激光武器10个特点,产生极高温度致盲激光瞬间汽化,只是其中之一
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2024-01-25
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1. 激光束可以高速传播,速度接近光速,对目标产生快速破坏作用。
激光武器利用高功率激光束作用于目标,产生快速高温破坏效应。激光束以光速(真空中约为每秒30万公里)传播,几乎瞬间到达远距离目标。强激光束照射可在极短时间内将目标表面加热到几千或上万摄氏度,使材料表面汽化或电离而被快速侵蚀破坏。
激光武器的有效距离取决于输出功率大小,一般为几百米至几公里。工业激光切割机的激光束功率在千瓦至万瓦量级,而军用激光武器的激光束平均功率可达几十万瓦至上百万瓦。后者足以在一公里外迅速灼烧并致盲有生目标。
激光武器使用固态激光或化学激光作为激光源。固态激光器小巧轻便,化学激光器体积更大但可以获得更高功率激光输出。为获得持续输出,这两类激光器都需要大容量电源供电。据报道当前军用激光武器装备的连续工作时间为几十秒。
与传统弹道武器不同,激光束具有高度直线传播特性,精度高、无飞行时间,有效增加了实用击杀距离。此外,激光武器噪音低、无后坐力、使用安全,运输和储存相对简单。这些特点使其适合安装在车辆、飞机、舰船等移动平台上。
激光武器的主要缺点是成本高。固态激光器和化学激光器制造工艺复杂,军用级产品的单位成本可达常规武器的几十至几百倍。当前各国正致力于提高激光器效率、增大单位体积功率密度,以期大幅降低激光武器的整体成本。
激光武器可设计为不同功率等级的对物系列或致盲系列。针对轻型无人机、炮兵弹药、传感器的低功率激光,或者针对有生目标和光学设备的高功率激光,都有各自独特的作用方式和使用场景。随着相关技术的快速发展,激光武器有望建成实用化新概念武器的潜力。
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2. 激光武器能量密度高,可以产生极高的温度,使目标表面瞬间汽化。
激光武器利用高功率激光束作用于目标表面,在很短的时间内释放大量能量,使目标材料迅速升温,并产生汽化或电离效应。
一般工业或科研用的连续激光器功率在1千瓦至1万瓦量级,能使金属表面在几秒至几十秒内升温到熔点状态。而军用级的化学激光器或固态激光器单脉冲功率可达百万瓦以上,脉冲周期为毫秒级,这可以在极短时间内将目标对准区域的温度升高到几千或上万摄氏度。
例如,100千瓦功率的激光照射1毫米厚的铝板1秒钟,铝板表面的温度可达3727摄氏度,足以使其熔化;若照射功率提高到1000千瓦,温度将猛增至37273摄氏度,不仅会完全融化铝板,还可能使其部分汽化。
对有机物目标而言,类似参数的激光照射效果更为显著。100千瓦激光持续1秒钟可使木材或塑料表面温度超过300摄氏度而燃烧;1000千瓦激光的照射足以使其瞬间气化。
可以看出,高功率激光武器的输出光束功率决定了其毁伤目标的速度。目前已证实的激光瞬间功率能证实的,现役装备激光武器的脉冲峰值功率可达数百千瓦至上百万瓦。这足以支持其在百米至千米距离内激光束持续集中照射秒级时间,迅速灼烧弹药、燃料,或毁损光学元件。
结论,强激光武器的核心在于其极高的照射功率密度,这是其能够在极短时间内迅速加热目标、使材料表面实现气化或电离的关键所在。目前各国正致力于激光器的小型化和效率提升,以期获得更高单位体积下的激光输出功率。
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3. 激光武器精确度高,可实现几米几十米甚至几百米外精确打击。
