独孤光剑,梦之坚盾-中国战术激光武器技术路线、指标及 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 04:40:28


本讨论,可从第10页看起,第13页有一些重要的信息补充。

注意,转贴请保留全部文字。写了8个小时太累了,不通畅的地方大家体谅吧。改天再修订。
抱歉大家久等了!!!
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独孤光剑,梦之坚盾-中国战术激光武器技术路线、指标及最新发展探秘
中华土鸡

自八十年代初上影厂拍摄国内知名科幻片《珊瑚岛上的死光》之后。中国科技迷和军事迷都知道一件事:就是中国也在研制激光武器。本人通过各种合法的信息渠道一直长期关注国内激光武器的发展,最近当看到这些武器配套系统的一些细节信息时。让我突然意识到这个武器有多强大:第一时间想起金庸小说《笑傲江湖》中在那个阴雨的山庙中,令狐冲一招破器式,瞎了十五大高手的眼睛。这就是本文标题中:独孤光剑的由来。

长久以来因为全世界对定向能武器的各种参数、指标、形态的语焉不详。加上中国激光核聚变、民用工业激光器领域的一些专业信息的干扰。长期让军迷出现很多困扰:中国的激光技术,乃至激光武器到底是领先、先进还是落后?激光武器的用途到底是什么?针对什么样的目标?和笔者之前谈论的网络化防空中先进远程防空导弹之间的关系是什么?中国战术激光武器到底是实验室中的原理机,还是即将走向战场的工程装备?中国战术武器包括哪些种类?比如单兵、车载、舰载、机载?现在都发展什么样了?性能指标如何?到底和国外美国计划中的先进装备比技术指标到底如何?还有就是土鸡这个死HKC,IT码农民工,不就是满网络找期刊、硕博论文。论文嘛,大家都会乱抄,乱编。你这个死土鸡凭啥就敢说你说的不是吹牛,不是精英+公知呢?

首先,先就本文将引述的论据来源的问题,做一番自我辩解。土鸡无意在后续的讨论中就文献的来源的可信度做太多纠结。土鸡是老军事迷+科技迷了,通过查阅专业资料库,找信息已经有近13年的历史了。在过去很多年里,土鸡参与了很多很多的讨论。我参与辩论过的很多问题,最终都证明土鸡说对了。从早期的052B的有源相控阵类型、有关飞机能量机动理论和敏捷性之争、到弹道导弹打航母的所有技术细节、到对抗四代的方法不是用丝带飞机而是基于网络中心战思想下的网络化防空导弹体系等等。有些在某些人眼里仍不肯承认土鸡的见解,但是事实上,土鸡的总观点和大量分观点都在时间的考验下一一得到印证,并被广泛接受。土鸡为什么能在技术发展的大势上总能做出符合客观的预测(土鸡承认微观讨论中也有1-2%的概率,证明土鸡的某个技术细节判断是有问题或错的)。核心在于对技术资料的收集消化。土鸡阅读了超数万篇的文献,仔细研究相关文献中的内部逻辑关系。比如本文便是基于8年以来,对上千篇强激光相关领域的文献的消化。土鸡不否认如某些人所说的:这些文献资料的作者可能只是一个混事的学生,某些资料的数据又被刻意的隐藏篡改。但是土鸡必须对所有阅读本人的人说,过去数年里,土鸡靠阅读数百上千篇这类文献,最终事实证明了土鸡讨论的技术方案包括99%细节都是正确的(比如弹道导弹打航母)。这只说明一件事:中文论文文献网上的知识总体是正确的反映客观事实的,作为不懂专业IT码农,通过长时间,耐心的信息挖掘,去粗取精,分析判断数据,是可以从有瑕疵的数据来源中整理出正确的信息的。所以,如果你还要从否定这些文献的严肃性来否定本文的观点。您现在就可以不看了。我也不想与您讨论。

抱歉,前面的废话说了这么多(因为每次土鸡都会遇到)。接下来我将先介绍一下一些基本的信息指标和专有名词。这些信息,将有助于大家自己阅读和分辨关键的技术资料。这里的信息只是点一下,具体的请百度、谷歌相关资料。

激光武器分连续波体制和脉冲体制。国内国外早年的大功率激光武器大多是连续波的(比如化学能武器激光、燃烧激励激光器)。现在用的很少。因为大功率连续波激光,一是连续波消耗功率大,同时消耗功率大导致解决散热问题很麻烦。二是持续的高能量激光会电离大气。导致很多问题,让工程技术难度变大。因此现在激光武器都是脉冲体制为主。脉冲激光武器。实际很大一部分工程问题的解决从实用化的激光雷达(中小功率激光脉冲)开始。因为激光炮也存在杀伤的评估判断问题,而正是激光雷达技术所解决的(激光成像识别)。所以脉冲激光武器和激光雷达有很大程度共性。在某种程度技术分家之前,他们是一体的。

激光武器的平均功率、峰值功率和占空比:
平均功率就是单位时间内所有出光做的所有功,一般按秒计。
峰值功率是激光武器出光瞬间做功时的功率。
占空比是指一次真正出光(做功)的时间与脉冲周期之比。
平均功率是等于单位时间内,所有脉冲做功之和(单脉冲出的功*1秒的脉冲总数),除以单位时间。P=J/t
平均功率和峰值功率之间的换算。平均功率等于峰值功率乘以占空比。
这个公式可以用来分析一些文献中的细节。

单位换算:
1s(秒)=1,000ms(毫秒)=1,000,000us(微秒)=1,000,000,000ns(纳秒)=….

以下开始正题:
中国的激光技术领先吗?在国际阵营中处于什么位置?

中国激光技术在国际上大体属于先进水平,与国内其他技术类似。当对手为全世界除中国以外的国家的时候:中国基本上没有多少激光技术是领先的。大多数激光领域领域我国都属于起步较晚,发展很快,正在追赶世界先进水平和达到世界先进水平之中。所以,对于有人说,他专业或他同学专业是激光的,读硕或者读博中,裤衩白得不能再白。那我告诉你,他的话绝对是真的。只是你别忘了,在这种比较中,中国科技人员等于是枪挑地球技术大联盟。大部分国家(欧洲),在整个激光上一般也就一两个门类领域有专长。你就是换这个世界上最能打外星人的美帝上,面对除美帝自己之外的地球技术大联盟。美国至少80%的激光领域不能说是最强的。

如果把激光技术世界划为美、俄、欧、日、中5大区域。中国以前基本应该是排第4-5名。最近来看很可能已经到第3。我个人认为,几大技术集团中,美国当之无愧的最强,美国之外最强在欧洲,其次是俄日中。我认为中日现在正在争老三的位置。

上述的比较是全部激光技术,包括民用工业激光、消费业激光产品(甚至包括激光核聚变)。本主题是讨论军用激光技术。那么中国军用激光技术现在在什么水平?
目前来看,军用武器级激光技术的排序,基本是美、欧、中、俄、日。如果算单个国家,美国第一,中国恐怕现在已经是老二,即便现在不是,在5年里也必然是老二。而且中国极有可能在很短的时间里,在战术激光武器的实用化上,就领先美国。为什么,本文看完,大家就会有一个准确的认识。当然美国很强,中国只在几个技术领域点上有优势。美国在多个技术领域都有优势,整体水平都高。但是不得不说,美国的技术优势真是用钱烧出来的,不过看起来一些领域上的钱。美国是白烧了。
关于俄罗斯,可以说俄罗斯继承的前苏联的优势真的很大。只是这十多年,感觉到俄罗斯除了老本还是老本。至于材料和电子强国日本。有些领域真的不错。但是由于军用激光器的一些特殊性。明显感到日本已经落后。
中国激光技术有一些优势,比如光学晶体,武器级激光器大多和材料有关,比如稀土。现在的高能武器级激光器,核心的Nd:YAG、Nd:GGG、Yd:YAG等材料。都是稀土材料为关键特性的。有些技术也是中国的优势区,比如激光陶瓷材料、光学玻璃。在21世纪之前,中国的加工技术、晶体生长、材料分析、计算机技术还比较落后。中国的材料上有一些优势也利用不起来。只是光学初级产品的出口基地。但是随着时代的进步,技术随着国力的变强。今天中国的激光光学材料以及武器技术的周边成套的技术储备和支持(注意这个周边配套技术,稍后大家会明白是什么)。除了那个空前强大的美国,和“联合作战”并能获取美国武器技术套件的欧洲。我实在找不出理由,把任何一个单一国家放在中国之前。

所以,你说中国军用激光技术是先进还是落后呢。

关于激光核聚变研究,是否代表军用激光技术领先?

