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激光武器

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我前一阵在一本杂志上看到说美国的激光武器研制以进入了接近实用的状态,可又有专家说激光的高能量会使其在空气中运动时发生燃烧现象从而减少其最终攻击目标的动能这是为什么呢?

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  • 2007-03-14 19:41:44
      激光武器
    激光武器
    激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器,具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能,在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。它分为战术激光武器和战略激光武器两种。它将是一种常规威慑力量。
    战术激光武器的突出优点是反应时间短,可拦击突然发现的低空目标。
      用激光拦击多目标时,能迅速变换射击对象,灵活地对付多个目标。 激光武器的缺点是不能全天候作战,受限于大雾、大雪、大雨,且激光发射系统属精密光学系统,在战场上的生存能力有待考验。 陆军的快速发射高炮的炮管寿命短,连续发射几分钟后就要更换,而激光武器不存在多次发射的寿命问题。
      可以预计,未来在目前弹炮结合防空武器系统的基础上,将出现将新型防空导弹。高炮和激光武器三结合的对空防御系统。其中,激光武器主要拦截从低空、超低空突然来袭的近距离目标,这有可能大大提高对精确武器的拦截溉率,解决当前存在的极近程防空问题,并可用于保卫重要目标,如重要机构、指挥中心、通讯和动力中枢等。
      目前研制的激光武器的体积一段较大,重量较重,所以各国首先考虑舰载应用。目前,发达国家的大型水面舰只已开始采用核能作为动力,中型水面舰只的电动化改进也已进入实质阶段,这都为激光武器在舰艇上的应用铺平了道路。 鉴于激光武器的重要作用和地位,美、俄、以色列和其他一些发达国家都投入了巨额资金,制定了宏大计划,组织了庞大的科技队伍,开发激光武器。
      至90年代初,仅美国政府对激光武器的研究投资就达90亿美元。80年代中后期,苏联和英国的军舰或陆上已有实验性战术激光武器装备,美、法、德等国也作了大量试验。战略激光武器研究费用高,技术难度大,其前景还有待观察。 激光武器的效费比是比较高的。
      在防空武器方面,当前主体是导弹,激光武器与之相比消耗费用要便宜得多。例如,一枚“爱国者”导弹要60-70万美元,一枚短程“毒刺”式导弹要2万美元,而激光发射一次仅需数千美元,今后随着技术的发展,激光发射一次的费用可降至数百美元。 去年6月6日,美国军方在新墨西哥州南部的怀特桑兹导弹试验场首次进行战术高能武器试验,成功摧毁了一枚飞行中的喀秋莎火箭。
      美军方官员称,这是世界上第一种以激光为基础的反导系统。美军方还将于近期进行该武器击落多枚“来袭导弹”的试验。该系统由美加利福尼亚州的承包商汤普森·拉莫·伍尔德里奇公司专门为美国陆军和以色列设计制造,开发费用高达2亿美元。该系统尤其适合部署在人口稠密的地方,而且成本十分低廉,据估算,每拦截一枚导弹只需约3000美元。
      美国防部目前正在考虑研制一种机动性能更强、打击范围更广、主要针对弹道导弹的激光拦截技术。     激光武器     1975年10月18日,美国北美防空司令部一片混乱。事情是从一个报警电话开始的。   “哈罗,我是控制中心的监测员。
      我们在印度洋上空的647预警卫星的在外探测器,受到来自苏联西部的强红外闪光的干扰,不能正常工作。”   这是怎么回事?   最初,人们从自然原因分析,认为可能是流星群的强光干扰,或者,是苏联的天然气管道破裂失火,形成强光。   “这不可能。
      ”北美防空司令部的高级参谋反驳说,“我们的卫星是滤光镜,它对自然光不敏感。流星群每月都有,卫星从来不受干扰……”   “据估计,这次神秘的闪光,比洲际导弹发射的光强要大1000倍。天然气管道失火绝不可能有如此强光发射……”另一个参谋说。   “也许是前苏联研制出了新的激光武器。
      ”一位军官说出了大家最担心的一句话。   “天哪,但愿不是这样。”有人喊道。   这场风波尚未平息,一个月后,即1975年11月17日、18日两天,美国空军的两颗数据中继卫星,由于受来自苏联的红外干扰,又停止了工作。据检查,是红外姿态控制仪失灵。
