定向能武器之简介
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定向能武器技术的发展动向摘要:随着激光、新材料、微电子、声光、电光等高技术的发展,利用各种束能产生强大杀伤威力的定向能武器已引起世界高度重视。
定向能武器成为战场上高速移动目标的“克星”,是能有效制敌的“杀手锏”装备,对未来作战样式和形态具有重要影响。
文章系统分析了定向能武器的军事应用前景,详细剖析了世界定向能武器技术的研究进展及发展动向,给出了未来要大力发展的激光武器、高功率微波武器和粒子束武器关键技术,对于加快我军定向能武器装备发展,提升非对称制衡能力,具有十分重要的意义。
定向能武器也称为束能武器,是利用激光束、粒子束、微波束、等离子束、声波束等各种束能,产生高温、电离辐射、声波等综合效应,能够实现激光、微波等电磁能或高能粒子束的定向发射、聚束和远距离传输,快速攻击并毁伤目标的武器系统。
自1983年美国总统里根提出“战略防御倡议”计划以后,定向能武器便引起了许多国家的高度重视。
美国战略与预算评估中心(CSBA)于2012年4月19日发布报告《改变游戏规则:定向能武器的前景》,指出定向能武器相比传统武器具有压倒性优势,美国应该关注发展定向能武器,以应对那些限制美军行动自由的活动。
美国国防部也将定向能技术列为未来10年可能改变军事竞争态势和战争规则的5大技术领域之一。
传统武器大多依赖具有适当体积的投射物所产生的动能,对目标造成破坏,定向能武器则是通过亚原子、粒子或电磁波,将能量“转递”出去,将“能量”直接投放到目标上,产生毁伤效果。
定向能武器作为一种隐身、“零”飞行时间的高精度武器,可打击多个目标、拥有无限量“弹药”,与常规武器相比,定向能武器具有射束快、精度高、反应灵活、杀伤效率高、附带毁伤小、无污染等特点,既可用于进攻,也可用于防御,能够大大提高部队和设施的防护能力,特别是可用于对抗精确制导武器和多种自主系统[5]。
根据发射能量的载体,定向能武器主要包括激光武器、高功率微波武器和粒子束武器等。
] 激光武器,就是利用()的能量直接摧毁目标,使其失去战斗力的一种定向能的武器
激光武器是一种定向能的武器,利用激光的能量直接摧毁对手而获得胜利。
激光武器有很
多优势,比如精准度高、射程远、操作方便等特点,使其得到广泛应用。
激光武器是一种精密先进的武器,它的特殊之处在于由激光发射器发出的激光束十分精确。
它可以穿透一层反应装甲,准确击中目标,使其失去战斗力。
这样的武器射程超过传统武
器多数倍,同时也比传统武器更节省时间,而且还有效防止了炮击中断地区或城市的发生。
激光武器可以抵抗代价昂贵的反导系统,可以大幅减少空间反应时间,从而提供了更大的优势。
此外,激光武器容易运输和部署,有助于更好地准备未来战争。
总之,激光武器利用激光的能量直接摧毁对手而获得胜利,它具有精确度高、射程远、操作方便等优点,使它在世界的军事中占据着重要的地位,激光武器会带来更多的希望,也
会改变世界的格局。
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)。
新概念武器姓名:石龄佳学号:1104330121班级:探测一班新概念武器是相对于传统武器而言的高新技术武器群体,目前正处于研制和探索之中,它在原理、杀伤破坏机理和作战方式上,与传统武器有显著不同。
主要包括定向能武器、动能武器和军用机器人。
>定向能武器,是指武器的能量沿一定方向传播,并在一定距离内有杀伤破坏作用,在其它方向则没有。
如激光武器、微波武器和粒子束武器等。
动能武器,是能发射高速弹头、利用弹头动能直接撞毁目标的武器,如动能拦截弹、电磁炮等;军用机器人,可用于执行战斗任务、实施工程保障等。