激光武器的一个重要优势是攻击精度高。作为一种光学导向武器,其射击精度主要取决于光束质量以及抖动补偿技术。
在理想状态下,连续激光束近似平行光束,能维持毫米级精度在数百米距离内保持直径一致。但受大气扰动影响,远距离传播时会产生衍射效应,光斑尺寸增加,精度下降。
为提高精度,当前激光武器主要采用二种技术手段:一是使用大口径光学系统产生高质量激光束;二是安装高速位置敏感检测模块,实现对激光射口的机械抖动的实时监测和相位补偿,维持输出光束相对定位稳定。
根据公开报道,美国军方的阿提纳定向能武器系统使用30厘米口径镜头,通过测量和补偿大气层的扰动效应,实现了2公里距离对5厘米目标的精确打击。这意味着该激光武器精度达到毫弧度量级。俄罗斯开发的5毫米波段激光器精度则高达微弧度量级。
此外,采用先进的图像识别与跟踪技术,也可显著提升激光武器的使用精度。这类系统使用高速摄像头实时捕捉目标图像并提炼关键特征,预测运动趋势并控制输出光束的相对方位角,持续对准和追踪目标,实现较高的命中概率。这对对付小型高速目标具有重要作用。
结论,先进的光学控制系统与图像处理技术使得激光武器能够实现毫米级精度在百米至千米距离精确打击远距离目标的能力。这类系统正得到持续改进与应用推广,其性能指标还具有继续提升的潜力。
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4. 激光武器直线传播,不存在弹道下落问题,增加了实用距离。
不同于普通枪弹或炮弹弹道武器,激光武器的激光束以直线方式传播,速度接近光速。这决定了它具有无弹道下落的特性,可大大增加武器的实用打击距离。
一般弹道武器的弹头在离开枪管后,会受重力下拉产生抛物线弹道。弹头飞行高度和距离存在理论极限。比如,枪管仰角45度时,理论上12.7毫米机枪弹最大射程约为6400米,而155毫米加农炮弹则为4万米。
而激光武器的激光束以每秒30万公里的速度笔直传播,不受重力影响。激光束质量较好时,其射程仅受输出光功率和大气传播衍射效应的限制。理论上,功率足够强的激光器可以使高能激光束在几十公里乃至上百公里距离依然保持较小的光斑半径。
不过目前军用激光武器的实用距离主要在1-2公里左右。这是由于当前技术水平限制了激光器本身输出功率和电源供电容量。随着相关技术的进步,激光武器的工作距离还具有较大提升空间。未来的兆瓦级激光武器很可能具备10公里甚至更远的精确打击距离。
此外,激光武器无视短距离目标遮挡的特性也增强了其适用性。普通弹道武器需要在目标可视范围内才能实施打击。而激光器辐射的激光束可部分贯穿雾霾或薄物体继续传播,这使其可在目标隐蔽时实施攻击。
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5. 激光武器噪音小、无后坐力、运输和使用安全性高。
与火炮、机枪等普通弹道武器不同,激光武器在使用和运输过程中安全性较高。
首先,激光武器工作时几乎无噪音。其射击系统无需炸药燃烧膛压或高速机械运动。激光器通过电能激发工作介质产生激光束,过程平稳无震动和声响。这使其可进行隐蔽攻击,不会暴露使用者的位置。
其次,激光武器无后坐力。常规枪支发射时会产生反作用力推动武器本体后坐,影响射击稳定性,且需要采取缓冲等措施。而激光武器射击仅涉及光子释放,不会对载体产生机械反冲力。
再者,激光武器安全运输简便。其主要组件为精密光学装置及电子线路,没有特殊的安全规范。这类设备运输和搬运过程中的碰撞震动影响也较小。相比之下,火炮和弹药的运输与防护则复杂得多。
最后,激光武器使用环境要求不苛刻,可大幅度降低使用风险。高温条件下依然保证性能指标,不担心过热走火或爆炸。同时激光本身无残留辐射,对使用者和环境影响都很小。
