高能激光武器
高能激光武器
编者按:本文发表于美国《联合部队季刊》2012年,作者为美国海军陆战队少校亚伦?安杰尔。作者介绍了美军在激光武器发展方面取得的进展,设想了激光武器用于部队防护的性能优势,以及投入实战前的技术挑战。他还指出,高能激光武器尽管是高度精确的,但仍然存在附带伤害,需要加以关注。编译本文仅供参考。
当前,激光常常被用于引导精确制导弹药摧毁敌目标,试想一下,如果激光指示器的能量足够大,就能在不使用传统弹药的情况下直接使目标丧失功能,这也就是高能激光武器。与传统弹药相比,高能激光武器摧毁目标的速度更快、精度更高、隐蔽性更强,且广泛适用于地面、天空、海洋和太空等各种作战空间。防御性高能激光武器能够击毁间瞄武器发射的弹药,如火箭弹、炮弹和迫击炮弹等,以及飞行器、水面舰艇、车辆甚至是弹道导弹。攻击性高能激光武器能够执行空中作战支援甚至战略突袭任务。在未来战争中,高能激光武器将装备于联合作战部队的各个单位,显著增强军事目标、民用基础设施和居民的防护能力。
高能激光武器的定义
通常来说,功率超过1千瓦的激光器才被称为军用高能激光。目前绝大多数正在发展、测试的战术级军用激光器功率都在几十至100千瓦之间,而战略级应用功率可能高达数千千瓦。事实上,功率不足1瓦特的激光指示器在1秒钟之内就能对人类眼睛造成永久伤害,而平均输出功率在0.3~1千瓦之间的激光器则普遍应用于工业切割。相比之下,以上几个例子中激光器的功率要远远低于目前正在接受测试的军用高能激光器,这也从另一个方面说明军事应用级高能激光具备巨大的潜在杀伤和破坏能力。高能激光的另一种通用衡量标准取决于其单一脉冲的能量是否超过30千焦耳。实际上,强度超过每平方厘米0.2~0.4焦耳的激光脉冲只需要10纳秒就会对人类皮肤造成灼伤,而对于没有装甲防护的飞行器和导弹,每平方厘米10千焦耳的激光照射可在0.2秒内对其结构造成破坏。
在强大辐射和脉冲能量作用下,高能激光可以在作战行动执行后数秒内对目标产生强大热效应。理想的交战时间为2~4秒,在某些情况下,高能激光可能只需要不到1秒钟的时间就能实现预期的效果。在如此短暂的交战时间内,高能激光能够:
(1)引爆目标内部的高性能爆炸物。一旦其内部高性能炸药受热超过自点火温度或是燃料温度超过燃点,目标自爆而被摧毁;
(2)击穿目标关键部位表层(如飞机机翼、水面舰艇外壳或者车辆轮胎),使目标遭到严重破坏或是失去重要作战能力;
(3)点燃目标关键部位或是外表,至少起到暂时干扰作用;
(4)通过暂时或永久破坏目标传感器使其光学或控制系统失效。
总而言之,无论是引爆、击穿、灼烧或致盲目标,高能激光的热效应都能在极短时间内对目标造成严重破坏。
此外,高能激光的速度优势也超越了绝大多数传统武器系统和弹药。以光速运行的高能激光几乎只需要“零飞行时间”就对目标造成破坏。这种几乎同步摧毁目标的作战能力实际上剥夺了敌人所有的反应时间。因此,高能激光在固定的时间周期内能够比传统武器系统攻击更多目标。
高能激光另一显著优势是远程精确性。精确是激光的本质属性,其在外科手术中的应用已经充分说明了这一点。如果将在手术室中的医疗激光器的输出功率放大并将其置于战场上,所谓的“外科手术式打击”就将被赋予全新的意义。然而,对在广阔战场空间不断移动的目标实施外科手术式精确打击还需要同样高度精确的瞄准设备。为了解决这个难题,诸如高分辨率激光雷达和高功率相控阵发射/接收模块等先进装备正处在研制和开发之中,用以增强远程发现、识别和追踪目标的精确性。 最后,高能激光武器的隐蔽性还能在战场上产生强大心理影响。大多数激光处在肉眼看不到的频谱范围内,这使得敌人即便在遭到高能激光武器打击后,可能也无法立即发现是谁用什么样的手段实施了攻击。事实上,当目标发觉受到激光照射时,可能已经没有任何时间做出规避反应了。为了减轻激光武器的威胁,目标可能会有意识地采取一些措施,包括不断变换速度、高度和姿态;采取反击行动;或者是机动到隐蔽位置等。然而,即使认识到高能激光武器的威胁,但由于高能激光武器在“发射”时不会产生任何烟雾或闪光,敌人可能也无法发现其具体的部署方向和位置,因而难以有效执行规避行动。
