舰载激光武器

美国典型高能固体战术激光武器发展概况作者：叶肖甫来源：《知识窗·教师版》2018年第01期摘要：由于激光武器具有攻击速度快、成本低、静默抗干扰等优点，使得固体战术激光武器得到了飞速发展。

本文介绍了美国典型固体战术激光武器系统的研究进展和试验情况，并对固体战术激光武器的发展方向进行了分析，以期对激光武器系统的研发提供一定的参考价值。

关键词：固体战术激光武器自适应光学光学相控阵高能激光器通常是指单脉冲能量大于1000焦耳、持续时间内输出激光功率不小于10000瓦特的脉冲激光器，或输出激光平均功率达10000瓦特的连续激光器。

按照激光武器的毁伤效果，激光武器分为功能性毁伤激光武器和摧毁性激光武器。

对目标的部分功能进行毁伤，使其作战效能降低的激光武器称为功能性毁伤激光武器，即软杀伤激光武器；对目标或其关键部位直接毁伤，使其丧失全部作战效能的激光武器称为摧毁性激光武器，即硬杀伤激光武器。

按照装载平台，激光武器可以分为车载、舰载、机载或星载激光武器，适用于不同的作战环境。

高能激光武器可以利用高功率激光束直接杀伤目标，具有速度快、命中精度高、抗干扰能力强等优点。

高能固体激光武器依靠电激励，可以重复使用，弹仓容量大，不用像常规炮弹那样需要制造、运输、储存和维护。

高能固体激光武器单次作战费用低，是一种绿色武器系统。

固体战术激光武器可以攻击多种目标，包括无人机、战车、橡皮艇、火箭弹、炮弹、迫击炮弹等。

另外，激光武器不使用炮弹之类的固体物质，可以更好地被利用于在人群密集区域的防御，不会像传统防空炮的子弹，在掉落地面时引起人群恐慌。

此外，激光武器还可以对付小型地面目标，以及用于维和或防止骚乱，而不像枪炮那样容易引起人们的注意，在短距离内达到有效的威慑，且不会有火炮的巨响声[1]。

激光武器先期是以攻击和防御中远程火箭弹、导弹为主，后来随着军事需求的变化和激光武器技术发展的限制，现主要攻击目标为低空飞行的无人机等低、小、慢目标。

低能激光武器及高能激光武器低能激光武器即激光干扰与致盲武器，是重要的光电对抗装备。

它仅需采用中、小功率器件，技术较简单，现已开始装备部队。

这种武器能干扰、致盲甚至破坏导引头、跟踪器、目标指示器、测距仪、观瞄设备等，并可损伤人眼，在战场上起到扰乱、封锁、阻遏或压制作用。

目前各国均在积极发展此类激光器，用于保护高价值飞机，有的已装备部队。

当用于反卫星时，能干扰、破坏卫星上的电子器件。

与高能激光武器相比，低能激光武器具备成本低廉和容易使用的特点。

目前激光武器的主要任务是摧毁敌人的精密传感器。

随着科技的进步，传感器也变得越来越精密和灵敏，但是越是精密和灵敏的传感器越是容易被低能激光武器所摧毁。

在过去的十年中，美国军方一直习惯性的认为美军需要的是能够立即融化导弹外壳的高能量激光武器，但是美国陆军和空军通过研究发现低能量激光武器也是一种非常有效的野战武器。

在近些年的研究中，美国军方发现低能量激光武器能够有效的引爆来袭导弹的战斗部和安放在路边的路边炸弹。

对此，美国国防部也已经进行了大量的试验以验证低能激光武器的作战效能。

为了能够有效降低美军的伤亡，目前美国陆军正在为所装备的悍马越野车安装低能激光武器，以试图通过低能激光武器引爆隐藏在路边的路边炸弹，美国空军也正在为C-130“大力神”运输机安装类似的低能激光武器。

在作战效果方面，美国陆军和空军目前正在研发新型低能激光武器可以与高能激光武器匹敌，因为新型低能激光武器同样能够摧毁飞行中的火箭弹、导弹和炮弹。

同时，美国环球战略网在文中指出，目前美国正在全力推出这方面的研发工作，用不了多久美军将会大量装备和使用低能激光武器和微波武器。

目前技术成熟并成功应用的至少有两种：一种是俄罗斯的地基反卫星激光武器；二是英国在军舰上装备的舰载激光致盲武器。

早在1982年英阿马岛之战时，英军就使用激光眩目致盲武器使阿飞行员因眩目而放弃攻击。

美国已研制成功但尚未投入使用有两种：一是低能激光步枪，它由电源提供激光能源，有效射程1.6千米，可使人致盲；二是激光榴弹，通过高爆振荡和加热惰性气体产生激光，使敌人轻则晕头转向，重则致盲，并能使坦克、车辆、舰船等武器平台内的光学瞄准镜、激光测距器、目标探测器等装置不能正常工作。

