“自卫高能激光验证器”项目的交付和“高功率联合电磁非动能打击”项目的成功试验，标志着美国机载定向能武器在2022年取得了里程碑式发展，将大幅加速机载定向能技术的成熟和作战能力的生成，推动航空科技创新发展。

近年来，美军积极谋划机载定向能武器技术发展，加紧各项目研究进度，并在2022年取得了一系列突破。2月，洛马公司在“自卫高能激光验证器”（SHIELD）项目中向美空军交付了首套“适用于下一代紧凑环境的先进激光器”（LANCE），标志着该项目完成了重要子系统的开发和生产，后续将聚焦系统集成及飞行试验。7月，美海军和空军宣布完成为期5年的“高功率联合电磁非动能打击”（HIJENKS）项目试验。该武器未来与各空战平台集成后，将对夺取战场制电磁权具有重要意义。随着空战环境日益复杂严峻，战斗机、无人机等受到的威胁与日俱增，而机载定向能武器作为一种攻防兼备、软硬杀伤结合的新概念武器，将深刻变革火力输出和毁伤模式，对未来空战形态产生重大影响。

(资料图)

美军机载定向能武器发展路线

美军机载定向能武器研究一直处于世界领先水平，已完成多次飞行演示验证。同时，面向未来战场形势变化，美空军持续发布和调整机载高功率激光武器和微波武器的需求与研制路线，大力推进定向能技术向武器化、装备化方向发展。

“机载激光武器即将进入实际部署阶段，美国是世界上最早研制机载激光武器的国家。早在20世纪60年代，美空军就针对机载激光器打击空中飞行目标进行了探索。随后，该军种以“机载激光反导系统”（ABL）项目为基础，牵引出“先进战术激光器”（ATL）、“联合高能固定激光器”（JHPSSL）、“自卫高能激光验证器”（SHIELD）、“紧凑型高能激光子系统工程评估”（CHELSEA）等一系列研究与验证项目。但因机载环境固有特性限制，机载激光武器距实战化应用还有一定距离。

美空军研究实验室（AFRL）于2018年最新公布的机载激光武器路线图将其发展分为三个阶段：

第一阶段，2018-2021年，完成数十千瓦级高能激光的研制，目标是实现对红外制导空空导弹和传感器的干扰致眩和毁伤。

第二阶段，2021-2025年，完成100kW级高能激光在第四代、第五代战机的验证，以战斗机自卫防御为目的，演示对中距导弹、飞机及地面硬目标的超精确打击，利用高能激光束实现对目标的热烧蚀、烧穿毁伤。

第三阶段，2025-2029年前后，计划完成300kW高能激光配装六代机的验证，演示对视距外飞机、射程内飞行硬目标及地面硬目标的高效毁伤。按照目前的进度，由于技术困难和新冠肺炎疫情的影响，机载激光武器的研制或将滞后于原始计划。

“机载微波武器正在进行实战化探索

美空军在机载微波武器的基础研究和技术应用方面都具有领先优势。2015年前，美政府仅将高功率微波技术视作一项有潜力的技术，并未进行重点扶持。自2015年开始，美国大力推进高功率微波技术的发展，目前正处于快速发展的重要时期。高功率微波武器的毁伤机理与雷击对电子设备的损害类似，利用强电磁脉冲实现对电子设备的高压击穿、器件烧毁、电涌冲击和瞬时干扰。

美空军研究实验室于2018年公布的机载微波武器路线图将其发展分为三个阶段：

第一阶段，2018年，完成基于空射巡航导弹（CALCM）的第二代高功率微波系统研制。

第二阶段，2018-2025年，完成基于小型导弹的高功率微波系统研制。

第三阶段，2025-2029年前后，完成面向未来应用的先进高功率微波概念研究。

在美国防部的大力扶持下，机载微波武器项目的研制虽略有延期，但基本按照原定路线图如期发展。

“粒子束武器走向研发前沿

美国当前主要致力于粒子束的基础研究，力图攻克粒子束的产生、控制、定向、传输、破坏、高能转换和储能设备等课题。尽管机载粒子束武器技术原理并不复杂，但机载平台有限的空间尺寸、质量及能源与粒子束武器所需的强大脉冲电源和体积庞大的加速器间存在巨大矛盾，机载粒子束武器距离实际应用还有很远的距离。