结论,与传统弹道武器形成对比,激光武器的低噪音、无后坐力、安全运输等特性使其使用和维护更为方便,具有很高的可靠性和使用安全性。
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6. 激光武器需要大量能量驱动,可携带能量受限制其连续使用时间。
激光武器需要消耗大量电能产生激光束,这决定了其连续工作时间受能源限制。
工业激光切割机的光束平均功率在1-10千瓦量级,而高功率军用激光设备的平均输出功率达到几十万瓦至上百万瓦,瞬时峰值功率更高。要使激光器连续稳定输出需要消耗的电能极大。
比如100万瓦平均功率的化学氧碘激光器,工作1秒钟需要消耗100兆焦耳的电能。一吨重的电池组大约储存100万焦耳的能量。这意味着理论上使用重达10吨的电池组才能支持该激光器持续工作100秒。
目前已比较成熟的车载化学激光武器装备的连续工作时间约为20-60秒。这主要限制在其本身携带的电池容量。飞机和车辆平台上能源紧张,很难再增加更多电池。这成为限制激光武器持续使用时间的主要因素。
增大激光器电能转换效率是未来提高激光武器连续使用时间的关键途径。理论上,若激光器效率提高一倍,其连续工作时间也会随之增加一倍。当前各国在高功率半导体激光技术上取得重要进展,这可望缩小化学激光与固态激光的效率差距。
这将大大提升固态激光武器的实用性和适用场景,使其能源密度限制得以改善。未来高能激光器效率的持续提升,可望推动激光武器的使用时间由现在的几十秒向几分钟的方向发展。
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7. 激光武器目前成本较高,大约为常规武器的几十到几百倍。
与普通枪炮弹药相比,激光武器的制造成本目前仍比较高昂。这主要与其核心部件激光器的复杂制造工艺和低产量相关。
工业激光切割机的小型化学激光器或半导体激光器单机价格在几万至几十万元人民币,而军用级别的化学激光源或高功率固态激光源的单机成本则高达上千万元人民币。价格相差一个数量级。
若再算上光学系统、稳定框架、控制电子线路、能源模块等其他配套设备,高功率激光武器整体的单机制造成本约为常规弹药武器的几十倍至上百倍。激光武器的单发射击成本更高,可达常规弹药的数百倍。
这是因为激光器模块复杂,存在诸多瓶颈技术,且产量较低;同时军用级标准在性能指标和环境适应性上要求极高,制造难度大。这些因素共同导致了目前激光武器仍比较昂贵的现实。
不过,随着激光技术的快速发展与产业化进程,预计相关设备的制造单价会逐年下降。激光切割领域已完成了该趋势。激光打印机等消费类激光产品的价格降幅也较大。可以预见,若激光武器获得更大范围部署应用,其制造成本也将在产能提升效应下得到大幅降低。
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8. 激光武器可采用固态激光或化学激光作为激光源。
激光武器的关键部件是高功率激光源,它决定了输出激光束的波长、能量、激发模式等参数。当前激光武器主要采用固态激光器和化学激光器两大类激光器作为激光源。
固态激光器利用稀土离子掺杂的晶体或玻璃介质产生激光。具有体积小、质量轻、转换效率高的优点。可输出连续或脉冲激光,典型工作波长在1-2微米。固态激光武器结构简单,易于携带使用。
化学激光器利用气相化学反应释放能量激发介质分子产生激光,可获得较高功率输出,典型工作波长在0.3-10微米。臭氧、二氟化氙等工作介质在通入化学能后可释放千瓦级连续激光。化学激光器体积庞大,不易移动。
此外,半导体激光器也具有输出功率低、效率高、体积超小等优点。但其输出功率与工作温度和使用寿命存在限制,难以实现军用激光武器需要的激光参数。目前还未运用于该领域。
