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激光在軍事上的應(yīng)用有哪些?

作者:admin 發(fā)布時(shí)間: 2024-05-13 00:16:49

簡(jiǎn)介:】激光雷達(dá)   激光雷達(dá)(laserradar)是指用激光器作為輻射源的雷達(dá)。激光雷達(dá)是激光技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。由發(fā)射機(jī)、天線、接收機(jī)、跟蹤架及信息處理等部分組成。發(fā)射

激光雷達(dá)   激光雷達(dá)(laserradar)是指用激光器作為輻射源的雷達(dá)。激光雷達(dá)是激光技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。由發(fā)射機(jī)、天線、接收機(jī)、跟蹤架及信息處理等部分組成。發(fā)射機(jī)是各種形式的激光器,如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長(zhǎng)可調(diào)諧的固體激光器等;天線是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡;接收機(jī)采用各種形式的光電探測(cè)器,如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見光多元探測(cè)器件等。激光雷達(dá)采用脈沖或連續(xù)波2種工作方式,探測(cè)方法分直接探測(cè)與外差探測(cè)。   編輯本段激光武器   激光武器是一種利用定向發(fā)射的激光束直接毀傷目標(biāo)或使之失效的定向能武器。根據(jù)作戰(zhàn)用途的不同,激光武器可分為戰(zhàn)術(shù)激光武器和戰(zhàn)略激光武器兩大類。武器系統(tǒng)主要由激光器和跟蹤、瞄準(zhǔn)、發(fā)射裝置等部分組成,目前通常采用的激光器有化學(xué)激光器、固體激光器、CO2激光器等。激光武器具有攻擊速度快、轉(zhuǎn)向靈活、可實(shí)現(xiàn)精確打擊、不受電磁干擾等優(yōu)點(diǎn),但也存在易受天氣和環(huán)境影響等弱點(diǎn)。激光武器已有30多年的發(fā)展歷史,其關(guān)鍵技術(shù)也已取得突破,美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、以色列等國(guó)都成功進(jìn)行了各種激光打靶試驗(yàn)。目前低能激光武器已經(jīng)投入使用,主要用于干擾和致盲較近距離的光電傳感器,以及攻擊人眼和一些增強(qiáng)型觀測(cè)設(shè)備;高能激光武器主要采用化學(xué)激光器,按照現(xiàn)有的水平,今后5—10年內(nèi)可望在地面和空中平臺(tái)上部署使用,用于戰(zhàn)術(shù)防空、戰(zhàn)區(qū)反導(dǎo)和反衛(wèi)星作戰(zhàn)等。   編輯本段激光武器特點(diǎn)   高度集束的激光,能量也非常集中。舉例說(shuō);在日常生活中我們認(rèn)為太陽(yáng)是非常亮的,但一臺(tái)巨脈沖紅寶石激光器發(fā)出的激光卻比太陽(yáng)還亮200億倍。當(dāng)然,激光比太陽(yáng)還亮,并不是因?yàn)樗目偰芰勘忍?yáng)還大,而是由于它的能量非常集中。例如,紅寶石激光器發(fā)出的激光射束,能穿透一張1/3厘米厚的鋼板,但總能量卻不足以煮熟一個(gè)雞蛋?! 〖す庾鳛槲淦鳎泻芏嗒?dú)特的優(yōu)點(diǎn)。首先,它可以用光速飛行,每秒30萬(wàn)公里,任何武器都沒有這樣高的速度。它一旦瞄準(zhǔn),幾乎不要什么時(shí)間就立刻擊中目標(biāo),用不著考慮提前量。另外,它可以在極小的面積上、在極短的時(shí)間里集中超過核武器100萬(wàn)倍的能量,還能很靈活地改變方向,沒有任何發(fā)射性污染。  激光武器分為三類:一是致盲型。前面我們講過的機(jī)載致盲武器,就屬于這一類。二是近距離戰(zhàn)術(shù)型,可用來(lái)?yè)袈鋵?dǎo)彈和飛機(jī)。1978年美國(guó)進(jìn)行的用激光打陶式反坦克導(dǎo)彈的試驗(yàn),就是用的這類武器。三是遠(yuǎn)距離戰(zhàn)略型。