         很快,“苏联激光武器攻击并破坏了美国卫星”的消息,像一场台风,席卷了整个美国,在全世界也引起了强烈震动。   美国官方想稳定一下国内的慌乱表绪。国防部长拉姆斯菲尔德召开记者招待会,宣布说:“我看到了报纸的报道,关于激光武器的使用,经调查,没有情报能够证实。
      ”   但纸包不住火。几句安慰的话丝毫没有平息舆论的压力。1980年5月22日,美国负责公共事务的助理国防部长兼五角大楼发言人托马斯·罗斯,在新闻发布会上说:   “中央情报局和其他情报部门业已查明,苏联正在研制一种能够摧毁卫星的激光武器系统。
      ”他接着又说:“但是,这项研究在美国也在进行着。前苏联在达到的功率方面也许稍稍领先。”   我国古代传说中就有“用光杀人”的记载。《封神演义》中有“哼”“哈”二将,可从鼻中喷出光来,使敌人丧命。科学幻想中也早有“魔光”、“死光”之说。但只有到1960年出现激光后,这些幻想才变成了现实。
         激光具有单色性,基谱线宽度很窄。普通光源中氪灯的谱线宽度为千分之五埃 (一埃是一亿分之一厘米),算最窄的了,但氦氖激光器产生的激光谱线宽度只有千万分之一埃。就是说,激光的单色性比氪灯提高了几十万倍。   激光能够向一个方向辐射,散开角度只有几分,甚至小到一秒。
      激光的高方向性使它在军事上很受重视。   高度集束的激光,能量也非常集中。举例说,在日常生活中我们认为太阳是非常亮的,但一台巨脉冲红宝石激光器发出的激光却比太阳还亮200亿倍。当然,激光比太阳还亮,并不是因为它的总能量比太阳还大,而是由于它的能量非常集中。
      例如,红宝石激光器发出的激光射束,能穿透一张1/3厘米厚的钢板,但总能量却不足以煮熟一个鸡蛋。   激光作为武器,有很多独特的优点。首先,它可以用光速飞行,每秒30万公里,任何武器都没有这样高的速度。它一旦瞄准,几乎不要什么时间就立刻击中目标,用不着考虑提前量。
      另外,它可以在极小的面积上、在极短的时间里集中超过核武器100万倍的能量,还能很灵活地改变方向,没有任何发射性污染。   激光武器分为三类:一是致盲型。前面我们讲过的机载致盲武器,就属于这一类。二是近距离战术型,可用来击落导弹和飞机。1978年美国进行的用激光打陶式反坦克导弹的试验,就是用的这类武器。
      三是远距离战略型。这类的研制困难最大,但一旦成功,作用也最大,它可以反卫星、反洲际弹道导弹,成为最先进的防御武器。   激光怎样击毁目标呢?科学家们认为有两个方面:一是穿孔,二是层裂。所谓穿孔,就是高功率密度的激光束使靶材表面急剧熔化,进而汽化蒸发,汽化物质向外喷射,反冲力形成冲击波,在靶材上穿一个孔。
      所谓层裂,就是靶材表面吸收激光能量后,原子被电离,形成等离体“云”。“云”向外膨胀喷射形成应力波向深处传播。应力波的反射造成靶材被拉断,形成“层裂”破坏。除此以外,等离子体“云”还能辐射紫外线或X光,破坏目标结构和电子元件。   激光武器作用的面积很小,但破坏在目标的关键部位上,可造成目标的毁灭性破坏。
      这和惊天动地的核武器相比,完全是两种风格。   粒子束武器   所谓粒子束武器,是将电子、质子或离子等粒子,利用粒子加速器加速到光速的0。6~0。7倍,然后发射出去。当粒子在前进方向上遇到障碍物时,粒子所带有巨大的动能就传输到障碍物上,使其毁坏。
      它能够穿过云雾,又不怕反射,这使它比激光武器略胜一筹。人们估计,用它对付带有核弹的洲际导弹,是很有效的。   但是,要制造粒子束武器,却是一项极其困难的任务。这里至少要“过五关”。   第一是能源要强。根据计算,要把导弹弹体击穿,需要粒子束武器的能源产生能量3千万焦耳、脉冲宽度百万分之一秒的脉冲电流。
      这个功率是非常大的,它相当于15000个发电量为200万千瓦的发电站的总功率。目前,能够产生这样大功率的只有核爆炸。   第二是加速器要好。目前的加速器要得到高能量,流强就要变弱;要得到高流强,能量就要减小。总之不能兼顾。粒子束武器要求加速器能量高,流强大,这就很难研制出来。
         第三是粒子束的瞄准跟踪。导弹在千里之外,张角极小,运动又快,粒子束是一细束,要打中目标,需要有精度极高的指挥控制系统。   第四是传输问题。粒子束在空气中传输时能够形成一条高温电离空气“通道”,从而减弱带电粒子的能量损失。但在外层空间,由于地磁场的影响,将使粒子束剧烈偏转;由于自身电荷的排斥力,粒子束发散很厉害。
