“ 自1961年美國(guó)國(guó)防部支持開展激光武器研究以來,50多年過去了,世界上還沒有一款真正意義上的高能激光武器列裝(光電對(duì)抗武器除外)的公開報(bào)道。” ——?jiǎng)山?/span>
這是真的嗎?
似乎看過很多關(guān)于”激光武器“的報(bào)道。
激光武器蘊(yùn)含著巨大的潛能,但無(wú)論當(dāng)前還是未來都不可能完全替代常規(guī)武器。
目前開展的大部分激光攔截?zé)o人機(jī)、火箭彈試驗(yàn)都只是技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn),其試驗(yàn)條件(作戰(zhàn)距離,目標(biāo)復(fù)雜性)離實(shí)際作戰(zhàn)環(huán)境還有很大差距。
一款具有實(shí)戰(zhàn)意義的激光武器研制難度極大。它必須根據(jù)作戰(zhàn)距離、作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)保障等因素去考慮做系統(tǒng)研發(fā),而不是就某一方面的技術(shù)突破。
大眾對(duì)激光武器的期望一直過高。
“真正”的激光武器
具有利用激光能量定向干擾、致盲或毀傷敵方武器裝備等能力
快速、精準(zhǔn)、作戰(zhàn)成本低
具有戰(zhàn)場(chǎng)保障簡(jiǎn)單和作戰(zhàn)隱蔽等優(yōu)點(diǎn)
在要地防空、攔截導(dǎo)彈、反衛(wèi)星、反智能集群飛行器等作戰(zhàn)場(chǎng)景中能夠發(fā)揮獨(dú)特作用
有望改變戰(zhàn)爭(zhēng)游戲規(guī)則的新概念武器
我們計(jì)劃用科普的語(yǔ)言給大家簡(jiǎn)要介紹一下什么是真正的“激光武器”。介紹分為五篇:激光武器的基本概念,激光武器之激光器,激光光束控制,激光大氣傳輸和激光武器作戰(zhàn)應(yīng)用。
第一篇:“激光武器的基本概念”
1 激光武器由哪幾部分組成?
激光武器主要包括光源、光束控制(光束定向器)及作戰(zhàn)指揮三個(gè)部分。
(1)光源是激光武器的“彈倉(cāng)”,產(chǎn)生殺傷目標(biāo)所需的激光能量。
(2)光束控制是激光武器的“火控”,瞄準(zhǔn)目標(biāo)并控制激光發(fā)射方向,將能量準(zhǔn)確投射到目標(biāo)上。
(3)作戰(zhàn)指揮是激光武器的“中樞”,控制整個(gè)武器系統(tǒng)完成各項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù)。激光武器用于防空反導(dǎo)作戰(zhàn)時(shí),需要有防空預(yù)警系統(tǒng)配合,并在其引導(dǎo)下,完成對(duì)來襲目標(biāo)的捕獲、跟蹤、瞄準(zhǔn)和打擊任務(wù)。
2 激光武器是靠什么機(jī)制起作用的?