结论,固态激光器和化学激光器各有特点,当前主要军用激光武器装备都可见两类激光器的运用。未来随着半导体激光技术的发展,其在低功率便携式激光武器方面也可期取得应用突破。
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9. 激光武器可以设计为致盲激光、对物损害激光等多种形式。
根据输出激光束功率不同,激光武器可划分为致盲激光器和对物(致损)激光器两大类别。
致盲激光器输出激光束功率较低,典型在几瓦至几十瓦量级,主要用于对抗和干扰具有视力的目标,如人员和某些生物,使其在一定时间内丧失视力。这类激光武器一般采用近红外波段激光,这种激光很难被肉眼察觉,但可高效损伤裸露的视网膜组织。
对物(致损)激光武器的输出激光束功率较高,可实现硬目标材料的熔化、汽化或直接气化。功率等级从几千瓦到几兆瓦不等。可根据不同需求选择合适的激光波长和激光脉冲串参数,对各类目标实施精确的热损伤效应。
此外,针对特殊应用,也存在某些独特形式的激光武器。例如用于导弹防御系统的连续激光牵引与跟踪设备,用于人群控制的非致命激光射击器,用于使目标电子元件失效的微波激光器等。
可以看出,激光武器具有功能和形式多样化的特点。未来随着技术的发展,新的激光武器类型可能会不断涌现,丰富和拓展其应用范围。激光技术的优势注定其在未来战场上的应用前景广阔。
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10. 激光武器防护难度大,轻质保护材料无法抵御强激光束破坏。
激光武器输出的高功率激光束可以快速转化为高温能量,使常见材料在很短时间内熔化或汽化。这给目标的防护带来了极大难度。
对血肉生物而言,皮肤和轻质织物无法抵挡激光束的剧烈辐射和极高温度,会在极短时间内造成严重烧伤。只有特殊设计的反射层堆叠材料和防激光护目镜能提供一定的个人防护。
对机械设备和车辆而言,轻质金属材料表面也无法抵挡强激光束的熔蚀作用。需要采用多层的复合材料才能短时间内防止被高温激光击穿。这类材料结构复杂,且增加了大量质量,不利于高速移动目标的机动性。
目前,隐身和反隐身技术仍是对应激光攻击的主要防御手段之一。特殊构形和吸波涂层可以减弱入射激光的吸收与反射,降低激光加热效率。烟幕弹也可用于屏蔽视线减弱激光传播。但这些传统防护手段对高功率激光武器的作用有限。
随着激光武器性能的不断增强,防护难度进一步加大。未来可能需要开发全新的防护理念与材料体系,才能对抗更高能级的激光攻击。这将是一大技术挑战。
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1. 激光束可以高速传播,速度接近光速,对目标产生快速破坏作用。
激光武器利用高功率激光束作用于目标,产生快速高温破坏效应。激光束以光速(真空中约为每秒30万公里)传播,几乎瞬间到达远距离目标。强激光束照射可在极短时间内将目标表面加热到几千或上万摄氏度,使材料表面汽化或电离而被快速侵蚀破坏。
激光武器的有效距离取决于输出功率大小,一般为几百米至几公里。工业激光切割机的激光束功率在千瓦至万瓦量级,而军用激光武器的激光束平均功率可达几十万瓦至上百万瓦。后者足以在一公里外迅速灼烧并致盲有生目标。
激光武器使用固态激光或化学激光作为激光源。固态激光器小巧轻便,化学激光器体积更大但可以获得更高功率激光输出。为获得持续输出,这两类激光器都需要大容量电源供电。据报道当前军用激光武器装备的连续工作时间为几十秒。
与传统弹道武器不同,激光束具有高度直线传播特性,精度高、无飞行时间,有效增加了实用击杀距离。此外,激光武器噪音低、无后坐力、使用安全,运输和储存相对简单。这些特点使其适合安装在车辆、飞机、舰船等移动平台上。
