激光武器課件

激光武器

定向能武器激光破壞機理激光武器的分類激光武器的起源及發(fā)展激光武器的優(yōu)點及缺點激光武器的應(yīng)用前景目錄定向能武器，是指利用沿一定方向發(fā)射與傳播的高能射束攻擊目標的一類兵器，又稱射束武器或能束武器。主要包括激光武器，電磁脈沖武器和粒子束武器三種一、定向能武器激光武器是利用激光束的能量直接攻擊和殺傷目標的一種定向能武器。激光是相干性好，能量密度高的射束，其對目標的破壞機理有四種：致盲熱破壞力學(xué)（或機械）破壞輻射（射線）破壞

激光破壞機理利用強烈的激光束對人的眼睛或光學(xué)探測器進行射擊，會燒傷人的視網(wǎng)膜造成失明從而喪失戰(zhàn)斗力或會損壞光學(xué)探測器令其無法正確判斷目標。致盲人造衛(wèi)星致盲激光致盲槍是最先出現(xiàn)的一種激光武器，能產(chǎn)生使人致盲的激光束，速度快、靈活性好、精確度高，瞬發(fā)即中，可使人的眼睛瞬間受到嚴重傷害，甚至致盲。是現(xiàn)代反恐行動中執(zhí)行隱秘任務(wù)時重要的單兵武器。目標被一定能量(成功率)密度的激光輻射后，其受照部位表層材料吸收光能而變熱，出現(xiàn)軟化、熔融、汽化現(xiàn)象，甚至電離，由此形成的蒸氣將以很高速度向外膨脹噴濺，同時把熔融材料液滴和固態(tài)顆粒沖走，在目標上造成凹坑甚至穿孔。熱破壞

力學(xué)破壞在目標受到短脈沖的強激光輻射照時，所生汽化物及等離子體的高速外噴會在極短時間內(nèi)對目標本體產(chǎn)生強大的反沖作用力，在固態(tài)材料內(nèi)部生成應(yīng)力波，從而產(chǎn)生變形、斷裂等力學(xué)破壞效應(yīng)。這就是力學(xué)破壞。因為它是脈沖式激光武器產(chǎn)生的主要破壞效應(yīng)，故受到特別地關(guān)注。同時激光還存在光壓效應(yīng)。曾有人設(shè)想過所謂“太陽帆”的裝置，就是利用光壓力作為動力進行遠距離星際航行的一種動力裝置，并且還證明了在理論上的可行性。完全展開后的太空帆效果圖目標受強激光輻照后形成的高溫等離子體有可能引發(fā)紫外線、X射線等，這些次級輻射可能損傷或破壞目際的本體結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部的電子線路、光學(xué)元件、光電轉(zhuǎn)換器件等等，這就是輻射破壞效應(yīng)。輻射破壞

(1)、化學(xué)激光武器(2)、自由電子激光武器(3)、X射線和伽瑪射線激光武器(4)、反傳感器的低能激光武器激光武器的主要分類有：所有的激光器都是換能器?；瘜W(xué)激光器的原理是60年代提出的，實際上它是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生受激輻射的激光器，目前有三種備受關(guān)注的化學(xué)激光器．即氟化氫（HF）激光器．氟化氘（DF）激光器和氧碘激光器，它們都是利用化學(xué)置換反應(yīng)生成受激振動態(tài)的雙原子分子，這些分子或者本身就是輻射激光的激活中心，或者把它們的激發(fā)能轉(zhuǎn)移給其它分子。從而引起其它分子的受激發(fā)射。

(1)、化學(xué)激光武器自由電子激光武器也是—種定向能武器，它的重要部件是自由電子激光器。

在一般激光器中，激工作物質(zhì)的原子或分子受激后，從高能級（態(tài)）躍遷回基態(tài)時產(chǎn)生固定波長的激光。而在這里，激光是自由電子輻射出的，其波長與電子能量的平方成反比，電子能量越高，激光波長越短；隨注入的電子能量不同，激光的波長范圍較寬，原則上可以毫米波經(jīng)紅外和紫外再到X射線乃至伽馬射線波長。