目前正在研制的新概念武器,还有网络战武器、非致命武器等。
动能武器:火炮要"脱胎换骨" "水炮":固体发射药火炮的终结者----------- 液体发射药火炮又称“水炮”,是一种以液体发射药代替固体发射药的新型火炮。
目前,许多国家都在研究液体发射药炮。
有专家预测,液体发射药火炮的诞生,是火炮技术的革命性发展,将在未来战争中取代固体发射药火炮。
>与固体发射药火炮相比,液体发射药火炮省去了药筒等装置,结构简化,使火炮、弹丸的重量减轻,提高了发射速度;液体发射药能量高,增大了弹丸的初速和射程;液体发射药具有很强的稳定性,其储存安全方便,即使被击中也不易爆炸。
电磁炮:能发射各类导弹----------- 是一种用电磁作动力的发射装置,由导轨、大电流直流脉冲电源和开关等组成。
两条导轨之间用滑块连接,发射时将弹丸放在滑块前。
当导轨接通电源时,就会产生强磁场,在强磁场作用下,滑块上的金属箔片转化为高速等离子体,等离子体推动弹丸,将弹丸从导轨上发射出去。
>电磁炮的最大特点,是发射的炮弹初速高。
美国海军试验的电磁道道炮,把3公斤重的炮弹以7马赫的高速发射出去,成为世界上飞行速度最快的炮弹家族成员。
弹丸初速高,射程就远,能攻击远距离目标。
同时,弹丸在空中飞行时间减少,可提高射击命中精度。
新概念武器一、新概念武器的基本涵义在新军事革命的激烈竞争中,科学技术的迅猛发展及其在军事领域中的广泛运用,为高技术时代新式武器的研究和出世奠定了雄厚的基础,特别是一批新兴科学技术的成熟和广泛应用,酝酿、研究、试制了多种新毁伤机理的武器,如激光、粒子束、电磁、生物武器等,过去人们随心所欲幻想的武器,高技术逐步把它们变为了现实。
下面我们就一起来学习这些新机理武器的基本知识。
(一)新概念武器的定义什么是新概念武器,目前并没有严格的科学定义,总是仁者见仁,智者见智。
比较普遍的看法是,新概念武器是指与传统武器相比,在基本原理、杀伤破坏机理和作战方式上有本质区别,是尚处于研制或探索之中的一类新型武器。
(二)新概念武器的分类第一大类型定向能武器。
所谓定向能武器也叫束能武器或射束武器。
定向能武器是将能量高度集中于极小的立体角内,并在瞬间释放能量摧毁目标的一种高能武器,其特征是射束快且能量高度集中。
第二大类型动能武器。
动能武器就是运用物体运动的能量杀伤、击毁目标的武器。
第三大类型信息武器。
信息武器是指为争夺信息权(信息获取权、控制权和使用权)的对抗及斗争中,所使用的以现代信息技术为技术工艺的武器装备系统。
第四大类型非致命武器。
所谓非致命武器,是指主要用来使人员和装备失去作用,把对人的致命性、永久性伤害,以及对财产和非故意破坏,降至最低限度的武器。
第五大类型是其他新概念武器,主要指一些设想中的新概念武器。
主要包括环境武器和基因武器。
为了使同学们对新概念武器有个更加直观的了解,下面就来介绍几种比较典型的新概念武器,也就是今天要讲的第二个大问题。
二、几种新概念武器的独特性能目前,世界各国正在探索和发展中的典型新概念武器主要有:激光武器、动能拦截弹、粒子束武器、微波武器、电炮、环境武器、次声波武器、基因武器和非致命武器(一)激光武器激光是一种方向性强,能量高度集中的光。
激光武器是利用激光的能量直接摧毁目标或使其失去战斗力的定向能武器。
论新概念武器新概念武器即以新原理、新概念为基础开发出来的新型常规武器,这类武器正在研制中,不久即将投入实战应用。
(年代差异,或有差异,抱歉)主要有激光致盲武器、强激光武器、微波武器、粒子束武器等等。
简介新概念武器主要包括定向能武器、动能武器和军用机器人。
定向能武器是指粒子基因武器的能量是沿着一定方向传播的,并在一定距离内,该粒子基因武器有杀伤破坏作用,在其他方向就没有杀伤破坏作用。
