激光在军事上的应用
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。
_激光技术的军事应用

激光制导是用来控制飞行器 飞行方向,或引导兵器击中目标 的一种激光技术[2]。激光制导的 基本原理是: 用激光器发射激光 束照射目标,装于弹体上的激光 接收装置则接收照射的激光信号 或目标反射的激光信号,算出弹 体偏离照射或反射激光束的程 度,不断调整飞行轨迹,使战斗 部沿着照射或反射激光前进,最 终命中目标。
2) 连续波激光测距 连续波激光测距机通常采用 相位法进行测距,其原理是首先 向目标发射一束经过调制的连续 波激光束,光束到达目标表面后 被反射,通过测量发射的调制激 光束与接收机接收的回波之间的 相位差,可算出目标与测距机之 间的距离。连续波激光测距机的 测距 精 度 高,可 达 到 2 mm。因 此,连续波激光测距机大多用来 对合作目标进行较为精确的测 量,如用作自动目标跟踪系统中 的精密距离跟踪( 如对导弹飞行 初始段的测距和跟踪) 、大地测 量等。 2. 1. 2 激光雷达 激光雷达是以发射激光束探 测目标的位置、速度等特征量的 的探测系统[2]。向目标发射探测 信号( 激光束) ,然后将接收到的 从目标反射回来的信号( 目标回 波) 与发射信号进行比较,做适 当处理后,就可获得目标的有关 信息,如目标距离、方位、高度、 速度、姿 态,甚 至 形 状 等 参 数, 从而对飞机、导弹等目标进行探 测、跟踪和识别。 1) 激光雷达的特点 激光雷达由于使用的是激光 束,工作 频 率 较 微 波 高 了 许 多, 因此,带 来 了 很 多 特 点,主 要 有: 分辨率高: 激光雷达可以获 得极高的角度、距离和速度分辨 率。 通 常 角 分 辨 率 不 低 于 0. 1 mrad; 并 可 同 时 跟 踪 多 个 目 标; 距离分辨率可达 0. 1 m; 速度 分辨率能达到 10 m / s 以内。激光 雷达最适于远距离高分辨率成像。
激光制导技术

激光制导技术激光制导技术(Laser Guidance Technology)是一种通过使用激光束对目标进行精确引导的技术。
在各种应用领域中,激光制导技术已被广泛采用,特别是在军事和航天领域中,其在精确打击和导航方面的作用不可忽视。
本文将介绍激光制导技术的原理、应用以及未来的发展趋势。
一、原理激光制导技术通过使用激光束对目标进行引导和定位。
激光束可以被精确地聚焦到目标上,通过反射或散射来获取目标的位置信息。
激光传感器将目标反射回来的激光信号进行接收,并根据接收到的信号进行精确的计算和分析。
通过与预先确定的目标坐标进行比较,系统可以准确地计算出目标的位置和位置偏差,从而进行精确的制导。
二、应用激光制导技术在军事和航天领域中有着广泛的应用。
在军事方面,激光制导技术被广泛用于制导导弹、导航系统和无人机。
激光制导导弹可以通过精确的激光束进行引导,实现精确的目标打击。
导航系统中的激光制导技术可以提供高精度的定位和导航功能,使军事装备能够在复杂环境中快速准确地定位和行动。
激光制导技术还可以应用于无人机系统,使其能够在无人操作的情况下进行精确的导航和打击任务。
在航天领域,激光制导技术可以用于轨道飞行器的精确定位和姿态控制。
激光束可以通过与地面、卫星或其他天体进行精确对准,提供精确的定位信息。
激光制导技术还可用于卫星通信和测距任务,提高通信的准确性和稳定性。
三、发展趋势随着科技的不断进步,激光制导技术也在不断发展。
未来的激光制导技术将更加精确、高效和智能化。
一方面,激光束的聚焦技术将进一步提高,可以实现更小的束斑和更长的聚焦距离,从而提高制导的精确度和作战距离。
另一方面,激光制导系统将与其他导航和打击系统进行更加高效的融合,实现多个系统间的协同作战,提高整体性能和作战效果。
另外,随着激光技术的不断发展,光纤激光器和半导体激光器等新型光源将逐渐替代传统的固体激光器,实现更小型化、高可靠性和高输出功率。
这些新型光源的应用将进一步推动激光制导技术的发展。
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。
物理学与军事技术物理学在军事武器与装备中的应用

物理学与军事技术物理学在军事武器与装备中的应用随着科技的不断进步,物理学在军事领域的应用越来越广泛。
物理学与军事技术的结合使得军事武器与装备的研发更加先进、高效、精确。
本文将探讨物理学与军事技术在军事武器与装备中的应用。
一、雷达技术的应用雷达技术是军事武器与装备中的重要组成部分。
