激光武器1

2力学破坏 当目标受到激光照射、表面蒸汽向外 喷射时，会对目标产生反冲作用，于 是在目标内部形成激波。激波传播到 目标的背面，还会产生强大的反射。 这样照射目标外表面的激光与背面的 激波对目标形成前后夹
击，使目标变形破裂，受高能激光辐 射的目标的表面材料即使没有被烧蚀 摧毁，也会因为受力学破坏而严重影 响其技术性能甚至失效。
1热作用破坏：
如果激光功率密度足够高，吸收激光能量的材料就 可能经历一系列过程达到汽化，当激光强度超过汽 化阈值时，激光照射将使目标材料持续汽化，这个 过程称作激光热烧蚀。汽化很强烈时，将发生材料 蒸汽高速喷出时把部分凝聚态颗粒或液滴一起冲刷 出去的现象，从而在材料上造成凹坑甚至穿孔。导 弹、飞机和卫星的壳体材料一般都是熔点在1 500℃ 左右的金属材料，功率2～3MW的强激光只要在其 表面某固定部位辐照3～5s，就容易被烧蚀熔融、汽 化，使内部的燃料燃烧爆炸。
提高损伤阈值。激光后处理技术是把光学材料经低于激光损伤 阈值的激光照射后激光损伤阈值可提高２～３倍的新技术。激 光后处理的激光照射方式有两种：一是用同一强度的激光多次 照射；二是用光强随时间逐渐上升的激光多次照射，此种激光 后处理方式激光损伤阈值提高得多一些。
从其他角度考虑，美国设计出了一种"眼睑"，可每秒开关 ４０００次。"眼睑"由一片薄玻璃制成，上面覆盖两个由氧化 铟和锡制造的透明电极，电极间有一个像铰链似的不透明电极， 通过在两个电极间加上电压，在静电引力作用下，不透明电极 下拉，使"眼睑"关闭，加上相反电压，使"眼睑"打开，以此来 防止激光对卫星的致盲。此种方法对连续激光辐照防护有效， 但如果有脉冲激光辐照时，由于其具有作用时间短、功率密度 高的特点，机械快门将会防护失效，此时要求探测器表面的抗 激光物理性能优越。

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2.方向性好 速度快
激光能以光速飞行，每秒299792458 米，一旦瞄准，能立刻击中目标，用 不着考虑提前量。而且由于激光散射 角只有0.001弧度，因而具有良好的方 向性。激光制导和反卫星激光武器就 是利用这个原理制成的，使得激光能 准确，快速地击中目标。
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3.有效摧毁目标
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2.战术型激光武器
战术激光武器是利用激光作为能量，是像常规武器那样 直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等，打击距离一般 可达20公里。这种武器的主要代表有激光枪和激光炮， 它们能够发出很强的激光束来打击敌人。先进战术激光 器能够完全摧毁地面目标，适于安装在C-130运输机等 飞机上。在1万英尺高和5英里远的地区，这种重达4万 磅的兆瓦级化学激光能够将一辆坦克击穿。先进战术激 光能够快速而连续地攻击最多100个目标。
这类武器可烧伤敌人的视网膜，使其暂时 甚至永久失明；还可使观测仪器失效，光学跟 踪制导系统失控；干扰卫星的观测能力等，并 可对人产生强烈的心理威胁和震慑。是一种有 效的光电对抗装备，能起到干扰、压制或阻碍 敌方观测、跟踪或精确制导武器的进攻等作用 。相对强激光武器能耗低、易于制造和使用， 是比较成熟的战场适用的一种非致命性武器。
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1.亮度高 能量集中
高度集束的激光，能量也非常集中。举例说， 在日常生活中我们认为太阳是非常亮的，但一 台巨脉冲红宝石激光器发出的激光却比太阳还 亮200亿倍。当然，激光比太阳还亮，并不是因 为它的总能量比太阳还大，而是由于它的能量 非常集中。例如，红宝石激光器发出的激光射 束，能穿透一张3厘米厚的钢板，但总能量却不 足以煮熟一个鸡蛋。它可以在极小的面积上、 在极短的时间里将超过核武器100万倍的能量密 度传递给被击中物体，没有任何放射性污染。

