美军计划在今年演示由 nLight Corp. 研制的1兆瓦级高能激光器。该系统主要用于应对当前最具挑战性的威胁,包括弹道导弹和高超音速武器。
在2018年启动的美国国防部“高能激光扩展计划”(HELSI)支持下,nLight持续推进其相干光束合成(CBC)技术路线。2023年,公司成功研制出300千瓦级激光系统并超出项目指标,在竞争中击败了洛克希德·马丁 的光谱光束合成(SBC)方案,从而赢得价值1.71亿美元的HELSI第二阶段合同。
该项目不仅目标是将激光功率提升至1兆瓦,还将引入先进自适应光学技术,用于补偿大气扰动对激光束的影响。nLight已于2025年开始交付关键组件,目前整机装配工作正按计划推进。
如果该系统顺利完成演示,高能激光有望被纳入美国“金色穹顶”导弹防御体系。这一体系设想构建“天基拦截 + 地面动能拦截”的多层防御结构,例如“爱国者”PAC-3 MSE、“萨德”(THAAD)系统的Talon拦截器以及“标准”系列导弹,而兆瓦级地基激光可能成为关键补充手段。
不过,从工程成熟度来看,真正具备作战能力的实用化系统大概率要到2030年代才能部署。作为对比,早期以波音747 为平台的机载激光(ABL)曾实现约3兆瓦功率,但其采用的化学激光(COIL)体积庞大、结构复杂且依赖危险化学介质,最终被证明不具备实战可行性,行业也因此全面转向固态激光路线。
相比之下,固态激光具备结构紧凑、后勤负担低的优势,仅依赖电力即可工作,更适合现代作战体系集成。
但美军同样明确指出,高能激光仍存在明显局限:
环境敏感性强:雾霾、沙尘、烟雾以及抗激光涂层都会显著削弱效果
能源需求极高:需要持续稳定的大功率电源支持
热管理压力大:连续发射会产生大量热量,限制射击持续时间
工作周期受限:通常只能短时间连续发射,随后需进入冷却和充电阶段
系统体积问题:冷却与供能系统较为笨重,难以部署在无人机等小型平台上#烽火问鼎计划##每天认识一件兵器#
【图4】SBC和CBS区别
光谱光束合成(SBC,Lockheed Martin - 500 千瓦):
棱镜的工作原理是通过将一束光按不同波长以不同角度折射,从而分解成多种颜色。光谱光束合成采用相同原理,但过程是反向的。它从多个独立的光纤激光器开始,这些激光器被分成不同的波长(或颜色),然后再将它们聚焦为一束光。每个代表不同波长的激光源以精确角度排列在衍射光栅前。该光栅的作用与棱镜相反:它接收多个不同波长的光束,并以不同角度将它们偏转,从而合成为一束单一且强大的激光。
相干光束合成(CBC,nLight Corp. - 1 兆瓦):
这种方法不是通过使用不同波长来避免干涉造成的能量损失,而是通过同步多个相同波长光纤激光源的相位来实现。它在光束合成阶段使用处理回路,主动管理各激光源的功率水平,以确保它们的电磁波能够同相叠加。在合束器处,光电探测器会监测功率水平,处理器则利用这些信息进行微调修正。@TAOG_1575
