艦載激光武器(1 / 2)

艦載激光武器

研製國家:美國名稱型號:艦載激光武器研製單位:美國海軍研究辦公室、托馬斯?傑斐遜國家加速器實驗室能量分部、空軍研究實驗室和聯合防禦技術辦公室。

20世紀80年代末,美國海軍成功地進行了艦載中波紅外高級化學激光武器(MIRACL)的陸上試驗。可是,正當人們等待MIRACL激光武器的艦載試驗消息時,美海軍卻於90年代中期宣布放棄MIRACL的進一步研製和試驗計劃,而轉向高能自由電子激光武器的研究上。美海軍此舉,引起各國廣泛關注,也標誌著其艦載高能激光武器進入一個麵向21世紀的全新發展階段。〕

為了將來能使用激光武器,美國海軍已經計劃在包括下一代航母(CVN21)在內的幾種新型戰艦上安裝大功率的發電設備。當激光武器研發成功,並改進和生產出來以後,就會在這些戰艦上部署和使用。

發展演變:

美國海軍艦載高能激光武器研製可追溯到70年代初。1997年,美海軍著手研製MIRACL中波紅外高級化學激光武器,其中的主要部件包括氟化氘(DF)中波紅外化學激光器功率(220萬瓦)和“海石”光束定向儀(孔徑1.8米)等。經3年時間組裝起來的MIRACL高能激光武器於1987~1989年間,在白沙激光武器試驗場進行了一係列打靶試驗,其中包括摧毀一枚飛行中的2.2馬赫的“旺達爾人”導彈的試驗。

按計劃,美海軍準備將該係統裝在“宙斯盾”巡洋艦MK45炮位上,進一步進行海上試驗。可是,美海軍卻於90年代中期宣布放棄進一步執行MIRACL計劃,而重新啟動一項高能自由電子激光武器計劃。這樣,20年來被美海軍炒得沸沸揚揚的MIRACL就此劃上一個句號。

美海軍放棄MIRACL計劃的原因與國際大氣候有關。冷戰結束後,美海軍作戰重點從遠洋轉移到沿海區域,作戰環境發生了巨大變化。為適應這種變化,美海軍要求調整高能激光器計劃。研究表明,在沿海環境中,熱暈是大氣吸收激光能量的主要因素,而且熱暈與風速風向有關。在沿海環境下,軍艦航行速度較低,因此總的側向風力是由當地氣候條件決定的。這種側風往往很小,以致於熱暈效應遠比在遠洋環境下產生的熱暈效應更為嚴重。美海軍認為,MIRACL高能激光器的3.8微米波長激光在沿海環境下熱暈效應較嚴重,應該找到一種熱暈效應較小的波長代替它。這就是美海軍放棄MIRACL激光器的主要原因。

美海軍放棄MIRACL計劃後,立刻提出進一步研製艦載高能激光武器的新計劃。這項新計劃的重要一步是重新選定適合於在沿海環境下使用的最佳波長。經過研究,美海軍得出結論:在1~13微米紅外波長範圍內,隻有1~2.5微米波長激光的大氣傳輸性能優於MIRACL的3.8微米波長激光的大氣傳輸性能。

為了進一步從1~2.5微米波長範圍內選出適於沿海作戰的最佳波長,美海軍又對1.042微米、1.064微米(YAG激光器)、1.315微米(化學氧碘激光器)、1.6微米、2.2微米和3.8微米幾種波長激光,在沿海條件下的大氣吸收特性、消光特性和總的大氣傳輸特性進行了計算比較,得出如下重要結果:

(1)關於吸收特性,1.05微米(包括1.042微米和1.064微米)的相對大氣吸收率比1.6微米的低一個數量級,而1.6微米的相對大氣吸收率又比2.2微米和3.8微米的低一個數量級。

(2)關於消光特性,1.6微米、2.2微米和3.8微米的相對消光率均比短波長的低。

(3)關於大氣傳輸特性,1.6微米和1.04微米波長的相對海上傳輸係數遠遠優於1.315微米和3.8微米的傳輸係數。