激光在军事中的运用——高能激光武器毁伤原理与防护

文献综述激光在军事武器中的应用研究2016年6月2日目录摘要 (1)1.绪论 (2)1.1引言 (2)1.2激光技术发展历程 (2)1.3激光技术在军事领域的应用的研究现状 (3)2.激光的基本特性 (4)2.1激光的概念 (4)2.2激光的特点 (4)2.3激光的产生 (5)3.激光技术在军事领域的应用 (6)3.1激光武器的分类 (6)3.2已装备的激光技术军事运用 (8)3.3激光武器的特点及局限 (12)展望 (13)参考文献 (14)激光在军事武器中的应用研究摘要随着人类文明和科技不断发展与进步，越来越多的科技被运用，许多技术被运用到军事领域上来，研制了许多的军事武器，高技术武器装备的研究更是带动了科技的不断进步，尤其是激光技术进步。

激光技术是人类20世纪60年代的重大科学技术成就之一，激光具有高亮度、高方向性、高单色性及相干性好的特点，尤其在现代军事的观测、监视、通信及武器系统方面的应用发挥了巨大作用。

现代军事侦察技术特别是卫星、遥感技术的发展，地球上空有千余颗各类侦察卫星和通信卫星，对世界各国进行着全方位、全频谱、全时、全维的侦察和探测。

激光技术用于军事，不仅可以提高现有常规武器的命中率，而且可为军队提供新型战术武器，从而大大增强军队在现代战争中的作战能力，其应用有激光雷达、激光测距、定向能激光武器、激光制导、激光通信、航空航天、电子对抗等方面，受到各大军事强国的重视，成为军事技术最活跃的一个领域。

关键词:激光技术，激光测量，激光通信，激光制导，激光武器1.绪论1.1引言随着高技术武器装备的问世并运用于局部战争，高技术局部战争便应运而生，并经历着由低级向高级的发展过程。

高技术局部战争以其鲜明的特征，标志着战争这个古老而又年轻的社会现象发展到了一个崭新的阶段。

第二次世界大战以来，由于霸权主义的争夺而导致的局部战争和武装冲突连绵不断，在新技术革命大潮的冲击下，科学技术得到了飞速发展。

军事高技术的兴起，使军队的武器装备发生了质的飞跃，一件件新式武器装备诞生了，一件件旧式武器装备被淘汰了。

激光技术在海军的运用研究摘要：激光实为二十世纪一项重大发明，由于其具有集束性、强度强、频宽窄及同调性，使激光成为一项深具发展潜力之技术。

本文针对激光的特性，配合其它国家在激光科技上之发展，以本军现阶段的需求考虑，分成：攻击武器上之运用、惯性导引之应用、船模的流力实验之应用三方面，提供其可行性之参考。

一、前言在本刊第32卷第8期中个人所撰写之「激光及其国防上之用途」一文曾对于激光作一广泛性之介绍，并对于国防用途上曾经使用激光之相关设备与成效作一说明，个人进一步考虑激光的特性及其相关的应用技术，在本军之战备整备上可能之用途，提出下列建议以供参考。

二、攻击武器上之运用就其攻击能力及用途而言依激光功率可分为低能激光武器及高能激光武器。

低能激光武器已应用于杀伤人员、破坏侦察装备及光学器材，虽然它的激光功率不高，但已足以使人员失明、受伤、死亡或衣物起火而丧失战斗能力，同时亦可使夜视仪等光学器材失效。

而应用于人员致盲的用途上，亦有多项实战成果。

英国海军于1981年开始在舰艇上装载激光眩目武器，并于1982年的英阿福克兰群岛战役中发挥功效，使阿国空军的4B、A-4、MB339A飞机于接近英舰执行轰炸时，被激光眩目武器照射后造成飞机墬海，或因闪避而被己方炮火误中。