激光核聚变研究的技术指标,不能代表军用武器级激光技术领先,但是激光核聚变推动了一系列有关高能激光的基础技术,包括激光材料新技术、激光体制技术、激光驱动激励技术、激光功率合成技术、冷却技术、高压强电技术等等。特别说明,激光核聚变所说的动不动就GW,TW的功率,由于激光脉冲宽度的过短问题(飞秒)。因为平均功率和时间成反比,所以激光核聚变超高的峰值功率,实际并不等于平均功率大。激光核聚变的很多指标与军用激光武器的需求有较大差异。拿激光核聚变的成绩来说军用激光技术的先进是没道理的。不专业的。

激光武器的用途到底是什么?针对什么样的目标?和笔者之前谈论的网络化防空中先进远程防空导弹之间的关系是什么?

目前激光武器主要是防御武器,用来破坏光电探测器、硬杀导弹和飞机。激光武器并不是合适的攻击武器。而且激光武器是直射武器,受地球曲率和大气的影响。大气底层远距作战并不现实,大气底层,一般激光也就是15km上限。更远的距离,应该主要是高空和太空作战。美国ABL机载激光武器,是拦截上升段的导弹的。也避开了底层大气的问题。
所以,激光武器不能替代远程防空导弹。先进远程防空导弹的攻击范围在150-400km,特别是在网络中心战体系中,对远程中低空的目标有巨大的压制作用。而激光武器只是近程拦截。在现有武器系统中替代的是舰载的密集阵,陆军的高炮、近距防空导弹等。
激光防空武器主要攻击的目标,包括各种飞机,导弹、火箭弹等等。早期激光雷达也作为反隐身雷达的一种。激光雷达是靠光学原理实现隐身探测的。所以他可以跟踪和工具隐身战机,前提是对方在激光雷达的作用范围内。

中国战术激光武器的性能指标、类型、载台等等?中国战术激光武器到底是实验室中的原理机,还是即将走向战场的工程装备?

这里种类仅提大家有兴趣的战术激光防空武器。已知国内(中国)在发展的武器平台包括车载、舰载、机载平台。
车载的激光武器:
在一篇《Nd:GGG固体热容激光晶体材料及生长技术的研究》博士论文(08年)中提到:我国目标在2015年前,完成平均功率10KW的车载固体热容激光武器的技术演示和评估。目标在2015-2020年前,完成平均功率100KW的车载固体热容激光武器的技术演示和评估。我手上从公开文献中找到直接与车载激光有关的论文超过7篇(只统计关于国内的车载激光武器的)。其中光内部结构适用于车载方舱以及其他的技术处理细节,就有3篇文献提到。

舰载激光:
《一种舰载激光武器系统模型研究》发表在06年的《指挥控制与仿真》,这里面提到相当多对舰载激光武器有关的技术指标。部分数据综合后来的信息,已经更新。我手上拥有的公开文献直接涉及他的超过8篇。
关于舰载激光武器系统的指标,详见
http://lt.cjdby.net/thread-1481706-1-5.html
下面这个讨论的内容已经证实就是国内舰载激光器的运作原理和方向
http://lt.cjdby.net/thread-1069958-1-1.html

机载激光:
机载激光武器分两种,一种是战略反导,一种是战术反导。前者代表是美国ABL,后者是F35等机用的战术激光吊舱。我这里例举三篇来说明:
《基于HLA的机载激光武器仿真系统设计》是西北工业大学,航天学院基于HLA的仿真系统,模拟的是美国ABL飞机对导弹的攻击。本身并没有说太多国内的事,看起来像仅仅研究战略导弹的防御问题。我只所以把这篇拿出来,一个很重要的原因是,此文研究的内容多少年前就研究过了:十多年前,美国刚宣布ABL研制的时候,相关的研究已经起步。集中在几个航天院内。用到HLA软件(这种软件在系统顶层设计研究里面经常看到),文内特别提到对激光器部分的细节还要研究加强。考虑到西工大的航空背景。本文更象目的是研究大型机载激光武器。最近非常奇怪的,在很短一段时间(1年多),出了多篇泛谈ABL级别机载激光武器的文章,所著单位不少是业内一流研制。这种现象非常类似当年舰载有源相控阵上马前的景象(别忘了,ABL的激光是中国激光业内早就不看好的技术,我激光入门就是06年虚幻上当头一砖老大点拨并告知ABL的技术方案,在中国专家眼里认为有巨大缺陷)。我认为有极大的可能,就是围绕Y20的激光反导系统的整个顶层设计已经开始。这是不下于预警机的大事大系统。
《机载战术激光武器关键技术探讨》里面通篇介绍美国的东西,本没啥可看。但是提到一种非常奇怪的战术激光系统设计需求,从全文预期来看是我们的,这种战术激光系统射程是5-80km。这个指标非常奇怪。美国的战术激光,包括运输机(C130)上的,基本就是15km射程最大。剩下的就是ABL了,那是几百KM级别的反导。80km的指标,应该是高空使用,但这个射程反战略导弹根本是玩笑(考虑激光载台的位置和导弹的位置)。加上文章的定义,这种激光器就是战术用途。据此我怀疑这就是我期待已久的Y8/Y9的中国版战术激光反导系统信息。我认为这种武器80km主要是对B2等机的。还有可能是为预警机的前置巡逻提供护航。
《机载定向激光红外对抗技术及仿真研究》空军工程大学的文章,里面提到的是一种二氧化碳大功率激光器。从激光器的指标来看(功率、激光器波段倒推的激光器体积等指标),这玩意体积做不成战机吊舱,只可能装在Y8/Y9上。所以这篇应该是上一文献的旁证。

由上述我给出的信息,大家应该发现中国激光武器已经全面走出实验室,走向具体的工程应用。我现在可以明确表态。中国各种战术激光武器的当前进展程度:

1 车载战术激光武器已经进入使用的战术评估阶段。功率方面90%的可能性,不小于甚至远大于美国明年进入部队服役的波音的平均功率10kw车载固体热容激光武器。稍后我文献细节分析会论证这点。

2 舰载战术激光器,已经再研,考虑到一些问题,预计在2015-2017年间上舰部署(可能先上实验舰,未必赶上055进度,这个激光器是全国产航母标配)。这个已经讨论很多了。
舰载的功率,我之前有篇帖子(已经给出链接)写了,请大家注意200kw以上的功率是估算。

3 机载激光武器,无论是远程激光反导,还是战术激光防空。中国都已经在考虑。但是否进入完全的工程研制立项,还需要进一步确认。可信的估计至少Y8/Y9战术激光武器平台是近期内大概率事件,预计在2017年之后会开始曝光(也许2015年就会看到了)。


激光武器指标怎么看?和国外美国计划中的先进装备比技术指标到底如何?中国的激光武器计划是山寨美国的产品吗?有什么自己的特色?