激光武器的主要缺点是成本高。固态激光器和化学激光器制造工艺复杂,军用级产品的单位成本可达常规武器的几十至几百倍。当前各国正致力于提高激光器效率、增大单位体积功率密度,以期大幅降低激光武器的整体成本。
激光武器可设计为不同功率等级的对物系列或致盲系列。针对轻型无人机、炮兵弹药、传感器的低功率激光,或者针对有生目标和光学设备的高功率激光,都有各自独特的作用方式和使用场景。随着相关技术的快速发展,激光武器有望建成实用化新概念武器的潜力。
2. 激光武器能量密度高,可以产生极高的温度,使目标表面瞬间汽化。
激光武器利用高功率激光束作用于目标表面,在很短的时间内释放大量能量,使目标材料迅速升温,并产生汽化或电离效应。
一般工业或科研用的连续激光器功率在1千瓦至1万瓦量级,能使金属表面在几秒至几十秒内升温到熔点状态。而军用级的化学激光器或固态激光器单脉冲功率可达百万瓦以上,脉冲周期为毫秒级,这可以在极短时间内将目标对准区域的温度升高到几千或上万摄氏度。
例如,100千瓦功率的激光照射1毫米厚的铝板1秒钟,铝板表面的温度可达3727摄氏度,足以使其熔化;若照射功率提高到1000千瓦,温度将猛增至37273摄氏度,不仅会完全融化铝板,还可能使其部分汽化。
对有机物目标而言,类似参数的激光照射效果更为显著。100千瓦激光持续1秒钟可使木材或塑料表面温度超过300摄氏度而燃烧;1000千瓦激光的照射足以使其瞬间气化。
可以看出,高功率激光武器的输出光束功率决定了其毁伤目标的速度。目前已证实的激光瞬间功率能证实的,现役装备激光武器的脉冲峰值功率可达数百千瓦至上百万瓦。这足以支持其在百米至千米距离内激光束持续集中照射秒级时间,迅速灼烧弹药、燃料,或毁损光学元件。
结论,强激光武器的核心在于其极高的照射功率密度,这是其能够在极短时间内迅速加热目标、使材料表面实现气化或电离的关键所在。目前各国正致力于激光器的小型化和效率提升,以期获得更高单位体积下的激光输出功率。
3. 激光武器精确度高,可实现几米几十米甚至几百米外精确打击。
激光武器的一个重要优势是攻击精度高。作为一种光学导向武器,其射击精度主要取决于光束质量以及抖动补偿技术。
在理想状态下,连续激光束近似平行光束,能维持毫米级精度在数百米距离内保持直径一致。但受大气扰动影响,远距离传播时会产生衍射效应,光斑尺寸增加,精度下降。
为提高精度,当前激光武器主要采用二种技术手段:一是使用大口径光学系统产生高质量激光束;二是安装高速位置敏感检测模块,实现对激光射口的机械抖动的实时监测和相位补偿,维持输出光束相对定位稳定。
根据公开报道,美国军方的阿提纳定向能武器系统使用30厘米口径镜头,通过测量和补偿大气层的扰动效应,实现了2公里距离对5厘米目标的精确打击。这意味着该激光武器精度达到毫弧度量级。俄罗斯开发的5毫米波段激光器精度则高达微弧度量级。
此外,采用先进的图像识别与跟踪技术,也可显著提升激光武器的使用精度。这类系统使用高速摄像头实时捕捉目标图像并提炼关键特征,预测运动趋势并控制输出光束的相对方位角,持续对准和追踪目标,实现较高的命中概率。这对对付小型高速目标具有重要作用。
结论,先进的光学控制系统与图像处理技术使得激光武器能够实现毫米级精度在百米至千米距离精确打击远距离目标的能力。这类系统正得到持续改进与应用推广,其性能指标还具有继续提升的潜力。
4. 激光武器直线传播,不存在弹道下落问题,增加了实用距离。
不同于普通枪弹或炮弹弹道武器,激光武器的激光束以直线方式传播,速度接近光速。这决定了它具有无弹道下落的特性,可大大增加武器的实用打击距离。
一般弹道武器的弹头在离开枪管后,会受重力下拉产生抛物线弹道。弹头飞行高度和距离存在理论极限。比如,枪管仰角45度时,理论上12.7毫米机枪弹最大射程约为6400米,而155毫米加农炮弹则为4万米。