通过利用电磁波的特性,雷达技术能够实现远距离探测、目标识别与跟踪等功能。
例如,军事雷达可以用于侦测敌方飞机、舰船以及导弹发射等。
物理学理论与电磁波的研究为雷达技术的发展提供了坚实的基础,促进了雷达技术在军事领域的应用与推广。
二、激光武器的研发与应用激光技术是物理学在军事武器与装备中的重要应用之一。
激光武器具有高精度、高能量、高输出功率等特点。
例如,惯性约束聚变激光武器可以在极短的时间内产生极高的温度和压力,实现核聚变反应,具有极高的杀伤性和破坏力。
激光雷达可以用于目标探测与跟踪,提高战场情报的获取能力。
激光导弹也被广泛应用于航空航天领域,具有高精准度和高杀伤力。
三、红外成像技术的应用红外成像技术是利用目标辐射出的红外辐射能量进行成像与探测的技术。
军事装备中的红外成像技术主要包括红外热像仪和红外探测器。
红外热像仪能够实现远距离探测、目标识别与跟踪,对夜间作战以及隐蔽目标的探测具有重要意义。
红外探测器则广泛应用于导弹预警系统、航空飞行器目标探测等领域。
四、电磁弹射技术的应用电磁弹射技术是物理学在航空航天领域的重要应用之一。
传统的航空母舰使用蒸汽弹射器来发射飞机,而电磁弹射技术则采用电磁力来发射飞机。
相比于蒸汽弹射器,电磁弹射技术具有更高的发射速度、更大的加速度以及更好的调控能力。
这使得飞机能够更快地起飞并携带更多的武器与燃料,提高了作战技术与飞行性能。
五、精准制导技术的发展精准制导技术是军事武器与装备中的重要技术,在提高军事打击精准度以及减少误伤方面发挥着重要作用。
物理学的发展为精准制导技术的研发提供了基础。
例如,GPS导航系统通过利用地球的引力场来测定位置,能够精确导航并实现精准打击。
激光在国防军事方面的应用

激光原理论文**:***学号:2014326690014班级:应用物理(1)班指导教师:楼益民2016年11月制激光在军事国防中的应用摘要自从进入21世纪以来,科学技术的不断发展催生了一批批的高新技术产业,使得军事界发生了一场重大的军事变革,从近年来爆发的现代高科技局部战争可以看出:军队逐渐在由“体能型”向“智能型”的方向发展;由纯粹的兵器对抗向作战体系之间的对抗的方向发展;由单纯的防守型向攻防兼并型方向发展;由临空、近距离作战向防区外远距离作战发展,因此未来的战争对制导武器的发展提出了更高的要求:必须建立完善的作战系统,具备在复杂的气象和电磁环境条件下以及在更远的射程上对不同目标精确打击能力[1]。
激光武器作为20世纪重大发明之一,自1960年首次问世以来,经过半个世纪的发展,科学家不断地攻关克难,最终激光技术从原理、实验手段到制备工艺系列流程日趋成熟,发展极为迅猛,并且为科学技术进步与经济发展做出了极大的贡献[2]。
作为一门新颖的科学技术,其发展之快已经渗透到了各个领域,对物理学、化学、生物学、医学、工艺学、园艺学以及检测技术、通信技术、军事技术等都产生了深刻的影响。
众所周知,重大的科技成果首先是应用于军事,而激光技术也不例外,其军事应用效果显著,在雷达侦查、激光测距、定向能武器、导弹制导、航空航天、电子对抗、激光隐身、激光通信等方面的应用使得军队智能化程度大幅提升,同时信息战争也站上了历史的舞台。
回望过去十几年间发生大大小小的局部战争可见,国防建设中军队信息化发挥了巨大的作用,在战况紧急的战场上能否迅速准确地获取敌人的信息是决定胜败的关键。
基于科索沃、越南、海湾等现代战争中美国军队的表现和经济实力,我国逐渐加快了军队现代化的进程,促进军队智能化,更具机动性和应变性。
结合国内外的激光军用状况作了一些报告,并对激光的军事应用前景作了分析。
关键词:激光技术激光制导干扰对抗国防军事发展前景引言科技发展迅猛的时代,任何高新技术的应用首选舞台都离不开军事领域,激光器等技术均已日趋成熟,激光日益受到各大军事强国的重视,并且有望成为未来军事技术发展中最为活跃的领域之一。
浅谈激光技术的军事应用

浅谈激光技术的军事应用作者:李冬妹来源:《文存阅刊》2020年第19期摘要:本文通过激光知识在军事中的应用实例,解释基础理论在军事技术发展过程中所发挥的作用。
用通俗易懂的语言对激光知识及其在军事方面的应用进行了科普性的阐释。
关键词:受激輻射;光放大;激光器;军事;武器正如恩格斯所说,一旦将科学技术发展用于军事技术上,会引起作战方式的变革。
激光技术的发展不但为国防上提供了更为先进的武器装备,更重要的是引起军事思想的深刻变革。
一、激光及其产生爱因斯坦将光和原子相互作用归结为三个基本过程,自发辐射、受激吸收、受激辐射。