如激光武器、微波武器和粒子束武器。
动能武器指的是一类能够发射高速(5倍于音速)弹头,利用弹头的动能直接撞毁目标的武器。
主要有:动能拦截弹(分为反卫星、反导弹2种)、电磁炮(分为线圈炮、轨道炮和重接炮3种)、群射火箭等。
军用机器人(具有某种仿人功能的自动机器的总称),可以用于执行战斗任务、侦察情况、实施工程保障等。
目前正在研制的新概念武器,还有气象武器、深海战略武器等。
国外新概念武器的发展高新技术的迅猛发展和广泛应用,正在引发世界范围的军事变革。
军事大国,特别是以美国为首的西方国家,都企图加快军事技术的创新发展,进一步拉大与其他国家在军事高新技术方面的差距。
加速发展新概念武器,是它们确立军事高技术优势的重要手段之一,预计未来20-30年内将有一批新概念武器相继投入战场。
新概念武器的内涵和基本特征新概念武器是相对于传统武器而言的高新技术武器群体,目前正处于研制或探索性发展之中。
它在原理、杀伤破坏机理(杀伤效应)和作战方式上,与传统武器有显著的不同,投入使用后往往能大幅度提高作战效能与消费比,取得出奇制胜的作战效果。
新概念粒子基因武器的主要特征通常表现为:创新性——与传统武器相比,新概念武器在设计思想、工作原理和杀伤机制上具有显著的突破和创新,它是创新思维和高新技术相结合的产物。
高效性——一旦技术上取得突破,可在未来的高技术战争中发挥巨大的作战效能,满足新的作战需要,并在体系攻防对抗中有效地抑制敌方传统武器作战效能的发挥。
时代性——新概念武器是一个相对的、动态的概念。
红外与激光工程:光电系统总体技术(摘要)第35卷
定向能武器的现在与未来
周伟,郭纲,严亦兵
(北京市海淀区小营西路32号院子l l号,北京100085)
摘要:定向能武器作为人类历史上第三代武器,它的发生和发展具有埘时代的意义。
它的出现将改变未来战争的特性。
定向能武器主要分为两大类别,即激光武器和高功率微波武器。
二者的|工作原理各不相同,但却有着相同的三个特点,即使用电磁频谱、作战速度快(光速)和打击精确。
定向能武器有着现役武器不可比拟的优点,但同时也有其局限性。
随着定向能武器技术的不断发展和完善,在下一年10年内定向能武器将投入实战部署。
未来定向能武器的发展前景广阔。
关键词:激光;武器。
激光武器,就是利用()的能量直接摧毁目标,使其失去战斗力的一种定向能的武器。
高能激光武器是一种定向能武器,主要利用激光光束能量直接摧毁目标,使其失去战斗力。
它利用激光束的高能量攻击目标,直接声压冲击或电动式损坏目标,使目标的性质发生改变。
它的有效距离一般在几十米到几百米之间,速度极快,几秒钟就可以到达目的地。
激光武器的最大优点是能快速摧毁敌人的目标,可以防止敌人的装甲装备发生变形或损坏,从而使其失去战斗力。
它还具有非常低的误差率,不会产生多余的损失,温度不会变高,
使得它可以非常温和地对待一些脆性目标。
高能激光武器还可以有利于改善空中战斗的速度,可以加快空战过程,以减少空军的损失。
激光武器的缺点是耗费电能时和能耗高的特点,它的能量的消耗量有些大,所以在战斗过
程中,它可能不能够支持大规模的攻击需求,只能用来打小型攻击或作为增加攻击效果的额外武器。
另外,它还有着极大的维修难度,因为它的构造复杂,所以无法通过远程操作去维护它。
总之,高能激光武器是一种重要的具有未来战场潜力的武器,它能够有效消灭一些目标性敌人,并且能够大大缩短空战过程,但由于它的维修难度高,以及能耗高的问题,在实际应用中可能仍然存在一些限制。
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。
激光武器就是利用什么的能量直接摧毁目标使其失去战斗力的一种定向能的武器激光武器是一种高科技的武器,它的威力不容小觑。