要搞清楚中国战术激光武器的性能指标。而且这些指标都不会明确的公开,你必须有足够的知识,揭秘隐藏在文献信息后面的真相。作为技术派科技军迷,这是基本功。11年2月,我曾发过一篇帖子《[手抖冒冷汗的资料贴]某舰载激光反导武器研究ps个人觉得此文掩饰很好但仍有泄密嫌疑了》地址http://lt.cjdby.net/thread-1069958-1-1.html。经过一段时间的研究。可以确认本文所涉及的细节信息就是中国特色的战术激光武器的总体战技需求。这个激光器,基本是中国第一代实战型的战术激光基型。基本上你可以在我给出的资料的都找到它的影子。所以分析这篇文章所透露的信息,就是打开中国战术激光武器神秘面纱的一把钥匙。

这篇文章里面透露了如下信息:
1)        激光器类型高功率气动CO2激光器。
2)        激光器工作在,几百Hz的重复频率。
3)        高能单脉冲,单脉冲能量为千焦耳以上(焦耳简写J)。
4)        每个脉冲的脉宽为亚毫秒。
5)        激光器的平均功率需要达到100kw以上才实用。
6)        这种激光器击落目标仅需要几十个激光脉冲,考虑到激光器几百Hz的频率(一秒钟几百次脉冲射击),也就是远不到1秒时间就能击落对手。不需要复杂的光电跟踪。
7)        跟踪形成开环控制,射击形成光弹幕。简单而言就是光版的金属风暴。

一切都从这几点开始。
这里面透露了很多关键信息。首先就是气动CO2激光器。熟悉美国高能激光技术发展的人看到这里,会马上提出一个问号?CO2二氧化碳激光器?不是美国放弃作为军用战术激光武器的技术了吗?中国怎么选择这样的激光器?

没错,中国现行采用的三军通用激光武器的核心技术,不是跟随美帝走固体热容激光器路线,而是走了美国在上世纪70年代末就放弃掉的CO2激光器。这里简要介绍一下历史背景:上世纪70年代末,美军在研究激光反导的时候,最开始一选就选中了CO2激光器,准确的说,美国当年的技术方案叫做,高能燃烧激励连续波CO2激光器,这种激光器工作方式是连续波激光,采用的是化学能激励的方式(非电能)。在当年CO2是最有希望反导的大功率激光技术。但是因为连续波烧传空气的电离问题。加上当时电子技术的落后,跟踪系统的不成熟。导致美国并没有急于发展部署这种武器。后来美国有公司提出HF激光器,能提供更小的波长3.8um,这种波长比CO2激光器的10.6um更合适在海面使用。所以美军果断的放弃CO2激光器。这种激光器也就一直再没进入美帝的法眼。
折腾多年之后,HF化学武器激光仍然因为连续波出光的种种问题,最终淡出了美帝的视野。美国又选择了固体热容激光器,作为了美军未来激光防空武器的发展方向。这种激光器波长更短大约1.06um。在海面据说有更好的传输特性。自此,美国走在另外一条技术路线上,这条技术路线会给美国带来什么,稍后再说。

看官们要说了,美国既然认为CO2激光器的10.6um的波长不合适反导,而1.06um才合适。那么美帝是带路党眼中的技术神话。所以凡和美帝不一样的技术,就是垃圾。这里,土鸡不予辩驳。
其实技术上是这样,10.6um的激光波长,是红外波长,能量容易被大气吸收,但不容易发生折射(烟雾)。而1.06um的激光波长,能量不容易被大气吸收,但容易发生折射(烟雾)。早期CO2激光器被美帝放弃,很大一部分原因是CO2激光器工作在连续波上。引发大气电离,大量的能量被消耗在电离上了,远距的能量消耗大。
但是随着技术的发展,现在的CO2激光器。基本不采用连续波方式,而是采用电激励的脉冲模式。这样,空气被电离导致能量大量被吸收的问题弱化。反而1.06um的铷玻璃激光器,因为怕烟雾干扰,反而使用有局限。假设场景,2枚导弹同一方向攻击过来,拦截系统拦截引爆了第一枚导弹后,因为无法爆炸烟雾的干扰,无法马上拦截第二枚。
所以,我们的技术专家(包括老毛子的),并不认为10.6um的CO2军用激光器比1.06um铷玻璃激光器差。而且在已经在坦克激光测距机上证实了(10.6um的更好用,1.06um的在有烟的战场上工作不正常)。

现在大家明白了吗?中国正在工程化部署的激光武器系统,完全和美国不是一个技术路线上。所以山寨美国,绝无可能。PS美国也有同类激光器,有些指标非常好,但未进入美国军用激光武器视野。而且,中国在铷玻璃(1.06um,准确叫Nd:YAG激光器)固体热容激光器领域,并不比美国落后太多,大约差距是3-5年。

所以还要告诉大家一个秘密,中国同步在发展固体热容激光器。只是目前的武器工程化的信息显示,还没完全如CO2激光器一样全面展开。进度差估计是5-7年,未来你完全会看到两种特性的激光武器同时出现在战场。

不知道大家看懂没有,再简单说一下,美国十多年前开始彻底把激光武器的赌注压在固体热容激光器上。而中国考虑到激光技术相对美国的落后,采取了两手准备。一手是继续发展大功率的先进CO2激光器作为中国主战装备,快速装备,力求美国大规模开始部署热容激光武器之后不久。中国至少有同样的防空激光装备可用。另外一手准备是,继续跟随美国发展先进固体热容激光器。

然而这十多年里,美国在固体热容激光武器的技术路线上遇到了一系列技术障碍,部分原先看好的技术。发展缓慢,或者做了“成功”的技术演示之后,就成了技术储备。举例来说,陆军车载战术激光防空武器,应该在2007年就进行100kw级别的战术评估。预计2010年之后就服役了。而实际情况是,在做了“成功”的技术演示之后(能量基本达到预期)。美军却没有选择发展下去,进而选择了另一家产品,也就是今天新闻里提到的波音的薄片固体热容激光器。原本计划是100kw的,但实际做出来的还是10kw,这基本等于美帝十年原地踏步(2000-2002年美国就演示了10kw的固容激光器)。而根据我之前给出的资料,中国车载10kw的固体热容激光器,必须在2015年完成项目的技术评估测试。并且开始准备下一代车载100kw的固体热容激光器演示。也就是说,按计划,今年就已经有10kw的固体热容激光器的车载系统可以开始技术评估了。大家也许说,那不是计划吗?你土鸡怎么能确定一个博士论文中的计划就实施了呢?原因很简单,土鸡一直在跟踪热容激光器的所有信息,和所有的关键器件的国内研制进展。10kw平均功率的固体热容的激光器的核心器件信息,早就公开了几年了。就在不到一个月前,中国科学院报道上海已经突破100kw固体热容激光器的核心器件。明白了吗?2015-2020年的100kw固容激光器演示计划绝对不是吹牛。

所以大家发现没有,中国本着保守的技术路线的两手技术准备,随着中国实力的腾飞已经变成了两手都硬。将来必然变成两手都要有。美国自己则困死在高端技术路线上(高端技术代表高风险)。这恐怕是连中国激光人都想不到的戏剧化进步。按我的研究发现,中国已经在陆海空全面工程化第一代实用性高功率CO2脉冲激光器。美国却还步履阑珊。不要几年时间,中国将是世界上第一只大规模部署战术激光防空武器的国家。而且实用化,将远超过美帝的固体热容激光器。

其实,这里面带出来可讲的技术信息很多(8年收集激光武器的论文,土鸡不是白啃的)。我后面慢慢补吧。

话说回来。这里我提到一个判断,大家可能会奇怪,凭啥说中国武器级CO2激光器的实用化。将远超美帝的军用固体热容激光器呢?要知道,CO2激光器是公认的老技术了,而热容激光器,是高能激光器的未来之星。拥有很多新特性!土鸡这话到底是盲目自吹的瞎说,还是有真凭实据?是不是忽悠广大爱国军迷?