普通光源发光是自发辐射。
原子吸收了外界的能量后从低能态跃迁到高能态,正所谓平平淡淡才是真,脚踏实地的感觉是最好的,高能态是不稳定的,因此一瞬间就会自发地跃迁到低能态上,同时把能量以光的形式释放出来(发射光子)。
激光的发光机理和普通光源不同,是受激辐射。
在自发辐射前,原子受到能量为两个能级能量差的外来光子的刺激作用就可能从高能态跃迁到低能态,同时发射一个和外来光子完全一样的光子,就如同克隆一样,这就是受激辐射的过程。
激光发射原理的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点:单色性好、相干性好、方向性好、能量集中。
(1)单色性好光的颜色是由频率或波长决定的,颜色不同本质上是波长或频率不同。
波长或频率范围越小,颜色越纯,单色性越强。
激光频率或波长范围很小,成为世界上最好的单色光。
(2)相干性好普通光满足一定条件才会发生干涉现象,产生激光的过程决定了激光容易发生干涉现象。
全息照相就是利用这一特点。
(3)方向性好普通光射向四面八方,根本谈不上方向性。
普通光方向性最好的要数探照灯了,假定光强足够大,照到月球上光斑6000公里以上。
激光从地球传播到月球,光斑不过两公里。
人们利用这一特点准确地测出了地球到月球的距离。
(4)亮度高激光亮度比太阳高出百亿倍,这样高的亮度是普通光无法比拟的。
激光是现代最亮的光源,迄今为止,唯有氢弹爆炸瞬间的强烈闪光才能与之相比。
张召忠 激光陀螺在军事上的运用

激光陀螺在军事上的运用l 张召忠游客尊敬的长官:很久之前,就把您当作偶像,今天看到您的博客,我很高兴,因为终于能有机会与您做近距离接触。
您的节目我期期都看,您的文章我也很喜欢,印象最深的是有一年您在《兵器知识》上发表的一篇有关激光陀螺的文章,严谨的措辞,周密的论证让我佩服得五体投地。
记得伊拉克战争结束后,网络上有很多鼠目寸光之辈攻击您,我还和那些攻击您的人展开了论战!记得那时2004年吧,您在接受央视记者采访时说过,“中国已经几十年没有打过仗了”,另外,在当今信息化时代的大背景下,单一的信息来源渠道必然令人在某些情况的判断上差生错觉,这些都是很正常的事情。
眼下,中央军委审时度势,大抓军事训练,大搞军事斗争准备,我们坚决拥护领袖的英明决策,“国虽大,好战必亡;国虽安,忘战必危”!我有个小小的请求,您在每周的节目中总是和专家在探讨战略层面的问题,我想假如可能的话,能不能在今后的节目中也谈谈战术层面的问题,比如:人民军队在完成由机械化向信息化跨越式发展的同时,是否也应该对现行的指挥管理体制进行相应调整,以适应新的战争环境的要求。
向尊敬的长官敬礼。
at 2007-06-17 14:13:22张召忠:谢谢你对我的长期关注。
我早期研究武器装备和科学技术比较多,所以在80年代和90年代初期那段时间我撰写了很多这方面的文章,有些文章比较专业,比如你说的《激光陀螺》的文章。
我费了很大劲才把《激光陀螺》这篇文章给找出来,现在贴在下面,供大家阅读。
在对科学技术和武器装备发展问题研究了十几年以后,我就逐渐转向战略问题和作战问题的研究,武器装备的关注点主要是作战运用,虽然对武器装备本身也有一些关注但不是太多了。
你对《防务新观察》节目的意见也是我们经常面临的一个问题,你讲的很对,我们的关注点虽然需要有一些战略方面的问题,但也要对一些战术层面的、武器装备层面的东西进行一些具体的解读。
但是,电视节目要考虑收视率,如果太具体了就怕收视率受影响。
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激光在军事上的应用
激光,是一种自然界原本不存在的,因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。
物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说,即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。
众所周知,任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。
当处于低能级上的粒子(原子、分子或离子)吸收了适当频率外来能量(光)被激发而跃迁到相应的高能级上(受激吸收)后,总是力图跃迁到较低的能级去,同时将多余的能量以光子形式释放出来。
