砲彈計畫,現已由3個單位:「戰略能力辦公室」(SCO)、海軍研究辦公室(ONR)、「未來海軍能力辦公室」(FNC)各自研發,目的是希望可以將導引砲彈運用於反制敵巡弋飛彈,此計畫若可成功即可節省垂直發射器(VLS)內的飛彈儲備,這將使艦隊防空能力倍增,另外也因為彈藥節約,可提升艦隊的海上作戰持續力。而這種一枚砲彈換取敵一枚飛彈的作戰交換率,作戰成本上具有很大的優勢。

 現今美國在電子、感測器和導能武器系統技術上,已取得相當進展,可運用於火砲系統中,以更精確的系統導引砲彈反制敵巡弋飛彈,這些技術可實現精確導引和具備決定性戰果。目前,導引砲彈已與超高音速砲彈技術整合,並完成了基本的戰術測評。若能從艦上Mk45五吋砲和其他火砲發射導引砲彈,其發揮的高速度與精準攔截相結合時,則可有效反制巡弋飛彈。導引砲彈將其安裝在已具備5吋砲和155公厘火砲海軍巡洋艦和驅逐艦上,一旦導引砲彈的研發完成,且該武器順利整合到巡洋艦和驅逐艦的戰鬥系統中,則海軍將開啟新型防空作戰歷史新頁。

 超高音速砲彈與電磁軌道砲結合運用的構想,乃是運用現有艦載硬體設備作為基礎,是朝向能和一般通用彈藥互用,簡言之,作戰艦可以依威脅情況,發射一般型傳統砲彈,或者發射導引砲彈,電磁軌道砲可用於岸置火力支援、巡弋飛彈防禦、水面作戰等,而發射的極音速砲彈可實現高速、機動,並縮短抵達目標時間,這些均仰賴精確的導引。據資料顯示,現在海軍研發的電磁軌道砲,已可以發射15至25磅的砲彈,號稱速度高達每小時5000英里,而這些高速砲彈只需花費25000美元,這也就是說美海軍可以廉價方式,有效反制敵數百萬元的巡弋飛彈。目前研發階段所遭遇挑戰如下:一、必須研發可承受高加速度的電子零組件。二、需結合輕材質、高強度結構的複合材料。三、朝微型、高密度電子零組件發展。四、與作戰艦上戰鬥系統相容的高能量推進器。五、發展高速飛行時避免高熱的高隔熱系統。

 結語

 海軍已確定未來在雷射、電磁軌道砲和導引砲彈的運用藍圖,未來將部署於作戰艦上,司令部表示,研發人員正在制定雷射武器、電磁軌道砲,以及導引砲彈的採購計畫,儘管如此,對於固態雷射、電磁軌道砲和導引砲彈的發展,美國國會仍有些疑慮,包括下列:一、若運用當前的防空武器,海軍水面作戰艦在與中共等擁有或可能擁有大量飛彈和無人機的對手作戰下,如何自我防禦?二、如果未來幾年海軍水面作戰艦配備固態雷射、電磁軌道砲、導引砲彈或這些系統的某種組合,這種情況將如何改變與中共在內的強大對手衝突?三、光學炫目攔截器、電磁軌道砲和導引砲彈的研發挑戰是否可以在短期內克服?四、當前研發的光學炫目攔截器、電磁軌道砲和導引砲彈的安裝時程規劃,是否來得及因應敵人飛彈發展的進程?五、海軍預計何時全面在海軍艦艇上安裝光學炫目攔截器、電磁軌道砲和導引砲彈?六、海軍現今作戰載台是否具有足夠的空間、負荷、電力和冷卻系統,可安裝固態雷射和電磁軌道砲?七、若全面安裝固態雷射和電磁軌道砲,未來海軍在採購新型大型作戰艦(即驅逐艦和巡洋艦)或其他海軍艦艇時,海軍戰略規劃是否會改變?

 從美國國會的7項問題中,姑且不論固態雷射、電磁軌道砲、導引砲彈的未來發展為何?國會幾乎已同意這些計畫的發展與投資,由此可知,未來這3項武器的部署,美軍戰力再次拉開與世界各國武力的差距,且是一個短時間無法超越的差距。(完)       

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