定向能武器（DEW）在国防领域的兴起

摘要：定向能武器 (Directed energy weapons, DEW) 是一类新兴的国防技术，利用聚焦的电磁能或粒子束使系统失效，无需依赖传统的动能弹药。为应对无人机 (UAV)、高超音速弹药和无人机蜂群等挑战，定向能武器的发展不断加速。在这些领域，快速响应

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长三角G60激光联盟陈长军导读

定向能武器 (Directed energy weapons, DEW) 是一类新兴的国防技术，利用聚焦的电磁能或粒子束使系统失效，无需依赖传统的动能弹药。为应对无人机 (UAV)、高超音速弹药和无人机蜂群等挑战，定向能武器的发展不断加速。在这些领域，快速响应和低成本交战解决方案日益重要。

随着技术的成熟，定向能武器能够在远距离上产生精确、可扩展的效应，现正被集成到空中、地面和海上平台中。这些系统可设计用于多种效果，从非接触干扰（例如干扰电子设备或拒止敏感区域进入）到通过集中能量传递实现材料毁伤。

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定向能武器通过将电能或化学能转化为聚焦的电磁辐射束或亚原子粒子束来工作。这些光束射向目标，以产生可控的物理或功能性效果。有效运行取决于几个关键因素，包括系统功率、光束质量、大气条件和精确瞄准，尤其是在攻击移动目标时。为满足这些需求，定向能武器依赖于先进的子系统来实现光束控制、热管理、大气补偿和高精度目标跟踪。具体的（毁伤）作用机制因系统类型而异。每种类型利用电磁频谱的不同部分来实现其预期功能。

高能激光器

High-Energy Laser

高能激光器 (HEL) 是能够发射聚焦的相干光束（通常位于可见光至红外光谱范围内）的定向能系统。

一套完整的高能激光系统包括用于聚焦和跟踪的光束定向器、能量存储模块或发电机等电源，以及热管理系统。这些系统利用固态激光器 (SSL) 技术将电能转化为激光辐射。其中，掺钕钇铝石榴石晶体 (Nd:YAG)、掺钛蓝宝石或紫翠玉等材料充当增益介质。

高能激光器以连续波或脉冲模式运行，可提供起始功率为1千瓦（足以损坏或熔化结构材料）的输出功率。它们能实现快速、低成本的交锋，并提供可扩展的输出，但其性能可能因环境因素（如雾、雨或湍流）而降低。

高功率微波

IHigh power Microwaves

高功率微波 (High-power microwave, HPM) 系统发射微波频段（通常在10兆赫兹至100千兆赫兹之间）的集中电磁能量脉冲，以干扰或瘫痪电子系统。

与高能激光器不同，高功率微波平台能产生大范围效应，可同时影响其电磁场作用范围内的多个电子组件。

这些系统使用速调管、磁控管或其他微波发生器等装置将电能转化为高频脉冲。脉冲通过天线或波导引导，形成聚焦或分布式的电磁场。先进的高功率微波平台功率可超过100兆瓦，能引发超过标准运行阈值的电涌，破坏系统功能。

高功率微波系统的主要优势在于其能够穿透电子屏蔽并影响目标，而无需直接视线。这些特性使得高功率微波武器在瘫痪敌方通信、雷达系统和电子基础设施方面特别有效。

粒子束武器

Particle Beam Weapons

粒子束武器 (Particle beam weapons, PBWs) 利用高能原子或亚原子粒子（如电子、质子或离子），这些粒子使用线性加速器或回旋加速器加速至接近光速。加速后，这些粒子通过电磁场聚焦并射向目标，通过电离、原子位移和直接动能冲击来破坏目标的分子和原子结构。

粒子束武器需要复杂的子系统来实现加速、束流成形和高精度跟踪。虽然它们提供了一种独特的高能物质相互作用方法，但这些系统仍处于早期研发阶段。电力需求、束流控制和操作稳定性等技术挑战目前限制了其更广泛的部署。

毫米波武器

Millmeter Wave Weapon

毫米波武器 (Millimeter wave weapons, MMWs) 工作在1至10毫米波长范围内，能发射超过1千瓦的定向电磁能。这些系统发出的高频辐射主要作用于目标表面层，通过分子激发引起局部快速升温。

辐射通过回旋速调管等装置产生，并通过天线或波导引导至目标区域。毫米波武器以其更广的能量扩散而著称——能在特定覆盖区域内同时影响多个表面或组件。

虽然主要设计用于非破坏性应用，但高强度照射仍会产生热效应。毫米波平台可调节的能量输出和定向控制能力使其非常适合需要可控、短程能量传递且最小化物理损害的场景。

全球定向能武器项目

龙火（英国）

DragonFire（UK）

“龙火”是英国主要的激光定向能平台，由英国国防科学与技术实验室（Dstl）与 MBDA、莱昂纳多（Leonardo）和奎奈蒂克（QinetiQ）合作开发。该系统集成了一个配备三个光学孔径的光束定向器，可支持广域扫描、中程跟踪和高精度瞄准。

该系统能产生高能激光束，在1公里的射程内实现亚厘米级精度。每次使用成本估计低于10英镑，“龙火”展示了低成本、高精度能量传递的潜力，为传统拦截技术提供了一种可扩展的替代方案。

雷神（美国）

THOR (US)

战术高功率微波作战响应器（Tactical High-Power Microwave Operational Responder，THOR）是美国空军研究实验室开发的一款高功率微波（HPM）系统，旨在应对无人机蜂群等集群空中技术带来的新兴挑战。它通过发射广域微波能量脉冲，可同时瘫痪多架无人航空系统（UAS）。

“雷神”系统置于一个20英尺集装箱内，可由C-130运输机运送，并且操作员经过最少培训即可在三小时内完成部署。经过两年评估，该系统在2023年的野外测试中成功展示了其广域电子干扰能力。

太阳神（美国）

HELIOS (US)

集成致盲与监视功能的高能激光器（High Energy Laser with Integrated Optical-dazzler and Surveillance，HELIOS）是由洛克希德·马丁公司为海上应用开发的60千瓦级定向能平台。它将高能激光交战能力、光学致盲能力和监视能力集成在一个单一系统中。

“太阳神”以光速运行，凭借坚固的能量存储架构设计实现持续使用。其海洋化结构确保了在海军环境中的持续部署能力，而模块化设计则支持未来在功率容量和控制软件两方面的升级。