宋港歸
摘要
自1958年“激光原理”被美國科學(xué)家提出,激光的概念就正式的進(jìn)入人們的眼簾。至上世紀(jì)的90年代,高功率的激光激發(fā)技術(shù)得到實(shí)現(xiàn),光纖激光更是因?yàn)槠浼庸ぜ夹g(shù)的更新和高功率的輸出開始得到軍事上的重視。本文對光纖激光的成本,功率,便捷性等多方面對其進(jìn)行了分析,以判斷其是否有能力作為激光武器在軍事上得到使用。
【關(guān)鍵詞】光纖激光 激光武器 能力
自冷戰(zhàn)結(jié)束之后,由于核武器的威懾作用,世界上再沒有發(fā)生過大規(guī)模的國與國之間的沖突,各國對武器的研究也開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)向。而激光作為一種高能射線,在軍事上的前景開始受到全世界的追捧,本文就此對光纖激光作為激光武器的能力進(jìn)行了詳盡的分析。
1光纖激光和激光武器
1.1光纖激光
光纖激光是由諧振式光纖激光器所激發(fā)的一種寬帶光纖光源,其激發(fā)原理是在普通激光器的基礎(chǔ)上,把稀土元素?fù)诫s進(jìn)玻璃光纖中以對激光的功率形成增益。光纖激光具有消耗低、功率高、穿透力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),自誕生以來就得到人們的廣泛支持,在軍事上的運(yùn)用更是早有研究。
1.2激光武器
由于激光的高能性和精確性,可以使其在對遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行作用時很快的生效,這就讓人們看到了激光在軍事上前景。人們希望利用激光的特性,對遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)打擊或者利用激光對來襲的導(dǎo)彈進(jìn)行攔截,激光武器設(shè)想由此而來。激光作為武器有著其反應(yīng)快、靈活度高、精度準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn),但由于現(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展尚不完善,即使是美國也無法將發(fā)射激光的激光發(fā)射器做到高功率化和小型化。所以,直至今天激光武器依然沒有正式的出現(xiàn)在任何國家的軍備列表中。
2光纖激光作為激光武器能力分析
2.1光纖激光作為激光武器的優(yōu)點(diǎn)
光纖激光是新一代的激光技術(shù)代表,其在各個領(lǐng)域都有突出發(fā)揮,將光纖激光作為激光武器進(jìn)行發(fā)展,自有其獨(dú)特的優(yōu)勢。
2.1.1制造成本低
光纖激光所激發(fā)需要用到的激光器材料來源廣泛,制造成本低廉,可以實(shí)現(xiàn)激光器的量產(chǎn)。光纖激光器可以由玻璃光纖制造,而制造玻璃光纖的技術(shù)早己成熟。如果使用光纖激光作為武器,所需要的成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他種類激光的激發(fā)成本。要知道,一件武器是否進(jìn)行軍隊(duì)列裝,要比較的不僅是武器的性能,還要對比其生產(chǎn)成本,成本過高的武器是無法列裝軍隊(duì)的。作為激光武器存在的光纖激光由于在成本上的優(yōu)勢,可以做到最佳性價比,相當(dāng)適合作為武器裝備軍隊(duì)。
2.1.2功效比高
光纖激光在能量的利用上相比其他激光有明顯優(yōu)勢,因?yàn)楣饩€激光的激發(fā)器由玻璃纖維組成,玻璃具有非常低的體積和面積比例,在運(yùn)用中可以有效的增加激光器的散熱率,在能量的轉(zhuǎn)化中可以消耗更少的能量形成激光束,降低激光的產(chǎn)生閾值。這樣的優(yōu)點(diǎn)非常適合作為武器運(yùn)用:更高的能量轉(zhuǎn)換率就代表著更長的續(xù)航時間以及更高的輸出功率。而在軍事上,這兩點(diǎn)至關(guān)重要。
2.1.3對環(huán)境忍耐力強(qiáng)
經(jīng)典的卡拉什尼科夫步槍之所以在今天還得到多數(shù)國家軍隊(duì)的青睞,其最主要的原因就是這款經(jīng)典步槍對環(huán)境的高適應(yīng)性。與此相同的是光纖激光器對環(huán)境的高度忍耐。光纖激光器有著對濕度、溫度、塵埃、震蕩等的高度忍耐性,而這些環(huán)境指標(biāo)在戰(zhàn)場上是可能隨時出現(xiàn)的。有了這些對惡劣環(huán)境的忍耐性,光纖激光當(dāng)然會比其他激光更有資格成為激光武器的載體。
