與海上、地面高能激光武器相比，機載高能激光武器由于面臨平臺搭載空間有限、供能有限、振動等技術(shù)挑戰(zhàn)，發(fā)展進度相對較慢。目前在國外發(fā)展態(tài)勢上，美國處于明顯領(lǐng)先地位，開展了運輸機、轟炸機、戰(zhàn)斗機、直升機、無人機等平臺搭載的激光武器研究，涵蓋了化學激光器、固體激光器（包括半導(dǎo)體泵浦固體激光器、光纖激光器）、液體激光器等類型，正在持續(xù)推進深化演示驗證和部分成果實裝轉(zhuǎn)化；其他國家和地區(qū)中，俄羅斯正研發(fā)多任務(wù)機載激光器，英國努力開發(fā)“暴風”戰(zhàn)斗機載激光器，日本機載激光器研制尚不成熟，以色列無人機載激光器將開始開展演示驗證。在發(fā)展模式上，美國、英國、以色列以現(xiàn)有海上或地面高能激光武器或現(xiàn)有機載激光指向系統(tǒng)為基礎(chǔ)開發(fā)機載高能激光武器；美國AC－130J“炮艇機”載高能激光武器采用先行部署功率相對較低的機載激光武器，之后進行迭代更新的開發(fā)方式。

一、美國當前，美國機載高能激光器的發(fā)展，基本摒棄了氧碘化學激光器，正在采用光纖激光器、半導(dǎo)體泵浦固體激光器、半導(dǎo)體泵浦氣體激光器、分布式增益液體激光器等技術(shù)路線；目標功率覆蓋范圍為50千瓦至300千瓦；涵蓋了防御、進攻等作戰(zhàn)應(yīng)用。美國正在實施的主要機載高能激光武器計劃中：“自衛(wèi)高能激光演示樣機” 預(yù)計于2024年開展集成系統(tǒng)的試驗，AC－130J“空中炮艇”飛機機載載高能激光武器計劃于2022年開展飛行射擊試驗，“低功率激光演示驗證機”與“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”始終未見開展機載射擊試驗。1、自衛(wèi)高能激光演示樣機” （SHiELD）“自衛(wèi)高能激光演示樣機”項目于2015年啟動，是由美空軍研究實驗室主導(dǎo)研制的機載激光武器系統(tǒng)，目的是為戰(zhàn)斗機提供對抗敵機、空空導(dǎo)彈或地空導(dǎo)彈的手段�！白孕l(wèi)高能激光演示樣機”包含三個重要組件：洛馬公司負責開發(fā)的高能激光器；諾格公司負責開發(fā)的光束控制系統(tǒng)；波音公司負責開發(fā)的激光吊艙。2019年，美空軍研究實驗室對“自衛(wèi)高能激光演示樣機”的地面替代樣機“演示驗證激光武器系統(tǒng)”（DLWS，激光功率達數(shù)十千瓦，但美方未透露具體數(shù)據(jù)）開展空空導(dǎo)彈攔截試驗，以明確激光對目標的物理效應(yīng)；對波音公司正在開發(fā)的與 “自衛(wèi)高能激光演示樣機”吊艙具有相同外模線的吊艙開展F－15戰(zhàn)斗機掛飛試驗，以測試振動、重力及其他環(huán)境因素對武器性能的影響。洛馬公司目前開發(fā)的激光器主要是光纖激光器，外形緊湊，采用多層電介質(zhì)（MLD）衍射光柵高功率光纖激光光譜合成技術(shù)，已實現(xiàn)60千瓦以上近衍射極限的光纖激光光譜合成激光輸出；諾格公司目前開發(fā)的光束控制系統(tǒng)采用自適應(yīng)光學技術(shù)，主要由波前傳感器、變形反射鏡和控制處理器組成，可對弱湍流效應(yīng)進行修正。2021年2月底，波音公司向美空軍研究實驗室交付吊艙。洛馬公司、諾格公司分別承研的其余兩個組件計劃在2021年7月前交付，預(yù)計于2024年開展集成系統(tǒng)的試驗。