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高能激光武器及其技术发展

吕明春等:高能激光武器及其技术发展    《激光杂志》2008年第29卷第1期    LASERJOURNAL(Vol.29.No.1.2008)

综合评述

1

高能激光武器及其技术发展

吕明春1,梁红卫2

1.总参四部军事代表室,北京 100083;2.大连轻工业学院,大连 116034

提要:本文综述了高能激光武器的分类、组成、基本工作原理,以美、俄等世界军事大国特别是以美国为例介绍了当今世界高能激光武器的

发展现状,归纳总结了高能激光武器的未来研究,分析提出了我国在高能激光武器方面应重点研究和发展的关键技术。

关键词:高能激光武器;发展现状;关键技术中图分类号:TN249    文献标识码:A    文章编号:0253-2743(2008)01-0001-03

LUMing-chun1,LIANGHong-wei2

1.MilitaryAffairsRepresentativeOfficeofThe4thManagementofThePLA’sM,China;2.LightIndustryInstituteofDalian,Dalian116034,China

Abstract:Inpaper,thesorting,composing,andoperatingprincipalsofhighThelatestofhighen2ergylaserweaponswereintroducedwithexamplesofthatintheU.S.andU.futureresearchwassummarized,andthekeytech2nologiesinthefieldofhighenergylaserweapons,whichshouldbeproposedandanalyzed.

Keywords:highenergylaserweapon;thelatest;keyHighenergylaserweaponsandthedevelopmentoftheir  种激光威胁。装备部队,。经过多年的研究发展,,由少数几个,特别是高能激光武器即将投入实战,它的出现使得导弹、飞机、卫星等空中目标面临直接被摧毁的危险。

高能激光武器作为武器系统的突出特点是:首先,传播速度为光速,这种武器系统,发射瞬间即可命中,无需等待时间;其次,能量集中而且高,激光束功率可达到上百至上兆瓦,作用距离远,作战效能高;第三,由于发射的是激光束,它们被聚集得非常细,来得又很突然,所以对方难以发现射束来自何处,对方来不及进行机动、回避或对抗。

与传统武器相比,激光武器作为一种新概念武器,具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界电磁干扰、持续战斗力强等优点,而且激光武器每次使用的费用很低,通常在几千美元左右,与每枚成本达几百万美元的导弹相比十分便宜。正是激光武器具有其他武器无法比拟的优点,目前世界上各军事强国都投入了大量人力和资金进行研发。

1 高能激光武器及其基本原理

(一)高能激光武器的分类、组成及基本原理

1、高能激光武器的分类

根据作战对象的不同,高能激光武器分为战术、战役和战略激光武器。

(1)战术激光武器

战术激光武器的作战对象是军事装备上的光电装置、飞机、战术导弹、巡航导弹等,供陆军野战部队使用的主要是战术激光武器。美军战术层次上的陆基激光武器系统,

高能激光武器及其技术发展

其平台通常为地面车辆,主要用于解决近距、中距区域防空和反导防御任务。目前,美军的机动战术高能激光器(MTHEL)已经向小型化发展,将可能用于保护空军基地或机场。

(2)战役激光武器

战役激光武器的作战对象是各类来袭导弹,作用距离通常为300公里~500公里,也可用于摧毁其他战略和战术目标,如歼击机和防空阵地等。美军战役层次上的空基激光武器系统,其平台为各种飞行器。美空军针对可携带激光武器收稿日期:2007-11-15

作者简介:吕明春,中国人民解放军总参四部驻北京地区军事代表室,军事代表、高级工程师。

747的飞行试验已经展开,并计划到2008年建立一支

7架机载激光器飞机的机队,形成战区作战能力。

(3)战略激光武器

战略激光武器的作战对象是战略导弹、侦察卫星、天基作战平台等目标。美军全球战略层次上的天基激光武器系统,目前正处于技术验证和展示阶段,它将成为装备大功率激光器、大型反射镜和光束控制系统的卫星作战网络平台,拥有强大的战斗力,能够摧毁地球表面任何地方的各种目标以及各种太空飞行器。

2、高能激光武器的组成

高能激光武器主要由高能激光器、精密伺服跟踪瞄准分系统和光束控制发射分系统等组成。

(1)高能激光器

高能激光器是高能激光武器的核心,是产生杀伤破坏作用的关键部分,迄今研制的高能激光器主要有固体激光器、CO2激光器和化学激光器。

在选择和研制激光武器时,应考虑的主要因素有:①尽可能高的发射功率;②具备较高的能量转换效率;③激光波长应位于大气窗口(指大气对该波长的能量吸收极少);

④尽可能小的光束发散角;⑤质量轻、体积小;⑥良好的可靠性、维修性、保障性、安全性和测试性。(2)精密伺服跟踪瞄准分系统

对于任何武器系统来说,目标探测、捕获和跟踪都是首要任务,激光武器对伺服跟踪瞄准分系统的要求则更高。由于激光武器是用激光束直接击中目标造成破坏的,所以激光束不仅应直接命中目标,而且还要在目标上停留一段时间,以便积累足够的能量,使目标破坏。为了使激光束精确命中目标和稳定地跟踪目标,跟踪瞄准精度要求高于1mrad。激光武器所要求的这种跟瞄精度是当前微波雷达无法达到的。因此,应优先发展红外跟踪、电视跟踪和激光雷达等光学精密跟踪手段。目前,激光雷达是国外重点发展的跟踪系统。

(3)光束控制发射分系统

光束控制发射分系统,亦称发射望远镜。由激光器发出的光束经光束控制发射分系统而射向目标。发射望远镜的主要部件是一块大型反射镜,它起着将光束聚集到目标上的作用。反射镜的直径越大,射出的光束发散角越小,即聚焦得越好。但反射镜的直径愈大,不仅加工工艺复杂,而且造价昂贵。

3、高能激光武器的基本原理

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