美国激光武器的现状与发展趋势计算机科学与技术计科***************1引言八十年代初,随着“星球大战”计划的实施,高能反导激光武器发展迅速,同时低能激光武器在战术中的作用也越来越明显,激光武器无论在进攻还是在防御上都显示出极强的发展势头,八十年代后期以来,“星球大战”计划取消,战术激光武器成为激光武器发展的重点,软杀伤激光武器的研制比重大大提高,同时,激光反导、激光反卫星的研制仍然部分保留。

本文从这两个阶段来探讨十多年来美国激光武器的发展历程。

2“星球大战”计划时期美国激光武器的发展“星球大战”计划,正式名称为“战略防御计划(ＳＤＩ)”*1 +,是美国前总统里根于 1 983年3月 2 3日提出的关于用反弹道导弹系统确保美国本土安全的战略防御倡议。

国防部为此制定出详细的多层拦截作战总构想[2 ]。

“星球大战”计划所依仗的是全新的“太空武器”系统(又称“空间武器”系统)。

它包括定向能武器和动能武器。

激光武器就是定向能武器的主要组成部分,包括化学激光器、自由电子激光器、准分子激光器和Ｘ射线激光器。

为满足“星球大战”计划的需要,在“瓦鲁普”计划的基础上,美国国防部防务研究规划局于1 982年至 1 987年执行一项称为“空间激光三组件”的研究计划。

这三个部件是:目标捕捉、指示与跟踪系统,大功率激光系统,以及大型光学系统。

其中激光器部分称为“阿尔法(Ａｌｐｈａ) ,是由伍尔德里奇(ＴＲＷ)公司建造的一台5ＭＷ的ＨＦ化学激光器。

除“星球大战”计划中的高能战略激光武器之外,战术激光武器也得到了迅速的发展。

在激光致盲方面,美军先后制定了多项研究计划。

八十年代初,美国陆军开始研制一种称为Ｃ-ＣＬＡＭ的近战战场反传感器激光进攻武器[3 ]。

该武器可以输出 1 0.6μｍ、1.0 6μｍ、0 . 53μｍ三个波长上的激光。

接着,陆军开始研制“鱼工鱼(ＳＴＩＮＧＲＡＹ)”激光武器。

“鱼工鱼”是一种安装于坦克和直升飞机上的光学和光电对抗低能激光武器,工作于近红外波段。

多个 目标。 德 、战士心理等带来 巨大影 响。
形好 、 自适应调节能力 反射镜 有
的框架 结构 如图２ 所示 。 ３ 图 为反
３ ）打击精度高
２激光武器 的组成及种 类 ．
一
激光武器是用光束进行攻击 ，
个激 光武器系统 一般由高 射镜制作过 程。 图 ４ 为反射 镜成
遵循光线 的直线传播规 律 ，能实 能激光器 、精密瞄准跟踪 系统和 品。实用化 的武器装备 一般应 具 备 的条件 为： 性能稳定性好 、 环境 现光学瞄准轴 与射 击束 “ 严格 ” 同 控 制发射系统等组成 ，如 图 １ 。
④重量轻 、 机 激光 器 、染料激 光器 、光纤激光 磁干扰 系统 的影响 ，使其 偏离攻 度的瞄准跟踪 技术； 动性好 的发射 控制系统技 术 ；⑤ 器 、准分子激光 器、色心激光器 击 目标 。
低成本耗能技 术 ；⑥激 光对各类 等。目 ， 前 能作为激光武器的激光 ５ ）发射成本低 激光武 器的发射主要 是消耗 目标材质 的毁 伤技术 。解 决好以 器有 ：化学激光器、气体激光器、 化学物质和电能等。就 目前而言 ， 上技术 问题 ，是使激光武 器成为 固体激光器等 ，在它们 中也 只有 其使用成本 仅仅是起相 应作用的 实用化武器 装备的关键 。激光武 很少几种高 ，实施 受激 发射产生 的光子能 。激 光武 战略弹道导 弹的激光武器 为战略 有效的防御 。 激光在传输速度 、 瞄 器 与普通 的激光 器有几个不 同的 激光 武器。空基 、 舰基 、陆基 、 车
准精确性 、使 用耗费等方 面的优 显著 特点 ，第一 是激光武器要 求 载和便携 的激 光武器为 战术 激光 越性 ，受到 了科 学家们 的高度重 高输 出功率 ，第 二是要求高 的远 武 器。由于激光武器是光子武器 ， 视 ，并作为一 种重 要 的新概念武 程光束传 输质量 ， 第三是跟踪 、 瞄 它具有光子 所拥有 的以下各 项优