近日,韩国防卫事业厅表示,韩军将着手研发能够拦截大型无人机和巡航导弹的高功率激光拦截技术。那么,激光是如何应用在军事领域中的?激光武器又有哪些神奇威力呢?

从光子到杀伤武器

报道称,韩军前一天在尖端技术事业管理委员会上通过了高功率激光技术研发方案。该项目旨在掌握高于现有功率水平的300千瓦以上激光拦截技术,以提高拦截大型无人机、火箭炮弹、亚音速导弹的能力,打造引领未来战场的尖端战斗力。预计新的技术将在可行性调查结束后,于2024年准备就绪开始启动。

什么是激光?通俗来讲,物质里的粒子在光的刺激下受激发射,产生高能量光束。受激发射是通过将气体或晶体介质中的原子或分子,激发到更高的能量状态而实现的。当回到基态后,这些原子或分子发出光子,用于产生激光束。该过程相当于把原来的光放大了,能达到原先的上百亿倍。

激光有特别好的单色性、相干性和方向性,在军事上运用很广,比如激光测距、激光制导、激光通信等。在攻击性武器方面,激光武器分为低能激光武器和高能激光武器。低能激光武器有致盲作用和杀伤作用,如激光枪。高能激光武器则是利用激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。

激光之所以能成为杀伤武器,是因为它主要有以下破坏效应。

首先是烧蚀效应。高能激光束照射到目标上时,部分能量被目标材料吸收并转化为热能,导致目标汽化、熔化、穿孔、断裂,甚至产生爆炸。

其次是激波效应。目标材料被激光照射汽化后,在极短时间内对靶材产生反冲作用,于是靶材中产生压缩波,使材料产生应力应变,并在表层发生层裂,裂片飞出具有杀伤破坏作用。

三是辐射效应。目标材料因激光照射汽化,会形成等离子体云,能辐射紫外线、X光射线,使目标内部的电子元件损伤。

战场优势凸显

激光武器产生的独特的烧蚀效应、激波效应和辐射效应,已被广泛运用于防空、反坦克、轰炸机自卫等方面,并已显示出它的神奇威力。

第一,激光武器精度高。由于激光武器是从光线出发,其在发射过程中的偏移量相对较小,因此与传统武器比较,精度更高,射击命中率更高。此外,激光束的范围较小,可以在极大程度上避免误伤,减少人员和物资损失。

第二,激光武器反应速度快。激光武器可通过转动反射镜,迅速变换射击方向,在短时间内拦截多个来袭目标。相对传统武器而言,激光武器在打击目标时,具有更快的反应速度,可以减少目标逃脱的机会。

第三,激光武器无需进行弹道计算。由于激光武器所发射的“光弹”是以光速飞行的,其飞行速度常常比普通炮弹快近40万倍,比导弹快10万倍。因此,使用激光武器进行射击,无需考虑风速、弹道等提前量的问题。

第四,激光武器具有多功能性。激光武器可搭载在不同平台上,如装备在陆军车辆、潜艇、飞行器上,使其具备更大的应用前景。激光武器还具有多种作战用途,包括精确打击、空中拦截、远程侦测、通信干扰等,使其能够应对多方面的战斗环境。

第五,激光武器效费比高。激光束可使坚硬目标(如坦克装甲)烧蚀和熔化。虽然目前激光武器的研制成本还比较高,但其硬件可以重复使用,每次的发射费用比较低。例如,一枚毒刺防空导弹的价值高达2万美元,而发射一次氟化氘激光武器仅需一两千美元。并且激光武器不需要实体弹药,只需要电力供应,相对传统武器而言成本较低。只要电力充足,激光武器可以进行无限制发射、长时间工作。

随着在战场上的优势凸显,激光武器将深入融入防空体系中,参与从高空到低空、从快速到慢速的分层防御系统,对传统防空体系进行有效补充和融合,构建出一套快速、高效、便廉的防空体系。包括韩国在内的很多国家,都在加大激光武器系统的研发力度。可以预见,未来激光武器将在一定程度上影响战场格局。(作者:董明)

来源: 《中国航天报·飞天科普周刊》

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