而前苏联海军舰艇也装载不少类似仪器，1987年于太平洋上曾对跟踪其舰队之美军飞机照射，使飞行员眩目而逃。

就高能激光武器而言，由于其功率较高，杀伤力更大，可用于攻击飞机、飞弹、坦克，甚至于可击落人造卫星。

1976年，美国陆军利用车载激光武器击落一架飞行高度约914米的飞行靶机，同年10月又击落了两架飞行高度约900米之无人架驶的直升机靶机。

又如美国空军于1983年曾利用激光二氧化碳击落响尾蛇飞弹，同年9月于模拟战机低空攻击军舰时，利用激光武器击落三架飞行靶机。

而利用激光武器攻击导弹及人造卫星的实验也达到相当的成效。

1978年美国陆军利用激光武器在1-2公里的距离内，击中飞行中的反坦克飞弹，使其裂成碎片。

高能激光武器的毁伤机理及飞行器防御途径分析高能激光武器是发射激光束直接毁伤军事目标的新概念武器。

近几年来，美国高能激光武器的研制取得了突破性进展，其机载激光器即将投入实战。

据预测，从2006年到2025年间，美国的机载、车载、舰载、地基、天基五大类平台的高能激光武器将陆续进入实战部署阶段，主要用于毁伤导弹、飞机、卫星等空中目标。

高能激光武器以光速传输电磁能，导弹、飞机、卫星等超音速运动目标与光速相比近似于静止目标，因此在毁伤目标时无需计算提前量，瞬间即中。

高能激光武器主要依靠红外探测器捕捉、跟踪目标，作战过程不受电磁波干扰，防御方难以利用电磁干扰手段降低其命中目标的概率。

高能激光武器发射时无后坐力，转移火力快，可在360°范围内调整火力，击中一个目标后只需调整一下角度即可攻击另一个目标，从而能在短时间内大批毁伤空中目标。

不难看出，高能激光武器投入实战后，将导致毁伤空中目标方式的革命性变革，人们将不得不面对这一严酷的现实。

搞清高能激光武器对空中目标的毁伤机理，对于防御激光武器是非常重要的。

高能激光武器的破坏效应主要有热烧蚀破坏效应、激波破坏效应和辐射破坏效应。

本文将对这三大破坏效应的毁伤机理进行初步分析，并探讨相应的防御途径或措施。

热烧蚀破坏效应激光照射到目标上后，目标材料物质的电子由于吸收光能产生碰撞而转化为热能，使材料的温度由表及里迅速升高，当达到一定温度时材料被熔融甚至气化，由此形成的蒸气以极高的速度向外膨胀喷溅，同时冲刷带走熔融材料液滴或固态颗粒，从而在材料上造成凹坑甚至穿孔，这种效应称为热烧蚀破坏效应。

热烧蚀破坏效应是激光武器最重要的毁伤手段。

1，热烧蚀破坏效应的特性实验表明，热烧蚀破坏效应与激光光源参数、外界环境参数和材料物质参数密切相关。

激光光源参数包括激光波长、功率密度、激光作用时间、激光束的时空结构(脉冲或连续波)等；外界环境可以是真空环境、各种大气环境和人工设计的具有易反射或易吸收功能的各种环境；材料物质的参数既包括材料的比热系数、热传导系数、热扩散系数、熔点等热物理性能参数，也包括材料的弹性模量、屈服强度、拉伸断裂强度等力学性能参数。

激光在军事上的应用摘要：激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。

根据作战用途的不同，激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。

武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成，目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。

激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点，但也存在易受天气和环境影响等弱点。

激光武器已有30多年的发展历史，其关键技术也已取得突破，美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。

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的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备；高能激光武器主要采用化学激光器，按照现有的水平，今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用，用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。

正文：在这学期学过《无处不在的激光》之后，我对激光有了更加深刻的了解，被它“无处不在”的特性所震撼，更增加了我学习与激光有光知识的动力与兴趣。

以下，我将通过我收集到的知识谈谈激光的有关特性及它在军事上的应用。

激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。

意思是“受激辐射的光放大”。

什么叫做“受激辐射”？它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。

这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。

这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。

激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。

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。

A TL是美国近期酝酿开发的一种概念机载战术激光武器系统。

A TL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的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备。

激光在军事中的应用激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。

它的亮度是太阳亮度的100亿倍。

它的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现，但直到 1960 年激光才被首次成功制造。

激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的，它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且导致整个一门新兴产业的出现。

激光经过40多年的发展，从机理到原理，实验手段到制造工艺都已逐步成熟。

由于激光具有高亮度，强方向性，好的单色性，因此激光在军事领域得到广泛的应用。

其主要应用有以下几个方面：一、激光测距距离的测量，是军队最感兴趣的一个项目，因为枪炮射击、侦查等都需要精确地距离数据。

激光一出现，各种军用激光测距仪也相继发展起来。

事实也证明，激光测距与坦克、大炮相结合构成的火控系统，首发命中率大大提高，已成为军队必备的武器装备，被誉为常规武器的威力倍增器。

1.激光测距的优点（1）激光测距精度高。

（2）测距仪体积小重量轻。

（3）分辨率高，抗干扰能力强。

2.激光测距的分类（1）脉冲测距法。

测距精度大多为米的量级，是在军事及工程测量中精度要求不高的场合使用。

（2）相位测距法。

通过测量连续激光的调制波在待测距离上往返传播所发生的相位变化，间接测量时间，打到距离测量的目的。

这种方法测量精度高，通常在毫米量级，因而在大地、工程和体育测量中得到了广泛应用。

（3）干涉测距法。

也是一种相位测距，但不是通过测量激光调制信号的相位来测定距离，而是通过测量激光光比本身的干涉条纹变化来测定距离，所以距离分辨率可达到半个激光波长，通常达到微米量级。