激光武器的应用前景
同时具备高速、精确和隐蔽三大特性,高能激光武器应用于未来战场的趋势已不可逆转。2008年,美国陆军与波音公司签订高能激光技术验证器项目合同,标志着其正式承认高能激光武器在未来战争中的巨大潜力,而且明确指出高能激光武器将填补多种作战能力空白:
(1)击毁处在飞行状态中的火箭弹、炮弹、迫击炮弹、反坦克导弹和肩扛式地对空导弹等;
(2)实施超精确打击,并将附带伤害控制在极低甚至为零的程度;
(3)破坏可见光或红外传感器; (4)远距离排除地雷或是清除其他武器威胁。
2009年,美国海军陆战队负责作战开发与整合工作的副司令乔治?弗林中将正式承认了固体激光技术取得的进步,称其“飞行时间近乎为零、射击成本低廉并且连续发射次数几乎无限的能力,足以抵御低空无人飞行系统造成的威胁。”从陆地、海洋、天空到太空,高能激光武器几乎在所有作战空间都有着广泛的部署前景。
作战背景想定
2020年12月,A国发动了一系列威胁B国安全的军事行动。AB双方关于岛屿领土和海上边界的国际争端不断升级。A方面扩大了其位于东、西部海岸地区海军基地舰队的规模,并部署了大量鱼雷艇、导弹艇和巡逻艇守卫东、西部海岸。根据过往商船提供的情报,这些舰艇频繁出现在海岸线以外10~30海里的地区。A空军还增强了海岸地区空中巡逻力度,陆军也有向南机动的迹象。A似乎要通过形成统一指挥下的有限军事行动态势,诱使B首先向其发动攻击,然后发动迅速而猛烈的反击。
战斗场景1: 2020年12月1日,A军队利用部署在本土的170毫米和152毫米大口径火炮向YP岛地区发动袭击。在陆地和海上激光防御系统的拦截下,A军发射的共约100枚炮弹中实际上只有50枚着地爆炸,而且没有造成任何人员伤亡和关键基础设施损失。在此之前,为保护YP岛地区的人口中心和商业港口,美国陆军已经在岛上部署了陆地激光防御系统(LLDS)。此外,隶属于美国海军“乔治?华盛顿”航母战斗群的舰艇最近也升级了海上激光防御系统(MLDS),能够为军舰和特定地区提供针对火箭弹、导弹和无人机的防御。就在12月1日这一天,由陆地激光防御系统和海上激光武器系统共同组成的防御网络成功引爆了所有瞄准YP岛城市和港口目标的火箭弹和炮弹。 为应对火箭炮、榴弹炮和迫击炮等武器的威胁,美国地面部队已经将部署高能激光武器系统的计划提上日程。事实上,诺斯罗普?格鲁曼公司研制的“天空卫士”激光防御系统也已被证实具备在5千米范围内有效抵御此类威胁的能力。此外,机动战术高能激光武器系统代表着相关技术的更高发展水平,作为一种点防御武器,该系统可以部署到基地、重要作战节点或是人口中心等地区。在测试中,机动战术高能激光系统成功击毁了28枚122毫米和160毫米“喀秋莎”火箭弹和大量炮弹,甚至对于迫击炮齐射也有很强的防御能力。这套体积与集装箱相当的系统被集成在1台半挂车上,能够随远征部队机动部署,以保护军事单位、民用基础设施和人员。此外,雷声公司还研制了一种能够击毁各类炮弹和飞行器并可用于近程防空的高能激光武器。2006年6月,雷声公司为其“密集阵”近距离武器系统加装了高能激光模块。这种被称为“激光区域防御系统”(LADS)的高能激光武器配有1部功率为20千瓦的光纤激光器和1部安装在平台上的照射指挥仪。在测试中,激光区域防御系统成功在550米的距离上引爆了1枚迫击炮弹。M-THEL和LADS都可用于战术行动,执行消除各类火炮威胁的终端防御任务。
高能激光武器还能够用来防御敌人的攻击型飞机。2008年12月的测试中,波音公司成功利用其“复仇者”防空系统的千瓦级激光武器击落了1架无人机。当时,该系统成功发现、追踪并瞄准了3架小型无人机,并利用高能激光“在与战术行动相关的距离范围内”将其中1架的机体灼穿,造成其坠落。尽管这次实验成功只能视作无人机防御系统取得的一点进步,但其预示了部署于远征部队的机动高能激光防空能力,将能更好地保护关键基础设施安全甚至可以替代战术护航任务的作用。
