量子激光炮的原理

來源:時代範 3.11W

量子激光炮的原理,電磁炮的射程極遠,可以輕鬆地攻擊到距離數百公里外的目標。這讓敵人根本無法有所逃避,即使是在遠離戰場的安全區域內,也無法完全避免中國電磁炮的攻擊,下面就來看看量子激光炮的原理。

量子激光炮的原理1

激光炮是利用大功率激光器,發射激光脈衝,來實現對目標燒灼毀傷目標的。

一般是用電來供應能量。

“激光炮”在發射時,在短暫的時間段內,需要極其巨大的電能供應,一般船舶很難有這麼大的能量供應功率。未來隨着超大容量的電容器陣列配備,在核動力航母上裝備激光炮,指日可待。

1、激光技術

激光是激光武器的核心,其技術難點在於功率大、體積小。在幾百公里高空攔截助推級彈道導彈需要兆瓦級功率,戰術防空激光武器需要0.1 ~ 1兆瓦級功率。目前美國BMD正在研發的激光武器主要是化學激光器。

例如,美國空軍的機載激光器(ABL)使用氧碘激光器,美國陸軍的GARDIAN激光武器系統將使用氟化氘中紅外化學激光器(MIRACL)。美國和以色列聯合研製的鸚鵡螺戰術防空激光武器很可能會採用拉斐爾公司正在研製的二氧化碳激光器。

量子激光炮的原理
  

2、波束控制技術

自適應光學技術:大氣湍流會引起激光束的相位畸變,必須通過自適應光學技術進行補償。自適應光學系統的主要組成部分是波前傳感器、相位重建器和變形鏡。美國空軍機載光學設備的'自適應光學系統需要每秒鐘測量約1000次大氣湍流引起的畸變,並相應調整變形鏡。

精確瞄準跟蹤技術:由於目標高速飛行,激光束不僅要精確瞄準,還要鎖定目標一定時間,因此對瞄準跟蹤系統的要求非常高。幾百公里範圍的機載激光器要求的精度應該小於1微弧度。

量子激光炮的原理2

高能激光武器,又稱高能激光武器或激光加農炮,是利用高亮度、強激光束攜帶的巨大能量摧毀或殺傷敵機、導彈、衞星和人員的新型高科技武器。高能激光武器具有其他武器無法比擬的優勢,而高能激光武器具有速度快、精度高、攔截距離長、火力傳遞迅速、不受外界電磁波干擾、持續戰鬥力強等優點。強激光束擊中目標需要很短的時間,延遲完全可以忽略,沒有彎曲的軌跡,不需要提前。

現在,美國、俄羅斯、英國、德國、法國、以色列等許多西方國家都在積極研製高能激光武器。1997年10月,美國用中紅外化學激光槍兩次擊中在軌廢棄衞星,宣告戰略激光武器祕密試驗圓滿成功。美國空軍也在加緊準備機載激光武器(ABL)。

ABL的目標是在改裝後的波音747飛機上開發安裝激光武器,可以用來從高空攻擊敵方戰區彈道導彈,防禦低空飛行的巡航導彈。它還可以壓制敵人的防空部隊,攻擊敵人沒有在地面發射的導彈及其控制雷達。ATL是美國最近研製的概念性機載戰術激光武器系統。ATL系統對每個目標逐一交戰,使其失去戰鬥力。

量子激光炮的原理 第2張
  

這些目標可能包括導彈發射器、迫擊炮系統、機槍、光電裝置、天線裝置、車輛輪胎和武裝士兵。2002年11月4日,美軍成功使用與以色列共同研製的最新機動戰術高能激光武器,命中一枚在空中高速飛行的炮彈。經過30多年的研究,激光武器已經日趨成熟,並將在未來戰場上發揮越來越重要的作用。

目前已投入使用的低能量激光武器主要用於近距離干擾和致盲光電傳感器,攻擊人眼和一些增強的觀測設備。俄羅斯輕武器專家利用最新的半導體技術和曲面光學技術,為特種部隊研製出一種微型激光武器,可廣泛應用於特種部隊作戰、反恐行動和維和行動。俄羅斯特種部隊在戰爭中使用這種低能激光武器系統,瞬間癱瘓武裝匪徒,成功解救了被劫持的攜帶手榴彈的女記者。這是激光武器首次用於實戰。

激光武器的發展是多方面的,各國都在加緊天基激光武器、機載激光武器、陸基反衞星激光武器和戰術高能激光武器的研究。最引人注目的當然是激光綜合防禦系統的建立,這是基於上述研究成果的綜合配置。但是,各國普遍反對建立天基激光武器系統,因為激光武器的強大威力可以讓一些軍事大國任意實時攻擊地球上的任何目標,科技的進步使得人類的生存和發展面臨巨大挑戰。

激光武器系統一般由高能激光器、精確瞄準跟蹤系統和受控發射系統組成。激光武器是一種多學科、綜合性的高科技武器裝備,其發展的關鍵技術主要包括:

高功率激光技術;

高激光束質量技術;

快速高精度瞄準跟蹤技術;

重量輕、機動性好的發射控制系統技術;

低成本耗能技術;

激光對各種靶材的損傷技術。

解決上述技術問題是使激光武器成為實用武器裝備的'關鍵。激光武器的另一項重要技術是鏡面技術。對於遠程硬殺傷激光武器,需要大直徑反射鏡來傳輸和匯聚高能激光束來攻擊目標。反射器要求直徑大、反射率高、表面形狀好、自適應調節能力強。實用武器裝備的總體要求是:性能穩定性好、環境適應性強、機動性好、使用成本低、安全性高。

激光是激光武器的核心部件,所以激光武器的性能主要取決於激光的性能。傳統上,激光武器主要根據激光的類型進行分類。激光器種類繁多,包括固態激光器、氣體激光器、半導體激光器、自由電子激光器、化學激光器、染料激光器、光纖激光器、準分子激光器、色心激光器等。目前可以作為激光武器的激光器有化學激光器、氣體激光器和固體激光器,其中只有少數高功率激光器可以發展成為激光武器。

化學激光利用工作物質化學反應釋放的能量,刺激工作物質產生激光。可用作激光武器的化學激光器有氟化氘激光器、氟化氫激光器和氧碘激光器。化學激光器具有激光武器所需的許多特性:高比能(高達500 ~ 1000J/g);製作大功率激光器(功率幾百萬瓦或幾百萬瓦的激光器)很容易;光束質量好;不需要外部電源。特別是氟化氘激光器,輸出波長3。8μm,大氣傳輸特性好。化學激光器的主要缺點是會釋放有害氣體。

適用於激光武器的氣體激光器主要有氣動CO2激光器和電激勵CO2激光器。CO2激光器的發射功率可達300 MW以上,波長位於大氣窗口(10.6μm),光束穿透性好。氣動CO2激光器通過燃燒壓縮的CO2和O2產生高壓CO2氣體產生激光,氣體絕熱膨脹。氣動CO2激光器輸出功率高,但體積大,能量轉換效率低,光束質量差。

另一種CO2氣體激光器是電激發CO2激光器,它將CO2、、he、Xe和組成的混合氣體放電激發,輸出激光。電激勵CO2激光器具有輸出功率高、能量轉換效率高、結構簡單、技術成熟等優點。缺點是供電技術不完善,光束質量低。

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