發射對抗:美國陸軍考慮使用量子級聯雷射器保護其飛機 [影片]

五角大樓將花費超過 15 億美元用於更小、更輕、更可靠的紅外對抗系統,以保護美國直升機免受小型武器和肩扛式導彈的攻擊


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一枚瞄準飛機的熱追蹤導彈會鎖定其尾氣的紅外特徵。過去,飛機可能會部署照明彈,或者,如果飛機足夠大,它可能會使用一種簡易雷射器來干擾來襲導彈的制導系統。但這兩種方法都沒有被證明足夠可靠,無法令美國軍方滿意,這就是為什麼陸軍正在考慮新型紅外對抗(IRCM)系統,該系統使用更小、更靈巧的固態雷射器,旨在更好地保護直升機和其他低空飛行飛機免受小型武器和肩扛式導彈的襲擊,例如在阿富汗和伊拉克非常流行的那些襲擊 (pdf)

陸軍對更新後的IRCM系統的選擇預計將在幾個月內公佈,這就是為什麼幾家正在開發這項技術的國防承包商正在本週於華盛頓特區舉行的年度美國陸軍協會會議和展覽會上認真爭取獲得考慮的原因。

儘管美國軍方(由陸軍領導)幾十年來一直使用重達數十公斤的IRCM技術來干擾熱追蹤導彈的襲擊,但陸軍希望一種更新、更輕便的方法,稱為通用紅外對抗(CIRCM),將更可靠地保護更廣泛的飛機。為了滿足陸軍 38.6 公斤的 CIRCM 重量限制,一些承包商正在轉向固態量子級聯雷射器,以此作為干擾導彈制導系統並使其偏離航向的一種手段。

量子級聯雷射器於 1994 年首次在貝爾實驗室開發,是半導體雷射器,可在電磁頻譜的中紅外到遠紅外部分發射。與光學參量振盪器(OPO)、多波段雷射器 OPO 和當前 IRCM 系統中使用的光纖雷射器泵浦系統相比,這種雷射器可以做得更小、更輕、更可靠。這是因為量子級聯雷射器直接將進入半導體的電子轉換為光子。(甚至單個電子可以產生多個光子,從而提高系統的效率。)其他型別的雷射器需要更復雜的設定來生成瞄準導彈制導系統所需的波長。此外,半導體雷射器可以在晶圓上大批次製造,長度約為 4.5 毫米,類似於電晶體的生產方式。傳統的玻璃 OPO 雷射器可能長達半米。

ITT 電子系統(見下方影片)——正在與 BAE 系統公司、諾斯羅普·格魯曼公司和雷神公司競爭陸軍合同——正在提議使用由 Daylight Solutions 開發的固態量子級聯雷射器系統的 CIRCM。該系統諾斯羅普·格魯曼公司也在使用,作為其 CIRCM 競標的一部分,該系統採用了一種低瓦特半導體雷射器,很像 DVD 和 CD 播放器中使用的雷射器,儘管 CIRCM 雷射器發射的是不可見波長,而不是光學紅光,Daylight Solutions 總裁兼執行長 Tim Day 說。

ITT 和 Daylight 過去曾合作過,ITT 將早期版本的 Daylight 光纖耦合量子級聯 JammIR 雷射器系統整合到其 IRCM 技術中。兩家公司聲稱已在美國軍用西科斯基 UH-60 黑鷹直升機上進行了多次成功的飛行測試。

ITT 在其 CIRCM 中採用了模組化方法,旨在使該系統可用於更廣泛的飛機。“我們試圖使系統非常靈活,採用多個箱體,以便我們劃分功能,將雷射器放在一個箱體中,將指標跟蹤器放在另一個箱體中,並將電源放在安裝在飛機上的另一個箱體中,”ITT 電子系統公司高階專案主管 Bob Palazzo 說。“我們用光纖電纜將箱體互連,以便可以將它們放置在整個飛機中,並提供更均衡的重量分佈。”

雷神公司聲稱其 CIRCM 比陸軍的要求輕七公斤,足夠輕便,可以安裝在無人機系統無人機上——儘管這不是目前陸軍的要求。

陸軍計劃最初為 1,076 架飛機配備 CIRCM 系統,估計成本為 10 億至 15 億美元。如果 CIRCM 的實施獲得成功,那麼配備該技術的飛機數量(主要是輕型到中型直升機)預計將增加到 4,000 架。陸軍預計將在未來三個月內選擇四家競爭公司中的兩家進入該計劃的技術開發階段。

影片由 ITT 提供

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