战斗场景2:2020年12月2日,A军一艘导弹艇在距离B军某海军基地约20海里的海域向美国海军“诺曼底”号发射了2枚舰对舰导弹。发现这一情况后,美国海军“维克斯堡”号立即启动了2套MLDS,只用了6秒时间就在导弹接近“诺曼底”号之前将其全部引爆。与此同时,“诺曼底”号也手动操作MLDS搜寻A军导弹艇,20秒后,该导弹艇因其引擎被激光击中而起火爆炸。
高能激光武器在海上防御方面也有巨大潜力。2010年6月,雷声公司推出了安装激光模块“方阵”系统的海上版本,美国海军称其为激光武器系统,在模拟海上遭遇作战的情况下该系统成功将1架代表威胁的无人机击落。在距今更近的2011年4月10日,美国海军利用高能激光将数海里外1艘小船的引擎引燃,再次展示了高能激光的作战潜力。此外,海上高能激光武器系统因其近乎无限的射击次数在后勤补给方面具备显著优势,相比之下,传统“密集阵”系统每分钟要消耗3000~4500发20毫米子弹,而高能激光武器所需的高压电力舰艇本身就能提供。
战斗场景3:在某海海域上空,从“乔治?华盛顿”航母上起飞的1架F/A?C18“超级大黄蜂”战斗机被可能与“萨姆-2”导弹发射器联动的陆基“扇歌”雷达发现。与此同时,“超级大黄蜂”的机载空中激光防御系统立即启动搜索雷达位置,并在“萨姆-2”导弹发射之前将其压制。
针对地面目标的空中支援行动也能够得到高能激光武器的加强。不同于地面部队,飞行员能够“鸟瞰”整个战场因而受地形因素影响较小,但植被因素会严重削弱其视野上的优势。尽管如此,飞行员还是能够经常用到直瞄高能激光武器执行攻击性空中支援任务。目前,美国空军已经提出了先进战术激光概念(ATL),并将实验设备安装在C-130“大力神”上,未来装备的其他机型还包括V-22“鱼鹰”(Osprey)等。ATL的设计目标是使用百万瓦特级高能激光器执行近距空中支援任务。2009年9月,ATL系统只用了8秒就击穿了1部静止的无人车辆,而此次“射击”的高度和距离等数据却从未披露。
战斗场景4:2020年12月3日,1个F-16“战隼”战斗机小队正在B国北部空域执行战斗巡逻任务,4架“米格-19”(MiG 19)的突然出现随即引发了一场短暂的空中格斗。战斗结果是4架“米格-19”飞机全部被击落:其中1架被20毫米航炮击中,AIM 7空空导弹击中了第2架,其余2架则全部被空中激光防御系统(ALDS)击落。也即是说,2架F-16利用传统武器各自击落了1架“米格-19”,其各自的机载空中激光防御系统同时锁定目标并引爆了其余2架敌机的副油箱。
ALDS的保护对象不仅限于战术战斗机或其他攻击型飞行器。国防高级研究计划局高能液体激光区域防御系统的研发目标是创造一种功率高达150千瓦的激光武器,并将其体积控制在3立方米以内,且每千瓦质量不超过5千克,从而可在不影响飞机主要功能的情况下,将其加装到轰炸机、运输机或是空中加油机上。在2010年里程碑式的地面测试中,该系统同时击落了2枚“萨姆-10”(SA?C10)级地对空导弹,后续的空中测试将在2012~2013年进行。
低能激光武器讲解
低能激光武器及高能激光武器
低能激光武器即激光干扰与致盲武器,是重要的光电对抗装备。它仅需采用中、小功率器件,技术较简单,现已开始装备部队。这种武器能干扰、致盲甚至破坏导引头、跟踪器、目标指示器、测距仪、观瞄设备等,并可损伤人眼,在战场上起到扰乱、封锁、阻遏或压制作用。目前各国均在积极发展此类激光器,用于保护高价值飞机,有的已装备部队。当用于反卫星时,能干扰、破坏卫星上的电子器件。与高能激光武器相比,低能激光武器具备成本低廉和容易使用的特点。目前激光武器的主要任务是摧毁敌人的精密传感器。随着科技的进步,传感器也变得越来越精密和灵敏,但是越是精密和灵敏的传感器越是容易被低能激光武器所摧毁。
