2）空戰(zhàn)和海軍武器應用處

空戰(zhàn)和海軍武器應用處主要通過“未來海軍能力”（FNC）項目、“創(chuàng)新海軍原型”（INP）項目實現(xiàn)海軍應用研究和先進技術(shù)的轉(zhuǎn)化，其重點研究領域包括定向能武器。①“未來海軍能力”項目該項目是海軍研究辦公室“未來海軍能力”項目的組成部分，旨在將成熟技術(shù)過渡到海軍采辦計劃。該項目的轉(zhuǎn)化工作通常以技術(shù)成熟度4為起點，以技術(shù)成熟度6為終點，總時長一般不超過三年�？諔�(zhàn)和海軍武器應用處高度重視科學技術(shù)研究是否能滿足部隊和作戰(zhàn)人員的需求，所有資助的項目都要有清晰的過渡路線，并以科學技術(shù)為基礎。根據(jù)2020年2月發(fā)布的美海軍（研究、開發(fā)、試驗與鑒定）預算要求文件，2021財年“未來海軍能力應用研究”項目計劃總經(jīng)費為1．68億美元，其中涉及定向能武器的“海軍空戰(zhàn)和武器”課題經(jīng)費為3009．4萬美元，占比17．96％。② “創(chuàng)新海軍原型”項目該項目是海軍研究辦公室“創(chuàng)新海軍原型”項目的組成部分，旨在通過顛覆性技術(shù)改變海軍作戰(zhàn)方式�！皠�(chuàng)新海軍原型”根據(jù)預期的海軍需求進行研發(fā)，而不是現(xiàn)有的需求。開發(fā)的原型最終將部署到部隊。根據(jù)2020年2月發(fā)布的美海軍（研究、開發(fā)、試驗與鑒定）預算要求文件，2021財年“創(chuàng)新海軍原型應用研究”項目計劃總經(jīng)費為1．61億美元，其中涉及定向能武器的“高功率聯(lián)合電磁非動力學打擊”（HIJENKS）課題經(jīng)費為2232萬美元，占比13．90％；2021財年“創(chuàng)新海軍原型先進技術(shù)開發(fā)”項目計劃總經(jīng)費為1．42億美元，其中涉及定向能武器的“電磁導軌炮”（EMRG）、“高能激光對抗反艦巡航導彈” （HELCAP）、“高功率聯(lián)合電磁非動力學打擊”課題經(jīng)費合計5346．50萬美元，占比37．65％。

（2）美海軍研究實驗室（NRL）

美海軍研究實驗室是海軍研究辦公室開展科學技術(shù)研究的主要單位，是美海軍研究、開發(fā)和采辦鏈的重要環(huán)節(jié)，是學術(shù)界和工業(yè)界研發(fā)鏈的結(jié)合點。美海軍研究實驗室在定向能領域的研究包括：高能激光物理、大氣激光傳播、激光物資相互作用、光學材料的微波處理、自由電子激光、水下激光應用、非線性光學。該實驗室由多個職能處和研究處組成，其中，涉及定向能技術(shù)的研究處包括：等離子物理處、光學處。

1）等離子物理處

等離子物理處主要在等離子物理基礎和應用領域開展理論和試驗項目。涉及定向能技術(shù)的核心能力包括：激光等離子體研究。開展激光核聚變物理基礎研究、高能增益激光慣性聚變目標設計、激光物質(zhì)高強度作用實驗和模擬，推進高能氟化氪／氟化氬激光器技術(shù)，開發(fā)高重頻脈沖電源和電子束二極管，研發(fā)激光泵浦，將激光核聚變轉(zhuǎn)變?yōu)?span id="vrikrqe" class='hrefStyle'>能源。太空和實驗室等離子體研究。其中的脈沖功率研究包括電磁發(fā)射技術(shù)研究、定向能系統(tǒng)研究。脈沖功率物理研究。推進國防應用相關(guān)的脈沖功率驅(qū)動加速器技術(shù)，研究涉及兆瓦級脈沖功率系統(tǒng)的脈沖等離子體和高功率帶電粒子束的產(chǎn)生、傳輸、表征和建模。定向能物理研究。開展與美國防部、美海軍研究辦公室、國防高級研究計劃局、能源部相關(guān)的超強場激光物理學、高能激光在大氣中的傳播、先進輻射加速物理學、激光等離子體微波的相互作用、非線性動力學的理論研究和實驗。