(2)、自由電子激光武器自由電子激光武器的獨特優(yōu)點，被概括為“三高一短”，即輸出功率高、激光束質(zhì)量高和轉(zhuǎn)換效率高，以及波長短。此外，改變電子的注入能量就可以任意改變激光的波長；此舉可調(diào)節(jié)出適于作戰(zhàn)用的波長，以降低衰減提高能效。自由電子激光武器的最大缺點就是體積巨大，高功率的大型反射鏡制作困難，目前很難投入實戰(zhàn)。

自由電子激光武器的優(yōu)劣所謂X射線或伽瑪射線激光武器是一種靠X射線或伽瑪射線激光發(fā)射出的巨大脈沖能量直接攻擊和殺傷目標的一種定向能武器。這種命名與前兩種的分類方法不同，是按射線種類來分的，前邊提到過的自由電子激光武器也可以歸入其內(nèi)。

X射線激光武器是利用有秩序的X射線密集射束將能量送達目標的，當他撞到目標的時，可依靠沖擊波將其內(nèi)部構(gòu)件破壞，甚至使其失控，斷裂、粉身碎骨。

(3)、X射線和伽瑪射線激光武器X射線激光射束與化學(xué)激光射束相比較，X射線激光束具有波長短，頻率高的特點，因此亮度和威力都比化學(xué)激光束大得多。

X射線激光武器體積較?。|(zhì)量也較?。Y(jié)構(gòu)很緊湊。它的燃料是小型核彈裝藥，引爆后產(chǎn)生的激光，即可通過伸出外殼的50到100根金屬發(fā)射桿直接射向目標。

X射線激光發(fā)射出的脈沖能量極其巨大，現(xiàn)今的表面工藝處理都無法抵御X射線激光的打擊。早在1982年9月，美國“氫彈之父”、總統(tǒng)科學(xué)顧問愛德華·泰勒向里根總統(tǒng)建議他的構(gòu)思：在小型核彈周圍放置一根或多根激光介質(zhì)棒，用核爆炸釋放的能量泵浦之，使它們輻射出X射線激光，以摧毀來犯的彈道導(dǎo)彈于千里之外。這一神奇的設(shè)想便是世界上首次提出的X射線激光武器概念，泰勒的建議和其它一些因素，促成了美國政府1983年拋出的聞名于世的“戰(zhàn)略防御倡議”計劃。這個被俗稱為“星球大戰(zhàn)”計劃的誕生，在很大程度上與X射線激光武器概念出現(xiàn)有關(guān)。美國為此多次利用地下核試驗對X射線激光武器進行研究，不僅驗證了其原理的可行性。而且在某些技術(shù)方面也取得可喜的進展。由于X射線激光性質(zhì)及其激光器的特殊性，以它們構(gòu)成的X射線激光器也與眾不同，故這里有必要專門介紹其概念。

通過對伽瑪激光概念的分析，在伽瑪激光武器中，能量應(yīng)儲存在長壽命的同質(zhì)異能核態(tài)中，這種核態(tài)所儲存的能量密度相當高，其儲能水平遠遠高于其它任何擬用的激光介質(zhì)，當伽瑪激光器作為天基武器應(yīng)用時，所用的儲能介質(zhì)可以用核反應(yīng)堆泵浦，釋放出高能伽瑪射線激光。從目前來講，研制伽瑪射線激光武器是要冒風(fēng)險的，并且路途遙遠，但是它之所以具有吸引力而不被放棄，是因為核的同質(zhì)異能態(tài)具有極高的儲能密度潛力。存在的問題是：不論采用直接激光過程還是拉曼過程，目前還缺乏把儲存的能量抽取出來的方法，飽和能量密度阻礙了有效地抽取能量，以及現(xiàn)在不能使用常規(guī)光學(xué)器件對伽瑪射線光束進行準直和聚焦。相對于整個系統(tǒng)的其他部件而言，傳感器常常又是武器系統(tǒng)中最脆弱的部分，既暴露在外，又易損毀。反傳感器激光武器抓住這一弱點，以功率并非很高的激光損毀傳感器，造成系統(tǒng)癱瘓。