我土鸡非常郑重负责的告诉你,这里面当然有原因,这得从固体热容激光技术和CO2激光技术的特性,甚至高能激光技术基本原理和应用问题说开去。
详细了解固体热容激光器和气动CO2激光器。请大家谷歌百度。这里面技术细节和特点太多。我没时间复述。我要写在本文里面的是一般文章不会明说的知识点或信息点。

首先大家都知道激光武器耗能大。多大呢?有说一个城市电量的,有说储能很难的。稍后土鸡会专门讲战术激光武器的能源装置。这里先讲另外一个问题。就是散热问题。

激光是受到特殊的外界激励。让特殊的物质产生能量跃迁,受激而发光。这就是激光名词的来源。也就是说首先要有外部的能源激励。其实激励有很多种,有化学能激励,燃烧激励,热激励,核激励,电激励等。现在最看好的实用的是电激励。基本上这种激励才能容易生成周期性的脉冲激光。

激光出光,需要消耗大量能量。特别是用电激励的前提下。但一般电能不能完全转化为光能。而是大部分变成了热能浪费掉了。这个浪费有多大?一般而言激光系统出光的功率与输入能源之比大约是1%-20%。也就是说输入100份能量,其中80-99份都变成热。其他才是光。
所以研发高能激光系统,第一件事就是解决散热。并提高激光出光效率。

这里有个细节必须说清楚。前面所说的固体热容激光器,实际又分两大类。一种是光学玻璃,一种是光学晶体。他们基本都是YAG激光器(Nd:YAG,Nd:GGG,Yd:YAG)。只是一个靠闪光灯激励,一个靠半导体LD进行抽运。前者显示也比较大,有寿命问题,后者才是大家追逐的技术方向。美国十多年前的10KW的固体热容激光器,其实也是玻璃为主,在2003-2004年才开始用LD板条。

说到热容激光器,就必须说以前的高能激光是怎么热管理的。化学能不说了,就是燃烧循环排热。那个因为不能做脉冲模式不得已放弃了。

早期的YAG激光器,如果不控制好废热就会烧坏光学晶体。导致要么是单脉冲输出(很慢的频率,大概数秒到几十秒一个脉冲),要么就用水冷排热。但是有一个问题,水冷散热,导致系统非常复杂笨重,也不好管理维护,还非常容易出问题。所以有人提出热容管理,就是放热容量管理的激光运行模式。简单来说,就是打一些高能脉冲,这时热量还没上来到一定的阀值之前。就让系统缓一下,让热散去。然后再发射高能脉冲,再休息散热,如此循环。说白了,就是打一下停一会,打一下,停一会,来保证热量不超出光学晶体的最大承受极限。
这样就避免了,巨大的散热冷却系统对激光器拖累。

其实大家看到这里明白一件事没有,热容激光器的核心问题不在最大功率上,因为假设出光已经确保打掉第一个目标了。热容激光器的真正问题,还是在打完第一波高能激光脉冲之后,什么时候,才能开打第二波的脉冲。过去十年间,美帝的固体热容激光器,包括几个功率极有潜力,且也以高昂代价证明自己可以做到的高能固体热容激光技术。最终遭遇滑铁卢的根本原因(招标惨败)。大家可能不大清楚这个间隔有多大,根据大陆激光专业的情报显示,出光功率最大的那个技术方案,恢复发射的周期长达10多分钟!也就是说出光10-30s(实际也没做到或很勉强),然后休息10分钟。大家知道我为啥之前给美帝的“成功”打引号了吧。

当然美帝的军人又不是傻子。非常明白这意味着什么。最终果断的选择了波音,而今天的新闻,显示的仍然是没达到100kw的平均功率,还是10kw,十年前的指标。知道当年把兔子吓得尿裤子的100kw技术演示的时间节点是哪年吗?2007年。

其实固体热容激光器想法是好的,但是事情没那么简单。不简单在哪里?就在热容模式管理的热容量上。虽然十多年前大家预计,热容的管理的潜力绝对可以实现连续的射击。但悲催的技术现实是:解决了激光器的峰值功率,就解决不了散热问题。散热问题解决不好,就没法连续射击。美国的战术激光武器迟迟不能服役,和能耗以及最大功率关系不多。基本上主要是没法连续开火呀。

大家可以想象美国的选错了技术方向,给中国带来多大的机会。很多人不太清楚气动CO2激光器的特性。他的一个特点,就是容易实现高功率输出激光的同时,散热的问题容易解决:那就是让气体流动起来,然后搞个散热换能器就一切OK了。所以,大家要明白,当土鸡某天,看到文献中和某型号同类的CO2高能激光器,嘟嘟嘟,用几百Hz的频率,打了连续5分钟的高能激光脉冲,然后停机专门测得CO2气体升温不到35度时的那个泪奔呀。关键是这个温升的剩余潜力呀。
在哈工大《多目标群激光反导优化研究》的硕士论文中,曾提到仿真15批次的连续拦截(两个不同目标打击的出光间隔不到1秒)。那一刻,我第一时间想到的就是独孤九剑中的破器式!在金庸的小说里面,那是神话,没想到在现实中,这尽然是如此实在的现实!

美帝你的固体热容激光器,技术上再先进(和CO2不是一个时代的技术),单次输出功率再大。但你有本事开机连续打5个以上的目标吗?咱的CO2虽然技术相对落后。但是持续火力好呀。真个不怕饱和攻击的,你行吗?

说完热容激光武器和CO2激光器的优劣。

回过头说说激光武器的能耗吧。

很多人认为激光武器最大的问题是能量。如何解决能源的问题,把很多人都吓到了。其实我想说的是,其实对于激光武器而言能量不是问题,难的是电源(电激励设备)的设计问题。这个电源有很多细节特点。

关于激光器的能耗,其实没大家想的那么大,电源也没那么占体积空间。也不是那么难。

宏观分析,我们需要一台平均功率高达100kw的激光器,需要多少能量呢?根据CO2激光器的电光转换效率为10-20%(理论上可达30-40%的转换效率,国内报道最大是25%)。可信的数据可以为20%。也就是说平均功率高达100kw的激光器,需要500-1000kw的平均输入功率。这个功率难吗?

土鸡告诉你:没那么恐怖!大家转过身去看看现在的相控阵雷达(特别是有源)的平均功率就清楚了。几百千瓦是常事。上MW也不稀奇。美国SPY-1D的光行波管功率就是1.2MW到2MW。M1坦克的燃气轮机的输出功率,就有1MW,那才多大的体积?我们的电厂用燃气轮机,50MW到380MW都有,有人会说这指标是峰值功率吗?

