战术激光武器的应用与分析_张鸿雁
激光在军事中的运用——高能激光武器毁伤原理与防护
2力学破坏 当目标受到激光照射、表面蒸汽向外 喷射时，会对目标产生反冲作用，于 是在目标内部形成激波。激波传播到 目标的背面，还会产生强大的反射。 这样照射目标外表面的激光与背面的 激波对目标形成前后夹
击，使目标变形破裂，受高能激光辐 射的目标的表面材料即使没有被烧蚀 摧毁，也会因为受力学破坏而严重影 响其技术性能甚至失效。
1热作用破坏：
如果激光功率密度足够高，吸收激光能量的材料就 可能经历一系列过程达到汽化，当激光强度超过汽 化阈值时，激光照射将使目标材料持续汽化，这个 过程称作激光热烧蚀。汽化很强烈时，将发生材料 蒸汽高速喷出时把部分凝聚态颗粒或液滴一起冲刷 出去的现象，从而在材料上造成凹坑甚至穿孔。导 弹、飞机和卫星的壳体材料一般都是熔点在1 500℃ 左右的金属材料，功率2～3MW的强激光只要在其 表面某固定部位辐照3～5s，就容易被烧蚀熔融、汽 化，使内部的燃料燃烧爆炸。
提高损伤阈值。激光后处理技术是把光学材料经低于激光损伤 阈值的激光照射后激光损伤阈值可提高２～３倍的新技术。激 光后处理的激光照射方式有两种：一是用同一强度的激光多次 照射；二是用光强随时间逐渐上升的激光多次照射，此种激光 后处理方式激光损伤阈值提高得多一些。
从其他角度考虑，美国设计出了一种"眼睑"，可每秒开关 ４０００次。"眼睑"由一片薄玻璃制成，上面覆盖两个由氧化 铟和锡制造的透明电极，电极间有一个像铰链似的不透明电极， 通过在两个电极间加上电压，在静电引力作用下，不透明电极 下拉，使"眼睑"关闭，加上相反电压，使"眼睑"打开，以此来 防止激光对卫星的致盲。此种方法对连续激光辐照防护有效， 但如果有脉冲激光辐照时，由于其具有作用时间短、功率密度 高的特点，机械快门将会防护失效，此时要求探测器表面的抗 激光物理性能优越。
激光技术军事应用的现状及发展趋势
第36卷，增刊红外与激光工程2007年6月、，b1．36S呻pl em ent I I l f r鲫ed觚d k晤er E ngi Il∞血g J un．2007激光技术军事应用的现状及发展趋势王瑞凤，张彦朴，许志艳(炮兵指挥学院三系，河北廊坊065000)摘要：结合国内外激光技术在军事领域的应用情况，阐述了目前激光技术的各种军事应用，如激光制导、激光武器、激光通信等，并强调了激光技术将成为推进火箭、卫星的新动力的辉煌前景，最后分析了我国激光技术的现状和发展趋势。
关键词：激光技术；军事应用中圈分类号：TN249文献标识码l A文章编号l1007．2276(2007)增(激光)一0308．04PI．esent si t l l at i on and de V e l opi ng t r e nd of appl i cat i on0fl嬲er t e chni que t0m i l i t ar yW A N G R ui-f eng，ZHA N G№l—pu，XU zl：li—y孤(A I t i l l efy C‘姗m加di ng Ac蜘y’l柚gf缸g065000)A bs t r神t：C oni biI l i ng si t I l at i on of l a sc r t e l chI l i qu e t0IIl i li呻bot tl at hom e aI l d abr oad，e xpl ai l l i ng allki nds of apphcat i on of l a se r t ec hl l i que t o111i l i t aD r，such as，l aser gui dance，l a se r w ea pon，l as er co删m uni cati on，al l d po血out em phat i cal l y t11e bri ght pm s pe ct f or t11e new pow e r of僦ket aI l d s at ell it e，f i n al l y，aI l al ys ed m e pres ent si t uat i on and devel opi ngⅡ℃nd of l a se r t ec l l I l i q ue i n c11i na．