在过去的十年中,美国军方一直习惯性的认为美军需要的是能够立即融化导弹外壳的高能量激光武器,但是美国陆军和空军通过研究发现低能量激光武器也是一种非常有效的野战武器。在近些年的研究中,美国军方发现低能量激光武器能够有效的引爆来袭导弹的战斗部和安放在路边的路边炸弹。对此,美国国防部也已经进行了大量的试验以验证低能激光武器的作战效能。为了能够有效降低美军的伤亡,目前美国陆军正在为所装备的悍马越野车安装低能激光武器,以试图通过低能激光武器引爆隐藏在路边的路边炸弹,美国空军也正在为C-130“大力神”运输机安装类似的低能激光武器。在作战效果方面,美国陆军和空军目前正在研发新型低能激光武器可以与高能激光武器匹敌,因为新型低能激光武器同样能够摧毁飞行中的火箭弹、导弹和炮弹。同时,美国环球战略网在文中指出,目前美国正在全力推出这方面的研发工作,用不了多久美军将会大量装备和使用低能激光武器和微波武器。
目前技术成熟并成功应用的至少有两种:一种是俄罗斯的地基反卫星激光武器;二是英国在军舰上装备的舰载激光致盲武器。早在1982年英阿马岛之战时,英军就使用激光眩目致盲武器使阿飞行员因眩目而放弃攻击。美国已研制成功但尚未投入使用有两种:一是低能激光步枪,它由电源提供激光能源,有效射程1.6千米,可使人致盲;二是激光榴弹,通过高爆振荡和加热惰性气体产生激光,使敌人轻则晕头转向,重则致盲,并能使坦克、车辆、舰船等武器平台内的光学瞄准镜、激光测距器、目标探测器等装置不能正常工作。随着研究的深入,各式低能激光武器将会出现在未来战场上。
第四章第七节新概念武器
新概念武器一、高能激光武器三、粒子束武器
四、动能武器
五、非致命武器
六、其它新概念武器二、高功率微波武器
新概念武器的工作原理与杀伤机制不同于传统
武器,具有独特作战效能、正处于研制或探索之中、
尚未大规模用于战场的一类新型高技术武器。
正在探索和发展中的新概念武器主要有:定向
能武器、动能武器、非致命武器、气象武器、基因武器等。美国的新概念航空武器一、高能激光武器美国、俄罗斯、西欧各国和以色列的高能激光武器研究试验早已进行了多年,将在2010年前后成为反导弹、反卫星的重要手段。(一)高能激光武器的基本概念与分类
1、高能激光武器的基本概念
–又叫强激光武器或激光炮。是利用高能激光束摧毁飞机、导弹、卫星等目标或使之失效的定向能武器;
–主要由激光器、精密瞄准跟踪系统和光束控制与发射系统组成;
–激光器连续束流功率在2万瓦以上。美国研制和装备的车载激光武器2、高能激光武器的分类
(1)按军事用途分类
➢战术激光武器--打击距离在数公里至20公里之间,用于地基、车载、舰载或机载,对付战术导弹、低空飞机、坦克等战术目标。
➢战略激光武器--一般具有天基部件(距地面1000公里以上的太空),主要用于远程战斗,打击距离近则数百公里,远达数千公里。主要用于破坏在空间轨道上运行的卫星以及反洲际弹道导弹。
美国空军设想的天基激光武
器系统战术高能激光武器(2)按部署方式分类
➢天基高能激光武器--空间防御和攻击
➢地基高能激光武器--地面防御和攻击
➢机载高能激光武器--空中防御和攻击
➢舰载高能激光武器--海上防御和攻击
➢车载高能激光武器--攻击敌人的坦克群或者火炮阵地。
美国80年代“星球大战”计划中的激光武器车载高能激光武器(二)高能激光武器的特点
1、攻击速度快
2、命中精度高
3、稳定性能好
4、污染程度低
5、抗干扰能力强
6
、使用成本低美国空军正在研制的机载高能激光武器(三)高能激光武器的现状与发展趋势
1、主要采用化学激光器
2、战术上主要用于防空和反导
中国电磁兵器的现状及其未来发展趋势分析
中国电磁兵器的现状及其未来发展趋势分析
电磁兵器是近年来备受关注的一种先进武器,其利用电磁波的物理效应对目标进行攻击。中国作为一个国家,在电磁兵器领域取得了一定的成就,且正在加强其发展。本文将从中国电磁兵器的现状和未来发展趋势两方面进行探讨。
一、中国电磁兵器的现状
1.海上电磁炮
