激光武器課件

激光武器

定向能武器激光破壞機(jī)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(diǎn)及缺點(diǎn)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(biāo)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(biāo)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(duì)目標(biāo)的破壞機(jī)理有四種：致盲熱破壞力學(xué)（或機(jī)械）破壞輻射（射線）破壞

激光破壞機(jī)理利用強(qiáng)烈的激光束對(duì)人的眼睛或光學(xué)探測(cè)器進(jìn)行射擊，會(huì)燒傷人的視網(wǎng)膜造成失明從而喪失戰(zhàn)斗力或會(huì)損壞光學(xué)探測(cè)器令其無(wú)法正確判斷目標(biāo)。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(yán)重傷害，甚至致盲。是現(xiàn)代反恐行動(dòng)中執(zhí)行隱秘任務(wù)時(shí)重要的單兵武器。目標(biāo)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(shí)把熔融材料液滴和固態(tài)顆粒沖走，在目標(biāo)上造成凹坑甚至穿孔。熱破壞

力學(xué)破壞在目標(biāo)受到短脈沖的強(qiáng)激光輻射照時(shí)，所生汽化物及等離子體的高速外噴會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)對(duì)目標(biāo)本體產(chǎn)生強(qiáng)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?yàn)樗敲}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(shí)激光還存在光壓效應(yīng)。曾有人設(shè)想過(guò)所謂“太陽(yáng)帆”的裝置，就是利用光壓力作為動(dòng)力進(jìn)行遠(yuǎn)距離星際航行的一種動(dòng)力裝置，并且還證明了在理論上的可行性。完全展開(kāi)后的太空帆效果圖目標(biāo)受強(qiáng)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(jí)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。化學(xué)激光器的原理是60年代提出的，實(shí)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(dòng)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(jí)（態(tài)）躍遷回基態(tài)時(shí)產(chǎn)生固定波長(zhǎng)的激光。而在這里，激光是自由電子輻射出的，其波長(zhǎng)與電子能量的平方成反比，電子能量越高，激光波長(zhǎng)越短；隨注入的電子能量不同，激光的波長(zhǎng)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(zhǎng)。

(2)、自由電子激光武器自由電子激光武器的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，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(zhǎng)短。此外，改變電子的注入能量就可以任意改變激光的波長(zhǎng)；此舉可調(diào)節(jié)出適于作戰(zhàn)用的波長(zhǎng)，以降低衰減提高能效。自由電子激光武器的最大缺點(diǎn)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(shí)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(biāo)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(lái)分的，前邊提到過(guò)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(dá)目標(biāo)的，當(dāng)他撞到目標(biāo)的時(shí)，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(zhǎng)短，頻率高的特點(diǎn)，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小．質(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(guò)伸出外殼的50到100根金屬發(fā)射桿直接射向目標(biāo)。

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(wú)法抵御X射線激光的打擊。早在1982年9月，美國(guó)“氫彈之父”、總統(tǒng)科學(xué)顧問(wèn)愛(ài)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(lái)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(guó)政府1983年拋出的聞名于世的“戰(zhàn)略防御倡議”計(jì)劃。這個(gè)被俗稱為“星球大戰(zhàn)”計(jì)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(guó)為此多次利用地下核試驗(yàn)對(duì)X射線激光武器進(jìn)行研究，不僅驗(yàn)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(jìn)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(guò)對(duì)伽瑪激光概念的分析，在伽瑪激光武器中，能量應(yīng)儲(chǔ)存在長(zhǎng)壽命的同質(zhì)異能核態(tài)中，這種核態(tài)所儲(chǔ)存的能量密度相當(dāng)高，其儲(chǔ)能水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它任何擬用的激光介質(zhì)，當(dāng)伽瑪激光器作為天基武器應(yīng)用時(shí)，所用的儲(chǔ)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(lái)講，研制伽瑪射線激光武器是要冒風(fēng)險(xiǎn)的，并且路途遙遠(yuǎn)，但是它之所以具有吸引力而不被放棄，是因?yàn)楹说耐|(zhì)異能態(tài)具有極高的儲(chǔ)能密度潛力。存在的問(wèn)題是：不論采用直接激光過(guò)程還是拉曼過(guò)程，目前還缺乏把儲(chǔ)存的能量抽取出來(lái)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(duì)伽瑪射線光束進(jìn)行準(zhǔn)直和聚焦。相對(duì)于整個(gè)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(diǎn)，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(qiáng)型觀測(cè)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(dāng)時(shí)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(yáng)光企圖燒毀敵人的船隊(duì)。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(guó)一直處于領(lǐng)先地位，已進(jìn)行過(guò)多次設(shè)計(jì)試驗(yàn)的循環(huán)過(guò)程。1973年美國(guó)空軍首次使用二氧化碳化學(xué)激光器擊落了靶機(jī)。

四大分類:空基、路基、海基、天基美國(guó)的激光武器機(jī)載激光”（ABL）天基

先進(jìn)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(jìn)展。前蘇聯(lián)1960年7月18日，毛澤東在北戴河中央工作會(huì)議上號(hào)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(guó)防科委張愛(ài)萍、錢學(xué)森在北京召開(kāi)高層小型會(huì)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(xiàng)目。在會(huì)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(jí)大炮散靶；強(qiáng)激光。改革開(kāi)放之初，紅寶石激光器”在昆明光學(xué)廠誕生，這是國(guó)民黨政府在抗戰(zhàn)前建立的全國(guó)獨(dú)一無(wú)二的光學(xué)工廠，主要制造軍用雙筒望遠(yuǎn)鏡，這個(gè)廠的技術(shù)水平相當(dāng)高，可與當(dāng)時(shí)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(guò)1012瓦的強(qiáng)脈沖激光試驗(yàn)裝置，張愛(ài)萍上將將它命名為「神光」，使中國(guó)成為繼美、蘇、法、日之後擁有同類設(shè)備的國(guó)家。1996年，中國(guó)新一代飛杪級(jí)超短超強(qiáng)激光裝置由上海光機(jī)所研制成功，并通過(guò)驗(yàn)收，標(biāo)志著中國(guó)的強(qiáng)激光技術(shù)又踏上一個(gè)新臺(tái)階。2007年，美國(guó)權(quán)威軍事雜志《國(guó)防新聞》報(bào)道，中國(guó)在過(guò)去幾年內(nèi)曾多次使用高性能激光武器，在美國(guó)間諜衛(wèi)星飛臨中國(guó)上空偵察時(shí)，“從地面進(jìn)行攻擊性干擾，擾亂衛(wèi)星正常運(yùn)作”。我國(guó)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(jī)所1、激光材料研究的突破，2、激光輻射材料物理機(jī)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(guó)的攻擊激光雷達(dá)包含著世界最尖端的5大核心技術(shù)：優(yōu)點(diǎn)它可以用光速飛行，每秒30萬(wàn)公里，任何武器都沒(méi)有這樣高的速度；它一旦瞄準(zhǔn)，幾乎不要什么時(shí)間就立刻擊中目標(biāo)，用不著考慮提前量；它可以在極小的面積上、在極短的時(shí)間里集中超過(guò)核