定向能武器的現(xiàn)狀及未來(lái)的研究和發(fā)展趨勢(shì)

定向能武器的現(xiàn)狀及未來(lái)的研究和發(fā)展趨勢(shì)

定向能武器的現(xiàn)狀及未來(lái)的研究和發(fā)展趨勢(shì) 一、定向能武器的基本原理及現(xiàn)狀

　　隨著激光、新材料、微電子、聲光、電光等高技術(shù)的發(fā)展，衍生出一門利用各種束能產(chǎn)生的強(qiáng)大殺傷威力的“束能武器”，即人們通常所說(shuō)的定向能武器。它是利用激光束、粒子束、微波束、等離子束、聲波束的能量，產(chǎn)生高溫、電離、輻射、聲波等綜合效應(yīng)，采取束的形式，而不是面的形式向一定方向發(fā)射，用以摧毀或損傷目標(biāo)的武器系統(tǒng)。

　　定向能武器，依其被發(fā)射能量的載體不同，可以分為激光武器、粒子束武器、微波武器。無(wú)論能量載體性質(zhì)有什么不同，作為武器系統(tǒng)其共同的特點(diǎn)是：首先，束能傳播速度可接近光束，這種武器系統(tǒng)，一旦發(fā)射即可命中，無(wú)需等待時(shí)間；其次，能量集中而且高，如高能激光束的輸出功率可達(dá)到幾百至幾千千瓦，擊中目標(biāo)后使其破壞、燒毀或熔化；另外，由于發(fā)射的是激光束或粒子束，它們被聚集得非常細(xì)，來(lái)得又很突然，所以對(duì)方難以發(fā)現(xiàn)射束來(lái)自何處，對(duì)方來(lái)不及進(jìn)行機(jī)動(dòng)、回避或?qū)�抗�?BR>
　　1。戰(zhàn)術(shù)激光武器(TLW)

　　戰(zhàn)術(shù)激光武器主要由高能激光器，精密瞄準(zhǔn)跟蹤系統(tǒng)和光速控制發(fā)射系統(tǒng)等組成。

　　(1)高能激光器是激光武器的核心，是產(chǎn)生殺傷破壞作用的關(guān)鍵部分。在選擇和研制激光武器時(shí)，應(yīng)考慮的主要因素有：①盡可能高的發(fā)射功率；②有高的能量轉(zhuǎn)換效率；③激光波長(zhǎng)應(yīng)位于大氣窗口(指大氣對(duì)該波長(zhǎng)的能量吸收極少)；④光束發(fā)散小；⑤質(zhì)量輕、體積小。迄今研制的高能激光器主要有固體激光器、CO2激光器、化學(xué)激光器。

　　(2)瞄準(zhǔn)跟蹤系統(tǒng)。對(duì)于任何武器系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，目標(biāo)探測(cè)、捕獲和跟蹤都是首要任務(wù)。激光武器對(duì)瞄準(zhǔn)跟蹤系統(tǒng)的要求則更高。由于激光武器是用激光束直接擊中目標(biāo)造成破壞的，所以激光束不僅應(yīng)直接命中目標(biāo)，而且還要在目標(biāo)上停留一段時(shí)間，以便積累足夠的能量，使目標(biāo)破壞。為了使激光束精確命中目標(biāo)和穩(wěn)定地跟蹤目標(biāo)，瞄準(zhǔn)精度要求達(dá)到2×10u7(°)，跟蹤精度要求高于1mrad。激光武器所要求的這種跟瞄精度是當(dāng)前微波雷達(dá)無(wú)法達(dá)到的。必須發(fā)展紅外跟蹤、電視跟蹤和激光雷達(dá)等光學(xué)精密跟蹤。目前，激光雷達(dá)是國(guó)外重點(diǎn)發(fā)展的跟蹤系統(tǒng)。

　　(3)光束控制發(fā)射系統(tǒng)。光束控制發(fā)射系統(tǒng)，亦稱發(fā)射望遠(yuǎn)鏡。由激光器發(fā)出的光束經(jīng)光束控制發(fā)射系統(tǒng)而射向目標(biāo)。發(fā)射望遠(yuǎn)鏡的主要部件是一塊大型反射鏡，它起著將光束聚集到目標(biāo)上的作用。反射鏡的直徑越大，射出的光束發(fā)散角越小，即聚焦得越好。但反射鏡的直徑愈大，不僅加工工藝復(fù)雜，而且造價(jià)高昂。

