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激光技术在现代军事中的应用

2019/08/15 来源:大兴安岭信息港

导读

、 原子能 、 半导体 和 计算机 称为20世纪的 新四大发明 ,对人类社会文明产生了极其深远的影响,激光技术这一高新技术,经过半个世纪的发

  、 原子能 、 半导体 和 计算机 称为20世纪的 新四大发明 ,对人类社会文明产生了极其深远的影响,激光技术这一高新技术,经过半个世纪的发展,从机理原理,实验手段到制造工艺都已逐步成熟,且先进的不断研制成功,并凭借其高亮度、方向性强、单色性好、相干性好的显著特点,在工业、农业、医疗、娱乐等领域的应用已经是大显神威,有目共睹,现在我们再来领略一下其在军事领域的非凡表现。

  一、激光的特点

  由于激光器的特殊构造,激光在发光原理上与普通光有本质的不同,表现在宏观上有不同的特点。

  ①亮度高

  由于激光的发射能力强和能量的高度集中,所以亮度很高,它比普通光源高亿万倍,比太阳表面的亮度高几百亿倍。亮度是衡量一个光源质量的重要指标,若将中等强度的经过汇聚,可在焦点出产生几千到几万度的高温。

  ②方向性好

  激光发射后发散角非常小,激光射出20公里,光斑直径只有20- 0里面,激光射到 8万公里的月球上,其光斑直径还不到2公里。

  ③单色性好

  光的颜色由光的不同波长决定,不同的颜色,是不同波长光作用于人的视觉的不同而反映出来。激光的波长基本一致,谱线宽度很窄,颜色很纯,单色性很好。由于这个特性,激光在通信技术中应用很广。

  ④相干性好

  相干性是所有波的共性,但由于各种光波的品质不同,导致它们的相干性也有高低之分。普通光是自发辐射光,不会产生干涉现象。激光不同于普通光源,它是受激辐射光,具有极强的相干性,所以称为相干光。

  二、激光技术在现代军事中的应用

  激光技术用于现代军事,不仅可以提高现有常规武器的命中率,而且可为军队提供新型战术武器,从而大大增强军队在现代战争中的作战能力,其应用领域涉及雷达、测距、定向能武器、导弹、、电子对抗等方面,受到各大军事强国的重视,未来有望成为军事技术活跃的一个领域,到目前为止,其主要应用有以下几个方面。

  1、激光侦察

  激光侦察是实施激光对抗的先决条件,激光侦察包括激光被动侦察和激光主动侦察两种形式。激光被动侦察是利用激光告警接收机截获、侦察来袭的激光威胁信号,具有波长识别、编码识别和方位识别功能,可截获激光目标指示器和机发出的激光信号,为实施激光干扰提供决策依据。激光主动侦察是利用激光源向来袭光电威胁目标发射激光探测信号,通过接收目标反射的回波信号,对来袭威胁目标种类进行分析和识别,并探测威胁目标的一些技术参数,激光主动侦察一般与激光战术致盲武器配合使用。海湾战争中,美国曾利用这一技术,发现了伊拉克严密伪装在树林里的坦克和导弹发射架。

  2、激光对抗

  激光对抗是侵略与反侵略的交战双方所采取的一种专门对抗方式,目的是保护自己,干扰对方,也就是说,尽量不让对方接收到和自己有关的激光信号,并想方去干扰其能接收到的激光信号或回波信号,甚至设法去破坏对方的激光制导系统。同样分为主动式和被动式两大类,被动式激光对抗主要采取以防为主的原则,事先对一些目标进行伪装防护,做到防患于未然,如激光隐身、烟幕干扰。主动式激光对抗是利用一定的设备,采取一定的方式,以主动还击、干扰、破坏敌方军事装置,使其不能发挥作用,如激光 致僵 武器、激光欺骗干扰、激光噪声干扰、激光致盲干扰、激光摧毁式干扰,是现代复杂电磁环境中进行光电对抗的非常有优势的对抗方式。

  、激光测距

  激光因其亮度高、单色性好和方向性强而成为人们渴望得到的理想测距光源,在原理上,激光测距虽然只是雷达测距在光频段的自然延伸,但激光测距与普通测距相比,具有远、准、快、抗干扰、无盲区等优点,它表征了测距技术的又一次重大进展,正是因为它的出现才使人类实现了以厘米级精度测定地球到月球这样遥远的距离为 8400 km。

  激光在军事上成熟的应用是各类激光测距仪,激光测距在常规兵器中已广泛应用,有取代普通光学测距的趋势,代红宝石激光测距,隐蔽性差(发红光),对人眼有损伤,且效率低,已淘汰。第二代YAG激光测距已广泛使用,但对人眼也有一定损伤。目前正在研发第三代c02气体或固体激光测距,对人眼无伤害,将逐步取代第二代激光测距。发达国家已将激光测距技术用在潜艇的潜望镜中,与红外热像仪和电视摄像机等组合使用。

  4、激光通信

  通讯设施是人类社会生活,尤其是现代社会生活必不可少的。激光的发明使通讯进入一个新天地,像雷达领域一样,通信领域也能从微波范围转向激光技术,把激光作为信息载体,实现通讯,包括激光大气传输通信、卫星激光通信、光纤通信和水下激光通信等多种方式,在不同的领域,各有千秋,如对海军来说,水下激光通信尤为重要。