图1 非致命武器按学科分类结构图
基金项目：国家自然科学基金项目(61605225)；武警部队2023年某理论课题研究项目；武警海警学院2022年科研项目。

微波武器又叫射频武器或电磁脉冲武器，由微波发
图2 竞争连续体示意图
全球海洋总面积达3.6亿平方公里，占总面积的70.8%，海洋自古以来是在人类发展的过程中角逐的重要领域。

近年来，随着对海洋资源的不断开发利用，人类愈加重视对海洋的战略地位的提高，围绕海洋利益和海洋权益展开的竞争和斗争日趋激烈，海上争端已成为世界上大多数海洋国家所面临的共同挑战，任何一方都
公路工程施工中机械设备配置管理优化探讨。

美国高能激光武器最新发展现状及趋势伍尚慧现代战争是涵盖多维度、多领域、全时域、高烈度的综合较量。

武器装备是衡量一个国家军事实力的重要指标，对未来武器装备的研制关系到一个国家未来军事力量的发展前景。

高能激光武器是一种利用高能量射束进行攻击的新概念武器。

光束作战的迅速反应能力，外科手术式的精确打击能力，以及特别适于反卫星和破坏敌方信息系统的毁伤能力，使其成为适应21世纪信息化高技术战争的新一代主战兵器。

它依靠原子能级跃迁产生的激光束来攻击目标，具有速度快、可控性强、连发能力好、杀伤力大、后勤保障负担轻等优点，在未来复杂电磁环境下，具有特别重要的军事应用价值。

高能激光武器以其自身的众多优势在光电对抗、防空、战略防御中发挥重要作用。

随着技术和研发逐渐成熟，高能激光武器将成为一种攻防兼备、高效费比、优势明显的新概念武器。

高能激光武器概念与作战机理高能激光武器是利用高功率强激光来直接毁伤目标或使之失效的定向能武器，按照美国国防部的定义，其平均输出功率大于等于20千瓦或每个脉冲能量大于等于30千焦。

主要由高能激光器、精密瞄准跟踪系统和光束控制发射系统组成。

目前，军用高能激光通常指功率大于1千瓦的激光。

然而，大多数正在开发与测试的战术级军用高能激光功率都在几十千瓦至100千瓦之间，而战略级军用高能激光功率则高达数千千瓦。

主要作战对象包括来袭的反舰导弹、巡航导弹和作战飞机等，甚至可以攻击敌方的舰船。

具有能量集中、传输距离远、打击精度高、响应速度快、抗电磁干扰能力强、效费比高等优点，其作战方式几乎可以达到“瞄准即摧毁”，被视为是“改变未来作战规则”的未来武器。

高能激光毁坏目标的机理是：目标不断吸收照射在其表面上的部分激光能量，被激光照射的部分不断被加热、升温，当目标被激光照射部分的温度升高到材料熔化或气化的温度时，目标被照射部分形成凹坑或穿孔，甚至由于高温产生的高压而产生热爆炸，从而造成目标结构破坏。

美国面向实战型高能激光武器研发取得长足进展美国在研制激光武器方面处于世界前列，推动激光武器等新典型激光武器系统的组成示意图断推进激光武器小型化，自我保护高能激光演示器（SHiELD）项目将为战术飞机研发一种小型、灵活的高能激光武器系统，以实现对抗地空导弹和空空导弹的先更密集的光束。

光武器光武器即激光武器又称辐射武器或死光武器，是直接利用激光的巨大能量。

在瞬间危害和摧毁目标的一种武器。

它是20世纪60年代以后发展起来的一种新概念探索式高技术武器。

目前仍处于研制和试验阶段。

激光和普通光不同，它具有极高的亮度，是世界上最亮的一种光，比太阳光还要亮几十乃至上百亿倍，几乎和氢弹爆炸时的瞬间闪光差不多。

激光在激光器的激励下，能将光束高度集中，因百具有极强的方向性。

激光能产生几百万度的高温和几百万个大气压，因此在高温高压作用下，能穿透和熔化各种坚固的金属或非金属材料。

激光武器推毁目标的主要手段就是烧蚀、激波和辐射。

激光武器的主要特点有三个，一是反应时间短、照射速度快、命中精度高。

激光武器的照射速度极快，可达每秒30万公里，比普通枪弹非初速要快40万倍，比导弹的速度快10万倍,所以无需计算提前量，只要瞄准便可百发百中，指哪打哪，命中率极高。