K ey w or d s：L a s er t ecl l I li que；A ppl i cat i on t o m i l i t a D，O引育“激光”、“原子能”、“半导体”和“计算机”称为20世纪的“新四大发明”，对人类社会文明产生了极其深远的影响，激光技术这一高新技术，经过半个世纪的发展，从机理原理，实验手段到制造工艺都已逐步成熟，且先进的激光器不断研制成功，并凭借其高亮度、方向性强、单色性好、相干性好的显著特点，在工业、农业、医疗、娱乐等领域的应用已经是大显神威，有目共睹，现在我们再来领略一下其在军事领域的非凡表现。
激光在军事武器中的应用研究
文献综述激光在军事武器中的应用研究2016年6月2日目录摘要 (1)1.绪论 (2)1.1引言 (2)1.2激光技术发展历程 (2)1.3激光技术在军事领域的应用的研究现状 (3)2.激光的基本特性 (4)2.1激光的概念 (4)2.2激光的特点 (4)2.3激光的产生 (5)3.激光技术在军事领域的应用 (6)3.1激光武器的分类 (6)3.2已装备的激光技术军事运用 (8)3.3激光武器的特点及局限 (12)展望 (13)参考文献 (14)激光在军事武器中的应用研究摘要随着人类文明和科技不断发展与进步，越来越多的科技被运用，许多技术被运用到军事领域上来，研制了许多的军事武器，高技术武器装备的研究更是带动了科技的不断进步，尤其是激光技术进步。
激光技术是人类20世纪60年代的重大科学技术成就之一，激光具有高亮度、高方向性、高单色性及相干性好的特点，尤其在现代军事的观测、监视、通信及武器系统方面的应用发挥了巨大作用。
现代军事侦察技术特别是卫星、遥感技术的发展，地球上空有千余颗各类侦察卫星和通信卫星，对世界各国进行着全方位、全频谱、全时、全维的侦察和探测。
激光技术用于军事，不仅可以提高现有常规武器的命中率，而且可为军队提供新型战术武器，从而大大增强军队在现代战争中的作战能力，其应用有激光雷达、激光测距、定向能激光武器、激光制导、激光通信、航空航天、电子对抗等方面，受到各大军事强国的重视，成为军事技术最活跃的一个领域。
关键词:激光技术，激光测量，激光通信，激光制导，激光武器1.绪论1.1引言随着高技术武器装备的问世并运用于局部战争，高技术局部战争便应运而生，并经历着由低级向高级的发展过程。
高技术局部战争以其鲜明的特征，标志着战争这个古老而又年轻的社会现象发展到了一个崭新的阶段。
第二次世界大战以来，由于霸权主义的争夺而导致的局部战争和武装冲突连绵不断，在新技术革命大潮的冲击下，科学技术得到了飞速发展。
军事高技术的兴起，使军队的武器装备发生了质的飞跃，一件件新式武器装备诞生了，一件件旧式武器装备被淘汰了。
定向能武器应用案例
定向能武器应用案例那我给你说几个定向能武器的应用案例哈。
一、激光武器在军事防御方面的应用。
1. 反无人机作战。
你想啊，现在那些无人机到处乱飞，有的还可能搞破坏呢。
比如说，在一些军事基地周围，就有激光定向能武器来对付那些不怀好意的无人机。
就像有一次，某个国家的军事基地老是有不明无人机来窥探。
这时候，他们的激光武器就派上用场了。
激光束就像一道超级精准的光箭，“嗖”的一下就射向无人机。
那无人机的外壳啊，被激光一照，就像纸糊的一样，一下子就被烧出个洞来，然后就“啪啦”掉下去了。
这可比用导弹打无人机划算多了，导弹多贵啊，激光武器就像是用一道光的成本就解决了大麻烦。
2. 舰艇自卫。
在大海上，舰艇也面临很多威胁呢。
有海盗船可能会靠近，还有可能被敌方的小型攻击艇或者低空飞行的导弹盯上。
这时候，舰艇上装备的激光定向能武器就像舰艇的保护神。
当有危险靠近时，激光武器就开始发射高能激光束。