2、AC－130J“炮艇機”載高能激光武器AC－130J“炮艇機”載高能激光器是美空軍特種作戰(zhàn)司令部聯(lián)合美海軍水面戰(zhàn)中心研發(fā)的進攻型高能激光武器。AC－130J最大起飛重量為82噸，機內(nèi)空間充足，采用開放式架構(gòu)的火力支援系統(tǒng)，是搭載激光器的理想平臺。項目于2015年啟動；2017年底開始在AC－130J上安裝激光器并逐步開展試驗；2018年至2020年期間開展地面試驗；計劃2022年在AC－130J上進行60千瓦及以上激光器射擊試驗。美空軍特種作戰(zhàn)司令部的研發(fā)路徑是先采用較低功率激光器進行集成、試驗，隨后逐步提高激光功率。在美海軍水面戰(zhàn)中心達爾格倫處的協(xié)助下，美空軍特種作戰(zhàn)司令部先對美海軍研究辦公室研究用4千瓦轉(zhuǎn)塔式固態(tài)激光器進行改進，以降低研制成本，初步測試集成的激光系統(tǒng)，并尋找由于平臺自身及周圍氣流振動而引起的光學和機械抖動的緩解方案；隨后逐步提升激光功率，實現(xiàn)60千瓦及以上功率水平。美空軍特種作戰(zhàn)司令部可能將通用原子公司研制的第四代高能激光器作為AC－130J“炮艇機”載高能激光器，該激光器是通用原子公司以“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”項目為基礎(chǔ)研制的緊湊型高能激光器。雖然60千瓦高能激光器無法整體摧毀大型裝備，但可以熔化衛(wèi)星天線、引爆燃料箱或損壞雷達設(shè)備，配合AC－130J掛載的其他炸彈或?qū)�彈完成近距空中支援和攔截任務(wù)。3、“低功率激光演示驗證機”（LPLD）“低功率激光演示驗證機”（LPLD）是美國防部導(dǎo)彈防御局“定向能演示驗證機發(fā)展計劃”（DEDD）內(nèi)項目，用以開發(fā)對抗敵方助推段彈道導(dǎo)彈的高空長航時無人機載激光器（可攜帶最高2200～5600千克有效載荷，能在2萬米以上高空以550千米／時的巡航速度飛行36小時的無人機，以及功率達140－280千瓦的激光器）。根據(jù)2019年3月發(fā)布的美國防部導(dǎo)彈防御局2020財年預(yù)算要求文件，該項目更名為“工業(yè)激光定標”（ILS），重點開發(fā)多種激光器如半導(dǎo)體泵浦堿金屬蒸氣激光器、光纖組合激光器、分布增益激光器。美國防部導(dǎo)彈防御局未透露選定的無人機平臺，雖然該機構(gòu)已使用MQ－9“死神”無人機、“幻影眼”無人機開展多次激光跟瞄試驗，但這些無人機尚不能完全滿足“低功率激光演示驗證機”對高空長航時無人機的要求。根據(jù)2020財年預(yù)算要求文件，2017年至2019年，美國防部導(dǎo)彈防御局共授予洛馬公司、通用原子公司、波音公司總價值1．92億美元合同，其中，1．14億美元用于“低功率激光演示驗證機”初步設(shè)計，7800萬美元用于“低功率激光演示驗證機”系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計；還投資1．35億美元，用于勞倫斯利弗莫爾國家實驗室半導(dǎo)體泵浦堿金屬蒸氣激光器、麻省理工學院林肯實驗室光纖組合激光器的研發(fā)。“低功率激光演示驗證機” 已于2018財年四季度完成初步設(shè)計評審；2019財年四季度完成關(guān)鍵設(shè)計評審；計劃于2020財年二季度、四季度分別開展第一階段、第二階段技術(shù)設(shè)計評審；從2021財年起，該項目將從導(dǎo)彈防御局轉(zhuǎn)移到國防部研究與工程副部長辦公室，與國防部研究與工程副部長辦公室的“高能激光發(fā)展線路圖”緊密結(jié)合。