2）光學處

光學處對處于近紫外至遠紅外區(qū)域內(nèi)的光波輻射進行研究、開發(fā)與應用，包括：量子光學，激光物理學，光波導技術(shù)，光的大氣傳播，激光與物質(zhì)的相互作用，光纖傳感器系統(tǒng)，光學系統(tǒng)，光學材料，輻射損傷研究，紅外監(jiān)視和導引頭技術(shù)等。核心能力包括：光學物理學。通過光學納米技術(shù)、量子光電、氣溶膠光學、量子光電、先進光學材料的研究，開發(fā)滿足美軍激光器、傳感器要求的材料、工藝和設備。光學材料和設備。開發(fā)光學材料、組件及系統(tǒng)；參與開發(fā)人眼安全高能激光器，紅外激光器，有源、無源紅外光纖，輕量多波段光學器等。光子技術(shù)。開展光纖和固態(tài)激光器研究，高功率光纖放大器，相控陣光子控制，微波光子學等。光學應用。開展情監(jiān)偵、紅外基礎應用研究，具體包括全光譜有源無源智能傳感器，激光技術(shù)與集成，先進圖像信號處理算法，可與多平臺集成的傳感器。光學技術(shù)。研發(fā)應用于磁場系統(tǒng)、船體傳感器系統(tǒng)的光纖干涉?zhèn)鞲衅�，分布式光纖傳感器，激光傳感器等。

2、美海軍海上系統(tǒng)司令部（NSWC）

（1）海軍水面戰(zhàn)中心

美海軍水面戰(zhàn)中心下設十個處，其中，達爾格倫處（NSWCDD）、休尼姆港處（NSWCPHD）涉及定向能武器及技術(shù)的研發(fā)。達爾格倫處為美海軍設計、開發(fā)和集成先進技術(shù)作戰(zhàn)系統(tǒng)，在所有與先進技術(shù)作戰(zhàn)系統(tǒng)相關(guān)的領域開展高級研究，其中包括定向能、物理等學科研究；該處還設有海軍激光安全項目，根據(jù)軍事需要，開展識別和控制激光輻射研究，促進美海軍和海軍陸戰(zhàn)隊安全、及時、經(jīng)濟高效的部署使用激光武器系統(tǒng)�！肮鈱W眩目攔截器”（ODIN）是達爾格倫處研發(fā)的30千瓦級激光眩目武器系統(tǒng)，2020年2月，美海軍“杜威號”（DEWEY）驅(qū)逐艦在維修期間首次配裝了該系統(tǒng)，未來三年內(nèi)，還將有7套“光學眩目攔截器”安裝在其他艦船上，以測試相同技術(shù)在不同船上的適用性。休尼姆港處是美海軍試驗設備設施及環(huán)境的聚集地，集合了導彈裝配設施、白沙導彈靶場、水面作戰(zhàn)工程設施、試驗艦船、航行補給測試站等設備設施，可為美海軍水面戰(zhàn)及武器系統(tǒng)（包括定向能武器）提供試驗、評估服務；該處是美海軍在役工程服務中心，可為任務系統(tǒng)提供全生命周期工程和維護服務，包括在艦船上的安裝任務系統(tǒng)，并按照設計要求進行系統(tǒng)認證，對運行和維護系統(tǒng)的工作人員進行培訓和資格認證；在系統(tǒng)安裝完成后，還需提供相應的后勤支持；提高已安裝系統(tǒng)的可靠性、可維護性、安全性和效能，對系統(tǒng)升級、改進進行試驗和評估，并驗證與其他系統(tǒng)的兼容性。2020年5月啟動建設的美海軍“定向能系統(tǒng)集成試驗室” （DESIL）是美海軍唯一的定向能實驗室，休尼姆港處負責該實驗室的試驗鑒定管理和開展，該實驗室預計于2021年啟用，屆時將有助于美海軍加速定向能武器系統(tǒng)交付。