雷达用的柴油机发电机。都能提供几百KW的能量。大家明白没。其实100kw的战术激光器,其能量消耗也就是500kw到1MW,用不着一个城市那么大,拖几台大功率柴油发电机或者几台小型燃气轮机也就足够。代价无非就是动静大点。关键是,你怕这个动静吗?其实话说回来,美帝确实也分析考虑过用锂电池组加电容加小型发电机的模式作为热容激光器的电源,整个电源设备也不过一吨多,一个多立方米的体积罢了(记忆)。

关于战术防空的激光器,总消耗能量不是不能解决。关键问题不在这里。而在于解决那个峰值功率的问题上。

从前所述的战术要求中的CO2激光武器的特点如下:
1)        脉宽亚微秒(几百纳秒)
2)        单脉冲1000J
3)        重复频率几百Hz
4)        平均功率100kw以上

通过按一开始我介绍的平均功率的公式,我们可以推算出瞬间功率的要求。
假设激光发射脉宽为500ns(亚毫秒)。CO2激光器的重复频率为100hz(为啥我不解释)。
那么占空比大约0.00005。
占空比的计算公式为5ns/(1/100)=0.00005
也就是说峰值功率=100kw/0.00005=2,000,000,000W=2000MW=2GW
说明单个激光脉冲有2GW的瞬间能量,单个脉冲做功大约为2GW*500ns=1000J

别忘了,这2GW的瞬间脉冲的能量是出光能量。真正的输入功率至少是要这个能量的5-10倍(忘了吗?输入的电激励,能量80-90%都变成热能了)。
也就是电源瞬间的脉冲功率要达到10-20GW。这才是高功率脉冲激光真正的电源难的问题。

也就是说,要研制的电激励电源,可以做到输入500kw-1MW的平均功率(假设需要多台M1级别的1MW功率的燃气涡轮发电机给这个激励电源提供动力,机械能到电能有转换损失)。然后可以以几百ns的电激励脉冲宽度输出10-20GW的高质量稳定重复频率为100hz的高能脉冲信号。

看起来是不是很吓人?哦别被这个指标吓着了,对于某些技术国家(包括某些欧洲国家),这确实是有点技术挑战,但你别忘了,这是在中国。你知道同类的这类电源有多少科研项目需要吗?从激光核聚变,同步辐射装置,飞秒激光器,核工业,再到超宽带反隐身雷达。这种瞬间功率超10GW(40-100GW的都在做),脉宽只有纳秒级的更高频率的高功率脉冲电源。土共都研制至少几十台这种电源了(工程经验绝对丰富,恐怕除了老美,也就中国这类电源需求最多,这个和中国基础科研的门类齐全关系很大。所以欧洲单一国家、日本、老毛我们都可以不放在眼里)。这个的差别主要在脉宽稍微大一点,不需要用雪崩二极管,用差的多的旋转火花塞就好了。

其实前面故意土鸡把技术说错了一点,专业的人会笑的,那就是用坦克燃气涡轮机来提供能源,这么说其实是为了方便大家理解。其实这种电源有专业的名词,那就是强电磁脉冲发电机。这玩意也不大。在一篇《大功率TEACO_2激光器的电磁辐射测试及屏蔽方舱设计》的文献中提到。他们考虑的方舱的电磁屏蔽电磁辐射的兼容的解决中,因为方舱的激光发射望远镜的开口,以及方舱内的旋转火花塞(用于产生亚微秒的高能脉宽)的电磁信号。导致无法完全杜绝电磁污染问题…看到了没?激光器电源和美帝的车载激光器一样,都做进一个方舱里了。说明也就是几个立方米的几百上千KG的问题(我瞎估的)。

其实这种特殊需求的电源,是土鸡管窥很多高精尖技术项目的突破口。国家对很多直接核心技术的指标是严格保密的。但是这些周边技术系统,却是最佳的情报信息来源。你通过技术分析,很容易了解当前的技术进展。发展程度。

举例来说,关于这个激光武器的电源。便有两篇重要的有关文献,可以让我们管窥国内的技术一二。一篇是09年6月长春光机所的《大功率TEACO_2激光器的脉冲激励电源》,另一篇是也是他们发表的《100kJ级多路强电脉冲发生装置的同步精度技术研究》,后者发表在10年12月。前篇阐述了一个重复频率400Hz,脉宽数百纳秒,峰值功率大于1GW,平均功率大于220KW的CO2激光器电源。我们从之前的公式,可以马上计算出占空比:
220kW/1GW=0.00022。通过重复频率400Hz和占空比,可以得到脉宽为1/400*0.00022=550ns
通过上述参数,马上可以得到单脉冲的输入电功率为550J(1GW*550ns),通过CO2电光能量转换比例(10-20%),可以得到,这个文献中描述的激光器的出光在55-110J/单脉冲之间。是我们需要的TEA CO2激光器功率的1/10。电激励器的平均功率220KW,那么激光器的平均功率大约可以做到22-44KW之间,比我们的想的要小。
很多人看到这里,会说土鸡你忽悠我,你说的这种激光器没你之前说的性能那么好。我只能这么回答:这篇文献说的技术是发展06-07年的技术。这种TEA CO2的大功率激光器,真正发展也就是10多年的时间。单脉冲100J已经很大了。在国内也是在研,长春光机所的TEA CO2不是以单脉冲大功率为主,而是高平均功率。单脉冲大功率的CO2激光器是中科院电工所和华中突破的。而那篇给我参数启发的舰载激光反导武器,就是华中写的。

其实大家别急,第二篇10年12月的文献,透露出的电源系统才叫恐怖。长春光机所在发展100KJ级别多路强电脉冲发生器。里面的行文明确说,为了给未来单脉冲1000J级别大功率激光器提供电激励注入能量。居然在研发10-100kj的能量注入系统。按照CO2激光器10-20%的转换功率。你没搞错,至少单脉冲输入后能产生1-2KJ的激光脉冲(10KJ注入),如果是100KJ的输入系统,至少是单脉冲10-20KJ的激光输出,非常恐怖的脉冲能量(稍后解读)。而文中,谈论的是3台50kj的强电脉设备联网,同步偏移10ns(意味着脉宽肯定亚微米级别,就是我们要找的激光系统能源)。不过文章中另外一句更为吓人。我直接傻掉了,这个电源同步技术研究,是为了将几十台这种50kj的电源联网……

所以,我绝对相信那个哈工大硕士生在11年6月发表《基于改进智能优化算法的多目标激光反导系统动态决策优化》中的那段与整个文章风格严重不符合,显得异常扎眼的话:军用超远距2.2MW功率的固体激光雷达。这个2.2MW绝对是平均功率。因为上面这种联网式的超级电源系统。预示着这个超级玩意存在的可能性如此之大。相关讨论详见http://lt.cjdby.net/thread-1480781-1-1.html

让我不禁的去翻美军2010-2011年间谴责中国使用激光武器照射卫星的新闻。我又想起一件事,就是十多年前,魔鬼骑士089给我上卫星激光对抗科普的时候,曾提到,美国已经在卫星上加入光学传感器眼帘,能在亚ms级别,阻断地面激光能量的照射,保护星载光学传感器。也就是说,传统的低能量的脉冲激光武器不可能对美国的卫星进行有效的伤害。而且中国早就用激光照射美军卫星N年了。为啥2010-2011年美国突然那么激动?我开始明白:肯定是一种极大功率能量激光脉冲的激光武器,才有能力毁伤具备先进眼帘的保护的卫星系统。我相信,美国在30000km同步轨道高度的天基长波红外预警卫星真的不安全了…..
以上这两段文字纯属YY,请大家有保留的阅读。

现在是22日3:10了,论坛上苦熬的兄弟们都急死了。今天我得尽快收尾了。这里我还要在说一个话题:

就是几十J到几百J的能量激光脉冲能作什么?