根据美空军2021年发布的《定向能武器未来2060》，粒子束武器技术作为美国重要的研究技术领域，逐渐走向研发前沿。2022年2月，美国国家科学研究委员会（NRC）将定向能技术新增到关键和新兴技术（CETs）清单，其中包括粒子束。据NRC披露，出台此清单的目的是保障美国自身未来的技术领先地位，应对技术安全威胁。

美主要机载定向能武器技术项目进展

“美空军“自卫高能激光验证器”项目

“自卫高能激光验证器”（SHIELD）项目由美空军研究实验室主导，总经费2.814亿美元。据美空军研究实验室披露，该项目旨在研究以战斗机平台自卫为目的、以飞机或导弹等空中威胁为打击对象的机载紧凑型激光武器系统，最终提高其在未来战场中的作战优势。SHIELD项目如取得成功，将是美军在机载激光武器领域的重大突破，对推动美国机载激光武器发展具有重大意义。

该项目包括三个部分：一是“考虑大气效应的自卫高能激光演示样机转塔”（STRAFE），由诺格公司负责设计；二是“激光吊舱研究与开发”（LPRD），由波音公司负责研发；三是“适用于下一代紧凑环境的先进激光器”（LANCE），由洛马公司负责设计、研发和生产。其中，LANCE是该项目中技术难度最大的部分，目标是研发在战斗机大小、重量及功耗约束条件下具有最小化光束质量退化的可靠、坚固的高能激光器，集成到系统气动结构和战斗机上，支撑系统飞行测试与演示。

未来战斗机机载激光武器作战概念图

美空军对SHIELD项目的具体战技指标并未公开。美国防部认为实战化机载激光武器的最大功率密度为5kg/kW，根据美空军对LANCE提出的功率密度目标为5~10kg/kW，可知 LANCE直接瞄准了作战应用。根据美空军2018年发布的机载激光武器路线图，推测LANCE的输出功率可达“数十千瓦”级。同时，根据洛马公司发布的美空军F-16战斗机挂载激光武器的概念图，该激光吊舱位于机腹的中心线挂点，体积小于目前F-16常用的燃油吊舱，推测其功率受空间所限可能低于100kW。据美国《航空周刊》2022年7月份的文章表示，LANCE的功率可能在50~60kW之间。

洛马公司表示，LANCE是公司迄今为止制造的同功率级别中最小、重量最轻的高能激光武器系统，其尺寸仅为2017年美陆军“鲁棒电激光计划”产品的六分之一。

F-16战斗机挂载激光武器概念图

根据美空军公开的SHIELD项目研究计划表，该项目的原计划研制周期为2015到2021年。计划在2019到2020年开展第一阶段低功率机载飞行试验，演示跨声速飞行光束控制性能，并表征超声速飞行气动效应；在2021年完成战斗机挂载高功率激光武器样机飞行试验，技术成熟度达到6级。但由于技术困难和新冠肺炎疫情影响，波音公司和诺格公司于2021年2月才向美空军研究实验室交付激光吊舱和高能激光演示样机转塔，洛马公司在经历2次延期后于2022年2月交付高能激光器，全系统飞行测试预计在2024年开展。

“美空军“高功率联合电磁非动能打击”项目

“高功率联合电磁非动能打击”（HIJENKS）项目基于美空军研究实验室“反电子高功率微波先进导弹”（CHAMP）项目，旨在研发可瘫痪敌电子设备和信息系统的集成在巡航导弹、飞机吊舱、无人机等平台的高功率微波武器系统，增强己方电子战和网络作战能力，提高该类武器的实战化水平。美海军和空军联合实施了该项目，美空军研究实验室定向能部主导研发，投入经费1亿美元。未来，该武器与各平台进行系统集成，将对夺取战场内的制电磁权具有重要意义。