（2）海軍電動艦船辦公室（ESO）

2007年，為促進新技術(shù)與艦船平臺、動力系統(tǒng)的高度集成，確定未來的技術(shù)發(fā)展范圍，“海軍艦船項目辦公室”（PEO）中設立“海軍電動艦船辦公室”。目前，電動艦船辦公室負責開發(fā)海軍電力和能源系統(tǒng)，其任務是為所有海軍平臺開發(fā)尺寸更小、構(gòu)造更簡單、成本更低、功能更強大的電力系統(tǒng)；重點是定向能和其他高功率任務系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的集成，并提升這些組件和系統(tǒng)的效能；面臨的挑戰(zhàn)是既要滿足武器對可用電功率和脈沖功率不斷增長的需求，又要滿足平臺上其他組件對電力質(zhì)量的需求。解決問題的方式是通過與工業(yè)界合作，共同開發(fā)和引入創(chuàng)新技術(shù)，利用高效的電能管理實現(xiàn)海軍分布式殺傷概念�！昂＼婋妱优灤�辦公室”引入的與定向能武器相關(guān)、支持定向能武器發(fā)展的技術(shù)包括：固態(tài)激光器。利用高能激光束摧毀目標，可為海軍提供近距防御能力；電磁導軌炮。射程遠，發(fā)射速度快，可為海軍提供遠程、精確射擊能力；“能源倉庫”（EM）。模塊化、可擴展的能源系統(tǒng)，可支持現(xiàn)有艦船上的多種任務系統(tǒng)。“綜合電力與能源系統(tǒng)”（IPES）。多用途分布式能源存儲系統(tǒng)架構(gòu)，可支持包括未來水面艦船在內(nèi)的多個水面平臺。

3、美海軍陸戰(zhàn)隊系統(tǒng)司令部

美海軍陸戰(zhàn)隊系統(tǒng)司令部下設陸上系統(tǒng)項目辦公室（PEO－LS），該項目辦公室開展的“地面防空”（GBAD）項目涉及定向能武器的使用�！暗孛娣揽铡保℅BAD）項目旨在利用地面防空系統(tǒng)、一體化防空未來武器系統(tǒng)使美海軍陸戰(zhàn)隊具備高效、可持續(xù)對抗無人機威脅的能力�！熬o湊型激光武器系統(tǒng)” （CLaWS），重約 272 千克，功率2～10千瓦，是一種模塊化的高能激光反無人機武器，也是美國防部批準的第一款供地面戰(zhàn)斗人員使用的地面激光武器。2018年，美海軍陸戰(zhàn)隊系統(tǒng)司令部陸上系統(tǒng)項目辦公室運行的“地面防空”項目，通過當時的國防部軍械技術(shù)聯(lián)盟（DOTC）快速采辦了“緊湊型激光武器系統(tǒng)”原型，從簽訂合同、集成、測試、培訓，到準備部署，僅用時一年。

二、陸軍部

美陸軍部定向能武器技術(shù)研發(fā)與采辦工作主要服務于美陸軍。陸軍研究實驗室主要負責基礎研究，將相關(guān)技術(shù)過渡到技術(shù)成熟度4；陸軍快速能力和關(guān)鍵技術(shù)辦公室主要負責將科學技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力原型；陸軍空間與導彈防御司令部技術(shù)中心主要負責武器原型開發(fā)、試驗。

陸軍部定向能武器技術(shù)研究與采辦機構(gòu)

注：由于各機構(gòu)所處層級不一致，表格中僅列示重要層級機構(gòu)。

1、美陸軍空間與導彈防御司令部（USASMDC）

美陸軍空間與導彈防御司令部下設技術(shù)中心，該中心通過提供科學、技術(shù)、試驗和評估方面的專業(yè)知識，使作戰(zhàn)人員在當今和未來戰(zhàn)場占據(jù)主導地位。技術(shù)中心成立的定向能處，負責為美陸軍和聯(lián)合作戰(zhàn)人員提供定向能武器。定向能處主要的定向能武器包括：“高能激光戰(zhàn)術(shù)車輛樣機”（HEL TVD）。該樣機是一種堅固、機動的預原型固態(tài)激光系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括100千瓦級激光、光束指向器（孔徑大于30厘米）、電源、熱管理系統(tǒng)、戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)、指控系統(tǒng)、通信和情報系統(tǒng)。該激光系統(tǒng)殺傷成本低，每次射擊成本約30美元�！案吣芗す鈶�(zhàn)術(shù)車輛樣機”預計于2022財年開展演示驗證。