2.1.4可以實(shí)現(xiàn)激光武器的小型化
除了對環(huán)境的高度忍耐,想要作為激光武器還得實(shí)現(xiàn)小型化,這一點(diǎn)同樣是光纖激光所具有的優(yōu)點(diǎn)。由于光纖激光器的組成是纖維玻璃這種已經(jīng)高度成熟,并且已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)化的材料。所以,對光纖激光器的體積有了優(yōu)化的基礎(chǔ),再加上光纖激光器在散熱上有著天然的優(yōu)勢:只需自然的風(fēng)力散熱而無需其余散熱方式。這兩點(diǎn)就讓光纖激光有了小型化的基礎(chǔ)。以光纖激光作為激光武器,能夠?qū)崿F(xiàn)小型化,就己經(jīng)有了列裝的可能。
2.2光纖激光作為武器的缺點(diǎn)
萬事萬物都有著相反的特性,將光纖激光用作武器有著其獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn),自然也有著其不可避免的缺點(diǎn)。
2.2.1光纖激光作為激光武器能量級數(shù)不夠
激光武器的用處是對遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行打擊或者對來襲的導(dǎo)彈進(jìn)行攔截,要做到這兩點(diǎn)要求,就需要作為武器的激光有著極高的能量等級。然而,光纖激光無法輸出太高的能量。因?yàn)楣饫w激光器所使用的光纖其纖芯極小,能量輸出有其上限,使用光纖激光器輸出激光雖然能夠?qū)崿F(xiàn)激光器的小型化,可是相較于其他激光器而言,輸出功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,作為激光武器還需提高能量級數(shù)。
2.2.2光纖激光激發(fā)技術(shù)依然不成熟
作為新一代的激光激發(fā)技術(shù)產(chǎn)物,光纖激光的激發(fā)手段雖然相較其他激光激發(fā)手段有了長足的進(jìn)步,但是依然無法滿足激光在軍事上的要求。在2018年,俄羅斯的軍事部門向外界表示,他們已經(jīng)列裝部分光纖激光車載式激光武器系統(tǒng),用以投入軍事駐地的防御。然而,據(jù)外媒通過其試射畫面的普遍估計(jì),即使俄羅斯投入使用的激光武器已經(jīng)列裝,其殺傷力依然不足,而俄羅斯的這套使用光纖激光的激光武器系統(tǒng)是世界上第一套批量部署的激光武器。由此可見,實(shí)際上在現(xiàn)階段使用光纖激光作為激光武器的技術(shù)依然不成熟。
3光纖激光作為激光武器的運(yùn)用
現(xiàn)今國際上對光纖激光作為激光武器的運(yùn)用前景有三種理論:第一種是將光纖激光作為激光武器安放在衛(wèi)星之上,然后利用光纖激光打擊地方的衛(wèi)星或者攔截導(dǎo)彈。第二種是將光纖激光作為激光武器安裝在地面,如上文提到的俄羅斯部署的車載激光武器,可以擊落空中目標(biāo),當(dāng)然亦可以安裝在船上。第三種則是安裝在無人機(jī)或攻擊機(jī)上,作為交戰(zhàn)武器對地方飛機(jī)發(fā)起進(jìn)攻或擊落地方導(dǎo)彈。
4結(jié)束語
從上文我們可以得知,光纖激光作為激光武器,在現(xiàn)階段的技術(shù)條件下,還是一項(xiàng)不成熟的技術(shù)。但我們不能因?yàn)楝F(xiàn)階段技術(shù)手段的不成熟,就放棄對光纖激光作為激光武器的能力研究。相反,我們更應(yīng)當(dāng)知難而上,乘著和國際上的研究沒有拉開差距,先一步取得光纖激光在軍事上的運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)
[1]樓祺洪,周軍,王之江,光纖激光作為激光武器的能力分析[J].激光技術(shù),2013, 27 (03):161-165.
[2]任國光,伊煒偉,屈長虹.高功率光纖激光器及其在戰(zhàn)術(shù)激光武器中的應(yīng)用[J].激光與紅外,2015,45 (10):1145-1151.
[3]胥杰,趙尚弘,王懷軍等,高功率光纖激光器用于戰(zhàn)術(shù)激光武器[J].激光雜志,201 7,28 (05):6-7.