如果是来袭的导弹，激光束能把导弹的导引头或者关键部位给破坏掉，让导弹失去方向或者直接爆炸。
要是对付那些小快艇，激光能把快艇上的一些设备或者燃料箱给点燃，让小快艇没法继续搞事情。
就好像是舰艇有了一个超级厉害的光剑，把靠近的危险都给挡回去了。
二、高功率微波武器在电子战中的应用。
1. 瘫痪敌方通信系统。
想象一下，在一场战争或者军事对抗中，敌方的通信系统就像他们的神经系统一样重要。
这时候，高功率微波定向能武器就登场了。
比如说，在一个山区里，有敌方的一个军事指挥中心，周围有很多通信基站、电台之类的设备。
我方悄悄地把高功率微波武器对准那个区域，然后“轰”的一下发射出去。
那高功率微波就像一股无形的电波洪流，一下子冲进敌方的通信设备里。
那些通信设备里的电子元件就像被施了魔法一样，瞬间就乱了套。
什么晶体管啊、集成电路啊，都被高功率微波干扰得没法正常工作了。
结果就是，敌方的指挥中心和前线部队之间就断了联系，就像一个人突然变成了聋子和哑巴，啥信息都传不出去也收不到了，这对我方来说可就太有利了。
武器系统中的高能激光技术应用研究
武器系统中的高能激光技术应用研究在当今的军事领域，科技的飞速发展不断推动着武器系统的革新，高能激光技术便是其中一项引人瞩目的创新成果。
这种技术凭借其独特的性能和优势，在武器系统中得到了越来越广泛的应用，为现代战争带来了全新的作战理念和战略格局。
一、高能激光技术的基本原理要理解高能激光技术在武器系统中的应用，首先需要了解其基本原理。
简单来说，激光是通过受激辐射产生的一种具有高度单色性、相干性和方向性的光。
而高能激光则是指具有高能量输出的激光，其能量密度极高。
高能激光的产生通常依赖于一些关键的组件和过程。
首先是激光增益介质，这是能够放大光强的物质，如某些晶体或气体。
其次是激励能源，用于为增益介质提供能量，激发原子或分子产生受激辐射。
此外，还需要光学谐振腔来增强和选择特定频率的光，从而形成高质量的激光束。
二、高能激光技术在武器系统中的应用优势相比传统武器，高能激光技术在武器系统中的应用具有诸多显著优势。
首先是高精度打击能力。
激光束以光速传播，几乎瞬间到达目标，且具有极高的指向精度，能够实现对目标的精确打击，大大降低了误伤的风险。
其次是快速响应能力。
从准备发射到击中目标，高能激光武器的响应时间极短，能够迅速应对突发威胁。
再者是成本效益。
与传统弹药相比，激光武器只要有能源供应，就可以持续发射，减少了弹药的储备和运输成本。
另外，高能激光武器具有“无声无息”的特点，作战过程中不易被敌方察觉，具有一定的隐蔽性。
三、高能激光武器系统的分类目前，在武器系统中应用的高能激光武器主要可以分为以下几类：固态激光武器是其中一种常见类型。
其采用固体材料作为激光增益介质，具有结构紧凑、稳定性高的特点，适用于多种作战平台。
气体激光武器则利用气体作为增益介质，能够产生较高功率的激光输出，但系统相对较为复杂。
自由电子激光武器是一种较为先进的类型，通过自由电子的受激辐射产生激光，具有波长可调、功率高等优点。
四、高能激光技术在防空反导中的应用在防空反导领域，高能激光技术展现出了巨大的潜力。
激光武器的原理和应用
激光武器的原理和应用激光武器的原理激光武器是一种使用激光束作为杀伤力的武器系统。
它的原理基于激光的高集中能量和单色性。
1.激光的产生激光的产生基于激光介质（如晶体、气体、半导体等）中的原子或分子的受激发射过程。
当激发能量施加到激光介质上时，原子或分子的能级发生变化，释放出光子能量，形成激光束。
2.激光的放大激光放大是通过将激光束引入到一个放大器中，使其经过多次反射、折射并与激光介质相互作用，进一步增强激光束的能量和强度。
3.激光的聚焦激光的聚焦通过使用透镜或反射镜等光学元件来将激光束集中到一个小的焦点上。
聚焦后的激光束具有极高的能量密度，可以在瞬间产生强大的热和光能，并对目标产生杀伤作用。
激光武器的应用激光武器由于其独特的特点，在军事、医疗、科研等领域有着广泛的应用。