我记得国防科大一片文献中的单脉冲40J,总功率4KJ的激光器如下威力。单脉冲40J,脉宽长(0.6ms是本文所说CO2激光器的1000倍),脉冲频率4Hz,总功率4KJ。照射1.5 CM厚的铝块40s左右。1基本每次都完全击穿铝块,2,4-6个脉冲之后,表面已经融化,3,之后的脉冲,可以看到精彩的火花四溅。

大家可以考虑一下,单脉冲超过1000J的光脉冲打到导弹上的情景。哦对了,其实有资料表明,国产激光防空武器考虑的单脉冲能量其实是5000J/脉冲。看到那个100kj的强电脉冲装置的时候,我知道这个指标不是梦。

关于1000J大家不知道它的威力。一个7.62mm口径的子弹9g,速度假设是750m/s,那么所具备的动能是5062.5J,这样的子弹打中导弹或飞机,足够严重伤害他们。在文献中提到需要几十个1000J的脉冲,硬杀击落导弹,也就是输出几十KJ能量到导弹上,从计算可知,这种能量,恐怕不弱于20mm口径的密集阵炮弹(弹头重约130g)。

美国的固体热容激光器,报道中最大的单脉冲输出功率在660J左右。因为单脉冲能量小,需要累积到破坏的能量需要更长时间。会造成跟踪系统的复杂。

        ………困了

现在必须暂时收笔了,还有不少东西没分享,特别是国内固体热容激光的进展。其他改天说吧。

注意,转贴请保留全部文字。


本讨论,可从第10页看起,第13页有一些重要的信息补充。

注意,转贴请保留全部文字。写了8个小时太累了,不通畅的地方大家体谅吧。改天再修订。
抱歉大家久等了!!!
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独孤光剑,梦之坚盾-中国战术激光武器技术路线、指标及最新发展探秘
中华土鸡

自八十年代初上影厂拍摄国内知名科幻片《珊瑚岛上的死光》之后。中国科技迷和军事迷都知道一件事:就是中国也在研制激光武器。本人通过各种合法的信息渠道一直长期关注国内激光武器的发展,最近当看到这些武器配套系统的一些细节信息时。让我突然意识到这个武器有多强大:第一时间想起金庸小说《笑傲江湖》中在那个阴雨的山庙中,令狐冲一招破器式,瞎了十五大高手的眼睛。这就是本文标题中:独孤光剑的由来。

长久以来因为全世界对定向能武器的各种参数、指标、形态的语焉不详。加上中国激光核聚变、民用工业激光器领域的一些专业信息的干扰。长期让军迷出现很多困扰:中国的激光技术,乃至激光武器到底是领先、先进还是落后?激光武器的用途到底是什么?针对什么样的目标?和笔者之前谈论的网络化防空中先进远程防空导弹之间的关系是什么?中国战术激光武器到底是实验室中的原理机,还是即将走向战场的工程装备?中国战术武器包括哪些种类?比如单兵、车载、舰载、机载?现在都发展什么样了?性能指标如何?到底和国外美国计划中的先进装备比技术指标到底如何?还有就是土鸡这个死HKC,IT码农民工,不就是满网络找期刊、硕博论文。论文嘛,大家都会乱抄,乱编。你这个死土鸡凭啥就敢说你说的不是吹牛,不是精英+公知呢?

首先,先就本文将引述的论据来源的问题,做一番自我辩解。土鸡无意在后续的讨论中就文献的来源的可信度做太多纠结。土鸡是老军事迷+科技迷了,通过查阅专业资料库,找信息已经有近13年的历史了。在过去很多年里,土鸡参与了很多很多的讨论。我参与辩论过的很多问题,最终都证明土鸡说对了。从早期的052B的有源相控阵类型、有关飞机能量机动理论和敏捷性之争、到弹道导弹打航母的所有技术细节、到对抗四代的方法不是用丝带飞机而是基于网络中心战思想下的网络化防空导弹体系等等。有些在某些人眼里仍不肯承认土鸡的见解,但是事实上,土鸡的总观点和大量分观点都在时间的考验下一一得到印证,并被广泛接受。土鸡为什么能在技术发展的大势上总能做出符合客观的预测(土鸡承认微观讨论中也有1-2%的概率,证明土鸡的某个技术细节判断是有问题或错的)。核心在于对技术资料的收集消化。土鸡阅读了超数万篇的文献,仔细研究相关文献中的内部逻辑关系。比如本文便是基于8年以来,对上千篇强激光相关领域的文献的消化。土鸡不否认如某些人所说的:这些文献资料的作者可能只是一个混事的学生,某些资料的数据又被刻意的隐藏篡改。但是土鸡必须对所有阅读本人的人说,过去数年里,土鸡靠阅读数百上千篇这类文献,最终事实证明了土鸡讨论的技术方案包括99%细节都是正确的(比如弹道导弹打航母)。这只说明一件事:中文论文文献网上的知识总体是正确的反映客观事实的,作为不懂专业IT码农,通过长时间,耐心的信息挖掘,去粗取精,分析判断数据,是可以从有瑕疵的数据来源中整理出正确的信息的。所以,如果你还要从否定这些文献的严肃性来否定本文的观点。您现在就可以不看了。我也不想与您讨论。

抱歉,前面的废话说了这么多(因为每次土鸡都会遇到)。接下来我将先介绍一下一些基本的信息指标和专有名词。这些信息,将有助于大家自己阅读和分辨关键的技术资料。这里的信息只是点一下,具体的请百度、谷歌相关资料。

激光武器分连续波体制和脉冲体制。国内国外早年的大功率激光武器大多是连续波的(比如化学能武器激光、燃烧激励激光器)。现在用的很少。因为大功率连续波激光,一是连续波消耗功率大,同时消耗功率大导致解决散热问题很麻烦。二是持续的高能量激光会电离大气。导致很多问题,让工程技术难度变大。因此现在激光武器都是脉冲体制为主。脉冲激光武器。实际很大一部分工程问题的解决从实用化的激光雷达(中小功率激光脉冲)开始。因为激光炮也存在杀伤的评估判断问题,而正是激光雷达技术所解决的(激光成像识别)。所以脉冲激光武器和激光雷达有很大程度共性。在某种程度技术分家之前,他们是一体的。

激光武器的平均功率、峰值功率和占空比:
平均功率就是单位时间内所有出光做的所有功,一般按秒计。
峰值功率是激光武器出光瞬间做功时的功率。
占空比是指一次真正出光(做功)的时间与脉冲周期之比。
平均功率是等于单位时间内,所有脉冲做功之和(单脉冲出的功*1秒的脉冲总数),除以单位时间。P=J/t
平均功率和峰值功率之间的换算。平均功率等于峰值功率乘以占空比。
这个公式可以用来分析一些文献中的细节。

单位换算:
1s(秒)=1,000ms(毫秒)=1,000,000us(微秒)=1,000,000,000ns(纳秒)=….

以下开始正题:
中国的激光技术领先吗?在国际阵营中处于什么位置?

