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高能激光武器的组成及毁伤机理

时间:2011-12-31 22:27:31  来源: 打印本文

高能激光武器的组成及毁伤机理

2005/3/12/15:50

  高能激光武器又叫强激光武器或激光炮,它是利用高能激光束携带的巨大的能量摧毁飞机、导弹、卫星等目标,或使之失效的一种定向能武器。高能激光武器主要由高能激光器、精密跟踪瞄准装置和光束控制发射系统组成,其核心部件是高能激光器。

  高能激光器的种类比较多,如:CO2电激励激光器、CO2气动激光器、HF化学激光器、DF化学激光器、氧碘激光器、维分子激光器、自由电子激光器和核激励激光器等。其中DF化学激光器具有能量高(可达500—1000J/g)、激光束质量好、不需要外电源、输出功率高、大气传输性能好等优点。目前,DF化学激光器的连续波输出功率已达2200kw,输出功率5000kw的激光器也正在实验中。实验证明,兆瓦级的激光武器能够满足水面舰艇近程反导防御的需要。

  精确跟踪瞄准系统用来捕获、跟踪高速飞行的目标,引导光束瞄准射击。高能激光武器是靠激光束直接照射目标并停留一定的时间而造成破坏的,所以对跟踪瞄准装置的速度和精度要求较高。

  光束控制与发射系统的作用是将激光器产生的激光束定向发射出去,并通过自适应补偿矫正偏差、准确跟踪目标及消除大气效应对激光束的影响,以保证将高质量的激光束聚焦到目标上,达到最佳的破坏效果。

  高能激光武器的毁伤机理比较复杂,归纳起来主要有以下三种效应来实施对目标的杀伤破坏:

  (1)烧蚀效应。激光照射目标时,其巨大的能量被目标吸收,转化为热能,使目标表面汽化,蒸汽以高速向外膨胀,同时将一部分液滴甚至固体颗粒带出,从而使目标表面形成凹坑或穿孔而遭破坏。

  (2)激波效应。在目标被激光照射时,表面蒸汽向外喷射的极短时间内会给目标以反冲作用。这就相当于一个脉冲载荷作用于目标表面,在其内部的固体材料中形成激波,激波传到目标后表面再产生反射,使目标发生断裂破坏。

  (3)辐射效应。目标表面因激光照射汽化而形成等离子体,等离子体一方面对激光起屏蔽作用,另一方面又能够辐射紫外线甚至X射线,使内部元件损伤。实验发现,这种紫外线或X射线有可能比激光直接照射引起的破坏更有效。