這類的研制困難最大,但一旦成功,作用也最大,它可以反衛(wèi)星、反洲際彈道導(dǎo)彈,成為最先進(jìn)的防御武器?! 〖す庠鯓訐魵繕?biāo)呢?科學(xué)家們認(rèn)為有兩個(gè)方面:一是穿孔,二是層裂。所謂穿孔,就是高功率密度的激光束使靶材表面急劇熔化,進(jìn)而汽化蒸發(fā),汽化物質(zhì)向外噴射,反沖力形成沖擊波,在靶材上穿一個(gè)孔。所謂層裂,就是靶材表面吸收激光能量后,原子被電離,形成等離體“云”。“云”向外膨脹噴射形成應(yīng)力波向深處傳播。應(yīng)力波的反射造成靶材被拉斷,形成“層裂”破壞。除此以外,等離子體“云”還能輻射紫外線或X光,破壞目標(biāo)結(jié)構(gòu)和電子元件?! 〖す馕淦髯饔玫拿娣e很小,但破壞在目標(biāo)的關(guān)鍵部位上,可造成目標(biāo)的毀滅性破壞。這和驚天動(dòng)地的核武器相比,完全是兩種風(fēng)格。激光槍   編輯本段激光武器的分類   不同功率密度,不同輸出波形,不同波長(zhǎng)的激光,在與不同目標(biāo)材料相互作用時(shí),會(huì)產(chǎn)生不同的殺傷破壞效應(yīng)。用激光作為“死光”武器,不能像在激光加工中那樣借助于透鏡聚焦,而必須大大提高激光器的輸出功率,作戰(zhàn)時(shí)可根據(jù)不同的需要選擇適當(dāng)?shù)募す馄?。目前,激光器的種類繁多,名稱各異,有體積整整占據(jù)一幢大樓、功率為上萬(wàn)億瓦、用于引發(fā)核聚變的激光器,也有比人的指甲還小、輸出功率僅有幾毫瓦、用于光電通信的半導(dǎo)體激光器。按工作介質(zhì)區(qū)分,目前有固體激光器、液體激光器和分子型、離子型、準(zhǔn)分子型的氣體激光器等。同時(shí),按其發(fā)射位置可分為天基、陸基、艦載、車載和機(jī)載等類型,按其用途還可分為戰(zhàn)術(shù)型和戰(zhàn)略型兩類?! ?.戰(zhàn)術(shù)激光武器  戰(zhàn)術(shù)激光武器是利用激光作為能量,是像常規(guī)武器那樣直接殺傷敵方人員、擊毀坦克、飛機(jī)等,打擊距離一般可達(dá)20公里。這種武器的主要代表有激光槍和激光炮,它們能夠發(fā)出很強(qiáng)的激光束來(lái)打擊敵人。1978年3月,世界上的第一支激光槍在美國(guó)誕生。激光槍的樣式與普通步槍沒有太大區(qū)別,主要由四大部分組成:激光器、激勵(lì)器、擊發(fā)器和槍托。目前,國(guó)外已有一種紅寶石袖珍式激光槍,外形和大小與美國(guó)的派克鋼筆相當(dāng)。但它能在距人幾米之外燒毀衣服、燒穿皮肉,且無(wú)聲響,在不知不覺中致人死命,并可在一定的距離內(nèi),使火藥爆炸,使夜視儀、紅外或激光測(cè)距儀等光電設(shè)備失效。還有7種稍大重量與機(jī)槍相仿的小巧激光槍,能擊穿銅盔,在1500米的距離上燒傷皮肉、致瞎眼睛等?! 〖す獾膽?yīng)用   戰(zhàn)術(shù)激光武器的"挖眼術(shù)"不但能造成飛機(jī)失控、機(jī)毀人亡,或使炮手喪失戰(zhàn)斗能力,而且由于參戰(zhàn)士兵不知對(duì)方激光武器會(huì)在何時(shí)何地出現(xiàn),常常受到沉重的心理壓力。因此,激光武器又具有常規(guī)武器所不具備的威懾作用。1982年英阿馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中,英國(guó)在航空母艦和各類護(hù)衛(wèi)艦上就安裝有激光致盲武器,曾使阿根廷的多架飛機(jī)失控、墜毀或誤入英軍的射擊火網(wǎng)。  2.戰(zhàn)略激光武器  戰(zhàn)略激光武器可攻擊數(shù)千公里之外的洲際導(dǎo)彈;可攻擊太空中的偵察衛(wèi)星和通信衛(wèi)星等。例如,1975年11月,美國(guó)的兩顆監(jiān)視導(dǎo)彈發(fā)射井的偵察衛(wèi)星在飛抵西伯利亞上空時(shí),被前蘇聯(lián)的“反衛(wèi)星”陸基激光武器擊中,并變成“瞎子”。因此,高基高能激光武器是奪取宇宙空間優(yōu)勢(shì)的理想武器之一,也是軍事大國(guó)不惜耗費(fèi)巨資進(jìn)行激烈爭(zhēng)奪的根本原因。據(jù)外刊透露,自70年代以來(lái),美俄兩國(guó)都分別以多種名義進(jìn)行了數(shù)十次反衛(wèi)星激光武器的試驗(yàn)?! ∧壳?,反戰(zhàn)略導(dǎo)彈激光武器的研制種類有化學(xué)激光器、準(zhǔn)分子激光器、自由電子激光器和調(diào)射線激光器。