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发信人: dragon (猎鹰), 信区: Green
标 题: 防空反导新概念武器及其发展现状(2)
发信站: 紫 丁 香 (Sat Aug 28 19:17:05 1999), 转信
一、激光武器
激光武器以光速输送强辐射能破坏目标,在几十公里的射程上不必修正目标
运动引起的前置量,转移火力灵活、迅速(小于1s),可多目标攻击,是精制导武
器的克星。激光武器的核心部分是激光器,另外还包括目标探测、瞄准和跟踪系
统,信号处理系统,射速光学控制装置,伺服能源系统和波前校正装置等。其杀
伤机理有致盲和致伤两种。致盲利用激光能量使光敏元件失灵,所需能量较低,
烧毁硫化铅的能量密度为5.4×10-3J/cm2;致伤利用很高的激光能量烧毁目标,
烧穿弹道导弹壳体至少需要10000~20000J/cm2。
激光武器平均输出功率分高与低两种。反导型高功率激光武器在使用时又分
为硬杀伤(高能型)和软杀伤(低能型)。前者发射能量密度约为104J/cm2,后
者能量密度为0.5~5×103J/cm2。在10km以内破坏导弹导引头、整流罩等敏感目
标要求平均功率达到100kW以上;破坏导弹壳体、飞机结构等硬目标平均功率要达
到兆瓦级以上。软杀伤能破坏导弹的光电系统。
激光武器利用波束能量杀伤目标,每次消耗的是“燃料”,这一点与导弹不
同,因此它的效费比高,攻击目标的费用比现有武器低1~2个数量级。但攻击效
果与云、雾、雨、烟及大气状态和目标材料及表面状态密切相关。
天基化学激光器和X射线激光器、陆基受激准分子激光器和自由电子激光器
等属于战略激光武器,需要的能量很高。战术激光武器(如战区反导防御系统)
需要的能量较低。
前苏联对激光技术的研究工作一直很活跃,80年代中期从事研究的科学家和
工程师有1万人左右,每年投资约5亿美元。曾在一次试验的几天中,连续多次用
强激光照射美国监视洲际弹道导弹发射的预警卫星,使其传感器失灵达4小时,
试验中还照射了美空军的另外两颗卫星。
1981~1993年美国发展激光武器的总投资约为50亿美元,其中80%以上用于
发展天基和地基战略激光武器。天基激光武器的难题是要研制百万兆瓦级的激光
器及燃料消耗。以安装在卫星上的氟化氢激光器为例,每摧毁一枚导弹,需消耗
660kg左右的燃料。要击落1000枚导弹,一颗卫星需要装载的燃料为660t。这些燃
料需一架航天飞机运送20次。若覆盖目标区域需要50颗卫星的话,则航天飞机要
飞1000架次。若用4架航天飞机,每架每年飞行2次,则要125年。地基激光武器也
存在着难以找到合适作战方式的问题。它必须解决由大气湍流、热晕等引起的能
量损失以及在光路上形成的等离子区使大气变得对激光不透明等各种困扰。对于
射程1000km的激光武器来说,即便光束发散不是主要问题,其瞄准精度也必须达
到10-1~102rad。在目前这几乎不可能实现。
目前,美国国防部对天基激光武器的支持有重大调整,宣称只要有足够的经
费支持,7年内可以进行空间激光试验,15年内可以研制成天基反导化学激光武器
。美天基氟化氢化学激光器比较有基础,90年代初其短时间连续输出功率已达
2.2MW,光束质量也很高。4m孔径的多面组合反射镜已经研制成功,而天基部署至
少需要10m孔径的反射镜,故需进一步按比例放大。目前,大型孔径反射镜计划正
在实施中,预定今年开始进行高功率综合试验。
战术激光武器适用于多种作战任务,如防空、区域压制、空对空和空对地攻
击等。在未来战场上所面临的最大危险是各种精确制导武器的攻击,而精确制导
武器50%以上采用光电制导装置。激光武器可以通过致盲传感器和使导引头整流
罩炸裂等手段,破坏精确制导武器的导引头和气动外形,使其偏离目标。还可以
提前引爆其战斗部或烧毁其壳体。激光武器对精确制导武器的拦截是一个连续多
阶段过程,包括在远距离上致盲导引头的光电部分,中距离上使导引头整流罩炸
裂,近距离上烧毁其壳体等。
当前欧美等国都倾向于应用高能化学激光器。化学激光器在各类激光器中亮
度、连续平均功率最高,输出功率最高达兆瓦级。在波段及化学激光器应用方面
,现有波长1.31μm的氧化碘(IO)、2.8μm的氟化氢(HF)及3.8μm氟化氘(DF)三种
激光器。氧碘型高能激光器的工作波段低于水蒸气吸收截止波长(1.72μm),可
用于机载或地面作战平台(如空军机载激光器采用氧碘型),氟氢型的波段正处于
大气吸收严重的2.6~3μm范围内,用于天基反导武器,而氟氘型的波长正处于
3.6~4μm大气窗口波段,用于舰载及陆军的综合反导武器。氟化氢化学激光器
原理示意图见图1。
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------没有比人更高的山,
没有比脚更长的路。
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