【深度】定向能武器报告（五）激光武器的优劣与未来研究重点

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【深度】定向能武器报告（五）激光武器的优劣与未来研究重点

Original 2018-02-06 学术plus 学术plus

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《武器与装备研究选编》

第六部分：定向能武器研究报告

（五）

定向能武器

激光武器的优劣与未来研究重点

激光武器的优点及缺陷

随着美军在激光武器领域的不断深入研究，该武器的不足和优点也在实战实验中渐渐体现出来：

1. 优点

（1）发射成本低

由于激光武器的运行只靠电力，因此只要有电就可以一直射击，且每次射击的成本低于1美元，而目前的短程防空拦截导弹每枚成本高达140万美元。美海军大力发展激光武器的一个主要原因是一些海上弱国与美国军舰对峙时采取的数量众多的快艇、无人机等对美国军舰进攻击，对美国军舰构成重大威胁，因此美国海军需要一款有效保护军舰而成本又不会太高的武器。

（2）无需进行弹道计算

在战场上，交战双方如果都用火炮攻击对方目标，由于受地心引力和空气阻力的作用而容易使弹道弯曲，所以射击时都要根据距离、高度、风向、风速及弹丸初速等因素进行弹道计算。使用普通枪炮射击时，如果目标是运动的，还必须计算射击的提前量。由于激光武器所发射的“光弹”是以光速飞行的，其飞行速度常常要比普通炮弹快今40万倍，比导弹的速度快10万倍。因此，使用激光武器进行射击，无需考虑提前量的问题。无后座力。由于光束基本没有质量，所以在使用激光武器射击时，不存在普通武器射击时出现的巨大后座力和噪声，这既可提高射击的命中率，有效地打击敌人，又便于隐蔽自己，减少伤亡。

（3）聚能快，对环境无污染

激光武器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，对环境不会造成任何放射性污染。

2. 缺陷

（1）雨雾天无法正常工作

美国海军的激光武器虽然在以往试验中取得了全部命中的佳绩，但都是在好天气情况下进行的。激光武器目前还只能在良好的天气下使用，在雨中或雾中激光有可能无法正常工作或完全无法工作。

（2）受到地表弧度限制

虽然激光武器的射程远远大于普通武器，但由于激光束只能打击直线目标，所以地面上使用的激光武器受到地表弧度限制。

（3）对高速运动目标难奏效

激光武器在攻击的工程中激光束锁定目标需要数秒钟，所以对于导弹、战斗机等高速运动的目标很难奏效。同时，这些导弹、战斗机还可以通过外表特殊涂层、或者把外表变成反射面，让激光束无法穿透。

（4）射程太远容易误伤

由于激光武器射程远，研究人员担心，高能量的激光很有可能误伤很远距离外的飞行器。比如高空飞行的客机，甚至是卫星。

（5）消耗电量极大

由于激光的技术并不成熟，无法轻易制造出大功率的激光器，而且激光耗能极大，需要复杂庞大的供电机构，使得激光武器不能大量投入使用。

激光武器未来发展分析及研究重点

1. 继续加强大气传输和补偿技术的研究

目前，大气影响仍然是制约高能激光战术应用的重要因素。激光在大气中传输时，大气分子和气溶胶的吸收和散射会使其强度衰减；大气湍流会导致目标上的光斑放大；激光功率足够大时，还会产生非线性热晕现象。这些效应会使目标上的激光功率密度下降，影响激光对目标的破坏效果。因此继续加强大气传输和补偿技术的研究仍是今后发展高能激光武器作战应用的基础。

2. 激光武器系统结构更加紧凑，作战机动性增强

受现有高能激光技术水平的制约，目前研制的高能激光武器体积过于庞大，运输和装载困难，无法满足对机动性的要求。今后发展的方向是：进一步缩小现有激光器及光束控制装置的尺寸；发展体积小、重量轻、结构更加紧凑的激光器件技术，如固体激光技术；研制可展开的光学设备等。

3. 加强激光源的研究，发展节能型激光器件

节能型激光器件不仅能减少激光能量的浪费，另外由于激光能量决定着激光武器的尺寸与重量，适中的功率和能量也可以使激光武器的尺寸和重量显著减少，从而降低成本。节能型激光武器的波长将更短，光束直径和截面积分别为普通型的1/10和1/100，所需的杀伤能量及激光功率减少到普通型的1/25和1/50，因而具备更大的能量效率。

采用的创新技术包括：利用薄膜加工工艺制造大而轻的光学系统；高功率短波固体激光器；高平均功率相位共轭技术，能在光学畸变介质中实现自动光束瞄准并获得良好的光束质量；采用各类光阀技术或片上制作微机电装置的自适应光学系统的新技术；光束成形与控制用的二极管激光器调相阵列。

未来可以用于节能型武器的短波长激光器有化学氧碘激光器（1.315μm）、氟化氢泛频激光器（1.35μm）、二极管泵浦固体激光器（1.06μm）和相控阵二极管激光器（0.8μm），其中最成熟的是氧碘激光器。

4. 适应沿海作战需要，发展自由电子激光器

随着海军的作战重点从深海转变到沿海，作战环境发生了重大变化。沿海环境需要的是能够克服热晕效应影响的新型激光器。

海军认为适应沿海作战环境的激光器波长应为1.6μm。研究表明，自由电子激光器具有波长可调性并能高功率运行，有希望满足海军对波长和高功率的要求；而超导射频直线加速器驱动的自由电子激光器具有较高的功率效率和加速梯度，还能满足对舰载集装和原动力的限制，成为海军研制未来沿海作战的高功率激光器的首选。

5. 建立激光综合的防御系统，适应联合攻防作战需要

未来战争将是海、陆、空、天一体化的联合战争，建立激光综合防御系统，同时将激光高能武器融入三军联合攻防作战体系，协调作战，才能发挥其最大效能。为此，美国陆军提出了战术陆军高能激光系统要能够与战区高空区域防御系统、爱国者和中程扩展防空系统等其它陆军防空武器系统协调配合使用的要求；海军也认为拓展其防空作战能力需要建立一个由高能激光武器、导弹和火炮组成的三位一体的综合防空体系；而美国空军在外层空间作战战略构想中提出的全球打击系统也将由空基高能激光武器、天基动能武器和跨大气层飞行器组成，并借助卫星上的反射镜，对地面、空中以及轨道上的目标实施打击。