      有人提出用中性粒子束作武器,因为中性粒子不带电,所以不存在因电荷排斥产生的发散问题,也不会受到地磁场的影响。但中性粒子在加速器中无法加速,这里还需要做许多工作。   第五是要搞清楚粒子束是怎样破坏目标的。要搞清破坏机理,分析影响破坏效果的因素,提出粒子束武器的技术指标。
         正因为技术上难度太大,美国才中断了“跷跷板计划”。   到了1978年,形势发生了变化。来自苏联的越来越多的情报证明,苏联确实正在执行一个庞大的发展粒子束武器的计划。估计它已耗资30亿美元,有大约2000名第一流学者的350个实验室正在进行与此有关的研究。
      看来,美国显然落后了!   面临如此尖锐的挑战,美国的态度由怀疑观望变为急起直追。1978年底,国防部成立定向能束技术局,将三军的研究力量集中起来,制订了五年计划。主管这个局的国防部次长帮办戴维斯博士充满信心地说:“粒子束技术是第二次世界大战以来武器的一项根本变革。
      它会导致一场轰动,也会使美国战略发生根本变化。”   电磁炮   自古以来,战场上总是炮火轰鸣,硝烟弥漫。作为火器的枪和炮,其发射动力都是火药,因而,在发射过程中,不可避免地要有火药的燃烧和爆炸。而电磁炮则不同,它依靠电磁力把弹丸发射出去。
      你只听到弹丸发射和飞行的啸鸣声,战场上很干净。战士们发射电磁炮,简直像坐在试验室里操作仪器……   1937年的一天,美国普林斯顿大学教授诺思厄普在试验室中布置了一个实验。他用两根铜棒在桌上作成道轨的模样,然后将电源的正负两极和道轨连接起来。
      他把一切布置停当,就拿起一块铁块,向“道轨”上放去。   怪事出现了:铁块刚接触道轨,立刻受到一种神秘的推力,沿着道轨飞跑起来,越“跑”越快,最后顺着道轨另一端飞射出去。靠窗放着的一个大玻璃瓶,被铁块砸得碎片四迸……   几天以后,诺思厄普在实验室接见了军方代表。
      他们很感兴趣地了解了实验装置的情况。临了,军方代表说:“我们准备赞助这项研究。希望你能用这个原理制成一种新式武器。可是,叫什么名字呢?”   诺思厄普思索了一下,说:“它是借电磁力工作的,就叫电磁炮吧!”   电磁炮的原理并不复杂。中学生都学过,电流可以产生磁场,当“道轨”上放上铁块,实际上便形成了一个闭合回路。
      铁块在这个磁场中受到磁场力的作用,根据左手定则,这力的方向正是沿着道轨方向的。这里,要使铁块变成摧毁目标的武器,必须使它的速度足够快。而要获得高速度,必须有强大的电流。遗憾的是,在30年代没有能产生大电流的电波,尽管诺思厄普绞尽脑汁,法国、德国和日本等国也先后研制过电磁炮,但都没有成功。
         70年代以后,所谓“单极发电机”出现了,电磁炮的研究这才有了大突破。   电磁炮需要有大电流直流脉冲电源,电流应该有数万到数10万安培,普通发电机是无法胜任的。“单极发电机”是澳大利亚国立大学发明的,它是利用浸泡在液氮中的超导体线圈借超导现象产生高强励磁磁砀,利用厚的铜圆盘作转子,在磁场中迅速旋转产生电流。
      输出电流利用液体金属钠作为触点,从圆盘的中心和圆周引出。   这种发电机的输出电流可达数10万安培以上,利用高速的机械或电磁制动,使转子在1/10秒或更短的时间刹车,可以产生极强的直流脉冲电流。   如果用电感耦合方式将这种大电流脉冲耦合到铜“导轨”上,将使滑块受到强大电磁力而迅速飞出。
      为使滑块在“导轨”末段再得到加速,外面又设计了一种超导线圈,以造成末端再加速磁场。整个过程用每秒运算500万次的大容量电子计算机控制协调。这就构成了一个完整的电磁炮。   电磁炮的原理性试验已经成功。美国利弗莫尔研究所1975年在电磁炮的   “道轨”上发射了重 1/3公斤的穿甲弹,速度每秒3公里,其动能超过最先进火炮的4倍。
      不久,速度提高到每秒5公里。据报道,用电磁炮发射的只有几克重的小弹丸因速度极大,竟一下子穿透了挺厚的钢板!   电磁炮的优点很多。它只发射弹丸,省去了炮弹壳和火药,减少了成本和污染。它不需要坚固的炮管和复杂的发火机构,并且绝无“膛炸”的危险。
      通过改变电流可以非常方便地调节“炮弹”的速度,使准确性大大提高。更重要的是,电磁炮的弹丸可以达到宇宙速度。有人计算,其速度可以达到每秒20公里以上。也就是说,电磁炮发射的弹丸可飞出地球,打击卫星或其他宇宙目标。   从经济上看,因为发电可利用廉价柴油,获每兆焦耳能量只需0。
      1美元,而使用火药产生同样能量却需10美元。   电磁炮可以安装在坦克、飞机上,或像普通火炮一样放在地面上,也可以安装在卫星或空间渡船上。 。