“機動實驗高能激光器”（MEHEL）。該激光器集成了固態(tài)激光器、光束控制器、Ku波段雷達、激光輔助子系統(tǒng)。經(jīng)過發(fā)展，已由最初的2千瓦激光器發(fā)展成10千瓦以上的激光器�！岸嗳蝿崭吣芗す馄鳌保∕MHEL）。該激光器的最終體現(xiàn)是美陸軍的“機動近距防空系統(tǒng)” （M－SHORAD），一種可集成到“斯崔克”（Stryker）輪式裝甲車上的50千瓦級激光器，可為前線部隊抵御無人機、旋翼機、火箭彈、火炮、迫擊炮等空中威脅。2020年，兩套“機動近距防空系統(tǒng)”原型已在阿拉巴馬州亨茨維爾進行集成，并計劃于2021年春季，對兩套原型進行射擊試驗，于2022年完成四套“機動近距防空系統(tǒng)”的作戰(zhàn)部署。這說明“機動近距防空系統(tǒng)”激光技術(shù)已臨近成熟。“固態(tài)激光試驗臺”（SSLT）。該試驗臺是高能激光數(shù)據(jù)收集和演示驗證設備，位于新墨西哥州白沙導彈靶場。美陸軍空間與導彈防御司令部已將聯(lián)合高能固態(tài)激光器與戰(zhàn)術(shù)高能激光指向器跟蹤子系統(tǒng)集成在試驗臺中，可開展機動目標（火箭、迫擊炮、無人機等）試驗；采購50千瓦激光器，支持高能激光數(shù)據(jù)收集。

2、美陸軍快速能力和關(guān)鍵技術(shù)辦公室（RCCTO）

陸軍快速能力和關(guān)鍵技術(shù)辦公室下設的定向能項目辦公室致力于將定向能科學技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力原型。目前，該機構(gòu)正在“機動近距防空系統(tǒng)” 的研制基礎上，開發(fā)300千瓦級的激光器原型，在美國空軍研究實驗室定向能源局研發(fā)的“戰(zhàn)術(shù)高功率作戰(zhàn)響應器”（THOR）基礎上，開發(fā)高功率微波原型，并將兩種技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)“間接火力防御能力”快速原型設計，預計于2024年部署。

3、美陸軍未來司令部（AFC）

美陸軍未來司令部下設的美陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部（DEVCOM）由八個主要領域機構(gòu)組成。其中，陸軍研究實驗室（ARL）的傳感器與電子設備部、武器與材料研究部涉及定向能武器技術(shù)的研究。

（1）傳感器與電子設備部

傳感器與電子設備部是美陸軍在定向能、電子戰(zhàn)等方面進行基礎研究的組織機構(gòu)。該部門促進美陸軍研究實驗室、美陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部、美陸軍及其他行業(yè)機構(gòu)的相關(guān)技術(shù)過渡到技術(shù)成熟度4，以充分利用基礎應用研究成果。

（2）武器與材料研究部

武器與材料研究部的目標是為美陸軍提供前瞻技術(shù)。該部門的核心能力包括定向能、威脅探測與防護研究。

三、空軍部

美國空軍部的定向能武器技術(shù)研究部門主要集中在美空軍裝備司令部，其下設的空軍研究實驗室負責定向能技術(shù)研究，空軍試驗中心負責為定向能技術(shù)開發(fā)提供試驗與鑒定支持；美空軍特種作戰(zhàn)司令部主要研發(fā)AC－130J武裝運輸機載高能激光武器。

美空軍裝備司令部定向能武器技術(shù)研究機構(gòu)