(4)、反傳感器的低能激光武器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型觀測設(shè)備低能激光武器的發(fā)展現(xiàn)狀激光武器的最早概念可以追溯到古希臘，當時的科學(xué)家阿基米德曾建議士兵站在塞爾卡斯港周圍的山上，利用磨光的盾牌作為反射鏡聚焦陽光企圖燒毀敵人的船隊。這是最早利用光作為武器的設(shè)想。

激光武器的起源在激光武器的研制上，美國一直處于領(lǐng)先地位，已進行過多次設(shè)計試驗的循環(huán)過程。1973年美國空軍首次使用二氧化碳化學(xué)激光器擊落了靶機。

四大分類:空基、路基、?；?、天基美國的激光武器機載激光”（ABL）天基

先進戰(zhàn)術(shù)激光(ATL)

MTHEL激光炮激光區(qū)域防御系統(tǒng)“激光復(fù)仇者”路基陸基戰(zhàn)術(shù)激光武器系統(tǒng)“空中哨兵”“海石”激光武器系統(tǒng)?；疤K聯(lián)的激光武器研究始于60年代初期，七十年代初前蘇聯(lián)的激光武器研究已經(jīng)有了很大進展。前蘇聯(lián)1960年7月18日，毛澤東在北戴河中央工作會議上號召：“要下決心，搞尖端技術(shù)?！卑凑彰珴蓶|的指示，聶榮臻元帥組織有關(guān)部門著手激光炮工程的研究。1964年3月，國防科委張愛萍、錢學(xué)森在北京召開高層小型會議（約30人），主要研究和部署戰(zhàn)略防御方面的手段和重大項目。在會上，錢學(xué)森總的指導(dǎo)思想是三道防線：導(dǎo)彈反導(dǎo)彈；超級大炮散靶；強激光。改革開放之初，紅寶石激光器”在昆明光學(xué)廠誕生，這是國民黨政府在抗戰(zhàn)前建立的全國獨一無二的光學(xué)工廠，主要制造軍用雙筒望遠鏡，這個廠的技術(shù)水平相當高，可與當時歐洲一般光學(xué)工廠相比。1986年上光所建成尖峰疽功率超過1012瓦的強脈沖激光試驗裝置，張愛萍上將將它命名為「神光」，使中國成為繼美、蘇、法、日之後擁有同類設(shè)備的國家。1996年，中國新一代飛杪級超短超強激光裝置由上海光機所研制成功，并通過驗收，標志著中國的強激光技術(shù)又踏上一個新臺階。2007年，美國權(quán)威軍事雜志《國防新聞》報道，中國在過去幾年內(nèi)曾多次使用高性能激光武器，在美國間諜衛(wèi)星飛臨中國上空偵察時，“從地面進行攻擊性干擾，擾亂衛(wèi)星正常運作”。我國激光武器發(fā)展歷史“神光”高能激光系統(tǒng)的球形真空靶室神光-Ⅱ裝置

上海光機所1、激光材料研究的突破，2、激光輻射材料物理機理及成像圖譜研究的突破3、一次性快速跟蹤定位控制技術(shù)的突破4、高密度能量可逆轉(zhuǎn)換載體材料的突破5、激光成像技術(shù)的突破。中國的攻擊激光雷達包含著世界最尖端的5大核心技術(shù)：優(yōu)點它可以用光速飛行，每秒30萬公里，任何武器都沒有這樣高的速度；它一旦瞄準，幾乎不要什么時間就立刻擊中目標，用不著考慮提前量；它可以在極小的面積上、在極短的時間里集中超過核