1.军事应用激光武器在军事领域具有重要的作用。
它可以用于空中、海上和地面战斗，用于导弹拦截、无人机击落、爆炸物拆解等任务。
激光武器具有高精度、快速反应和灵活应用的特点，可以大大提高作战效能和生存能力。
2.医疗应用激光在医疗领域有着广泛的应用。
它可以用于手术切割、疾病治疗和美容修复等方面。
激光刀具有精确的控制能力，可以精确地切割组织，并减少出血和损伤。
激光治疗还可以用于皮肤病、眼科疾病等的治疗。
3.科研应用激光在科学研究中扮演着重要的角色。
它可以用于精确测量、材料表征、光谱分析和原子分子研究等方面。
激光具有单色性和相干性等特点，可以提供高精度的测量和分析方法，并且在物理、化学、生物学等领域中有广泛的应用。
结论激光武器依靠高能量、单色性的激光束实现杀伤作用。
其原理基于激光的产生、放大和聚焦过程。
激光武器在军事、医疗和科研领域都有广泛的应用，提供了高精度和高效能的解决方案。
未来随着科技的发展，激光武器的应用领域将进一步扩展，为人类带来更多的便利和效益。
高能激光武器的应用与技术挑战分析
高能激光武器的应用与技术挑战分析在当今科技飞速发展的时代，武器技术也在不断革新。
高能激光武器作为一种具有巨大潜力的新型武器系统，正逐渐引起各国军事领域的高度关注。
一、高能激光武器的应用领域1、防空作战高能激光武器在防空领域具有显著的应用潜力。
它能够以光速迅速瞄准和摧毁来袭的飞机、导弹等空中目标。
相较于传统的防空导弹系统，激光武器具有反应速度极快、射击精度高、成本相对较低等优势。
可以在短时间内对多个目标进行连续打击，有效填补防空体系的漏洞。
2、反卫星作战在太空领域，高能激光武器可用于反卫星作战。
能够对敌方的卫星进行干扰、致盲甚至直接摧毁，从而削弱敌方的通信、侦察、导航等能力。
这对于在现代战争中夺取制天权具有重要意义。
3、海上作战在海战中，高能激光武器可以用于拦截来袭的导弹、无人机等威胁。
还能够对敌方舰艇的光电设备进行破坏，使其失去侦察和作战能力。
此外，对于近距离的小型快艇等目标，激光武器也能迅速发挥作用，提供有效的防御和打击手段。
4、地面作战在陆地战场上，高能激光武器可用于对付敌方的坦克、装甲车、火炮等装备。
能够精准打击其观瞄设备、通信系统甚至直接破坏其装甲，降低敌方作战能力。
同时，也可以用于防御敌方的无人机攻击和特种作战力量的渗透。
二、高能激光武器所面临的技术挑战1、能源供应问题要产生强大的激光束，需要大量的能源支持。
目前的能源供应技术还难以满足高能激光武器在实战中的持续、高强度使用需求。
例如，现有的电池技术或发电装置在功率密度、储能能力等方面存在限制，导致激光武器的作战时间和发射频率受到很大制约。
2、大气传输问题大气环境对激光的传输会产生多种影响，如吸收、散射、折射等。
这些因素会导致激光能量的衰减和光束的扭曲，从而降低武器的有效射程和打击精度。
尤其是在恶劣天气条件下，如雾霾、大雨、大雪等，激光武器的性能会受到更严重的影响。
3、散热问题高能激光武器在工作时会产生大量的热量，如果不能及时有效地散热，将会影响武器系统的稳定性和可靠性，甚至导致设备损坏。
激光瞄准器可以干什么用途
激光瞄准器可以干什么用途激光瞄准器是一种利用激光技术制造的仪器或装置，被广泛应用于军事、安全、工业、医疗和娱乐等领域。
它通过发射一束可见光或红外线激光，在目标上形成一个瞄准点，帮助人们快速、准确地对准目标。
下面将详细介绍激光瞄准器的主要用途和功能。
首先，激光瞄准器在军事领域有着广泛的应用。
它可以用于瞄准各种火炮、步枪、机枪、导弹等武器系统，大大提高了射击的准确性和精度。
激光瞄准器不仅可以帮助士兵在夜间或低能见度环境下准确定位目标，还可以辅助射击训练和战术行动。
此外，激光瞄准器还可以与红外线夜视设备配合使用，增强夜间作战的能力。
在现代战争中，激光瞄准器已经成为各国军队必备的战术工具。
其次，安全领域也是激光瞄准器的重要应用领域之一。
激光瞄准器可以被用于监控和监视系统，如红外线遥控监控系统、激光红外线安全报警系统等。