海上电磁炮是一种被称为 “无炮筒炮” 的武器,它利用电磁力将导弹加速发射。中国自主研发的海上电磁炮已经越来越受到重视。2018年,中国在南海派遣了一支电磁炮营,进行了对天沙岛的实弹打击测试,结果表明,电磁炮射程达到200公里以上,击中精度极高,未来具有极高的实战价值。
2. 高能激光武器
高能激光武器是另一种被广泛研制和开发的电磁兵器。中国也在科研和试验中进行了长期探索,相信不久的将来,这种武器也将大规模装备入伍。高能激光武器强大的杀伤力和高速定位、射击能力,使其在反导、反卫星、反恐反海盗、反雷达、防御无人机等方面都有广泛应用前景。
3. 电磁轨道炮 电磁轨道炮是一种利用电磁力发射弹丸的武器,它具有高速度、长射程、高精度等优点,是未来的主要火炮武器之一。中国也在电磁轨道炮领域进行了长期研究和开发,并取得了一些成果。2015年,中国国防科技大学在距离20公里的地点进行了一次电磁轨道炮实弹射击试验,引起国际关注。
二、未来发展趋势分析
1. 电磁兵器将成为未来战争主流武器
随着信息化和网络化不断深入,电子战、网络攻防、无人机、智能化作战等战争形态也在不断发展。未来战争的胜负优劣将更多取决于技术制高点和信息优势,而电磁兵器作为电子技术的代表,将在未来战争中发挥重要作用。
2. 电磁兵器将成为一种多用途武器
电磁兵器与“邪教”之类的武器最大的区别在于,它可以充当多种武器功能。电磁兵器不仅可以用于颠覆敌人的战斗系统,还可以用于侦察、监视、截取、破解敌人通信系统,使其在信息战场中具有更为广泛的应用。
3. 电磁兵器将成为强制性战斗武器
2023世界主要军事大国激光武器的发展
2023世界主要军事大国激光武器的发展
目录
1 .美激光武器反导能力几何 ....................................................... 1
2 .俄罗斯激光武器出手 ........................................................... 3
3 .英国测试首个高能激光武器 ..................................................... 4
4 .法国:2024巴黎奥运会将引入激光武器防无人机:几秒内就可击落目标............... 5
5 .以色列“铁束”激光防空系统 ................................................... 6
1. 1.使用激光“合束”作战 .................................................... 6
5. 2.成本低效率高 ............................................................. 7
6. 3.计划3年后部署太空 ....................................................... 7
6 .日本关注大功率微波和激光武器,声称改变“反导游戏” ........................... 9
7 .印度激光武器 ................................................................ IO
8 .中国激光武器在中东实战 ...................................................... 11
1 .美激光武器反导能力几何
激光武器原理
激光武器原理
激光武器是一种利用激光束进行攻击的远程武器系统,它具有高能量密度、高精度、快速作用和无视大气屏障等特点,因此在现代军事中具有重要的地位。激光武器的原理主要包括激光发射、激光传输和激光作用三个方面。
首先,激光发射是激光武器的核心部分。激光武器通过激光器产生高能量密度的激光束,激光器通常采用气体激光器、固体激光器或半导体激光器。其中,气体激光器利用气体放电产生激光,固体激光器则利用固体材料(如Nd:YAG)产生激光,而半导体激光器则利用半导体材料(如GaAs)产生激光。这些激光器能够将电能、化学能或光能转换为激光能量,实现高能激光的发射。