它的原理是利用激光束产生的能量直接攻击目标,使其失去战斗力。
这种武器具备定向能的特点,能够高精度打击目标,具有快速、准确等优点。
今天我们就来了解一下关于激光武器的一些基本知识。
一、激光武器的分类根据不同的工作方式,激光武器可以分为宏观激光武器和微观激光武器两类。
1.宏观激光武器宏观激光武器主要用于大规模军事作战,例如空间导弹防御系统、反舰导弹、高空飞行器、无人机等。
这类激光武器能够发射强大的激光束,将目标直接烧毁或破坏。
它们具有威力强大、射程远、速度快、可准确打击等特点。
2.微观激光武器微观激光武器主要应用于医疗、材料加工等领域。
例如,激光治疗、激光切割、激光点焊等。
这类激光武器利用激光束的高能量、高密度、高复杂度特性,对材料进行精细控制,使其达到所需形态和性能。
二、激光武器的原理激光武器的工作原理是利用激光束的高密度、高复杂度、高采样率特性,直接攻击目标,将其摧毁。
激光武器通常由四个部分组成:激光发射器、能量存储装置、控制系统和目标感应系统。
1.激光发射器激光发射器是激光武器的核心部分。
它能够产生一个高能量、高密度的激光束,将其发射出去。
激光武器中的激光发射器通常是半导体激光器,能够产生µm级别的光束。
如果需要更高功率的激光束,则需要使用气体或固体激光器。
2.能量存储装置能量存储装置是激光武器的动力源,用来向激光发射器输送能量。
常见的能量存储装置是电磁脉冲驱动器和化学储存装置,它们能够在一瞬间向激光发射器输送大量能量,从而使激光产生高功率。
3.控制系统控制系统是激光武器的大脑,用来控制激光发射器和能量存储装置。
它能够控制激光束的光束走向、强度和频率等参数,并对激光武器进行监控和调节,确保能够精准打击目标。
4.目标感应系统目标感应系统是激光武器的眼睛,用来找出要攻击的目标。
第40卷 第10期 激光与红外V o l.40,N o.10 2010年10月 L A S E R & I N F R A R E D O c t o b e r,2010 文章编号:1001-5078(2010)10-1035-04·综述与评论·美国定向能非致命武器发展现状张平雷,雷亚贵,王戎瑞(华北光电技术研究所,北京100015)摘 要:针对美国在现代地区冲突中面临的作战对象的变化,迫切需要一种远程非致命武器以保护作战人员的安全。
为此,美国正在开发利用声、光和电的非致命武器。
本文首先简要介绍美国正在使用和改进以及有待开发的各种声、光、电非致命武器,而后重点介绍美国联合非致命武器计划现状。
关键词:非致命武器;定向能;激光;射频;毫米波中图分类号:T J846 文献标识码:AS t a t e-o f-a r t o nd e v e l o p m e n t o f a m e r i c a d i r e c t i o ne n e r g y n o n-l e t h a l w e a p o n sZ H A N GP i n g-l e i,L E I Y a-g u i,W A N GR o n g-r u i(N o r t h C h i n a R e s e a r c h I n s t i t u t e o f E l e c t r o-o p t i c s,B e i j i n g100015,C h i n a)A b s t r a c t:A c c o r d i n gt ot h e c a s ec h a n g ei nm o d e r nl o c a l w a r f a r e,A m e r i c aD e p a r t m e n t o f D e