通过精确定位和准确瞄准目标，激光瞄准器可以提高安全监控系统的效果，避免和防止犯罪活动的发生。
此外，激光瞄准器还可以用于安防设备的安装和校准，提高监控设备的定位精度和效果。
第三，激光瞄准器在工业生产中也有着广泛应用。
它可以在生产加工过程中用于定位和瞄准，确保产品精度和质量。
例如，在焊接过程中，激光瞄准器可以辅助焊接工人对焊缝进行准确定位，提高焊接工艺的质量和效率。
在机械加工中，激光瞄准器可以对加工零件进行瞄准和定位，提高加工精度和生产效率。
此外，激光瞄准器还可以用于激光打标、激光切割和激光雕刻等工业应用。
第四，激光瞄准器在医疗领域也有着重要的用途。
它可以用于激光手术和激光治疗。
激光手术是一种精确、无创和低创伤的手术方式，可以用于眼科手术、皮肤整形、血管瘤治疗等。
激光瞄准器可以帮助医生准确定位和瞄准手术器械，进行精确的操作。
激光治疗是一种非侵入性的治疗方法，可以用于皮肤疾病、神经病理和肿瘤治疗等。
激光瞄准器可以帮助医生对准治疗区域，确保激光能量准确、有效地照射到病变组织。
最后，激光瞄准器还可以在娱乐和体育领域发挥作用。
激光非致命武器应用及发展浅析
激光非致命武器应用及发展浅析260研究与探索Research and Exploration ·理论研究与实践中国设备工程 2024.04（上）更低。
（2）热损效应。
目标被一定能量（或功率）的激光辐照后，其受照部位表层材料吸收光能而变热，从而引起目标物理状态的变化，这就是热损效应。
当人眼受到激光照射后，如果照射时间和强度超过一定范围，眼球的蛋白质就会因温度升高而发生改变，从而引起眼球的损伤。
可以通过控制发射激光的作用时长和发射能量，来避免这种现象的发生。
（3）光化学效应。
人的眼球组成分子在吸收了入射光后，在一定能量强度作用下，会产生化学反应，这就是光对人眼产生的光化学效应，这种反应是一种以光能为能量转移和转化手段的反应。
与热损效应不同，光化学效应会产生化学能。
低剂量的光照辐射，通常不会转化为化学能，会由眼球吸收后以热能形式释放出来；中等剂量的光照辐射，可以引起晶状体发生质变，尤其是会对视网膜产生永久损害。
2.2 激光对光电传感器的干扰压制机理激光对光电传感器的干扰压制，是一种电子对抗手段，在敌我作战时，可以根据需要选择使用不同能量密度的压制等级。
光电传感器因其具有灵敏度高、体积小、噪声低、响应度高等特点，在军事中得到了广泛应用。
常用的光电探测器有CCD 器件、微光像增强器、热成像探测器以及激光测距机、激光导引头或激光雷达用的激光探测器等多种类型。
激光对光电传感器的干扰压制作用，主要是利用其对光的高敏感性，需要较低的能量，便可使光电传感器因饱和而失效。
光电传感器经一定能量的激光辐照后，也会发生“闪光盲”效应，会造成探测灵敏度暂时性下降而不能正常工作；进一步增强激光照射，会导致光电探测器永久性失效，甚至产生的热应力作用会使光电探测器材料破碎。
3 激光非致命武器应用通过对激光非致命武器作用机理分析可以看出，可分为反人员激光非致命武器（致眩人眼型激光武器）和反传感器型激光非致命武器（“致盲”传感器型激光武器）。
激光武器的原理及应用
激光武器的原理及应用1. 激光武器的概述激光武器是一种利用激光技术进行攻击和防御的高科技武器。
激光武器的工作原理是利用激光束高强度聚焦、高能量浓缩的特性，将激光能量转化为热能或机械能，实现对目标的破坏。
激光武器具有射程远、精度高、反应速度快、无惯性等特点，因此在军事、安保、工业等领域具有广泛的应用。
2. 激光武器的原理激光武器的工作原理主要包括激光产生、激光放大、激光聚焦和激光照射四个过程。
2.1 激光产生激光产生是激光武器的核心过程，其基本原理是利用能级跃迁和光的受激辐射。
通过将电能、化学能或核能转化为光能，使得原子或分子内部能量差激发到临界点，达到激光发射的能量要求。
2.2 激光放大激光放大是为了增大激光的功率和强度，常用的方式是通过将激光束依次通过多个增益介质进行多次的受激辐射过程，使激光的光子数增倍，从而实现激光功率的放大。
