什么是真正的激光武器

发布时间:2020-11-19 阅读次数:2428

什么是真正的激光武器?
                                                                   ——刘泽金




 “ 自1961年美国国防部支持开展激光武器研究以来,50多年过去了,世界上还没有一款真正意义上的高能激光武器列装(光电对抗武器除外)的公开报道。”         ——刘泽金


 这是真的吗?

 似乎看过很多关于”激光武器“的报道。


激光武器蕴含着巨大的潜能,但无论当前还是未来都不可能完全替代常规武器。

目前开展的大部分激光拦截无人机、火箭弹试验都只是技术验证试验,其试验条件(作战距离,目标复杂性)离实际作战环境还有很大差距。


一款具有实战意义的激光武器研制难度极大。它必须根据作战距离、作战环境和作战保障等因素去考虑做系统研发,而不是就某一方面的技术突破。

大众对激光武器的期望一直过高。


“真正”的激光武器


具有利用激光能量定向干扰、致盲或毁伤敌方武器装备等能力

快速、精准、作战成本低

具有战场保障简单和作战隐蔽等优点

在要地防空、拦截导弹、反卫星、反智能集群飞行器等作战场景中能够发挥独特作用


有望改变战争游戏规则的新概念武器



  我们计划用科普的语言给大家简要介绍一下什么是真正的“激光武器”。介绍分为五篇:激光武器的基本概念,激光武器之激光器,激光光束控制,激光大气传输和激光武器作战应用。


第一篇:“激光武器的基本概念”

     1, 激光武器由哪几部分组成?

      激光武器主要包括光源、光束控制(光束定向器)及作战指挥三个部分。


    (1)光源是激光武器的“弹仓”,产生杀伤目标所需的激光能量。

    (2)光束控制是激光武器的“火控”,瞄准目标并控制激光发射方向,将能量准确投射到目标上。

    (3)作战指挥是激光武器的“中枢”,控制整个武器系统完成各项作战任务。激光武器用于防空反导作战时,需要有防空预警系统配合,并在其引导下,完成对来袭目标的捕获、跟踪、瞄准和打击任务。


2,激光武器是靠什么机制起作用的?


     激光武器毁伤目标主要有三种作用机制。

     第一种是利用光电效应干扰或致盲光电探测系统。光电探测系统通常工作在线性区,当干扰激光进入探测系统的光信号采集系统,激光经过光学系统的聚焦,照射在探测器光的功率密度将会变得很高,大大超过线性工作区。光电探测系统将不能正常工作,探测器被激光干扰甚至致盲。

          第二种是热效应。当激光照射到目标上,能量被目标材料吸收,导致温度不断上升,经过一段时间积累,当温度达到或超过目标材料的熔点,目标将被熔化或烧蚀,如果激光照射的部位是目标的战斗部,则有可能引爆材料内部的炸药,导致目标解体。

          第三种是热力耦合效应。这个效应与第二种类似,激光照射目标引起材料温度不断上升,在温度尚未达到材料的熔点,由于温度上升导致材料的力学性质发生改变,特别是当激光辐照区域内外存在较大压差时,被激光辐照区域将成为一个薄弱环节,成为压力释放区。内部的物质有可能从这个部位冲涌出来,造成目标解体。


3,影响作战能力的因素

     激光武器的作战能力除了与到达目标表面的激光功率密度大小和激光持续辐照的时间长短密切相关之外,还与激光攻击部位、光斑面积大小等有关。当然,气象条件和战场环境的影响也不容忽视,在雨、雾、霾等恶劣天气条件下激光武器有可能无法使用。

   把足够高强度(通常用能量密度表示)的激光,稳定照射目标上某一面积足够大的区域(部位),持续足够长的时间是激光武器研制的基本要求。

        这一要求涉及:光学工程、物理学、力学、电子学、材料科学与工程、大气科学、计算机科学与技术、控制科学及化学等多个学科,是一个典型的交叉学科工程。  


   作战使用要求也是激光武器研制者必须清楚的边界条件,例如:平台能够提供多大的电力、多大的空间、多大的载重,系统启动时间,发现目标需要的预警时间,连续作战次数,等等。


       50年来没有成为实战装备?

       激光武器的研制是一个复杂的系统工程,绝不是研制一款高能激光器那么简单。(何况研制一款高能激光器已经很不简单)


      历史上多个激光武器研制计划接近成功,但都因为满足不了作战需求而下马。这致使“激光武器”从概念提出后50年没有成为实战装备。


我们再等“下一个50年”


请看“什么是真正的激光武器”第二篇~

  

  作者简介:    



刘泽金,男,196310月出生,山东无棣人。1983年本科毕业于山东大学激光专业,1989年硕士毕业于国防科技大学原子分子物理专业,1997年博士毕业于国防科技大学军用光学专业。长期从事高能激光系统和技术研究,为我国高能激光系统发展做出了重大贡献。曾获国家科技进步一等奖2项、二等奖1项、三等奖1项,湖南省自然科学一等奖1项,部委和军队级科技进步一等奖7项;发表学术论文150余篇;获发明专利授权11项;出版教材和学术专著2部;获中国科协求是杰出青年奖、全国优秀科技工作者荣誉称号。教育部高能激光技术创新团队带头人,军队科技领军人才,因科研成绩突出荣立一等功1次。


现任:国防科技大学副校长、教授、博士生导师


主要学术兼职有:中国光学学会副理事长,国务院学位委员会学科评议组成员,军委科技委某领域专家委员会副主任,《中国激光》副主编,《强激光与粒子束》编委。


2017年当选中国工程院院士。