对抗高超声速武器的机载激光武器发展研究

(整期优先)网络出版时间:2024-01-17
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对抗高超声速武器的机载激光武器发展研究

罗杰

中国空气动力研究与发展中心,四川 绵阳,621000,

摘要:高超声速武器的发展对现有的防御体系提出了严峻挑战,而激光武器作为一种新型的防御手段,具有速度快、精度高、反应灵活等优势,被认为是未来防御高超声速武器的有力手段之一。文章首先分析现代防御体系面对高超声速武器存在的不足,然后探究机载激光武器在对抗高超声速武器中的重要性。最后详细阐述机载激光武器发展情况及发展过程中面临的技术难点。希望本文研究,可以为我国高超声速武器防御体系建设提供更多支持。

关键词:高超声速武器;机载激光武器;难点

引言:随着科技的不断进步,高超声速武器逐渐成为现代战争中的重要手段。这种武器的速度极快,使得传统的防御系统难以应对。为了有效对抗高超声速武器,机载激光武器作为一种新型防御手段备受关注。激光武器具有速度快、精度高、反应灵活等优势,可以迅速拦截并摧毁高速移动的目标。然而,机载激光武器的发展仍面临诸多技术挑战。因此,本文旨在深入研究机载激光武器对抗高超声速武器的技术发展,分析其可行性和应用前景,为未来的防御系统提供有力支持。 

1高超声速武器防御存在难点

高超声速武器相较常规武器而言,在速度、过载能力、飞行高度等方面显露明显优势,除此之外,还具备良好的隐身性能,基于其特点,使得现今军事防御系统面临严重威胁。具体来看,当前该类型武器防御难点主要表现在以下几方面:  第一,该类型武器具备良好隐身能力,使得防御系统难以发现,且发现耗时延长,即使发现也会难以采取措施加以应对。第二,该类型武器飞行速度过快,预留的反应时间较短,这会严重削弱防御系统拦截成功率。第三,该类型武器过载能力较强,且飞行轨迹难以预测,防御系统很难依靠原有的预警防御模式做出应对。第四,该武器飞行高度范围较广,这无形中增大防御难度,且高空大气稀薄,现有的防御系统很难对高空运行的武器实现高精度探测。从中可知,现今防御系统针对高超声速武器防御时不可避免存在难度[1]

针对这一情况,为了有效应对该类型武器带来的威胁,世界军事大国积极推进反高超声速武器防御体系研究,并从对抗武器的角度,探究相关技术,为有效应对高超声速武器威胁提供重要支持。                            

2机载激光武器防御优势分析

随着高超声速武器持续发展,激光定向能武器的军事防御能力日益得到重视。尤其高超声速武器威胁日益迫近,越来越多的军事强国将机载激光武器作为重点发展方向,将其视作有效对抗高超声速武器的主要措施。

激光武器具备反应速度快、火力转移快等优势。该类型武器在锁定高超声速武器的同时,可以做到瞬时打击,从中可以明确看出助推其发展的优越性。目前,将激光武器装载在飞机上是主要探究方向。这一模式可以促使激光武器在应用过程中,避开地面建筑物以及近地面复杂环境,防止近地面的复杂空气流场对激光光路产生阻碍,此时,激光武器的拦截效率和准确度得到大幅度提升。

同时,相较传统防御体系而言,机载激光武器的成本相对较高,尤其是武器前期研制阶段,往往需要耗费大量财力提供支撑。但与一次性拦截导弹的作战经费对比而言,研制成功之后,机载激光武器的作战费用更低。且该类型武器具备优良的无延迟、远距离作战性能,从整体来看,其综合成本更为低廉。基于此,该类型武器成为未来对抗高超声速武器的有效措施是必然趋势。

3现阶段机载激光武器发展研究现状

现阶段,机载激光武器已成为当前军事领域研究的热点之一。在各国政府的重视和大力投入下,机载激光武器的研究取得了一系列重要进展。具体来看,技术层面角度上,激光武器的核心组件如激光器、光束控制系统以及能源系统等取得了显著突破。高能激光器的功率和效率持续提升,为激光武器提供足够的能量。同时,光束控制技术的改进使得激光光束能够精确地跟踪和锁定目标。此外,能源系统的发展也为激光武器提供了更持久和稳定的动力。从实际应用角度来看,

机载激光武器已在一些试验中成功摧毁了导弹、无人机等目标。这些试验结果证明了激光武器的有效性和可行性,为其在未来战场上的应用奠定了基础。但从现阶段发展现状来看,机载激光武器仍面临挑战,例如自身重量大、体积大等问题,因此,持续深化研究工作,为机载激光武器成熟应用提供支持有积极作用[2]。  

4发展机载激光武器面临的技术难点

从实际来看,当前机载激光武器发展在以下三方面面临困境,这也是其发展的重点。

4.1降低机载激光武器的重量和体积

当前机载激光武器发展过程中,重量较大和体积较大是难点之一。由于激光武器需要在飞机上搭载,其重量和体积受到飞机载重和空间的限制。如何将激光武器做得更小、更轻,同时保持其性能和功能,是机载激光武器发展的一大挑战。同时,激光武器在工作时需要大量的能源,且能源系统的小型化和高效化也是提高激光武器作战能力的关键,因此,如何提高激光器的能效比,减少能源消耗,也是关键难题。

4.2发展动态环境光束控制、瞄准跟踪技术

在动态环境中,激光光束的控制和瞄准跟踪技术是机载激光武器的核心要素。随着目标的高速移动和复杂多变的背景,精确地锁定和跟踪目标变得极具挑战性。因此,发展高精度、高稳定性的光束控制和瞄准跟踪技术至关重要。这需要深入研究各种环境因素对激光传输的影响,以及如何利用先进的传感器和算法进行快速、准确的跟踪和瞄准。同时,需要克服大气扰动、目标反射、噪声干扰等实际挑战,以保证激光武器的有效作战性能[3]

4.3特殊气动布局设计技术

机载激光武器的有效运作,除了依赖先进的激光技术和跟踪系统外,还需要考虑其在飞机上的气动布局。由于激光武器在工作中会产生大量的热能,这可能会对飞机气动性能产生影响。因此,发展特殊的气动布局设计技术,以优化激光武器与飞机整体的空气动力学特性,是机载激光武器发展中的关键技术之一。这涉及如何合理地布置激光器的散热系统,以及如何通过气动设计来减小激光工作时的热效应对飞机稳定性的影响。这一技术的突破将直接提升机载激光武器的作战效能和飞机的安全性能。

结语

随着高超声速武器的快速发展,发展对抗高超声速武器的机载激光武器已成为迫切需求。文章结合机载激光武器发展现状,总结其发展面临的技术难点,通过本文分析,旨在为机载激光武器更好发挥优势,成为有效对抗高超声速武器的重要手段提供支持。

参考文献

[1] 吴训涛,李玉杰. 对抗临近空间高超声速武器的方法研究[J]. 舰船电子工程,2021,41(5):18-20.

[2] 张政超,张德欣,于卫刚,等. 高超声速导弹攻防对抗及其试验数字化仿真研究[J]. 舰船电子工程,2023,43(8):21-26.

[3] 韩洪伟,王鹏坡. 高超声速武器发展及防御策略研究[J]. 飞航导弹,2019,49(12):12-15.