美军为该项目设定了四大目标：

一是具备单枚弹打击多目标的能力；

二是降低附带毁伤；

三是研发面向空军和海军应用的高功率微波载荷；

四是完成机载平台的多任务/多目标高功率微波武器系统集成和实弹演示验证。

美轰炸机发射HIJENKS微波武器概念图

根据美国先前公布的技术细节，HIJENKS采用了爆炸磁通量发生器，其脉冲能量高于早期的CHAMP项目。美空军研究实验室高功率电磁部表示，目前尚未为HIJENKS指定平台，由于搭载CHAMP的AGM-86C导弹已退役，推测美军可能将HIJENKS装配在AGM-158系列、ADM-160系列及多型无人机上。根据CHAMP的特性，结合AGM-158的性能参数，估计HIJENKS的重量小于450kg，截面小于450×550mm。

搭载HIJENKS微波武器的AGM-158导弹

根据美空军公布的HIJENKS项目研制计划，该项目于2017年启动，研制周期为5年，计划于2021年完成实弹演示，美海军和空军未披露其详细研制过程节点。2022年7月，美海军和空军在加利福尼亚州的“中国湖”海军航空站完成了HIJENKS项目为期2个月的测试。根据测试时间推测，该项目已经延期，但延期原因尚未公开。

由于HIJENKS尺寸较小，适用于多种平台，接下来美空军将针对各军种的特定应用项目开展研究，形成对敌方电子设备和信息系统的规模化、多目标空中电磁打击能力。

几点研判

1. 美机载定向能武器向高功率、小型化、轻量化、攻防兼备、多平台适用等方向发展。

受机载平台的大小、重量、功耗限制，SHIELD项目和HIJENKS项目均以小型化、轻量化作为发展目标。当前的机载定向能武器虽然能实现“发现即命中”，但要做到“命中即摧毁”尚有不足，在小型化的基础上开展高功率定向能武器研究是美军方的长线计划。一旦研制出攻防兼备、适应多平台运载的高功率定向能武器，将在海、陆、空、天等复杂战场环境中，高效打击关键节点，赢得后续火力打击先机，对于夺取战争的主动权具有重要的军事意义。

2. 机载定向能武器研发难度大，美军需持续采取政策扶持、经费投入、技术推进等手段多措并举推进发展。

美空军汇聚了诺格、波音、洛马三大巨头的力量共同推进SHIELD项目，按照当前进度，全系统集成测试比原计划推迟了3年，HIJENKS项目也面临延期，机载定向能武器的研制难度可见一斑。尽管美军已出台多种战略规划支撑机载定向能武器发展，但要在该领域获得长期竞争优势，美空军需要持续调整和更新机载定向能技术发展路线，同时在作战层面上将机载定向能武器、网络安全、电子战等多方面的进步进行整合，综合规划下一步发展路线，加速推进机载定向能武器发展。此外，美国需要调拨更多资源开发和部署机载定向能武器，稳步提高投资，最大限度地获得定向能领域的技术人才和先进设备，协力攻克机载定向能武器技术难题。

3. 机载定向能武器将作为具有颠覆性效应的新型装备改变未来空战样式。

根据SHIELD项目和HIJENKS项目的性质和研制情况，机载定向能武器投入实战尚需时日，但各军事强国均投入大量资源开展研究，积极谋划其进一步发展，不断取得突破性成果。机载定向能武器不同于传统武器的火力输出和毁伤模式，将使攻防双方的战略战术面临新的挑战。从发展的角度来说，机载定向能武器作为一种新质作战力量，将在与敌对峙中占得先机，成为能够有效制敌的重要装备，带来空战样式质的飞跃。

结束语

2022年是美国机载定向能武器取得里程碑式发展的一年。SHIELD项目的交付和HIJENKS项目的成功试验，使美军机载定向能武器取得突破性进展，将大幅加速机载定向能技术的成熟和作战能力生成，抢先夺取战争的主动权。同时也将极大推动机载武器进步，推动航空科技创新发展。

关键词： 定向能武器