2.3 激光聚焦激光聚焦是将激光束的能量集中到一个小区域内，以实现对目标的精确破坏。
常用的方法包括利用透镜或反射镜将激光束聚焦到目标上，使得激光能量密度达到足够高，从而实现破坏目标的目的。
2.4 激光照射激光照射是将聚焦后的激光束照射到目标上，使其受到破坏。
激光武器的照射方式可以是连续激光照射，也可以是脉冲激光照射，根据具体的应用需求进行选择。
3. 激光武器的应用领域激光武器具有许多优势，因此在多个领域有着广泛的应用。
3.1 军事领域激光武器在军事领域中被广泛应用于空军、海军和地面部队。
激光导弹、激光炮等激光武器可以有效地摧毁敌方战机、导弹和火炮等目标，提高军事作战的效率和成功率。
3.2 安全与防御领域激光武器在安全与防御领域中可以用于激光雷达、激光干扰装置、激光监控系统等设备的制造，实现对目标的远距离监测、干扰和保护，提供有效的安全保障。
3.3 工业领域激光武器在工业领域中应用广泛，如激光切割、激光焊接、激光打标等。
激光切割可以对不同材料进行高精度、高效率的切割，激光焊接可以实现材料的高质量焊接，激光打标可以实现产品的标识和追溯，提高生产效率和质量。
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第37卷 第3期 激光与红外Vol.37,No.3 2007年3月 LASER & I N FRARE D March,2007 文章编号:100125078(2007)0320204204战术激光武器的应用与分析张鸿雁1,徐 锦2,李言俊1,张 科1,徐世录3(1.西北工业大学航天学院,陕西西安710072;2.辽宁对外经贸学院,辽宁大连116052;3.东北电子技术研究所,辽宁锦州121000)摘 要:文章介绍了战术激光武器的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展战术激光武器的优势和重要性,重点探讨了几种战术激光武器的性能及其特点,最后论述了战术激光武器的应用与分析。
关键词:战术;激光武器;应用与分析中图分类号:T J95 文献标识码:AAppli cati on and Analysis of the Tacti cal Laser W eaponZ HANG Hong2yan1,XU jin2,L I Yan2jun1,ZHANG Ke1,XU Shi2lu3(1.College of A str onautics,North western Polytechnical University,Xi′an710072;2.L iaoning University of I nternati onalBusiness and Ecnom ics,Dalian116052;3.Northeast Research I nstitute of Electr onic Technol ogy,J inzhou121000,China)Abstract:The p r ocess of devel opment of the dactical laser weapon and equi pments in all countries over the world andits modificati on are described.The technique perfor mance and p r operties of several tactical laser weapon seekers areanalyzed;and the app licati on and analysis of the tactical laser weapon are discussed.Key words:tactical;laser weapon;app licati on and analysis1 引 言战术激光武器主要用于防空和反导作战,分战术防空和战区防空两种,对于战术防空武器,德国已经达到10k m处毁伤、20km处致盲飞机或导弹目标的水平,已在2000年装备使用。