二是辐射强度高，摧毁威力大。

常规武器是依靠高速飞行的弹丸破片的撞击或高速、高温、高压金属中国激光致盲武器致盲卫星射流的侵浊作用来击毁飞机、舰艇和坦克的。

激光武器则靠强激光照射，通过烧蚀气化武器装备的外壳来造成人员伤亡或电路故障。

激光武器发射的是光弹，一秒种可以连射1000发，而且没有后座力，只要有电源就能继续发射。

最后一个特点是无污染，不易受电子干扰，属于比较干净的新杀伤机理武器。

激光武器主要包括激光致盲武器、战术激光武器和战略激光武器等多种类型激光致盲武器是用低能激光束干扰和破坏人眼和武器中的光电传感器的武器。

目前技术比较成熟，不仅进行过多次试验，而且已经装备使用。

美国陆军的激光致盲武器1995年开始装备布雷德利战车，作用距离8公里。

战术激光武器主要用于防空和反导作战，分战术防空和战区防空两种，战术防空武器，德国已经达到10公里处毁伤、20公里处致盲飞机或导弹目标的水平。

美国非常重视战区防空武器的发展，计划用于对抗飞毛腿导弹。

空军在论证使用波音747飞机携载激光武器的方案，用于拦截几百公里外的助推段导弹。

38《国外坦克》2014年第6期20世纪最后10年间，定向能武器（D E W）的支持者们期待大功率能量武器将会给战争带来革命性的变化。

目前，现代炮兵部队已经装备了大量小型激光器。

然而，大多数激光装置是用于提高动能武器效能的测距系统或是使敌军光学设备失效。

不过，近来的发展表明，他们的期待将要成为现实。

激光、相位、等离子以及电磁脉冲武器等这些科幻小说中提到的武器名词，如今已经收录进了词典。

但是在现实中，关于定向能武器的诸多问题，如功率、热容、尺寸以及使用便携性等等，使其前景不容乐观。

现在，定向能技术大致可分为高能激光器、大功率微波器以及带电粒子束。

实际上，定向能武器系统广泛部署于战场的日子已为期不远。

本文将展示几种目前现有的且将来会大有所为的射频和激光系统，同时展望未来10年间定向能武器系统在军事领域最有可能的运用趋势。

主动拒止系统主动拒止系统（A D S）属于定向能武器系统，目前已经投入使用，随时可以投入实战。

该系统也被称为热能射线或者“疼痛”射线，是由全球微波研发与设计的领先者——雷声公司发明的，并且成为第一批装备陆军的非致命定向能反人员武器系统之一。

该系统为非致命的人群控制和区域拒止系统，安装在车辆上，测试距离约1k m。

它通过对单人或人群发射95G H z 的极高频聚焦声束波，这种能量可在几秒钟内造成人体皮肤表面温度上升而产生疼痛感，从而迫使其离开目标区域。

尽管几百次的人体试验证明该系统是非致命的，但其对人体的长时间照射而产生的长期影响仍未可知。

该系统于2010年部署阿富汗，但从未在实战中使用过，后来对此系统存有疑虑的战地指挥官下令将其撤出。

2012年3月，海军陆战队在弗吉尼亚州匡蒂科基地演示了该系统并对其大加赞赏。

海军陆战队联合非致命武器委员会特雷西·塔弗拉上校说：“该系统看不见闻不着，照到身上才知道。

这为我们提供了可以加以利用的优势。

”高能激光移动演示器波音公司一直致力于定向能武器前沿研发，为陆军设计并成功测试了一款射程10k m 的固态激光系统——高能激光移动演示器（H E LM D）。

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。

激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器，具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能，在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。