其次,激光传输是激光武器实施攻击的关键环节。激光传输系统包括光学系统和跟踪系统。光学系统主要包括激光束整形、激光束传输和激光束对准等技术,确保激光束能够准确传输到目标上。而跟踪系统则利用雷达、红外线等传感器对目标进行跟踪,保证激光束能够持续照射目标。通过精密的光学系统和跟踪系统,激光武器能够实现对远距离目标的精确打击。
最后,激光作用是激光武器实现攻击的关键环节。激光束照射到目标上后,能够产生热效应、光化学效应和机械效应等多种作用。其中,热效应是最主要的作用方式,激光束能够将能量集中在目标表面,产生高温熔化或汽化目标表面,造成破坏。此外,激光束还能够引发目标内部的爆炸或燃烧,实现对目标的摧毁。激光武器的高能量密度和高精度使其能够实现对各种目标的快速、有效打击。
总的来说,激光武器的原理包括激光发射、激光传输和激光作用三个方面,通过高能激光的发射、精确的传输和有效的作用,实现对目标的精确打击。激光武器具有高能量密度、高精度、快速作用和无视大气屏障等特点,在现代军事中具有重要的应用前景。随着激光技术的不断发展,激光武器将在未来的战争中发挥越来越重要的作用。
激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器
激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器,具有快速、灵活、精确和抗电磁干
扰等优异性能,在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。它分为战术激光武器和战略激光武器两种。它将是一种常规威慑力量。
战术激光武器的突出优点是反应时间短,可拦击突然发现的低空目标。用激光拦击多目标时,能迅速
变换射击对象,灵活地对付多个目标。
激光武器的缺点是不能全天候作战,受限于大雾、大雪、大雨,且激光发射系统属精密光学系统,在
战场上的生存能力有待考验。 陆军的快速发射高炮的炮管寿命短,连续发射几分钟后就要更换,而激光武器不存在多次发射的寿命
问题。可以预计,未来在目前弹炮结合防空武器系统的基础上,将出现将新型防空导弹。高炮和激光武器
三结合的对空防御系统。其中,激光武器主要拦截从低空、超低空突然来袭的近距离目标,这有可能大大
提高对精确武器的拦截溉率,解决当前存在的极近程防空问题,并可用于保卫重要目标,如重要机构、指
挥中心、通讯和动力中枢等。目前研制的激光武器的体积一段较大,重量较重,所以各国首先考虑舰载应用。目前,发达国家的大型水面舰只已开始采用核能作为动力,中型水面舰只的电动化改进也已进入实质
阶段,这都为激光武器在舰艇上的应用铺平了道路。
鉴于激光武器的重要作用和地位,美、俄、以色列和其他一些发达国家都投入了巨额资金,制定了宏
大计划,组织了庞大的科技队伍,开发激光武器。至90年代初,仅美国政府对激光武器的研究投资就达90亿美元。80年代中后期,苏联和英国的军舰或陆上已有实验性战术激光武器装备,美、法、德等国也作了大量试验。战略激光武器研究费用高,技术难度大,其前景还有待观察。
激光武器的效费比是比较高的。在防空武器方面,当前主体是导弹,激光武器与之相比消耗费用要便
宜得多。例如,一枚“爱国者”导弹要60-70万美元,一枚短程“毒刺”式导弹要2万美元,而激光发
射一次仅需数千美元,今后随着技术的发展,激光发射一次的费用可降至数百美元。
激光武器原理激光武器的原理以及作用介绍
激光武器原理 激光武器的原理以及作用介
绍
0【导读】激光武器是一种定向能武器,利用强大的定向发射的激光
束直接毁伤目标或使之失效。主要根据作战用途分为战术激光武器和
战略激光武器两大类。根据能量强弱常常在实际中分为强激光器和弱激光器。 主要有化学激光器、自由电子激光器、固体激光器、量子