例如:自由電子激光器具有輸出功率大、光束質(zhì)量好、轉(zhuǎn)換效率高、可調(diào)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。但是,自由電子激光器體積龐大,只適宜安裝在地面上,供陸基激光武器使用。作戰(zhàn)時(shí),強(qiáng)激光束首先射到處于空間高軌道上的中斷反射鏡。中斷反射鏡將激光束反射到處于低軌道的作戰(zhàn)反射鏡,作戰(zhàn)反射鏡再使激光束瞄準(zhǔn)目標(biāo),實(shí)施攻擊。通過這樣的兩次反射,設(shè)置在地面的自由電子激光武器,就可攻擊從世界上任何地方發(fā)射的戰(zhàn)略導(dǎo)彈?! 「呋吣芗す馕淦魇歉吣芗す馕淦髋c航天器相結(jié)合的產(chǎn)物。當(dāng)這種激光器沿著空間軌道游弋時(shí),一旦發(fā)現(xiàn)對(duì)方目標(biāo),即可投入戰(zhàn)斗。由于它部署在宇宙空間,居高臨下,視野廣闊,更是如虎添翼。在實(shí)際戰(zhàn)斗中,可用它對(duì)對(duì)方的空中目標(biāo)實(shí)施閃電般的攻擊,以摧毀對(duì)方的偵察衛(wèi)星、預(yù)警衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星,甚至能將對(duì)方的洲際導(dǎo)彈摧毀在助推的上升階段。   編輯本段中國(guó)激光研究新進(jìn)展對(duì)軍事科學(xué)意義重大   2003年據(jù)中國(guó)科學(xué)院消息消息,2003年3月14日經(jīng)過中國(guó)科學(xué)院物理所王樹鐸研究開發(fā)小組人員的努力,首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)大面積準(zhǔn)分子激光能量的直接測(cè)量,其有效測(cè)量直徑達(dá)100mm,在熱釋電型激光探測(cè)器的尺寸上為世界之最。經(jīng)過與中國(guó)原子能科學(xué)研究院的有關(guān)專家合作以及在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的試驗(yàn)表明,此系統(tǒng)在不同能量區(qū)域(10-20J和100-200mJ)均達(dá)到了預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)?!?jù)介紹,激光聚變研究是一個(gè)很有發(fā)展前途的能源開發(fā)課題,激光可控?zé)岷司圩兎磻?yīng)必將給人類生活帶來(lái)新的轉(zhuǎn)折。激光聚變?cè)谲娛驴茖W(xué)研究中也具有重要意義。在激光聚變實(shí)驗(yàn),特別是在間接驅(qū)動(dòng)聚變研究中,為了生產(chǎn)強(qiáng)的輻射驅(qū)動(dòng)場(chǎng),人們正在追求高的X光轉(zhuǎn)換效率,良好的輻射輸運(yùn)環(huán)境,最佳的輻射驅(qū)動(dòng)場(chǎng)。在這些研究過程中,對(duì)準(zhǔn)分子激光的能量進(jìn)行直接監(jiān)測(cè)和研究是非常重要的?!≡擁?xiàng)研究成果表明,該項(xiàng)目的研究開發(fā)除了有實(shí)力對(duì)已開發(fā)的產(chǎn)品市場(chǎng)不斷開拓外,對(duì)國(guó)家正在發(fā)展的應(yīng)用需求項(xiàng)目也具備了承擔(dān)和開發(fā)能力。   編輯本段激光玻璃   激光玻璃是一種以玻璃為基質(zhì)的固體激光材料。它廣泛應(yīng)用于各類型固體激光光器中,并成為高功率和高能量激光器的主要激光材料?! 〖す獠Aв苫|(zhì)玻璃和激活離子兩部分組成。激光玻璃各種物理化學(xué)性質(zhì)主要由基質(zhì)玻璃決定,而它的光譜性質(zhì)則主要由激活離子決定。但是基質(zhì)玻璃與激活離子彼此間互相作用,所以激活離子對(duì)激光玻璃的物理化學(xué)性質(zhì)有一定的影響,而基質(zhì)玻璃對(duì)它的光譜性質(zhì)的影響有時(shí)還是相當(dāng)重要的。

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