  激光通讯与无线电通讯相比,具有信息容量大、传送线路多、保密性强、可传送距离较远、设备轻便、费用经济等优点,在军事通讯中应用十分广泛。另外,在空间通讯领域,选取不被大气吸收的波长的激光可以克服无线电通讯的一些局限。可是由于激光光束在大气层里传播时会受到大气中微粒的吸收或散射,从而使激光通讯的距离受到限制。这使得目前的激光通讯只能作为无线电通讯的一个有效补充,但还不能够取而代之。

  目前,各国都在发展各种军用激光光纤通信系统。美国海军先后研制了 小石城 和A.7AI.FoT激光光纤系统,以及美国陆军的MxC 计划。除美国外,英国、法国、日本以及加拿大等国也在大力发展军用激光通信,如英国的 松鸡 激光通信干线,法国的DFO和R NAN光通信系统,日本陆上自卫队的光缆传输系统和加拿大的DDH一280护航舰、驱逐舰上光纤指控制系统等,由此可见激光在军事通信中的重要地位。

  5、激光陀螺

  激光陀螺利用光的多普勒效应来精确测量飞行器、舰船的转速,从而实现导航,是,激光测距仪的重要部件,与普通机械陀螺相比,激光陀螺精度提高了上百倍,而且体积更小,激光陀螺广泛应用于导航、定位及航空航天中。我国正在建造激光陀螺生产线。

  6、激光模拟

  在激光实战演习的战场上,酷似实际战争场面,那里,炮声隆隆,硝烟弥漫,演习的双方互相射击,不时有伤员退出战场,为什么会这样?原因并不复杂,像一支激光步枪,每发射一次就射出一束激光,而演习双方战士的身上都有光电接收器和发声装置,如果某束光射中一名士兵,则通过其随身的计算机分析可以得出 死亡 , 受伤 , 丧失战斗能力 等结论,并同时发出声音和烟雾。激光模拟实战演习大大节约了演习费用,而又逼真地表现了战争气氛,确保人员生命安全,因此广为各国军队欢迎。

  7、

  激光吸引人的军事应用当属于激光武器,该武器是一种定向能武器,是利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方飞机、导弹、卫星和人员等目标的高技术新概念武器。强激光武器有着其他武器无可比拟的优点,具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界电磁波干扰、持续战斗力强等优点,是真正意义上的 杀手锏 ,科幻电影中的激光武器反映了激光武器的远大前程。激光武器主要包括激光致盲武器、高能激光武器、战术激光武器和战略激光武器等多种类型。

  激光武器的研制已历时 0多年,美、俄、英、德、法、以色列等国在激光武器研制方面均已取得长足发展。其中尤以美国的发展为突出和全面,目前已经具备激光武器的全面发展与部署能力,并可望于近期至未来15年中陆续部署使用天基、机载和地基等各类激光武器。同时,在现代战争中,卫星的作用越来越大,为了争夺制空权,在积极发展卫星技术的同时,都利用激光技术在发展反卫星武器,即利用激光武器摧毁敌方各种侦察卫星、预警卫星或使其失效。如1975年,前苏联就曾用陆基激光武器,顷刻之间使两颗飞临西伯利亚上空监视它的 导弹发射情况的美国卫星变成了瞎子。2007年 月7日,美国激光武器的军事演习使俄罗斯一颗卫星的光电器件瞬时全部失灵。到目前为止,虽然一个激光武器的能量还无法将高轨卫星摧毁,但能用几个激光武器同时对准1颗卫星进行攻击将其摧毁,可见,激光武器在军事领域的战术和战略意义。

  三、中国现代激光技术的地位

  目前世界范围内,对于激光技术的研究,俄罗斯的理论研究处于地位,美国与以色列在激光武器应用中处于地位,只有中国悄无声息,在国人心目中,中国的武器是落后的,真是这样吗?未必,只是美国太张扬,中国太低调。如果说在传统的导弹技术方面中国落后于美国不可否认,因为中国的起步较晚,基础工业较差,加之西方国家对中国军事工业的严格限制。但是在新兴激光的军事技术方面,由于我们与美国起步点相差不大,所以我们的研究处于地位,由于对某些关键技术的突破,使我军具有了超距攻击性激光雷达,并研制成功超距高能攻击性激光武器。中国的战略军事专家在媒体上自豪地宣称:这是全世界的点穴武器,包含着世界的5大核心技术。可见,现代中国的激光技术已不容忽视,在世界先进国家行列已占有一席之地。

  目前我们已有能力使用激光武器拦截低空巡航导弹,神州 载人飞船 也已具备激光武器的攻击能力,虽然目前攻击激光雷达的体积十分庞大,达10t,并只能陆基和海基,可已经具备了一定的反卫星能力,如何把攻击激光雷达装载于卫星,是我国目前正在全力研究攻关的目标,如果探月成功,如果我们的激光武器能量再提高一个数量级,会把攻击激光雷达装载于月球,因此,在未来的战争中,比如对美国,中国将高度重视太空战,因为美军的通信、侦察和监视系统严重依赖于太空,且反卫星的激光武器仍停留在几乎无实战作用和意义的化学激光武器阶段,重达50t,所以,只要能够摧毁美国的天基系统,美国在通信、控制、指挥、计算机、情报、侦察和监视方面拥有的优势将化为乌有,这对于中国取得战场优势具有至关重要的作用。

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