美国非常重视战区防空武器的发展,主要用于对抗飞毛腿导弹等。
空军在波音747飞机上携载激光武器,用于拦截几百公里外的助推段导弹。
另外,也在研制小型机载或无人机载固体激光武器,用于拦截100～150k m处的助推段弹道导弹,最终目标增加到400～500km。
本文就战术激光武器的应用与分析作进一步的研究和探讨[1]。
2 战术激光武器战术激光武器的分类很多,主要有陆军战术高能激光武器、机载激光武器、天基激光武器等[2]。
2.1 陆军战术高能激光器战术高能激光先进概念技术演示计划尽最大可能地使用了现有的装置和技术。
氟化氘激光器的光学系统采用了非制冷单晶硅发射镜,瞄准—跟踪器采用了美、以几家公司已研制出来的光束定向器、光束校准—稳定系统、离轴跟踪器、共用孔径跟踪器等,火控雷达是以色列的“青松”雷达,但软件做了少量修改。
战术指挥组件以前方地域防空C3I系统为基础。
为了将来能够改进,TR W公司采取了一些措施,如设计的电源可提供比初期要求多50%的电能、瞄准—跟踪器有三个自由度等。
战术高能激光先进概念技术演示器被组装到8个集装箱中,其C3I 子系统可全自动、半自动或在人工控制下运转。
该激光器射程为7～10k m,目标捕获、跟踪、分类、识别、标示直至射击的全部交战过程仅用7s。
在射击前,指挥官有2s的目视识别时间,并能在几毫秒内切断光束[3]。
美陆军机动战术高能激光器采用非制冷光学系 作者简介:张鸿雁(1971-),女,高级工程师,在读工学硕士学位,研究方向为无源干扰,控制与仿真。
收稿日期:2006207206;修订日期:2006208229统,使装置的尺寸显著减小。
非制冷光学系统稳固地安装在底座上,因此系统从一个位置移动到另一个位置时不必重新校准。
该系统可装载在几个由卡车半拖车运送的12.19m(40ft)长的国际标准集装箱中移动。
陆军空间与导弹防御司令部已在研究更小的机动型战术高能激光器,很可能部署到韩国。
研究工作可能集中在固体激光器方面。
固体激光器足够小,以致能安装在高机动性多用途轮式车之类的车辆上。
陆军几个机构联合提议,将增强型区域防空计划推进到概念确定阶段,并作为主要防御采办计划中的候选方案。
增强型区域防空计划将采用一组安装在通用平台上的定向能和/或动能武器,对付火箭弹、追击炮弹、榴弹炮弹、无人机和其他空中、导弹威胁,保护机动部队。
劳伦斯・利弗莫尔国家实验室在2003年交付了100k W的激光器。
10k W实验装置采用闪光灯驱动的掺钕玻璃盘,脉冲能量500J,脉冲持续时间约0.35ns,脉冲重复率20Hz。
100k W样机采用二极管泵浦阵列,脉冲能量也是500J,但脉冲持续时间0.5ns,重复率200Hz。
2.2 机载激光武器美国的机载激光武器安装在大型宽机身波音747飞机上,以高能化学氧碘激光器为基础,主要用于拦截助推段的战区弹道导弹,如“飞毛腿”导弹,并有能力完成其他任务,如防御巡航导弹、压制敌方防空、保护高价值的空中资源、成像监视等[4]。
美国的机载激光武器将按以下工作方式作战:机上的9个红外搜索—跟踪传感器探明360°视场内的导弹羽烟;从机上转塔发射跟踪器/照明器激光,照亮导弹助推器头部,并建立初始跟踪;启动信标/照明器,在导弹燃料舱上标出一个小光斑,给出未来杀伤激光的通道;机载波前传感器感知大气紊流造成的波前畸变,并将预畸变信号送至可变形反射镜;机载可变形反射镜使杀伤性高能激光束预畸变,然后发射出去,激光束通过大气后,在目标上聚焦,将目标摧毁。
装载激光武器的波音747飞机将在12k m的高空巡航,在250k m以上的距离上与战区弹道导弹交战。
机上将携带红外搜索—跟踪系统、光束控制/发射控制系统、兆瓦级化学氧碘激光器以及低能激光照明器。
机头转塔中装有可控制的1.5m望远镜。
机上将携带足够40次交战用的激光燃料。