f e n s e(D o D)i n t e n s i v e l yn e e d s a l o n g-r a n g e n o n-l e t h a l w e a p o n t o p r o t e c t f i g h t e r s f r o m d a m a g e.F o r t h i s r e a s o n,t h eD o D o f A m e r i c a h a s b e e nd e v e l o p i n g a c o u s t i c,o p t i c a n d e l e c t r i c n o n-l e t h a l w e a p o n.I nt h e p a p e r,i t i s f i r s t b r i e f l y i n t r o d u c e d t h a t v a r i a n t k i n d o fa c o u s t i c,o p t i c a n de l e c t r i c n o n-l e t h a l w e a p o n a r e u s e d a n di m p r o v e d a n d t ob e d e v e l o p e d,t h e n t h e e m p h s i s i s f oc u s e do n t h e s t a t e-o f-a r t A m e r i c aj o i n t n o n-l e t h a l w e a p o np r o g r a m.K e y w o r d s:n o n-l e t h a l w e a p o n;d i r e c t i o n e n e r g y;l a s e r;R F;m i l l i m e t e r w a v e1 引 言[1-2]20世纪90年代,在索马里的军事行动中,美军值勤的士兵在一次偶然的机会用枪械的激光瞄准具对准几名武装分子,武装分子发现自己被照射瞄准后竟乖乖举手投降,这种非致命手段的应用取得令人意想不到的效果。
科幻中的各种武器科幻中的各种武器2011年03月04日星期五13:22一、电磁炮(Electric Gun)说起电磁炮,有些人可能会想当然地以为是"发射电磁波的武器(就象《红色警报》里苏联的磁暴线圈)"。
其实则不然,电磁炮实际上指的是"用电磁力(洛仑兹力)推动弹丸的武器"。
由于弹丸的速度远远高于传统火炮,电磁炮除了可以用来打击军事目标外,更可以结合先进的火控系统来拦截导弹。
当然,由于现实世界中的电磁炮已经接近实用,严格意义上来说已经不能算SF兵器,而是新概念兵器。
轨道炮(Rail Gun)轨道炮,一译导轨炮,是电磁炮最常见的式样。
轨道炮由两条平行的导轨组成,弹丸夹在两条导轨之间。
两轨接入电源,电流经一导轨流向弹丸再流向另一导轨产生强磁场,磁场与电流相互作用,产生强大的洛仑兹力推动弹丸,达到很高的速度(理论上可以到达亚光速,当然这是几乎不可能实现的)。
轨道炮由法国人维勒鲁伯于1920年发明。
1944年,德国的汉斯勒博士研制出长2米、口径20毫米的轨道炮,能把重10克的圆柱体铝弹丸加速到1.08公里/秒;1945年他又将2门轨道炮串联起来,使炮弹速达到了1.21公里/秒。
二战期间,日本也研究过感应加速式电磁炮,并把2千克的弹丸加速到335米/秒。
但由于材料和电力等关键问题无法解决,电磁炮的研究陷入瓶颈。
1978年,澳大利亚国立大学物理学家理查德·马歇尔和约翰巴伯等人使用5米长的轨道炮将质量3.3克的塑料弹丸以5900米/秒的高速发射成功的突破性进展。