中国激光技术在国际上大体属于先进水平,与国内其他技术类似。当对手为全世界除中国以外的国家的时候:中国基本上没有多少激光技术是领先的。大多数激光领域领域我国都属于起步较晚,发展很快,正在追赶世界先进水平和达到世界先进水平之中。所以,对于有人说,他专业或他同学专业是激光的,读硕或者读博中,裤衩白得不能再白。那我告诉你,他的话绝对是真的。只是你别忘了,在这种比较中,中国科技人员等于是枪挑地球技术大联盟。大部分国家(欧洲),在整个激光上一般也就一两个门类领域有专长。你就是换这个世界上最能打外星人的美帝上,面对除美帝自己之外的地球技术大联盟。美国至少80%的激光领域不能说是最强的。

如果把激光技术世界划为美、俄、欧、日、中5大区域。中国以前基本应该是排第4-5名。最近来看很可能已经到第3。我个人认为,几大技术集团中,美国当之无愧的最强,美国之外最强在欧洲,其次是俄日中。我认为中日现在正在争老三的位置。

上述的比较是全部激光技术,包括民用工业激光、消费业激光产品(甚至包括激光核聚变)。本主题是讨论军用激光技术。那么中国军用激光技术现在在什么水平?
目前来看,军用武器级激光技术的排序,基本是美、欧、中、俄、日。如果算单个国家,美国第一,中国恐怕现在已经是老二,即便现在不是,在5年里也必然是老二。而且中国极有可能在很短的时间里,在战术激光武器的实用化上,就领先美国。为什么,本文看完,大家就会有一个准确的认识。当然美国很强,中国只在几个技术领域点上有优势。美国在多个技术领域都有优势,整体水平都高。但是不得不说,美国的技术优势真是用钱烧出来的,不过看起来一些领域上的钱。美国是白烧了。
关于俄罗斯,可以说俄罗斯继承的前苏联的优势真的很大。只是这十多年,感觉到俄罗斯除了老本还是老本。至于材料和电子强国日本。有些领域真的不错。但是由于军用激光器的一些特殊性。明显感到日本已经落后。
中国激光技术有一些优势,比如光学晶体,武器级激光器大多和材料有关,比如稀土。现在的高能武器级激光器,核心的Nd:YAG、Nd:GGG、Yd:YAG等材料。都是稀土材料为关键特性的。有些技术也是中国的优势区,比如激光陶瓷材料、光学玻璃。在21世纪之前,中国的加工技术、晶体生长、材料分析、计算机技术还比较落后。中国的材料上有一些优势也利用不起来。只是光学初级产品的出口基地。但是随着时代的进步,技术随着国力的变强。今天中国的激光光学材料以及武器技术的周边成套的技术储备和支持(注意这个周边配套技术,稍后大家会明白是什么)。除了那个空前强大的美国,和“联合作战”并能获取美国武器技术套件的欧洲。我实在找不出理由,把任何一个单一国家放在中国之前。

所以,你说中国军用激光技术是先进还是落后呢。

关于激光核聚变研究,是否代表军用激光技术领先?

激光核聚变研究的技术指标,不能代表军用武器级激光技术领先,但是激光核聚变推动了一系列有关高能激光的基础技术,包括激光材料新技术、激光体制技术、激光驱动激励技术、激光功率合成技术、冷却技术、高压强电技术等等。特别说明,激光核聚变所说的动不动就GW,TW的功率,由于激光脉冲宽度的过短问题(飞秒)。因为平均功率和时间成反比,所以激光核聚变超高的峰值功率,实际并不等于平均功率大。激光核聚变的很多指标与军用激光武器的需求有较大差异。拿激光核聚变的成绩来说军用激光技术的先进是没道理的。不专业的。

激光武器的用途到底是什么?针对什么样的目标?和笔者之前谈论的网络化防空中先进远程防空导弹之间的关系是什么?

目前激光武器主要是防御武器,用来破坏光电探测器、硬杀导弹和飞机。激光武器并不是合适的攻击武器。而且激光武器是直射武器,受地球曲率和大气的影响。大气底层远距作战并不现实,大气底层,一般激光也就是15km上限。更远的距离,应该主要是高空和太空作战。美国ABL机载激光武器,是拦截上升段的导弹的。也避开了底层大气的问题。
所以,激光武器不能替代远程防空导弹。先进远程防空导弹的攻击范围在150-400km,特别是在网络中心战体系中,对远程中低空的目标有巨大的压制作用。而激光武器只是近程拦截。在现有武器系统中替代的是舰载的密集阵,陆军的高炮、近距防空导弹等。
激光防空武器主要攻击的目标,包括各种飞机,导弹、火箭弹等等。早期激光雷达也作为反隐身雷达的一种。激光雷达是靠光学原理实现隐身探测的。所以他可以跟踪和工具隐身战机,前提是对方在激光雷达的作用范围内。

中国战术激光武器的性能指标、类型、载台等等?中国战术激光武器到底是实验室中的原理机,还是即将走向战场的工程装备?

这里种类仅提大家有兴趣的战术激光防空武器。已知国内(中国)在发展的武器平台包括车载、舰载、机载平台。
车载的激光武器:
在一篇《Nd:GGG固体热容激光晶体材料及生长技术的研究》博士论文(08年)中提到:我国目标在2015年前,完成平均功率10KW的车载固体热容激光武器的技术演示和评估。目标在2015-2020年前,完成平均功率100KW的车载固体热容激光武器的技术演示和评估。我手上从公开文献中找到直接与车载激光有关的论文超过7篇(只统计关于国内的车载激光武器的)。其中光内部结构适用于车载方舱以及其他的技术处理细节,就有3篇文献提到。

舰载激光:
《一种舰载激光武器系统模型研究》发表在06年的《指挥控制与仿真》,这里面提到相当多对舰载激光武器有关的技术指标。部分数据综合后来的信息,已经更新。我手上拥有的公开文献直接涉及他的超过8篇。
关于舰载激光武器系统的指标,详见
http://lt.cjdby.net/thread-1481706-1-5.html
下面这个讨论的内容已经证实就是国内舰载激光器的运作原理和方向
http://lt.cjdby.net/thread-1069958-1-1.html

机载激光:
机载激光武器分两种,一种是战略反导,一种是战术反导。前者代表是美国ABL,后者是F35等机用的战术激光吊舱。我这里例举三篇来说明:
《基于HLA的机载激光武器仿真系统设计》是西北工业大学,航天学院基于HLA的仿真系统,模拟的是美国ABL飞机对导弹的攻击。本身并没有说太多国内的事,看起来像仅仅研究战略导弹的防御问题。我只所以把这篇拿出来,一个很重要的原因是,此文研究的内容多少年前就研究过了:十多年前,美国刚宣布ABL研制的时候,相关的研究已经起步。集中在几个航天院内。用到HLA软件(这种软件在系统顶层设计研究里面经常看到),文内特别提到对激光器部分的细节还要研究加强。考虑到西工大的航空背景。本文更象目的是研究大型机载激光武器。最近非常奇怪的,在很短一段时间(1年多),出了多篇泛谈ABL级别机载激光武器的文章,所著单位不少是业内一流研制。这种现象非常类似当年舰载有源相控阵上马前的景象(别忘了,ABL的激光是中国激光业内早就不看好的技术,我激光入门就是06年虚幻上当头一砖老大点拨并告知ABL的技术方案,在中国专家眼里认为有巨大缺陷)。我认为有极大的可能,就是围绕Y20的激光反导系统的整个顶层设计已经开始。这是不下于预警机的大事大系统。
《机载战术激光武器关键技术探讨》里面通篇介绍美国的东西,本没啥可看。但是提到一种非常奇怪的战术激光系统设计需求,从全文预期来看是我们的,这种战术激光系统射程是5-80km。这个指标非常奇怪。美国的战术激光,包括运输机(C130)上的,基本就是15km射程最大。剩下的就是ABL了,那是几百KM级别的反导。80km的指标,应该是高空使用,但这个射程反战略导弹根本是玩笑(考虑激光载台的位置和导弹的位置)。加上文章的定义,这种激光器就是战术用途。据此我怀疑这就是我期待已久的Y8/Y9的中国版战术激光反导系统信息。我认为这种武器80km主要是对B2等机的。还有可能是为预警机的前置巡逻提供护航。
《机载定向激光红外对抗技术及仿真研究》空军工程大学的文章,里面提到的是一种二氧化碳大功率激光器。从激光器的指标来看(功率、激光器波段倒推的激光器体积等指标),这玩意体积做不成战机吊舱,只可能装在Y8/Y9上。所以这篇应该是上一文献的旁证。