注：由于各機構(gòu)所處層級不一致，表格中僅列示重要層級機構(gòu)。

1、美空軍裝備司令部（AFMC）

（1）美空軍研究實驗室（AFRL）

美空軍研究實驗室下設定向能部，該部門總部位于科特蘭空軍基地，分四個處負責技術(shù)的研發(fā)和轉(zhuǎn)化，具體包括：高功率電磁處。負責高功率電磁技術(shù)研發(fā)，如高功率微波系統(tǒng)及相應的微波源研究，緊湊型脈沖電源，防御高功率微波攻擊的強化套件。

激光處。負責研究先進高能激光源、光束指向技術(shù)，激光建模與仿真，激光效能測試，對激光武器系統(tǒng)進行集成與試驗�？臻g光電子處。負責改進光學和成像系統(tǒng)，以提升空間觀測能力；研究激光導星適應光學、光束控制和空間物體識別技術(shù)等，使美空軍在空間態(tài)勢感知領域保持領先。任務規(guī)劃支持處。負責對美空軍定向能相關(guān)的概念、任務和作戰(zhàn)模型進行研發(fā)、分析及評估。定向能部負責的項目主要包括：高功率電磁系統(tǒng)增材制造，空軍毛伊光學系統(tǒng)，“自衛(wèi)高能激光演示樣機”（SHiELD），“戰(zhàn)術(shù)高能作戰(zhàn)響應器”（THOR）等。其中，“自衛(wèi)高能激光演示樣機”是由定向能部主導研制的一種機載激光武器系統(tǒng)，可為戰(zhàn)斗機提供對抗敵機或地空導彈的手段，其三個重要組件（波音公司吊艙、洛馬公司激光器、諾格公司光束控制系統(tǒng)）中的吊艙已于2021年2月底交付，其余兩個組件預計于2021年7月前交付，預計于2024年開展整個系統(tǒng)的試驗；“戰(zhàn)術(shù)高能作戰(zhàn)響應器”是定向能部研發(fā)的反無人機群武器，也是美空軍的第一個高功率微波武器，2020年，美空軍戰(zhàn)略發(fā)展計劃與試驗辦公室（SDPE）開始對該系統(tǒng)開展為期12個月的外場評估工作。

（2）美空軍試驗中心（AFTC）

美空軍試驗中心下設的阿諾德工程發(fā)展中心（AEDC）柯特蘭空軍基地第704試驗大隊（704 TG／OL－AA），為定向能項目試驗提供概念、計劃、方法、程序和技術(shù)，促進定向能技術(shù)快速從研發(fā)系統(tǒng)過渡到采辦項目�？绿靥m空軍基地第704試驗大隊與美空軍研究實驗室定向能部位于同一地點，因此可以為美空軍定向能技術(shù)開發(fā)提供同地試驗與鑒定支持。

2、美空軍特種作戰(zhàn)司令部（AFSOC）

美空軍特種作戰(zhàn)司令部聯(lián)合美海軍水面戰(zhàn)中心達爾格倫處，正在研發(fā)AC－130J武裝運輸機載高能激光器。該激光器研制初期，美空軍特種司令部以早期美海軍研究辦公室研究用的4千瓦轉(zhuǎn)塔式固態(tài)激光器為基礎進行改進，以降低成本；現(xiàn)已對完整的激光系統(tǒng)進行評估；預計2022年在AC－130J武裝運輸機上開展60千瓦及以上激光原型機的射擊試驗。

四、國防部研究與工程副部長辦公室

1、國防高級研究計劃局（DARPA）

美國防高級研究計劃局下設微系統(tǒng)技術(shù)辦公室（MTO），負責開發(fā)高性能智能微系統(tǒng)和下一代元器件，以支持美國在C4ISR、電磁戰(zhàn)、定向能領域處于領先地位。近期計劃開展的項目如：2021年2月26日發(fā)布“靈巧波形射頻定向能”（WARDEN）項目的招標書，將開發(fā)高功率微波寬帶行波管放大器、電磁響應快速評估與數(shù)值生成模型、靈巧波形，以攻克高功率微波技術(shù)當前的技術(shù)難題，項目總投資達5100萬美元。

2、導彈防御局（MDA）

美導彈防御局下設定向能研究項目辦公室。該辦公室位于新墨西哥州阿爾伯克基，主要研發(fā)的項目如“機載激光試驗臺”（ALTB）。

（中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心  陳珊珊）

本篇供稿：技術(shù)情報研究所