美国海军将轨道炮作为其三大重点开发项目之一,计划从2018年开始装备未来的DD(X)对陆攻击驱逐舰。
在《GUNDAM SEED》中,轨道炮是一种普及兵器,从地球军的坦克到自由高达,很多兵器都装备了轨道炮。
《机甲战记·龙骑兵》中更是把速射式轨道炮作为几乎所有Metal Armor(片中的人形兵器)的标准武装…但奇怪的是发射效果却怎么看都像普通的机关枪…线圈炮(Coil Gun)1831年,英国科学法拉第发现了电磁感应现象以后,各国军事专家深受启发,随即考虑利用电磁力发射物体的原理来制造武器。
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第一章引言 定向能武器(DEW )是一种利用高热、电离、辐射等综合效应对目标实施杀伤的武器。激光武器、粒子束武器、射频武器是三大定向能武器。同其它武器相比,定向能武器对电子设备有着更加独特的杀伤优势:它具有强大的“聚能”功能,可将能量聚集成强束流,并利用电磁能代替爆炸能,击中目标后,可在瞬间将目标内部的电子器件摧毁。此外,由于定向能武器射速极快(接近光速),敌方的电子设备根本无法实施反干扰。目前,定向能武器仍处在开发和研制中,但其巨大的军事潜力和发展前景,已经引起越来越多国家的重视。 在冷战时期,美、苏两国竞相发展定向能武器,投入了大量的资金。美国从1962年起,发展激光武器所开展的高能激光科学和技术研究和初期发展工作,已投入了140多亿美元。其中,战略防御计划局及其后来成立的弹道导弹防御局,一共投入了近73亿美元。美国科学和技术的年度经费在80年代末达到峰值12亿美元,但目前已减少到每年2亿美元。高能激光武器方面的投资情况类似,从1988年的8亿多美元减少到4亿多,但2001年计划略微增加。空军的机载激光器计划,将花费高能激光总研制经费的一半多。高功率微波武器方面的投资比较稳定,在1995年达到最高峰5000万美元,目前每年花费3000万美元。美国空军1968-2000财年在进攻和防御型定向能武器方面花费了52亿美元,计划到2007财年为止在花费46亿美元。 美军认为,定向能武器是应对反介入和区域战略挑战的最佳选择,而反介入和区域正是中国对抗美国C型包围圈和空海一体战的主要手段。所以,可以认为开发和部署定向能武器也是美军应对所谓“中国威胁”的重要战略决策。 由此可见,不管是对当代世界战争格局,还是未来战争格局来说,发展定向能武器都可以发挥巨大作用,大国之间,特别是美国,俄罗斯等都在花重资打造自己的定向能武器,作为发展中大国,中国也不能不在这方面花功夫。
第二章三大定向能武器 2.1 激光武器 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,可工作在可见光波段、红外波段、紫外波段,用于衰减、干扰、毁坏光电或红外传感系统(抗传感器武器)。 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。战略激光武器可用于反卫星和反战略导弹;战术激光武器包括高能激光武器以及主要用于致盲人眼或破坏武器的电子设备和光电传感器的低能激光武器,又称为激光致盲武器。激光武器具有作战利用性能费用比高、不受电磁干扰等优点。目前影响激光武器使用的最大障碍是功率不够大,当前的固态激光器能量只达到能有效作用距离所需能量的十分之一。但在未来几年内,便携式激光器有可能达到造成毁坏所需的最小能量输出(100kw)。 2.1.1 中国激光武器的发展 目前在世界范围内,俄罗斯的激光理论研究处于领先地位,美国与以色列在激光武器应用中处于领先地位,只有中国悄无声息,在国人心目中,中国的武器是落后的,真是这样吗?未必! 