在氧化碘化学激光基础上,研制的机载激光武器的任务是用来摧毁助推段的战术导弹和战役-战术导弹,这种激光的最大优点是波长小,输出功率大。
并且激光仪器是模块式的,简化了安装程序,有利于维修和改装。
2.3 天基激光武器天基激光武器的激光器项目设计在700～1300k m的高度部署20～40颗卫星,每颗卫星将携带捕获、跟踪和瞄准系统以及高能激光器。
捕获、跟踪和瞄准系统使用低功率目标照明器,工作方式类似于机载激光系统。
高能激光器射程3000km以上,储存的燃料能与大约100个目标交战。
天基激光器系统打算攻击处于助推段的弹道导弹,可提供全天候连续全球覆盖能力,而且不需要事先知道发射点[5]。
美国防部认为,太空激光武器是用来摧毁洲际导弹、助推阶段的战役—战术导弹最有效的武器,并且能在百到几千公里的距离上摧毁空中和太空中的任何其它目标。
美国科研局在导弹防御计划中关于这个问题主要从事两个方面的工作:研制高能化学激光和研制识别目标、跟踪目标系统、目标制导系统以及火控系统等。
美国科研局设计的未来太空激光武器如下:太空激光武器的激光介质能连续发光200～500s,激光波长为2.7μm,激光功率为5～10MW,轨道高度为800～1000k m,倾斜角为40°,一颗卫星的履盖面积为地球表面积的1/10,航程为4000～12000km,发光直径为0.3～1m,最大射程为3000m,一次射击时间为10s,平均瞄准时间为1s,质量为3.5万kg,整个系统由20颗卫星和10个轨道镜组成。
美国导弹防御局制定了研制太空激光武器的计划,分以下几个阶段进行:第一阶段 实施ALE计划,主要内容是把激光“阿尔法”与发光仪器LODE进行集成;目前美国的TR M公司已经研制出了氟化氢高能化学激光“阿尔法”,是在1991年开始研制的。
此外,还研制出了发光仪器LODE,LODE上装有直径为4m的圆镜LAMP。
截止到1994年末,按照AL I计划,进行了大约10次的“阿尔法”发光实验。
在1996年又重新进行了一次发光试验,试验结果发光持续时间为5s。
在2000年3月进行了第22次太空实验,发光持续时间达到了6s;第二阶段 把目标识别、跟踪、制导系统与火控系统进行合成试验;在2001年初使用新型的目标识别、跟踪、制导系统与激光调整系统进行了实验;第三阶段 组建太空激光武器的演示模型,并进行地面和飞行试验。
在1999年2月导弹防御局与公司集团(波音、洛・马、TR W)签订了1.27亿美502激光与红外 No.3 2007 张鸿雁 徐 锦 李言俊等 战术激光武器的应用与分析元的合同,组建太空激光武器演示器并进行最后阶段的综合太空试验I FX计划,用以检验这种激光武器摧毁导弹的能力。
I FX计划中激光系统的实验部分由T RW公司负责,同时负责研制、生产激光控制系统,主镜控制系统,以及研制超声冷却剂HY LTE。
I FX计划中的目标识别、跟踪及目标制导系统计划尽量用联营公司为机载激光武器研制的同类系统。
I FX实验原计划持续到2012年结束,实验的目的是检验太空激光武器识别目标、跟踪目标以及目标激光制导的能力、激光控制能力,打算在实验中使用在HABE计划中研制的高空气球为载体,气球预计在2004～2005年进行生产。
在实验成功的条件下,美国导弹防御局和美国空军计划签订附加合同,进行最后阶段的综合太空实验I FX,空军专家表示计划将在2013年完成。
在实验准备阶段还计划研制新型自动冷却喷口,喷口的作用是向共振器内喷射激光介质,要求使用新型喷口能提高输出功率的30%。
还计划研制硅状镜的生产工艺。
并且由洛・马公司负责卫星的设计。
太空激光武器还存在许多尚未解决的难题,包括:如何把大型的激光装置送入轨道,主要原因就是发光装置主镜的直径过大,解决的主要办法是研制能在运载火箭的货舱内放得下的折叠式主镜,并且在太空激光武器进入预定轨道后能自动打开。
还有一个问题就是,如何向轨道上的太空激光武器补充化学介质,在将来激光武器使用的都是化学激光,没有介质就不能发生化学反应,也就不能产生激光。