　　激光武器可分為反衛(wèi)星、反天基激光武器及反戰(zhàn)略導(dǎo)彈等的戰(zhàn)略激光武器和用于毀傷光電傳感器(包括人眼)、飛機(jī)及戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈等的戰(zhàn)術(shù)激光武器。供陸軍野戰(zhàn)部隊(duì)使用的主要是戰(zhàn)術(shù)激光武器。戰(zhàn)術(shù)激光武器的工作原理，以反導(dǎo)彈的防空激光武器系統(tǒng)為例，說(shuō)明其工作原理，首先由遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)捕獲目標(biāo)，并將目標(biāo)信息傳送給指揮控制系統(tǒng)，指揮控制系統(tǒng)通過(guò)目標(biāo)分配與坐標(biāo)變換，引導(dǎo)精密瞄準(zhǔn)跟蹤系統(tǒng)捕獲并鎖定目標(biāo)，精密瞄準(zhǔn)跟蹤系統(tǒng)再引導(dǎo)光束發(fā)射系統(tǒng)使發(fā)射望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。當(dāng)目標(biāo)處于適當(dāng)位置時(shí)，指揮控制系統(tǒng)發(fā)出攻擊命令，啟動(dòng)激光器，由激光器發(fā)出的光束，經(jīng)控制發(fā)射系統(tǒng)射向目標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行破壞。

　　目前，激光致盲武器已經(jīng)在90年代戰(zhàn)場(chǎng)上投入使用，如美國(guó)陸軍研制的“缸魚”式激光致盲器，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中投入使用。大功率的戰(zhàn)術(shù)激光武器目前仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段。如美國(guó)在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后開展了一項(xiàng)稱之為“沙漠閃光”的研究計(jì)劃，對(duì)用激光武器對(duì)付“飛毛腿”導(dǎo)彈進(jìn)行評(píng)估和研究。待選的激光器有3種：氟化氚／氟化氫激光器、化學(xué)氧碘激光器和自由電子激光器。至于機(jī)載武器的研究，美國(guó)戰(zhàn)略防御計(jì)劃局目前正在開展一項(xiàng)有關(guān)激光束水平射向“飛毛腿”導(dǎo)彈類目標(biāo)時(shí)大氣湍流對(duì)傳輸?shù)挠绊懙难芯俊Ａ硪豁?xiàng)研究由勞倫茲·利弗莫爾負(fù)責(zé)進(jìn)行，將從高空無(wú)人駕駛飛機(jī)上直接發(fā)射激光光束，以避免大氣湍流對(duì)激光傳輸?shù)挠绊憽��?jù)悉，這兩項(xiàng)研究有可能導(dǎo)致90年代末進(jìn)行全面的機(jī)載激光器方案的論證。由于大氣對(duì)激光會(huì)產(chǎn)生吸收、散射和湍流效應(yīng)。大氣中的分子和氣溶膠(塵埃、煙霧、水滴等質(zhì)點(diǎn))使激光束的能量發(fā)生衰減，大氣湍流會(huì)使激光束發(fā)生擴(kuò)展、漂移、抖動(dòng)和閉爍效應(yīng)，使激光能量損耗，偏離目標(biāo)，對(duì)于強(qiáng)激光，由于大氣吸收了激光束的能量，導(dǎo)致光路加熱，從而改變了大氣的折射率分布。這種大氣體的激光的“熱暈”效應(yīng)，會(huì)使激光束發(fā)生漂移、擴(kuò)展、畸變或彎曲。大氣傳輸?shù)牧硪环N效應(yīng)是大氣擊穿，也就是使大氣發(fā)生電離。當(dāng)大氣被擊穿而產(chǎn)生等離子體時(shí)，會(huì)嚴(yán)重吸收或阻礙激光束的傳輸，影響其殺傷破壞威力。預(yù)計(jì)，戰(zhàn)術(shù)激光武器用于對(duì)付地面裝甲目標(biāo)，用于防空擊毀低空飛機(jī)、攔截或擊毀戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈在近期內(nèi)尚不可能，真正進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，估計(jì)要到21世紀(jì)30年代。

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