我国的激光技术发展迅速,无论是数量还是质量,中国的激光理论和技术在世界上处于领先地位。 1、注重理论研究带动激光技术的发展 激光科技事业从一开始就得到了领导和科学管理部门的高度重视。当时中国科学院副院长张劲夫提出建立专业激光研究所的设想,很快得到国家科委、国家计委的批准。主管科技的聂荣臻副总理还特别批示:研究所要建在上海,上海有较好的工业基础,有利于发展这一新技术。1964年,我国第一所,也是当时世界上第一所激光技术的专业研究所——中国科学院上海光学精密机械研究所(简称“上海光机所”)成立。 2、借助重点项目的支撑,带动激光技术的发展 1964年启动的“6403”高能钕玻璃激光系统、1965年开始研究的高功率激光系统和核聚变研究,以及1966年制定的研制15种军用激光整机等重点项目,由于技术上的综合性和高难度,有力地牵引和带动了激光技术各方面在中国的发展。我国的激光科技事业,虽然也遭遇了“文革”十年浩劫,但借助于重点项目的支撑,仍艰难地生存了下来并取得可贵的进展。 (1)“6403”高能钕玻璃激光系统 1964年启动,最后从技术上判定热效应是根本性技术障碍,于1976年下马。这一项目对发展高能激光技术有历史贡献是不可忽视的,它使我国激光技术的水平上了一个台阶。其成果主要表现在:①建成了具有工程规模的大口径(120毫米)振荡—放大型激光系统,最大输出能量达32万焦耳;改善光束质量后达3万焦耳。②实现了系统技术集成,成功地进行了打靶实验,室内10米处击穿80毫米铝靶,室外2公里距离击穿0.2毫米铝耙,并系统地研究了强激光辐射的生物效应和材料破坏机理。③第一次揭示了强光对激光系统本身的光损伤现象和机制。④第一次深入和理解激光光束质量的重要性和物理内涵,采用了一系列提高光束质量的创新性技术,如万焦耳级非稳腔激光器、振荡—扫瞄放大式激光系统、尖劈法光束质量诊断等。⑤激光元器件和支撑技术有了突破性提高,如低吸收高均匀性钕玻璃熔炼工艺、高能脉冲氙气、高强度介质膜、大口径(1.2米)光学精密加工等。⑥培养和造就了一批技术骨干队伍。 (2) 高功率激光系统和核聚变研究 1964年王淦昌独立提出激光聚变倡议,1965年立项开始研究。经几年努力,建成了输出功率10(上标10)瓦的纳秒级激光装置,并于1973年5月首次在低温固氘靶、常温氘化锂靶和氘化聚乙烯上打出中子。1974年研制成功我国第一台多程片状放大器,把激光输出功率提高了10倍,中子产额增加了一个量级。在国际上向心压缩原理解密后,积极跟踪并于1976年研制成六束激光系统,对充气玻壳靶照射,获得了近百倍的体压缩。这一系列的重大突破,使我国的激光聚变研究进入世界先进行列,也为以后长期的持续发展奠定了基础。 (3) 军用激光研究 1966年12月,国防科委主持召开了军用激光规划会,48个单位130余人参加,会议制定了包括含15种激光整机、9种支撑配套技术的发展规划。虽未正式批准生效,但仍起了有益的推动作用。此后的几年内,这一领域涌现了一批重要成果。例如:①靶场激光测距技术初试成功:采用重复频率为20赫兹的YAG调Q激光器,测距精度优于2米,最远测量距离达660公里,加在经纬仪上,可实现对飞行目标的单站定轨。这一成果为以后完成洲际导弹再入段轨迹测量创造了必要条件。②红宝石激光人造卫星测距:成功地对美国实验卫星Expl-27号、29号和36号进行了测量、最远可测距离为2300公里,精度2米左右。这是第一代人造卫星的测距成果,为以后更远距离、更高精度的人造卫星测距打下了基础。③红宝石激光雷达和机载红外激光雷达,首次实现了地—空和空—空对飞机的跟踪测距。④激光航测仪:将激光测距机和航空照相机组合,由飞机机载对地航测,完成对边远地区等复要地形的测绘。重复率6次/分,测距精度1米。⑤地炮激光测距机:可独立完成观察、测距、测角(方向和高低角)及磁针定向等功能。