4、AH－64“阿帕奇”攻擊直升機載激光吊艙2017年4月，美陸軍“阿帕奇”項目管理辦公室與美特種作戰(zhàn)司令部、雷神公司合作，在新墨西哥州白沙導(dǎo)彈靶場開展AH－64 “阿帕奇”攻擊直升機載激光吊艙射擊試驗，該試驗是全集成的激光系統(tǒng)第一次在直升機上進行的射擊試驗。試驗中，激光系統(tǒng)在1．4千米的傾斜距離范圍內(nèi)跟蹤并利用激光束瞄準了固定目標，并在多個飛行姿態(tài)、高度、速度下射擊目標。試驗成果為：為“多光譜瞄準系統(tǒng)”（MTS）及高能激光器用于直升機攻擊任務(wù)的可行性提供了可靠證據(jù)；驗證了激光系統(tǒng)可對多個目標進行跟瞄；獲取了振動、灰塵、旋翼下洗等復(fù)雜環(huán)境對激光束影響的數(shù)據(jù)�！鞍⑴疗妗惫�擊直升機載激光吊艙是將雷神公司的改進型“多光譜瞄準系統(tǒng)”與激光器結(jié)合�！岸喙庾V瞄準系統(tǒng)”由光電／紅外傳感器、激光指示器、激光照射系統(tǒng)組成，具備提供目標信息、態(tài)勢感知和光束控制的能力。激光器的光束功率并未公布，根據(jù)2017年5月發(fā)布的美陸軍2018財年研究、開發(fā)、試驗與鑒定預(yù)算要求文件，“高能激光技術(shù)演示驗證”項目2017財年計劃集成并演示驗證的激光器功率不超過50千瓦；結(jié)合雷神公司現(xiàn)有激光產(chǎn)品功率推測，“阿帕奇”攻擊直升機載激光吊艙激光功率可能尚不超過50千瓦。 5、“大型飛機電激光器”（ELLA）與“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”（HELLADS）“大型飛機電激光器”是美國防高級研究計劃局（DARPA）與美空軍研究實驗室（AFRL）合作開發(fā)的機載高能激光器，主要是將美國防高級研究計劃局主導(dǎo)研制的“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”，集成到B－1B戰(zhàn)略轟炸機上；而“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”項目始終未開展機載射擊試驗。

“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”項目研制周期為2002年至2015年，研發(fā)的激光器目標功率為150千瓦，目標體積小于3立方米，目標質(zhì)量功率比小于5千克／千瓦，總投資3．18億美元。2011年7月，美國防高級研究計劃局授予通用原子航空系統(tǒng)公司合同，開展原型樣機研制與地面試驗；2015年5月，通用原子航空系統(tǒng)公司完成“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”項目的實驗室開發(fā)階段，并運送至白沙導(dǎo)彈靶場；2016年1月開始開展一系列地面射擊試驗。根據(jù)美國防高級研究計劃局2015財年、2016財年預(yù)算要求文件，“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”原型樣機在山頂試驗點完成模擬空對低精確射擊試驗后，將保留在白沙導(dǎo)彈試驗靶場，作為美陸軍“高能激光系統(tǒng)試驗設(shè)施” （HELSTF）的一部分。