激光武器通過發(fā)射強(qiáng)激光能量,破壞敵方光電傳感器或光學(xué)系統(tǒng),使之飽和,以致徹底失效,從而極大地降低敵方武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。
激光武器的應(yīng)用十分廣泛。按照搭載平臺(tái)不同可分為機(jī)載、艦載、車載激光武器。世界各國(guó)也爭(zhēng)相發(fā)展多種平臺(tái)的激光武器。
相比之下,艦載激光武器發(fā)展最為迅速,車載激光武器因受體積、供電、散熱等條件限制,發(fā)展較為緩慢。但因陸戰(zhàn)場(chǎng)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的重要地位,車載激光武器的研究一直是不容忽視的重要領(lǐng)域。
隨著固體激光器關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破,單模光纖激光輸出已達(dá) 10kW,多模光纖激光器輸出已達(dá) 50kW,有望使車載激光武器的發(fā)展邁出堅(jiān)實(shí)的一步。
目前,車載激光武器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)近程火箭彈的攔截,完成對(duì)機(jī)動(dòng)無人機(jī)的擊落,以及高能量、高功率的持續(xù)輸出,實(shí)現(xiàn)陸戰(zhàn)場(chǎng)的基本訴求。
值得一提的是,2014 年中國(guó)工程物理研究院等單位研發(fā)的“低空衛(wèi)士”系統(tǒng)在演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中成功擊落固定翼、多旋翼、直升機(jī)等多種小型航空器30余架次,擊落率為 100%。該系統(tǒng)發(fā)射功率近萬瓦,在 5s 內(nèi)精準(zhǔn)攔截固定翼等多種航空器,有快速、準(zhǔn)確、無附帶損傷的特點(diǎn)。
軍事的需求推動(dòng)著激光武器的發(fā)展,激光武器未來的發(fā)展將會(huì)成為改變戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的重要力量。但是武器的發(fā)展依賴于技術(shù)的創(chuàng)新,車載激光武器的發(fā)展仍然面對(duì)許多技術(shù)的瓶頸。
激光光束質(zhì)量嚴(yán)重依賴環(huán)境。在稠密的大氣層中,激光能量會(huì)因大氣影響衰減,發(fā)生抖動(dòng)、擴(kuò)散和偏移。
相較于海洋和天空而言,陸戰(zhàn)環(huán)境更加惡劣復(fù)雜,既受到大雨、大雪等多變的氣候影響,同時(shí)也受到戰(zhàn)場(chǎng)煙塵、人造煙霧的影響。
因此需要依靠“大氣窗口”,選擇遠(yuǎn)距離、低損耗的有效激光波長(zhǎng)。激光武器存在有效射程。受激光傳播距離影響,距離越遠(yuǎn),激光光束能量衰減越嚴(yán)重,導(dǎo)致照射 在目標(biāo)上的激光功率密度下降。
盡管裝甲裝備對(duì)有效攻擊距離要求不高,但是距離的增加,足以造成對(duì)毀傷能力的 限制。車載激光武器對(duì)穩(wěn)定跟瞄精度要求較大。一般需要持續(xù)對(duì)準(zhǔn)特定區(qū)域數(shù)秒才能達(dá)到毀傷目的;面對(duì)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)無法對(duì)某一點(diǎn)進(jìn)行燒蝕,對(duì)于高速飛行目標(biāo),效果緩慢,損傷效果有限。
激光器的電-光能量轉(zhuǎn)換效率低。目前理想的光纖激光器的電光轉(zhuǎn)換效率也不足 35%。車載激光武器要想產(chǎn)生 1000~2000kW 的激光束,需要龐大的能源供應(yīng)裝置。
一方面龐大的體積制約著機(jī)動(dòng)性和實(shí)用性的剛性需求;另一方面,即便是先進(jìn)的美國(guó) M1A1 坦克馬力也僅為 1500 馬力,即便全部進(jìn)行激光器的能源供給,也難以企及如此大的功率需求,因此提高能量轉(zhuǎn)化效率是推進(jìn)車載激光武器技術(shù)的重中之重。
盡管車載激光武器的發(fā)展存在許多問題,但是其戰(zhàn)略 意義仍然不容忽視。
要充分利用艦載,機(jī)載激光武器發(fā)展優(yōu)勢(shì),結(jié)合已有成熟技術(shù),取長(zhǎng)補(bǔ)短加快發(fā)展車載平臺(tái)。
受車載平臺(tái)的制約,短期內(nèi),光纖激光器將會(huì)成為車載激光 武器短期內(nèi)發(fā)展的重要依托,同時(shí)更加注重結(jié)構(gòu)的模塊化、體積的小巧化。同時(shí),為達(dá)到毀傷的高效率,脈沖或復(fù)合固體激光器將成為關(guān)鍵技術(shù)之一。