二、激光雷达激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。

由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。

发射系统是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。

激光技术的军事应用发布时间：2022-09-14T10:58:34.843Z 来源：《中国科技信息》2022年第9期5月作者：孟海鸿1、杨凯2 [导读] 激光技术在工业、军事、通信孟海鸿1、杨凯2陆军装甲兵学院士官学校，吉林长春，130031摘要：激光技术在工业、军事、通信、医学和科学研究等诸多领域都得到了广泛的应用。

本文初步介绍在激光技术军事领域的应用如激光测距、激光制导、激光目标指示、激光通信、激光武器等。

关键词：激光激光测距激光制导1.激光测距技术激光测距仪器在战场和多种装备上广泛应用，对军队的作战和训练产生了革命性的影响。

针对常规弹药的发射，目标距离准确测定是影响武器首发命中率的重要因素。

在激光测距机出现以前，坦克炮、地炮、高炮和舰炮通常用光学测距机测距。

其测距精度随距离而变化，测程越远，精度越差，并且仪器的体积受基线长短的限制，操作也较复杂。

而激光测距的突出优点是测距精度高，并且与测程的远近无关。

此外，仪器体积小，测距迅速，距离数据可以数字显示，实时输出目标距离信息，操作简单，训练容易，特别适用于数字信息处理。

激光测距具有波束窄，角分辨力高，抗干扰能力强，以及天线尺寸小和重量轻等优点。

因此，激光测距机一出现很快就代替了光学测距机，成为战场测距的主要仪器，并且已成为数字式火控系统目前较为理想的一种距离传感器，激光测距机目前主要装在火炮、坦克、飞机、军舰上，配合火控系统测定目标距离，提高系统的自动化程度和射击精度，它能够大大缩短射击准备时间、提高首发命中率。

根据路程与时间、速度的关系可以计算距离。

激光测距仪就是根据这个基本原理进行测距的。

光在空气中的传播速度每秒300000km，只要知道了它传播的时间，就可以把传播的距离计算出来。

激光测距仪，是通过计算从激光器发出激光和激光测距仪器接收从目标反射回来的激光，两者间隔时间，来进行计算距离的，在脉冲激光测距机中，时间是通过计数器计算从激光光脉冲发射出去开始，到从目标返回到接收机期间，进入计数器的时标脉冲个数来测量的，因时标脉冲的周期是不变的常数，因此，只需要计算脉冲个数就可以完成计时工作。

空射激光制导攻击原理空射激光制导攻击是一种高技术战争方式，主要通过空中平台发射激光导弹或制导武器，对地面目标进行精确打击。

其原理基于激光的高度准确性，可以将目标瞬时击中并摧毁，实现快速、准确的打击效果。

本文将对空射激光制导攻击的原理进行详细介绍。

一、概述二、原理1. 捕捉目标需要通过感应器捕捉目标信号并进行实时处理，以确定该目标的移动轨迹、速度和位置等参数。

2. 瞄准目标之后，将激光制导器对准目标，并启动激光光束发射。

激光光束会沿着导弹和发射平台之间的轨迹进行传输，直至瞄准目标。

3. 打击目标当激光光束命中目标时，会引发反应，例如燃烧或爆炸等。

制导武器会利用该反应对目标进行打击。

三、优势1. 准确性高激光制导攻击具有极高的准确性，能够快速、精确地瞄准目标，提高打击精度。

2. 防御性强由于激光光束是无声、无形的，很难被发现和追踪。

在一些难以到达的地方，例如山地和森林，激光制导武器能够有效打击潜在威胁。

3. 灵活性强激光制导武器能够自适应不同环境和作战条件，可以在不同天气条件下进行打击。

4. 控制性强激光制导攻击可以在大气层内和高空范围内进行，具有灵活的控制功能。

四、问题和挑战空射激光制导攻击虽然具有很多优点，但也面临一些问题和挑战。

其中最主要的挑战是激光功率与发射机的重量和大小之间的平衡。

环境因素也会对激光攻击产生影响，例如气候和遮蔽物等。

五、结论空射激光制导攻击是一种高度精确、可靠、有效的远程打击方式。

随着技术的不断发展，激光制导攻击将成为军队进行作战的主要手段之一。

六、应用空射激光制导攻击已广泛应用于现代战争中。

一些国家已将其作为重点发展的军事技术之一，并将其作为未来军事装备的重点开发领域。

1. 对地打击空射激光制导攻击主要针对的是地面目标，主要包括坦克、车辆、建筑物、工事和武器库等。

采用空射激光制导攻击，将可快速、精确地打击这些目标，极大地提高了攻击的效率和精度。

2. 反舰攻击除了对地攻击，空射激光制导技术还可用于反舰攻击。