通用原子公司對“高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)”的設(shè)計采用了分布式增益液體激光器，該激光器是固態(tài)和液態(tài)激光器的組合，利用冷卻液為激光器降溫，但要確保冷卻液的折射率與固態(tài)激光器材料的折射率一致，以避免固液交界處的折射與反射。目前，通用原子公司與波音公司合作，正在研發(fā)250千瓦分布式增益液體激光器。二、以色列以色列正在開展長航時無人機載激光器。該國在激光攔截器技術(shù)方面已取得突破，研發(fā)的固態(tài)激光器能克服大氣干擾，從遠處瞄準目標并發(fā)射穩(wěn)定光束。以色列國防部國防研究與發(fā)展局（DDR＆D）與拉斐爾先進防務(wù)系統(tǒng)公司（主要負責研發(fā)地面激光武器）、埃爾比特系統(tǒng)公司（主要負責研發(fā)機載激光武器）合作，開展了三個并行的高能激光武器系統(tǒng)演示項目：集裝箱式地面激光武器系統(tǒng)，用于填補“鐵穹“防御系統(tǒng)的不足，增強四層防空系統(tǒng)能力；車載激光武器系統(tǒng)，用于保護地面機動部隊，防御直接和間接威脅；長航時無人機載激光武器系統(tǒng)，用于對抗發(fā)射前或處于助推階段的導(dǎo)彈。

目前，埃爾比特系統(tǒng)公司對激光器的研制，已從低效的閃光燈泵浦激光器過渡到二極管泵浦固體激光器，電光轉(zhuǎn)換效率已從1％提高到35％；現(xiàn)有先進機載激光指示器，具備體積小、重量輕、功率低的特點，且可與無人機集成；現(xiàn)有長航時無人機包括“赫爾墨斯”900無人機，該無人機最大有效載荷為350千克，航時達36小時，飛行高度達9000米；長航時無人機載激光武器系統(tǒng)的初始驗證工作可能先在有人機上進行，隨后過渡至無人機，預(yù)計2021年底開展演示驗證活動。三、俄羅斯俄羅斯是較早啟動機載激光器研發(fā)的國家之一。以A－60飛機（以伊爾－76大型運輸機為基本平臺）為載體的“獵鷹－梯隊”（Sokol－Echelon）激光器項目，早期用于致盲或眩目敵方衛(wèi)星傳感器，采用二氧化碳激光器；2009年，該項目激光器利用已知衛(wèi)星上的角反射器，用激光照射了一顆軌道高度為1500千米的日本衛(wèi)星，以測試激光器的指向系統(tǒng)；2016年，相關(guān)研發(fā)人員透露，A－60機載激光器可對抗敵方戰(zhàn)斗機；2017年，項目主承包方“金剛石－安泰”防空集團透露，被要求研發(fā)既能實施電子干擾，又能直接摧毀在軌衛(wèi)星的激光器；2020年，別里耶夫設(shè)計局發(fā)布激光武器載機設(shè)計專利，位于駕駛艙后方的水滴形整流罩內(nèi)安裝機載激光器。目前，尚無確切信息表明俄羅斯“獵鷹－梯隊”項目采用的激光器類型，具體的性能指標、部署時間也未透露，但根據(jù)已有信息來看，“獵鷹－梯隊”可能是多任務(wù)機載激光器。

早期“獵鷹－梯隊”項目所用的飛機上的標志，標志上的“獵鷹－梯隊”的激光束射向哈勃太空望遠鏡（美國太空評論網(wǎng)站圖片）