    o***

    2007-03-14 19:41:44

其他答案

    2007-03-25 17:40:44
  •   世界上第一枚激光制导炸弹是美国"宝石路"计划的产物,在越南战争期间诞生。激光技术在当时是一种非常先进的科技,其具有很高的光色纯度和频率纯度、很小的投射发散以及很高的亮度。60年代要获得高质量的高功率激光器并不容易,特别是固体激光器。当时最有前途的足掺铷的钇铝石榴石激光器,其为全固态,不需要高压激励,光束质量好、弥散小,工作波长1.06微米,在近红外波段,透射性能比可见光好且肉眼不可见,能被成熟廉价的硅光元器件探测,具有很高的军事潜力。
      因为激光器的核心是价格昂贵的红宝石,激光制导武器计划也因此被称为"宝石之路",后来空军干脆以此为计划命名,以显示其科技含量。早期的激光制导炸弹和廉价两个字毫无关系,既然是关于宝石的计划,价格自然昂贵。激光制导炸弹的出现,主要是为了取代当时应用不太成功的白光型电视制导炸弹-"白眼星"。
       美打造的地基激光系统、机载激光系统、太空拦截系统等太空战系统具备陆、空、太全程盯防对方导弹和全面威慑其他国家的能力 国际先驱导报文章 提起激光武器,多少让人觉得有些科幻色彩。但美国正一步步把激光武器变为现实,并准备应用到未来的太空战中。
       美国机载激光器(ABL)项目主管约翰·丹尼尔曾经表示,“2006年,美国机载激光器将进行若干次里程碑式试验。” 其实,不仅对于机载激光器,整个美国太空战系统都在加紧武器研发。最近,美国国防部导弹防御局(MDA)进一步提出了太空拦截计划,准备在太空中建立一个拦截平台,配备一至二枚拦截导弹,直接从太空击落敌方来袭导弹。
      美国防部正寻求2007财年资金支持,以兴建相关实验中心。  人民网5月4日讯 在美国新墨西哥州的荒凉沙漠中,有一座代号为“星火”的大型天文台。今后几年中,这里将成为美军试验陆基新型激光反卫星武器的重要场所。近年来,美军日益仰仗使用太空中的人造卫星来开展导航、侦察以及远程预警等等重要工作。
      这样,一旦在太空中运行的美国卫星遭到敌方偷袭,地面、海洋和空中的诸多美军装备可能会立刻变成“睁眼瞎子”和“充耳不闻的聋子”。五角大楼希望,研究大功率激光武器,能确保通过先发制人方式,打掉对手设在太空中的“千里眼和顺风耳”,从而有效保护自己太空轨道中的卫星。
       从基地发出的激光束射向太空   美国似乎一直致力于提升自己“先发制人”的战略打击能力。最新消息指出,布什政府正在寻求发展一种地面激光武器,其强大威力甚至可摧毁在轨道上运行的敌方卫星。不过,这个计划的实施似乎并不顺利。   害怕遭遇“太空珍珠港”   据美国《国际先驱论坛报》4日报道,布什政府这次进行的激光武器研究比10年前克林顿政府的太空武器计划更具野心。
      据五角大楼官员透露,克林顿政府1996年就以总统令的形式批准发展“太空反制体系和必要情况下可使用的进攻性太空体系”。1997年,美国军方从新墨西哥州向一艘本国太空船发射了激光光束。不过,美国当时并没有公布实验结果,直到最近才透露说,那艘太空船没有受到任何损伤。
      2001年,美国国防部长拉姆斯菲尔德领导的一个委员会发出警告,如果再不加快太空武器发展步伐,美国就有可能遭遇“太空珍珠港事件”。此后,名为“星火”的太空武器研发计划就启动了。 据俄罗斯《真理报》4月26日报道,随着科技不断发展,《星球大战》中一些科幻性情节不再是梦想。
      不断发展和提高的激光科技意味着,这种无形的聚焦光束最终将可能取代冒烟、散发浓郁火药味道、震耳欲聋的军需物品,成为现代和未来的军队理想武器。 激光成为新式高科技武器 经过改良、装备有激光武器的747波音飞机可以使用激光,在弹道飞弹尚距离地球数百英里的地方,将其击毁。
      “定向能量”大炮可能可以中途截取飞来火箭,加热其内部爆炸物,使其在空中炸毁。 经过数十年无底洞式的金钱投入和一次次广为人知的失败,激光武器终于将向世界揭开神秘的面纱,这也许意味着科学家将终止子弹和炸弹的时代。 在科学家眼中,未来战争的场面或许将非常“斯文”。
      弥漫的硝烟、震耳欲聋的爆炸将被无形的光线所取代,被改造过的波音747飞机携带着激光武器在几百公里外就可以发动攻击,“定向能”大炮可以光速拦阻来袭导弹,灼烧其内部弹药,令其在空中爆炸。听起来似乎是里根时代星球大战计划的翻版,但这的确是现实中的武器研制计划,而且是在十多年前才开始实施,它的实现也并不遥远,很快就可以在战场现身。
      ? 国际在线消息:近日,美国空军下属的武器开发研究所宣布,经过多年努力,该所的科研人员成功地研发出了世界上首款实用型单兵携带式激光步枪。 据俄罗斯纽带新闻网11月1日报道,这款名为“PhaSR”的激光步枪是由美国空军武器开发研究所ScorpWorks科研小组研发的。
       ScorpWorks小组的科研人员介绍说,这款武器的主要作用是,它可以使敌人在激光的照射下失明,从而无法辨别方向。而此次步枪上使用的激光最大的特点在于,它只是暂时使人失明,经过一段时间后被照射者的视力可以自然恢复。此外,激光不会给人体眼球带来永久性损伤。
       。