如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的(自发辐射),此时被释放的光即为普通的光(如电灯、霓虹灯等),其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。
但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来(受激辐射),被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致,这就意味着外来光得到了加强,我们称之为光放大。
显然,如果通过受激吸收,使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多(粒子数反转),这种光的放大现象就越明显,这时就有可能形成激光了。
它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现激光经过40多年的发展,从机理到原理,实验手段到制造工艺都已逐步成熟。
由于激光具有高亮度,强方向性,好的单色性,因此激光在军事领域得到广泛的应用。
其主要应用有:
一激光武器
激光武器用于杀伤敌重武器装备时,需要较高的能量,通常称为高能激光武器或称激光炮。
激光炮的威力强大,命中率极高。
由于强激光束具有很强的烧蚀作用、幅射作用和激光效应,因而对武器装备具有很大的破坏力。
激光武器可以破坏制导系统、引爆弹头和毁坏壳体、拦击制导炸弹、炮弹、导弹、卫星、飞机、巡航导弹和破坏雷达、通信系统等。
激光摧毁卫星可由地面、空中和空间进行。
激光武器用于杀伤敌方人员和破坏某些仪器设备时,所需发射的能量一般要求不高,称为低能激光武器,它主要使敌方人员致盲和使某些光电测量仪器的光敏元件受到破坏甚至失效,或可用来在城市、森林大面积点火。
二激光制导
激光制导具有投掷精度高、捕获目标灵活,导引头成本低、抗干扰性能好、操作简单等优点。
目前已有大量激光制导武器装备部队,其主要制导方式有:
1 半主动制导。
即由地面部队或飞机发射激光照射目标,被制导的武器上装有激光寻的器,接收目标被照射后散射回来激光,从而自动控制武器寻向目标。
2 主动制导。
把激光目标指示器和激光寻的器同时装在武器上,目标指示器不断地向目标发射激光,寻的器自动接收目标散射回来的激光,将武器寻向目标。
3 波束制导。
当目标出现后,发射攻击导弹,同时制导站不断发射红外激光束,装在攻击导弹尾部的4块对称的红外接收器,不断接收制导波束,使导弹沿着激光波束飞行,如有偏差,4块接收器收到的信号大小不一,弹内自动控制系统就纠偏,使导弹沿激光波束中心寻向目标。
激光制导可同时攻击多个来袭目标,即把激光信号经过编码以数个指示器分别控制数枚导弹,打击来袭目标。
三激光测距
激光测距的原理如同微波雷达测距一样,但激光测距与普通测距相比,具有远、准、快、抗干扰、无盲区等优点。
激光测距在常规兵器中已广泛应用,有取代普通光学测距的趋势。
根据所发射激光状态的不同,激光测距分为激光脉冲测距和连续波激光测距,后者根据起止时刻标识的不同又分为相应激光测距和调频激光测距。
四激光雷达
激光雷达是现代激光技术与传统雷达技术相结合的产物,它像传统的微波雷达一样,由雷达向目标发射波束,然后接收目标反射回来的信号,并将其与发射信号对比,获得目标的距离、速度以及姿态等参数.但是它又不同于传统的微波雷达,它发射的不是微波束,而是激光束,使激光雷达具有不同于普通微波雷达的特点。
五激光侦察对抗
激光侦察在军事上占有十分重要的地位。
利用激光技术进行多光谱摄影(全息摄影),可以识别伪装目标。
由于各种物体对各种光的吸收和反射能力不同,可以在底片上引起不同感光反应而实现对目标的侦察。
激光对抗可对激光测距进行欺骗,使其无法测定其真实距离或使导弹改变弹道。
激光对抗还可对激光进行干扰。
六激光报警
激光报警是报警系统在正常工作时,设置在远处隐蔽的激光装置发出不可见光,射向接收端的硅光电管上,若正常接收则整个系统平安无事;若激光被阻挡,则接收端收不到激光,说明有情况,报警系统发出报警,从而达到警戒的目的。
报警系统可以对交通要道、机场和仓库等重要军事设施进行秘密监视。
七大气激光通信
大气激光通信因其波长短,发散角小,所以天线可做得很小,但大气通信易受天气、地形、地物等的影响。
这种通信常用于空间载体间的通信(包括飞机对飞机、卫星对卫星、飞船对飞船等),因为空间载体通信不存在影响传光的诸多因素。
对海军来说,激光对潜通信尤为重要。
现代战争是高技术战争,科技实力直接决定着战争的胜负。
相信在不断的探索与科研中,激光的优越性会让它在未来的发展上有更广阔的舞台。