它分为战术激光武器和战略激光武器两种。

它将是一种常规威慑力量。

战术激光武器的突出优点是反应时间短，可拦击突然发现的低空目标。

用激光拦击多目标时，能迅速变换射击对象，灵活地对付多个目标。

激光武器的缺点是不能全天候作战，受限于大雾、大雪、大雨，且激光发射系统属精密光学系统，在战场上的生存能力有待考验。

陆军的快速发射高炮的炮管寿命短，连续发射几分钟后就要更换，而激光武器不存在多次发射的寿命问题。

可以预计，未来在目前弹炮结合防空武器系统的基础上，将出现将新型防空导弹。

高炮和激光武器三结合的对空防御系统。

其中，激光武器主要拦截从低空、超低空突然来袭的近距离目标，这有可能大大提高对精确武器的拦截溉率，解决当前存在的极近程防空问题，并可用于保卫重要目标，如重要机构、指挥中心、通讯和动力中枢等。

目前研制的激光武器的体积一段较大，重量较重，所以各国首先考虑舰载应用。

目前，发达国家的大型水面舰只已开始采用核能作为动力，中型水面舰只的电动化改进也已进入实质阶段，这都为激光武器在舰艇上的应用铺平了道路。

鉴于激光武器的重要作用和地位，美、俄、以色列和其他一些发达国家都投入了巨额资金，制定了宏大计划，组织了庞大的科技队伍，开发激光武器。

至90年代初，仅美国政府对激光武器的研究投资就达90亿美元。

80年代中后期，苏联和英国的军舰或陆上已有实验性战术激光武器装备，美、法、德等国也作了大量试验。

战略激光武器研究费用高，技术难度大，其前景还有待观察。

激光武器的效费比是比较高的。

在防空武器方面，当前主体是导弹，激光武器与之相比消耗费用要便宜得多。

例如，一枚“爱国者”导弹要60－70万美元，一枚短程“毒刺”式导弹要2万美元，而激光发射一次仅需数千美元，今后随着技术的发展，激光发射一次的费用可降至数百美元。

美海军和诺格公司正在研发高能舰载激光武器
雨丝
【期刊名称】《太空探索》
【年(卷),期】2016(0)7
【摘要】美国海军正与诺格公司联合执行一项为期3年的合同，开发舰载高能激光武器，以快速提高对抗敌方无人小艇、飞机、水面舰、导弹的能力。

【总页数】1页(P52-52)
【作者】雨丝
【作者单位】
【正文语种】中文
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微波武器与激光武器一、微波武器特点微波是一种能在真空或空气中直线传播，将辐射频率为1000—300000兆赫的电磁波汇聚成一定方向，借高能量攻击损毁作战对象的新型武器。

波长很短（1毫米～1米）的高频电磁波，具有传播速度快、穿透力强、抗干扰性好、能被某些物质吸收等特点。

微波武器又叫射频武器或电磁脉冲武器，它是利用高能量的电磁波辐射去攻击和毁伤目标的。

由于其威力大、速度高、作用距离远，而且看不见、摸不着，往往伤人于无形，因此，被军事专家誉为高技术战场上的“无形杀手”。

微波武器的工作机理，是基于微波与被照射物之间的分子相互作用，将电磁能转变为热能。

其特点是不需要传热过程，一下子就可让被照射材料中的很多分子运动起来，使之内外同时受热，产生高温烧毁材料。

较低功率的轻型微波武器，主要作为电子对抗手段和“非杀伤武器”使用；而高能微波武器则是一种威力极强的大规模毁灭性武器。

二、微波武器应用激光武器等相比，微波武器并不是直接破坏和摧毁武器设备，而是通过强大的微波束，破坏它们内部的电子设备。

实现这种目的途径有两条：其一是通过强微波辐射形成瞬变电磁场，从而使各种金属目标产生感应电流和电荷，感应电流可以通过各种入口（如天线、导线、电缆和密封性差的部位）进入导弹、卫星、飞机、坦克等武器系统内部电路。

当感应电流较低时，会使电路功能混乱，如出现误码、抹掉记忆或逻辑等；当感应电流较高时，则会造成电子系统内的一些敏感部件如芯片等被烧毁，从而使整个武器系统失效。

这种效应与核爆炸产生的电磁脉冲效应相似，所以又称“非核爆炸电磁脉冲效应”。

据有关报道，20世纪50～60年代，美国科学家在研制原子弹和氢弹等核武器时惊奇地发现，核武器爆炸也会产生巨大的电磁脉冲。

一次美军在太平洋高空进行氢弹试爆，氢弹爆炸后，夏威夷美军地面部队的电子系统莫名其妙地受到了冲击。

其中，防空雷达被迫中断工作，更有意思的是，美军房间电灯因使用电子启动器而被烧毁，屋内一片漆黑。

微波武器与激光武器一、微波武器特点微波是一种能在真空或空气中直线传播，将辐射频率为1000—300000兆赫的电磁波汇聚成一定方向，借高能量攻击损毁作战对象的新型武器。