测距范围300-10000米,精度5米。在激光应用方面,Nd:YAG激光通信(3-12路)、He-Ne激光通信、单路/三路半导体激光通信在通信试验中已获得成功;Nd:YAG激光手术刀、CO2激光手术刀、激光虹膜切除仪等医疗设备也已投入使用;激光全息摄影、激光全息在平面光弹中的应用,脉冲激光动态全息照相和拉曼分光光度计已成为计量科学的新手段;数控激光切割机、激光准直仪、激光分离同位素硫、用于农业研究的液体激光器、大屏幕导航显示器等成果也在工农业中获得了应用。 2.1.2 中国激光武器与美国激光武器比较 实事求是地说,美国太张扬,中国太谦虚。如果说在传统的导弹技术方面中国落后于美国不可否认,因为中国的起步较晚,基础工业较差,加之西方国家对中国军事工业的严格限制。但是在新兴激光的军事技术方面,由于我们与美国起步点相差不大,所以我们的研究处于世界领先地位。为此,美国和其盟国为了盗窃中国的激光技术,不知道牺牲了多少间谍啊!中国的超强功率的固态激光器是世界一流,用它发射的激光束可在3千公里的距离获得每平方厘米35 K焦耳能量密度,此能量密度比攻击导弹所必需的破坏阈高出近1个数量级上。以此粗略推算,中国的攻击激光雷达有效杀伤力超过3万公里。 目前中国的攻击激光雷达体积仍然十分庞大,达10吨,缺少强大的瞬时超强能源电池,容易受天气限制,空气中的微粒和水汽会严重干扰其能量和射程,只能陆基和海基。如何把攻击激光雷达装载于卫星,是我国目前正在全力研究攻关的目标,如果探月成功,如果我们的激光武器能量再提高一个数量级,会把攻击激光雷达装载于月球。在试验场:一位军工老专家从电话中得知千里之外的靶标被激光雷达击毁后,激动得泪流满面,仰天大呼:这是我们中国人研制的武器!是全世界最好的武器!!这是全世界最尖端的点穴武器!这就是为何有位中国著名的战略军事专家在媒体上自豪地宣称:美国敢打中国吗?如果它的隐形飞机敢来中国轰炸,来一架打落一架,一个不剩......大家如果注意收听一下美国之音,也许会知道美国似乎已经嗅到了中国新式武器的信息,他们有点不相信,他们更不敢相信!
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随着我国经济与技术的发展,在未来我国激光武器将得到更好的发展,在未来战场上,激光武器将发挥其巨大的作用。 2.2 射频武器 2.2.1 射频武器的概念 射频武器是采用强微波发生器和高增益定向天线发出强大的汇聚的微波波束,对目标造成杀伤破坏的新式武器,是以破坏飞机、导弹等目标内部的电子设备,使其丧失战斗力,即以高强度辐射场包围目标,在电子和电器线路中产生致命的电压和电流而达到破坏作用的武器。 射频(RF)武器包括高功率微波(HPM)武器和电磁脉冲(EMP)武器,它们都是靠定向辐射电磁波来进行破坏的。HPM武器与常规电磁脉冲武器的根本区别在于,HPM武器发射的电磁脉冲能量集中在单一频率为主的窄带内,电磁能量通过天线直接进入,或通过孔缝耦合等方式钻进目标系统,对系统内部的电子设备和器件产生干扰或烧毁;而EMP武器的电磁能量分散在一个很宽的频带内,任何一种频率对应的能量都很小,难以进行有效打击,只能对带有长电缆的设备进行干扰和破坏。在频率范围上,高功率微波的频率范围为1~100GHz,核电磁脉冲为1~100MHz,射频电磁波为10kHz~100MHz。高功率微波的强度大,总输出能量约100kJ,定向性好,因而有更大的作用范围、更大的杀伤威力,特别是对付硬目标(建筑物、地下掩体等),而且不会产生物理结构上的破坏及放射性污染。因此高功率微波的打击效应比射频电磁波更佳,能对生物、电子及电气设备起破坏作用。表1列出了不同功率等级下HPM 武器的打击效应。