激光武器毀傷目標(biāo)主要有三種作用機(jī)制。
第一種是利用光電效應(yīng)干擾或致盲光電探測(cè)系統(tǒng)。光電探測(cè)系統(tǒng)通常工作在線性區(qū),當(dāng)干擾激光進(jìn)入探測(cè)系統(tǒng)的光信號(hào)采集系統(tǒng),激光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的聚焦,照射在探測(cè)器光的功率密度將會(huì)變得很高,大大超過線性工作區(qū)。光電探測(cè)系統(tǒng)將不能正常工作,探測(cè)器被激光干擾甚至致盲。
第二種是熱效應(yīng)。當(dāng)激光照射到目標(biāo)上,能量被目標(biāo)材料吸收,導(dǎo)致溫度不斷上升,經(jīng)過一段時(shí)間積累,當(dāng)溫度達(dá)到或超過目標(biāo)材料的熔點(diǎn),目標(biāo)將被熔化或燒蝕,如果激光照射的部位是目標(biāo)的戰(zhàn)斗部,則有可能引爆材料內(nèi)部的炸藥,導(dǎo)致目標(biāo)解體。
第三種是熱力耦合效應(yīng)。這個(gè)效應(yīng)與第二種類似,激光照射目標(biāo)引起材料溫度不斷上升,在溫度尚未達(dá)到材料的熔點(diǎn),由于溫度上升導(dǎo)致材料的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,特別是當(dāng)激光輻照區(qū)域內(nèi)外存在較大壓差時(shí),被激光輻照區(qū)域?qū)⒊蔀橐粋€(gè)薄弱環(huán)節(jié),成為壓力釋放區(qū)。內(nèi)部的物質(zhì)有可能從這個(gè)部位沖涌出來,造成目標(biāo)解體。
3 影響作戰(zhàn)能力的因素
激光武器的作戰(zhàn)能力除了與到達(dá)目標(biāo)表面的激光功率密度大小和激光持續(xù)輻照的時(shí)間長(zhǎng)短密切相關(guān)之外,還與激光攻擊部位、光斑面積大小等有關(guān)。當(dāng)然,氣象條件和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的影響也不容忽視,在雨、霧、霾等惡劣天氣條件下激光武器有可能無(wú)法使用。
把足夠高強(qiáng)度(通常用能量密度表示)的激光,穩(wěn)定照射目標(biāo)上某一面積足夠大的區(qū)域(部位),持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間是激光武器研制的基本要求。
這一要求涉及:光學(xué)工程、物理學(xué)、力學(xué)、電子學(xué)、材料科學(xué)與工程、大氣科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)及化學(xué)等多個(gè)學(xué)科,是一個(gè)典型的交叉學(xué)科工程。
作戰(zhàn)使用要求也是激光武器研制者必須清楚的邊界條件,例如:平臺(tái)能夠提供多大的電力、多大的空間、多大的載重,系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)需要的預(yù)警時(shí)間,連續(xù)作戰(zhàn)次數(shù),等等。
50年來沒有成為實(shí)戰(zhàn)裝備?
激光武器的研制是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,絕不是研制一款高能激光器那么簡(jiǎn)單。(何況研制一款高能激光器已經(jīng)很不簡(jiǎn)單)
歷史上多個(gè)激光武器研制計(jì)劃接近成功,但都因?yàn)闈M足不了作戰(zhàn)需求而下馬。這致使“激光武器”從概念提出后50年沒有成為實(shí)戰(zhàn)裝備。
作者簡(jiǎn)介:

劉澤金,男,1963年10月出生,山東無(wú)棣人。1983年本科畢業(yè)于山東大學(xué)激光專業(yè),1989年碩士畢業(yè)于國(guó)防科技大學(xué)原子分子物理專業(yè),1997年博士畢業(yè)于國(guó)防科技大學(xué)軍用光學(xué)專業(yè)。長(zhǎng)期從事高能激光系統(tǒng)和技術(shù)研究,為我國(guó)高能激光系統(tǒng)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。曾獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng),湖南省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)1項(xiàng),部委和軍隊(duì)級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)7項(xiàng);發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇;獲發(fā)明專利授權(quán)11項(xiàng);出版教材和學(xué)術(shù)專著2部;獲中國(guó)科協(xié)“求是”杰出青年獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀科技工作者榮譽(yù)稱號(hào)。教育部“高能激光技術(shù)”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人,軍隊(duì)科技領(lǐng)軍人才,因科研成績(jī)突出榮立一等功1次。
現(xiàn)任:國(guó)防科技大學(xué)副校長(zhǎng)、教授、博士生導(dǎo)師
主要學(xué)術(shù)兼職有:中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng),國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組成員,軍委科技委某領(lǐng)域?qū)<椅瘑T會(huì)副主任,《中國(guó)激光》副主編,《強(qiáng)激光與粒子束》編委。
2017年當(dāng)選中國(guó)工程院院士。
原文鏈接:《什么是真正的激光武器》
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