点激光器、气体激励激光器、半导体激光器、液体激光器等,下面我们一起来看看激光武器的原理以及作用介绍。
激光武器的原理以及作用介绍 强激光武器又称高能激光武器或激光炮,它是利用高亮度强激光
束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方飞机、导弹、卫星和人员等目标的高技术新概念武器。强激光武器有着其它武器无可比拟的优点,强激
光武器具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界
电磁波干扰、持续战斗力强等优点。强激光束从发射到击中目标所用的时间极短,延时完全可以忽略,也没有弯曲的弹道,因此也就不需
要提前量。 现在,美、俄、英、德、法、以色列等许多西方国家都在积极发
展强激光武器。1997年10月,美国以中红外线化学激光炮两次击中在轨道上运行的废弃卫星,宣告秘密试验战略激光武器完满成功。美
国空军也正加紧准备机载激光武器(ABL),ABL的目标是研制装在
经过改造的波音747飞机上安装激光武器,用于从高空攻击敌方的战区弹道导弹和防御低空飞行的巡航导弹,还能压制敌方防空力量,攻
击地面上尚未发射的敌方导弹及其控制雷达。ATL是美国近期酝酿开发的一种概念机载战术激光武器系统。ATL系统逐个与各目标交战并
使之丧失战斗力。这些目标可能包括数量不等的导弹发射器、迫击炮
系统、机关枪、光电器件、天线装置、车辆轮胎及武装士兵。2002年11月4日美军成功使用其和以色列最新研制的移动战术高能激光
武器击中了一枚在空中高速飞行的炮弹。激光武器经过三十多年的研究,已经日趋成熟并将在今后战场上发挥越来越重要的作用。
目前低能激光武器已经投入使用,主要用于干扰和致盲较近距离
镜子能够反射激光吗?高能激光可瞬间在物体表面产生几百万度
镜⼦能够反射激光吗?⾼能激光可瞬间在物体表⾯产⽣⼏百万度
镜⼦能反射光线,只是⼤家都知道的常识。
记得⼩时候看动画⽚,敌⼈⽤激光作为武器,杀伤⼒很强。这时候正义⼀⽅突然想到⼀个点
⼦,就是搞了很多⾯镜⼦,当敌⼈再次⽤激光武器时,⽤镜⼦把激光反射回去,把激光武器给毁了。
那么,真实情况下,激光真的可以被反射吗?
理论上激光是可以反射的,但是有个前提,就是功率不能太⼤,否则会直接把镜⼦熔化掉。就
好⽐汽车的减震,如果振动不太⼤的话,坐在车⾥也就是稍微晃动⼀下⽽已。但如果汽车直接冲下⼭崖,汽车的减震还能起作⽤吗?
镜⼦反射激光,其实道理也差不多的。对于⼩功率的激光,镜⼦可以反射的。我们⼩时候玩过
的镭射灯,其实也是⼀种微⼩功率的激光,你可以照射下镜⼦,看能不能反反射?
激光分为低能激光和⾼能激光两种,低能激光武器⼀般功率较⼩,主要⽤于⼲扰、致盲作⽤。
⾼能激光功率⽐较⼤,根据美国军⽅的标准,⾼能激光武器要求⾄少达到20KW级,或者脉冲能
量达到30000焦⽿以上。
⾼能激光是⼀束⾼度聚焦的强激光光束,由于光没有质量,所以⽆法直接产⽣如动能的物理伤
害,主要是极短时间⽬标表⾯上产⽣的巨⼤热能,从⽽熔化⽬标。激光武器的破坏机理包括:
1. 热破坏,物体短时间内受热熔化、⽓化甚⾄电离。
2. ⼒学破坏,物体内部⽓化和电离形成的等离⼦体⾼速向外喷射,形成的反冲⼒会使⽬标变形
断裂。
3. 辐射破坏。
镜⼦可以反射⾼能激光吗?⼀般我们⽤的镜⼦涂层是银或者铝,反射率⼀般是90%左。⽬前市⾯上最好镜⼦反射率⼤概92%,也就是说还剩下8%的激光能量被吸收。
物体吸收热量产⽣的温度,与物体的⽐热容、物体质量、照射时间相关。我们看看常见物质温
度和热量关系:
⽔的⽐热容是4.2KJ/(kg·℃),加热1kg⽔升⾼1℃需要4200焦⽿热量。也就是说,4200焦⽿能
量,可以使1g⽔瞬间温度升⾼到1000℃。
钢铁的⽐热容是0.46KJ/(kg·℃),飞机的常⽤材料钛合⾦tc4的⽐热容是0.52J/(kg·℃),也就是说
激光武器:骇人的“死光”之剑.doc
龙源期刊网
激光武器:骇人的“死光”之剑
作者:张 楚
来源:《发明与创新(学生版)》2009年第01期