    w***

    2007-03-25 17:40:44

  • 2007-03-14 04:59:06
  • 美国曾经用激光束照射过中俄的卫星从中窃取一些数据 若增加激光的强度相信可以彻底击毁卫星和飞机一类的脆弱武器

    %***

    2007-03-14 04:59:06

  • 2007-03-13 23:41:24
  • 激光在大气中会被吸收是一定的,因此激光武器用在外太空更合理。但是有些特殊的波段在大气中衰减较小,也可以用在大气层以内。比如美国的ABL激光飞机上采用的红外激光被限制在1.4万米以上高度才能使用,就是因为水汽吸收的缘故,但是对付弹道导弹这种高弹道目标还是非常有效的。
    未来的激光武器肯定是要装在卫星上的,并且肯定会使用极易被大气吸收的波段,这是为了避免伤害地面无辜的建筑和平民,还可以防止引发森林大火。因此这种激光卫星武器只能攻击云层(不会超过5000米)以上甚至更高高度的飞行器,对于低空和超低空飞行的飞行器是无法攻击。

    咖***

    2007-03-13 23:41:24

  • 2007-03-13 18:35:09
  • 哎呀说直白就是~孙悟空的火眼金金那感觉~~照到就死~~摸到就伤

    i***

    2007-03-13 18:35:09

  • 2007-03-13 18:02:50
  • 我们的大气虽然是一种透明的介质,但还是会吸收并散射一些光线,地球的白天如此明亮一部分原因是空气的漫反射造成的。
    激光武器所发射的光束有很高的能量,光束经过之处的空气不可避免的会被加温,加热后的空气又会吸收并散射更多的热量,这样激光束相当一部分的能量就被消耗在空气中了。这个问题几乎是不可避免的,所以现在的远程激光武器都是从外层空间向地面进行打击。

    s***

    2007-03-13 18:02:50

  • 2007-03-13 17:44:09
  • 听说过美军研制的非致命武器,是利用激光使人至盲而失去战斗力或抵抗力

    1***

    2007-03-13 17:44:09

  • 2007-03-13 15:16:12
  • 楼下光能学家,请继续。

    九***

    2007-03-13 15:16:12

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