而激光武器的激光束以每秒30万公里的速度笔直传播,不受重力影响。激光束质量较好时,其射程仅受输出光功率和大气传播衍射效应的限制。理论上,功率足够强的激光器可以使高能激光束在几十公里乃至上百公里距离依然保持较小的光斑半径。
不过目前军用激光武器的实用距离主要在1-2公里左右。这是由于当前技术水平限制了激光器本身输出功率和电源供电容量。随着相关技术的进步,激光武器的工作距离还具有较大提升空间。未来的兆瓦级激光武器很可能具备10公里甚至更远的精确打击距离。
此外,激光武器无视短距离目标遮挡的特性也增强了其适用性。普通弹道武器需要在目标可视范围内才能实施打击。而激光器辐射的激光束可部分贯穿雾霾或薄物体继续传播,这使其可在目标隐蔽时实施攻击。
5. 激光武器噪音小、无后坐力、运输和使用安全性高。
与火炮、机枪等普通弹道武器不同,激光武器在使用和运输过程中安全性较高。
首先,激光武器工作时几乎无噪音。其射击系统无需炸药燃烧膛压或高速机械运动。激光器通过电能激发工作介质产生激光束,过程平稳无震动和声响。这使其可进行隐蔽攻击,不会暴露使用者的位置。
其次,激光武器无后坐力。常规枪支发射时会产生反作用力推动武器本体后坐,影响射击稳定性,且需要采取缓冲等措施。而激光武器射击仅涉及光子释放,不会对载体产生机械反冲力。
再者,激光武器安全运输简便。其主要组件为精密光学装置及电子线路,没有特殊的安全规范。这类设备运输和搬运过程中的碰撞震动影响也较小。相比之下,火炮和弹药的运输与防护则复杂得多。
最后,激光武器使用环境要求不苛刻,可大幅度降低使用风险。高温条件下依然保证性能指标,不担心过热走火或爆炸。同时激光本身无残留辐射,对使用者和环境影响都很小。
结论,与传统弹道武器形成对比,激光武器的低噪音、无后坐力、安全运输等特性使其使用和维护更为方便,具有很高的可靠性和使用安全性。
6. 激光武器需要大量能量驱动,可携带能量受限制其连续使用时间。
激光武器需要消耗大量电能产生激光束,这决定了其连续工作时间受能源限制。
工业激光切割机的光束平均功率在1-10千瓦量级,而高功率军用激光设备的平均输出功率达到几十万瓦至上百万瓦,瞬时峰值功率更高。要使激光器连续稳定输出需要消耗的电能极大。
比如100万瓦平均功率的化学氧碘激光器,工作1秒钟需要消耗100兆焦耳的电能。一吨重的电池组大约储存100万焦耳的能量。这意味着理论上使用重达10吨的电池组才能支持该激光器持续工作100秒。
目前已比较成熟的车载化学激光武器装备的连续工作时间约为20-60秒。这主要限制在其本身携带的电池容量。飞机和车辆平台上能源紧张,很难再增加更多电池。这成为限制激光武器持续使用时间的主要因素。
增大激光器电能转换效率是未来提高激光武器连续使用时间的关键途径。理论上,若激光器效率提高一倍,其连续工作时间也会随之增加一倍。当前各国在高功率半导体激光技术上取得重要进展,这可望缩小化学激光与固态激光的效率差距。
这将大大提升固态激光武器的实用性和适用场景,使其能源密度限制得以改善。未来高能激光器效率的持续提升,可望推动激光武器的使用时间由现在的几十秒向几分钟的方向发展。
7. 激光武器目前成本较高,大约为常规武器的几十到几百倍。
与普通枪炮弹药相比,激光武器的制造成本目前仍比较高昂。这主要与其核心部件激光器的复杂制造工艺和低产量相关。
工业激光切割机的小型化学激光器或半导体激光器单机价格在几万至几十万元人民币,而军用级别的化学激光源或高功率固态激光源的单机成本则高达上千万元人民币。价格相差一个数量级。
若再算上光学系统、稳定框架、控制电子线路、能源模块等其他配套设备,高功率激光武器整体的单机制造成本约为常规弹药武器的几十倍至上百倍。激光武器的单发射击成本更高,可达常规弹药的数百倍。
