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伊拉克战争不仅唤醒了伊拉克,也唤醒了全世界。世界各地的军事科学家已经认识到,现代战争不再是简单的人海战术就能取得胜利。除了战略战术之外,新型武器也成为决定战争胜负的关键因素。作为现代军事领域的新宠,高能激光武器是目前各大军事强国正在研究的军事项目之一。
然而,激光武器由于自身的散热问题一直困扰着军事研究人员。我国袁圣付团队多年来一直深耕激光武器领域。经过不断努力,如今已成功研发出新一代激光武器冷却系统,引起了全世界军事爱好者的关注。
什么是激光武器
激光武器是一种新概念武器,其攻击方式是发射极高密度的光束。激光武器特别适合攻击微型无人机、导弹和各类战斗机。具有快速、灵活、精准、抗电磁干扰、成本低廉等特点,尤其是“低空、低速、低目标”无人机的共同克星。
美国激光武器研究现状
美国是最早研究高能激光武器系统的国家之一。其作战性能处于世界前列,主要包括机载、舰载、陆基、天基四种类型。 2014年8月,美国AN/SEQ-3激光武器系统LAWS安装在“庞塞”号两栖运输舰上并部署在“波斯湾”实战,标志着战术高能激光武器系统进入战场。
机载激光武器项目是美国弹道导弹防御系统的重要组成部分。它安装在波音 747-400F 飞机上。主要任务是发现、跟踪和摧毁处于助推阶段的弹道导弹。 2011年因作战能力未达到预期目标等原因终止。 2013年3月重新上线后,发展迅速。
美国海军于20世纪70年代开始研究武器级高能激光器,早期重点研究CO2激光器和DF高能激光器;自20世纪90年代以来,它一直专注于固态高能激光武器。2014年8月,AN/SEO-3激光武器系统LAWS安装在庞塞号两栖运输舰上,并在波斯湾进行演示验证试验。结果超出预期;海军的创新原型项目重点开发用于舰船自卫、反卫星和反导弹行动等战略任务的MW级高能激光武器系统。 2018年进行海试,2020年装备自由电子激光器,预计2025年左右装备兆瓦级高能激光武器系统。
随着高能固体激光技术的发展,高机动性战术陆基高能激光武器系统成为非对称武器发展的重点。 2013年,美国发布陆军研究办公室陆基机动防空定向能项目和雷神公司的平面波导高能固态激光武器系统项目。
2017年,美国军方成功研制出高能光纤激光器。 2014年9月,该激光器成功通过了各种作战条件下的实验测试。此外,受美国军方委托的马丁公司还研发了先进的高能激光测试装置,并于2015年推出,3月份通过了现场测试。
美国计划向太空发射数十颗卫星。美国天基激光武器主要采用氟化氢激光器,专门用于激光作战。此外,美国天基激光系统目前面临着如何将激光卫星送入轨道的问题,因为激光卫星比普通卫星重很多。这是美国亟待解决的问题。
我国激光武器研究现状
我国激光武器研究虽然起步较晚,但通过多年的研究,化学激光器已经达到兆瓦级功率,伴随的跟踪与定点发射、大气传输、毁伤效果等技术也逐渐成熟。近年来,固体激光技术在国家相关计划的支持下也取得了重大突破,相关核心技术已基本掌握。
目前,单模块高能固体激光器的输出功率和电光效率已接近国外先进水平,但光束质量和技术能力有待进一步提高。我国光纤激光器技术比较落后,输出功率远远落后于其他国家,核心技术基本不掌握。对于自由电子激光器,我国已经研究多年,但目前输出功率较小,技术成熟度较低。在波束合成方面,我国的技术基础比较薄弱,相干合成和光谱合成技术只能在低功率下实现。
我国激光研究先后探索了CO2激光器、化学激光器、自由电子激光器和X射线激光器。其中CO2激光器和化学激光器输出功率均在10000瓦以上,具有广阔的发展机会。在强激光损伤研究方面,我国对激光的热效应和机械效应开展了广泛的实验研究和理论分析,取得了丰富的研究成果,提高了对激光损伤目标的认识。
目前,中国的激光武器体积仍然很大,在数十吨量级,且缺乏强大的瞬时超强能量电池,容易受到天气条件的限制。他们主要专注于陆基和海上应用研究。关于天基激光武器,国内这方面的研究才刚刚开始,基于激光器的选型和技术指标也正在开展相关研究工作。
成功开发激光武器和冷却系统的重要性
在现代海战过程中,反舰导弹作为当今海战的主要进攻武器,是对舰艇的最大威胁。反舰导弹被探测后的拦截时间短至几秒,需要快速反应并摧毁目标。激光武器就具有这种特性。同时,舰载平台空间大、能量充足,可以满足现有激光武器在体积、供电、散热等方面的需求。目前,我国海军已经在部分舰载平台上实现了激光武器的使用,并正在积极推动舰载激光武器的普及。
太空中的卫星保护脆弱,极易受到毁灭性影响。太空环境没有大气干扰和衰减,为激光武器的使用提供了良好的条件,减少了对激光功率的需求,有利于激光武器威力的发挥;同时,通过天基激光武器系统,还可以构建全球导弹防御系统,应对高超音速武器等威胁。
我国激光武器冷却技术的研发可以说是非常重要的。以美国为例,美国天基激光系统需要主动冷却,但美国冷却技术的发展并没有想象中那么好,这也是美国天基激光系统发展的一个重要原因。激光武器系统。
虽然我国激光武器发展很快,但必须清醒地看到,我国与世界一些国家相比还存在很大差距,特别是在一些核技术方面。这种限制导致我国只专注于舰载和陆基武器。激光武器基础研究。
由于武器水平与其他国家存在差距,我国将从连续性的角度发展。袁教授团队此次研发的冷却技术可以说是我国激光武器发展思路的体现。这项冷却技术可以支持我国现有的激光武器系统持续运行,而不会因为热问题而停止运行。
结语
改革开放以来,我国各方面都取得了快速进步。除了我们社会制度的优越性之外,像袁圣付教授这样爱国勤奋的科学家的奋斗也是一大原因。激光武器冷却技术的研制成功,将大大提高我国激光武器的打击水平,对于觊觎我国的敌人来说是巨大的威慑。
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