波长很短（1毫米～1米）的高频电磁波，具有传播速度快、穿透力强、抗干扰性好、能被某些物质吸收等特点。

微波武器又叫射频武器或电磁脉冲武器，它是利用高能量的电磁波辐射去攻击和毁伤目标的。

由于其威力大、速度高、作用距离远，而且看不见、摸不着，往往伤人于无形，因此，被军事专家誉为高技术战场上的“无形杀手”。

微波武器的工作机理，是基于微波与被照射物之间的分子相互作用，将电磁能转变为热能。

其特点是不需要传热过程，一下子就可让被照射材料中的很多分子运动起来，使之内外同时受热，产生高温烧毁材料。

较低功率的轻型微波武器，主要作为电子对抗手段和“非杀伤武器”使用；而高能微波武器则是一种威力极强的大规模毁灭性武器。

二、微波武器应用激光武器等相比，微波武器并不是直接破坏和摧毁武器设备，而是通过强大的微波束，破坏它们内部的电子设备。

实现这种目的途径有两条：其一是通过强微波辐射形成瞬变电磁场，从而使各种金属目标产生感应电流和电荷，感应电流可以通过各种入口（如天线、导线、电缆和密封性差的部位）进入导弹、卫星、飞机、坦克等武器系统内部电路。

当感应电流较低时，会使电路功能混乱，如出现误码、抹掉记忆或逻辑等；当感应电流较高时，则会造成电子系统内的一些敏感部件如芯片等被烧毁，从而使整个武器系统失效。

这种效应与核爆炸产生的电磁脉冲效应相似，所以又称“非核爆炸电磁脉冲效应”。

据有关报道，20世纪50～60年代，美国科学家在研制原子弹和氢弹等核武器时惊奇地发现，核武器爆炸也会产生巨大的电磁脉冲。

一次美军在太平洋高空进行氢弹试爆，氢弹爆炸后，夏威夷美军地面部队的电子系统莫名其妙地受到了冲击。

其中，防空雷达被迫中断工作，更有意思的是，美军房间电灯因使用电子启动器而被烧毁，屋内一片漆黑。

世界激光武器发展概况激光武器是利用激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器之一，它具有功能集中，传输速度快，作用距离远，命中精度高，转移火力快，抗电磁干扰，能多次重复使用和效费比高等优点。

从60年代开始，世界各军事强国都在大力开发军用激光技术。

在激光武器的研制上，美国一直处于领先地位，已进行过多次设计试验的循环过程。

美国之所以在激光武器的研制方面处于世界领先地位，是因为它采取了一系列行之有效的措施。

为了确保激光武器的型号研制的顺利进行。

美国国防部制定了极限操作法计划。

它的目的是使美国保持激光武器制造技术方面的优势；避免研制工作中出现重复现象以提高经济效益；吸引民间经济部门来解决国防问题。

1985年美国国防部提出对五个学术研究领域，11项关键技术开展研究，其中包括了制造新概念武器的研究。

目前，美国在已有的研究工作基础上，确定了下一步的研究方向，选定了研制激光武器的主承包商和科研机构，并且组织它们进行了科技情报交流工作。

对于作为战术武器使用的激光武器，美国将它分为五种类型。

A.与战术武器配用的不具备杀伤能力的激光侦察器材，如激光测距机，激光指示器等；B.用来侦察敌方光电仪器工作状况及其配用的有效杀伤系统，甚至还能使这些仪器及其操作手致盲的激光武器；C.用来损伤无激光防护的敌方人员视觉的激光武器；D.用来摧毁敌方光电仪器的敏感元件和结构部件及其载体的高能激光武器；E.光谱波段上的非相干辐射源，如探照灯及高亮度的闪光灯等。

虽然它们不是激光武器但是美国专家认为它们能够用来进行光电压制。

美国把C、D两类激光武器确定为未来的重点发展项目。

前苏联的激光武器研究始于60年代初期，七十年代初前苏联的激光武器研究已经有了很大进展。

1980年，美国的情报部门搜集到的情报分析显示，前苏联高能激光武器的发展计划庞大，高能激光武器的研制能力已接近美国同类的激光武器。

在舰艇上安装激光武器主要用于近程防御，据介绍，前苏联的万吨级“基洛夫”巡洋舰已装备了DF 化学激光武器，该武器可击毁10微米处的掠海制导导弹，并可向水下发射，击穿潜艇的艇体。