这是因为激光器模块复杂,存在诸多瓶颈技术,且产量较低;同时军用级标准在性能指标和环境适应性上要求极高,制造难度大。这些因素共同导致了目前激光武器仍比较昂贵的现实。
不过,随着激光技术的快速发展与产业化进程,预计相关设备的制造单价会逐年下降。激光切割领域已完成了该趋势。激光打印机等消费类激光产品的价格降幅也较大。可以预见,若激光武器获得更大范围部署应用,其制造成本也将在产能提升效应下得到大幅降低。
8. 激光武器可采用固态激光或化学激光作为激光源。
激光武器的关键部件是高功率激光源,它决定了输出激光束的波长、能量、激发模式等参数。当前激光武器主要采用固态激光器和化学激光器两大类激光器作为激光源。
固态激光器利用稀土离子掺杂的晶体或玻璃介质产生激光。具有体积小、质量轻、转换效率高的优点。可输出连续或脉冲激光,典型工作波长在1-2微米。固态激光武器结构简单,易于携带使用。
化学激光器利用气相化学反应释放能量激发介质分子产生激光,可获得较高功率输出,典型工作波长在0.3-10微米。臭氧、二氟化氙等工作介质在通入化学能后可释放千瓦级连续激光。化学激光器体积庞大,不易移动。
此外,半导体激光器也具有输出功率低、效率高、体积超小等优点。但其输出功率与工作温度和使用寿命存在限制,难以实现军用激光武器需要的激光参数。目前还未运用于该领域。
结论,固态激光器和化学激光器各有特点,当前主要军用激光武器装备都可见两类激光器的运用。未来随着半导体激光技术的发展,其在低功率便携式激光武器方面也可期取得应用突破。
9. 激光武器可以设计为致盲激光、对物损害激光等多种形式。
根据输出激光束功率不同,激光武器可划分为致盲激光器和对物(致损)激光器两大类别。
致盲激光器输出激光束功率较低,典型在几瓦至几十瓦量级,主要用于对抗和干扰具有视力的目标,如人员和某些生物,使其在一定时间内丧失视力。这类激光武器一般采用近红外波段激光,这种激光很难被肉眼察觉,但可高效损伤裸露的视网膜组织。
对物(致损)激光武器的输出激光束功率较高,可实现硬目标材料的熔化、汽化或直接气化。功率等级从几千瓦到几兆瓦不等。可根据不同需求选择合适的激光波长和激光脉冲串参数,对各类目标实施精确的热损伤效应。
此外,针对特殊应用,也存在某些独特形式的激光武器。例如用于导弹防御系统的连续激光牵引与跟踪设备,用于人群控制的非致命激光射击器,用于使目标电子元件失效的微波激光器等。
可以看出,激光武器具有功能和形式多样化的特点。未来随着技术的发展,新的激光武器类型可能会不断涌现,丰富和拓展其应用范围。激光技术的优势注定其在未来战场上的应用前景广阔。
10. 激光武器防护难度大,轻质保护材料无法抵御强激光束破坏。
激光武器输出的高功率激光束可以快速转化为高温能量,使常见材料在很短时间内熔化或汽化。这给目标的防护带来了极大难度。
对血肉生物而言,皮肤和轻质织物无法抵挡激光束的剧烈辐射和极高温度,会在极短时间内造成严重烧伤。只有特殊设计的反射层堆叠材料和防激光护目镜能提供一定的个人防护。
对机械设备和车辆而言,轻质金属材料表面也无法抵挡强激光束的熔蚀作用。需要采用多层的复合材料才能短时间内防止被高温激光击穿。这类材料结构复杂,且增加了大量质量,不利于高速移动目标的机动性。
目前,隐身和反隐身技术仍是对应激光攻击的主要防御手段之一。特殊构形和吸波涂层可以减弱入射激光的吸收与反射,降低激光加热效率。烟幕弹也可用于屏蔽视线减弱激光传播。但这些传统防护手段对高功率激光武器的作用有限。
随着激光武器性能的不断增强,防护难度进一步加大。未来可能需要开发全新的防护理念与材料体系,才能对抗更高能级的激光攻击。这将是一大技术挑战。
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