美国新墨西哥州白沙导弹试验中心,戒备森严。
试验场上,一门新式“大炮”格外引人注目,那“炮筒”很粗且很短,空洞洞地朝向天空。这时,一枚被当做标靶的远程导弹从天空呼啸而来,指挥人员立即下达发射命令:“开火!”刹那间,“炮筒”里射出一束强光,一下子射中了疾飞的导弹。只听轰隆一声,导弹被摧毁了。
这不是好莱坞在拍摄科幻电影。此后第三天,以色列国防部宣布,以色列与美国联合研制的“鹦鹉螺移动战术高能激光器”首次成功击落了远程导弹。这种“鹦鹉螺”激光器将在未来成为“爱国者”导弹的替代品,是反弹道导弹的又一利器。
“给我一个支点,我可以撬动地球”,古希腊科学家阿基米德的这句话至今仍被称颂。2000多年前,他就成功地用“死光”击退了罗马舰队,从而被称为“激光武器之父”。
二战期间,对于各种新奇武器有着独特偏好的希特勒下令,想要利用凸透镜聚光燃烧的原理制造杀人武器“太阳炮”。在希特勒的设想中,太阳炮利用凸透镜集中的阳光束能把敌机熔化掉。二战后,美军虽然没有找到“太阳炮”设计图,但找到了设计计划书等档案,足以证明德国确实研制过“太阳炮”。
在1982年的英阿马岛战争中,英国人已经制造出了“激光炫目瞄准器”,并投入了实战。一天,两架阿根廷军队的“超级军旗”式战斗机飞临英国军舰上空,准备投弹空袭。忽然,一道强光闪过,两名飞行员顿时感到眼前一片模糊,急忙拉起机头仓皇逃跑,勉强返回基地,保住了性命。
无论是阿基米德的反光镜、希特勒的太阳炮,还是英国人的炫目瞄准器,相对于正在秘密试验中的激光武器,却都只能算是小儿科。即使美国和以色列联合研制的激光反导武器试验成功,这似乎也只是一个小小的信号。
自从1960年美国科学家研制出世界上第一台红宝石激光器成功以来,各个军事强国在激光武器领域展开了激烈的角逐。因为大家都知道,激光武器系统在未来战争中意味着什么。
激光武器光电跟踪瞄准系统的设计与仿真
本科毕业设计论文
题 目 激光武器光电跟踪瞄准系统的设计与仿真
专业名称
学生姓名
指导教师
毕业时间 2014年6月 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文
毕业 任务书
一、题目
光电跟踪瞄准控制系统的分析与设计
二、指导思想和目的要求
1.利用已有的专业知识,培养学生解决实际工程问题的能力;
2.锻炼学生的科研工作能力和培养学生的攻关能力;
三、主要技术指标
1.详细分析光电跟踪瞄准控制系统组成和机理;
2.设计光电跟踪瞄准控制系统;
3.对所设计的光电跟踪瞄准控制系统进行仿真验证及分析;
四、进度和要求
第01周----第02周: 英文翻译;
第03周----第05周: 光电跟踪瞄准控制系统机理研究;
第06周----第07周: 熟悉Matlab/Simulink等相关软件;
第08周----第13周: 设计光电跟踪瞄准控制系统;
第14周----第16周: 建立控制系统仿真模型进行验证分析;
第17周----第18周: 撰写毕业设计论文,论文答辩;
五、主要参考书及参考资料
1.张秉华,张守辉.光电成像跟踪系统[M].成都:电子科技大学出版社.
2.刘廷霞.光电跟踪系统复合轴伺服控制技术的研究[D](博士学位论文),中国科学院长春光学精密机械与物理研究所.
3.王建立.光电经纬仪电视跟踪捕获快速运动目标技术的研究[D](博士学位论文),中国科学院长春光学精密机械与物理研究所.
4.冯艳平.星间光通信ATP跟踪控制环路研究及FPGA实现[D](硕士学位论文),电子科技大学.
学生 指导教师 系主任 设计
论文 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文
I 摘 要
近年来,随着精确制导武器技术的不断发展和作战样式的改变,以美国为首的西方发达国家纷纷把发展精确制导武器的重点转向了防区外中远程精确打击武器之上。发展“高能激光武器系统”可有效对抗中远程精确打击武器这一新的作战目标。