2020年2月，別里耶夫設(shè)計局申請激光武器載機設(shè)計專利。圖片標注處為水滴形整流罩，其內(nèi)部安裝機載激光器（英國簡氏信息集團圖片，作者標注）四、英國英國可能以正在研發(fā)的艦載激光武器“龍火”（Dragonfire）為基礎(chǔ)，開發(fā) “暴風”戰(zhàn)斗機載激光武器。2017年，“龍火”激光器項目啟動。歐洲導(dǎo)彈集團（MBDA）作為總承包商負責開發(fā)指揮與控制系統(tǒng)，英國奎奈蒂克公司（QinetiQ）負責開發(fā)光纖激光器，意大利列奧納多公司英國分公司負責開發(fā)光束指向器�？�奈蒂克公司研發(fā)的光纖激光器，使用相干光束合成技術(shù)，利用相位鎖定形成多個低功率激光源的相干組合，可增加射程，提高大氣湍流中的靶激光功率密度；已公開構(gòu)建并試驗的相干合成激光器功率達50千瓦，鎖相光束射程超2千米；采用可擴展的體系架構(gòu)，可根據(jù)需要增加激光通路，提供適用于海陸空系統(tǒng)的方案。列奧納多公司研發(fā)的光束指向器名為“快速轉(zhuǎn)向反射鏡”（FSM），采用低吸收涂層技術(shù)及特殊鏡面結(jié)構(gòu)，以保證不被激光束破壞；執(zhí)行先“粗略跟蹤”、后“精確跟蹤”的光束指向步驟；反射鏡與采用先進算法的高分辨率高幀率相機配合，使激光在目標移動、存在大氣干擾的前提下，仍能精確跟瞄目標；此外，該公司還利用機載“獅頭戰(zhàn)神”（Miysis）定向紅外對抗系統(tǒng)的研發(fā)經(jīng)驗，支持光束指向器的開發(fā)。

非相干合成光束的靶激光功率密度不如相干合成光束（英國奎奈蒂克公司圖片，作者漢化）五、日本日本裝備防衛(wèi)廳電子系統(tǒng)研究中心已開展了高能激光系統(tǒng)的研究工作，主要包括化學氧碘激光器，光束指向器，但機載激光器的研制尚不成熟。根據(jù)日本裝備防衛(wèi)廳航空系統(tǒng)研究中心公布的下一代戰(zhàn)斗機概念圖，該機可能配備定向能武器。由于化學氧碘激光器體積大，功率質(zhì)量比達80千克／千瓦，因此不太可能作為下一代戰(zhàn)斗機載激光器的選項；考慮到日本在技術(shù)研發(fā)方向方面往往緊跟美歐，因此推測其下一代戰(zhàn)斗機激光武器研究的重點會是固體激光器。

日本下一代戰(zhàn)斗機概念圖，該機可能配備定向能武器（日本裝備防衛(wèi)廳圖片，作者漢化）六、幾點看法一是，在研機載高能激光武器，由于光束功率不夠高等原因，短時間內(nèi)無法完全代替炸彈、導(dǎo)彈，但其功率可調(diào)、無聲無痕打擊等特點，可以作為傳統(tǒng)武器的補充。 二是，“光速攔截”是機載激光武器相較于傳統(tǒng)動力攔截武器的優(yōu)勢之一，但現(xiàn)有的激光技術(shù)只能使激光束以光速到達目標，可能還無法以光速對目標實施攔截。在目標點被摧毀前，激光束需要在目標點上停留一段時間，具體時間取決于光束功率、距離、大氣條件、目標的性質(zhì)等變量，因此，機載激光器要真正實現(xiàn)“光速攔截”，需在發(fā)射功率、持續(xù)精確瞄準等方面取得進一步發(fā)展。三是，由于研制機載激光武器面臨小體積封裝、克服振動等技術(shù)難題，因此，經(jīng)費投入高、耗時長，美俄等國機載激光武器研制道路都較為曲折�？刹捎妹艚蓍_發(fā)方式，先行部署最可行的機載激光武器，然后隨功率、射程和效能的不斷提高，對已部署激光器進行更新迭代。最初部署的激光器可用于試驗或培訓(xùn)、收集用戶使用反饋，以利于今后的改善策略。激光武器的敏捷迭代開發(fā)方式已有先例，美海軍的“高能激光與集成光學眩目監(jiān)視”（HELIOS）系統(tǒng)，最初交付時即為具有眩目能力的相對低功率激光器，后續(xù)可靈活升級到60千瓦以上；美國AC－130J機載高能激光器也有同樣的發(fā)展之勢。