日前，美國防部正計劃研發(fā)以“激光充能”為動力的“蝙蝠”無人機。當提到激光技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用時，人們會先和防空、反導及致盲等硬殺傷系統(tǒng)和效能聯(lián)系起來，但實際上，激光技術(shù)在雷達探測、能量傳輸?shù)绕渌矫嬉灿邪l(fā)揮作用。那么“激光充能”技術(shù)對未來無人機的作戰(zhàn)性能帶來怎樣的影響？
據(jù)報道，美國防部計劃研發(fā)的這種新型激光動力無人機，將以蝙蝠和昆蟲為原型研制。這型無人跡具備更靈活的飛行性能，但與生物原型不同，在激光充能（又稱“激光充電”）技術(shù)進一步完善后，這些無人機甚至無需降落，可一直保持留空飛行。
▲加州理工大學研制的蝙蝠機器人
這種看似科幻小說中的新穎設(shè)計，實際早在6年前就已經(jīng)得到了成功實踐。2012年7月，美國洛克希德-馬丁公司（下文簡稱“洛馬”）旗下的“臭鼬工廠”與激光動力公司共同研發(fā)了一種利用光纖供電系統(tǒng)，發(fā)射自由電子激光波束系統(tǒng)進行遠距離激光能量傳輸?shù)男录夹g(shù)。
▲洛馬“潛行者”無人機
資料顯示，該系統(tǒng)并已完成了地面風洞測試，內(nèi)容包括在風洞內(nèi)使用地基激光充能系統(tǒng)，為“潛行者”手擲式單兵無人機（該型機是“臭鼬工廠”專為美國特戰(zhàn)司令部研發(fā)，于2006年投入服役，最大續(xù)航時間超過2小時，實用升限4600米，已在阿富汗執(zhí)行超過80次作戰(zhàn)行動）充能等。
測試不僅大獲成功，而且成功將該型無人機的飛行時間增加到48小時以上，續(xù)航能力擴展了24倍。一個月后，據(jù)報道稱，他們已經(jīng)完成了激光充能型“潛伏者”無人機的一系列戶外飛行測試，以驗證該技術(shù)的可行性。
▲地基激光充能系統(tǒng)為飛行中的無人機“激光充能”應(yīng)用示意圖
戶外測試表明，激光充能系統(tǒng)可以在晝、夜條件下為“潛伏者”無人機傳輸能量，而且不會受到強風和高溫影響（試驗專門選在偏僻沙漠中進行）。“潛伏者”在測試期間，安裝了一個輕型光電接收器和電源管理硬件，接收激光充電的最大有效范圍達600米。
在激光能量傳輸時，該系統(tǒng)可以將波束跟蹤定位接收器的精度控制在厘米級，不僅不會破壞和影響“潛伏者”的正常飛行操作， 而且還不影響無人機進行盤旋、爬升等各種機動飛行。光纖激光充能技術(shù)由于光纖本身不會導電，不用擔心會遭受雷擊或短路影響，且在高電壓和強磁場環(huán)境下不會出現(xiàn)干擾。
▲激光充電型“潛行者”無人機應(yīng)用示意圖
該系統(tǒng)唯一的不足在于激光充能系統(tǒng)的體積較為龐大，需要裝在一輛房車中。目前，洛馬公司宣稱他們的目標是將充能系統(tǒng)縮小到只有“2個行李箱”大小，以便特戰(zhàn)隊員攜帶。
除單兵固定翼無人機外，在2013年5月，美國還進行了四旋翼無人機在垂直起降情況下的激光充能試驗。這種綽號“隱形塔”的充能系統(tǒng)，可利用激光在任意條件下為無人機充電，在地基充能系統(tǒng)能源充足的情況下，可實現(xiàn)令無人機不間斷飛行。
▲資料圖片：四旋翼無人機進行激光充能測試
除美國外，俄羅斯也于2016年10月完成了激光充能試驗。據(jù)俄新社報道，俄“能源”火箭航天公司成功地利用激光充能系統(tǒng)在一小時內(nèi)，為1.5千米外的手機充了電。
試驗主要在兩棟建筑物之間進行，其中一棟樓是“能源”公司位于莫斯科郊區(qū)的大樓。在試驗中，試驗人員在這棟樓的6樓安裝了激光充能裝置，并在1.5千米外的另一棟樓的樓頂安裝了總長10厘米的導光板（可對激光進行精確感應(yīng)），并接入常規(guī)移動電話的充電端口，可借助專門的儀器設(shè)備將激光能量轉(zhuǎn)化為電能。俄方人員接受采訪稱，該技術(shù)未來將用于為無人機或人造衛(wèi)星等航空航天裝備進行遠程充能。
▲俄羅斯激光充能試驗示意圖
從美俄兩國的試驗可看出，激光充能技術(shù)在未來軍事和航天領(lǐng)域都具有極大的發(fā)展?jié)摿?，可預見其在未來最大應(yīng)用之一，就是可以近乎無限地延長軍用無人機的續(xù)航時間（只受搭載平臺的激光能源限制）。一旦激光充能裝置的技術(shù)得到完善并使其尺寸大幅縮小后，該裝置可以安裝到裝甲車、戰(zhàn)艦甚至運輸機上，為飛行中的無人機群進行“充能作業(yè)”，就像今天的空中加油一樣。
▲美軍對未來激光充能技術(shù)的設(shè)想，既可以通過地基激光充能系統(tǒng)為飛行高度在4572米以下的無人機充能，也可以通過戰(zhàn)艦搭載的充能系統(tǒng)為在6096米以上高空飛行的監(jiān)視飛艇充能。
與空中加油不同的是，激光充能系統(tǒng)不僅可以同時為多架無人機充能，而且無需要求無人機必須保持編隊或固定航線飛行，無疑能大幅提升無人機和充能平臺的作戰(zhàn)靈活性和戰(zhàn)場生存能力。
此外，激光充能系統(tǒng)不僅能為無人機補充飛行用的燃料，甚至還可以包括武器，例如定向能武器所需的能源?；蛟S在不久的將來，過去科幻電影中設(shè)想的無需降落，還能連續(xù)多天作戰(zhàn)的無人機群會成為現(xiàn)實，人們對此將拭目以待。
（來源：新浪軍事）