由上述我给出的信息,大家应该发现中国激光武器已经全面走出实验室,走向具体的工程应用。我现在可以明确表态。中国各种战术激光武器的当前进展程度:

1 车载战术激光武器已经进入使用的战术评估阶段。功率方面90%的可能性,不小于甚至远大于美国明年进入部队服役的波音的平均功率10kw车载固体热容激光武器。稍后我文献细节分析会论证这点。

2 舰载战术激光器,已经再研,考虑到一些问题,预计在2015-2017年间上舰部署(可能先上实验舰,未必赶上055进度,这个激光器是全国产航母标配)。这个已经讨论很多了。
舰载的功率,我之前有篇帖子(已经给出链接)写了,请大家注意200kw以上的功率是估算。

3 机载激光武器,无论是远程激光反导,还是战术激光防空。中国都已经在考虑。但是否进入完全的工程研制立项,还需要进一步确认。可信的估计至少Y8/Y9战术激光武器平台是近期内大概率事件,预计在2017年之后会开始曝光(也许2015年就会看到了)。


激光武器指标怎么看?和国外美国计划中的先进装备比技术指标到底如何?中国的激光武器计划是山寨美国的产品吗?有什么自己的特色?

要搞清楚中国战术激光武器的性能指标。而且这些指标都不会明确的公开,你必须有足够的知识,揭秘隐藏在文献信息后面的真相。作为技术派科技军迷,这是基本功。11年2月,我曾发过一篇帖子《[手抖冒冷汗的资料贴]某舰载激光反导武器研究ps个人觉得此文掩饰很好但仍有泄密嫌疑了》地址http://lt.cjdby.net/thread-1069958-1-1.html。经过一段时间的研究。可以确认本文所涉及的细节信息就是中国特色的战术激光武器的总体战技需求。这个激光器,基本是中国第一代实战型的战术激光基型。基本上你可以在我给出的资料的都找到它的影子。所以分析这篇文章所透露的信息,就是打开中国战术激光武器神秘面纱的一把钥匙。

这篇文章里面透露了如下信息:
1)        激光器类型高功率气动CO2激光器。
2)        激光器工作在,几百Hz的重复频率。
3)        高能单脉冲,单脉冲能量为千焦耳以上(焦耳简写J)。
4)        每个脉冲的脉宽为亚毫秒。
5)        激光器的平均功率需要达到100kw以上才实用。
6)        这种激光器击落目标仅需要几十个激光脉冲,考虑到激光器几百Hz的频率(一秒钟几百次脉冲射击),也就是远不到1秒时间就能击落对手。不需要复杂的光电跟踪。
7)        跟踪形成开环控制,射击形成光弹幕。简单而言就是光版的金属风暴。

一切都从这几点开始。
这里面透露了很多关键信息。首先就是气动CO2激光器。熟悉美国高能激光技术发展的人看到这里,会马上提出一个问号?CO2二氧化碳激光器?不是美国放弃作为军用战术激光武器的技术了吗?中国怎么选择这样的激光器?

没错,中国现行采用的三军通用激光武器的核心技术,不是跟随美帝走固体热容激光器路线,而是走了美国在上世纪70年代末就放弃掉的CO2激光器。这里简要介绍一下历史背景:上世纪70年代末,美军在研究激光反导的时候,最开始一选就选中了CO2激光器,准确的说,美国当年的技术方案叫做,高能燃烧激励连续波CO2激光器,这种激光器工作方式是连续波激光,采用的是化学能激励的方式(非电能)。在当年CO2是最有希望反导的大功率激光技术。但是因为连续波烧传空气的电离问题。加上当时电子技术的落后,跟踪系统的不成熟。导致美国并没有急于发展部署这种武器。后来美国有公司提出HF激光器,能提供更小的波长3.8um,这种波长比CO2激光器的10.6um更合适在海面使用。所以美军果断的放弃CO2激光器。这种激光器也就一直再没进入美帝的法眼。
折腾多年之后,HF化学武器激光仍然因为连续波出光的种种问题,最终淡出了美帝的视野。美国又选择了固体热容激光器,作为了美军未来激光防空武器的发展方向。这种激光器波长更短大约1.06um。在海面据说有更好的传输特性。自此,美国走在另外一条技术路线上,这条技术路线会给美国带来什么,稍后再说。

看官们要说了,美国既然认为CO2激光器的10.6um的波长不合适反导,而1.06um才合适。那么美帝是带路党眼中的技术神话。所以凡和美帝不一样的技术,就是垃圾。这里,土鸡不予辩驳。
其实技术上是这样,10.6um的激光波长,是红外波长,能量容易被大气吸收,但不容易发生折射(烟雾)。而1.06um的激光波长,能量不容易被大气吸收,但容易发生折射(烟雾)。早期CO2激光器被美帝放弃,很大一部分原因是CO2激光器工作在连续波上。引发大气电离,大量的能量被消耗在电离上了,远距的能量消耗大。
但是随着技术的发展,现在的CO2激光器。基本不采用连续波方式,而是采用电激励的脉冲模式。这样,空气被电离导致能量大量被吸收的问题弱化。反而1.06um的铷玻璃激光器,因为怕烟雾干扰,反而使用有局限。假设场景,2枚导弹同一方向攻击过来,拦截系统拦截引爆了第一枚导弹后,因为无法爆炸烟雾的干扰,无法马上拦截第二枚。
所以,我们的技术专家(包括老毛子的),并不认为10.6um的CO2军用激光器比1.06um铷玻璃激光器差。而且在已经在坦克激光测距机上证实了(10.6um的更好用,1.06um的在有烟的战场上工作不正常)。

现在大家明白了吗?中国正在工程化部署的激光武器系统,完全和美国不是一个技术路线上。所以山寨美国,绝无可能。PS美国也有同类激光器,有些指标非常好,但未进入美国军用激光武器视野。而且,中国在铷玻璃(1.06um,准确叫Nd:YAG激光器)固体热容激光器领域,并不比美国落后太多,大约差距是3-5年。

所以还要告诉大家一个秘密,中国同步在发展固体热容激光器。只是目前的武器工程化的信息显示,还没完全如CO2激光器一样全面展开。进度差估计是5-7年,未来你完全会看到两种特性的激光武器同时出现在战场。

不知道大家看懂没有,再简单说一下,美国十多年前开始彻底把激光武器的赌注压在固体热容激光器上。而中国考虑到激光技术相对美国的落后,采取了两手准备。一手是继续发展大功率的先进CO2激光器作为中国主战装备,快速装备,力求美国大规模开始部署热容激光武器之后不久。中国至少有同样的防空激光装备可用。另外一手准备是,继续跟随美国发展先进固体热容激光器。

然而这十多年里,美国在固体热容激光武器的技术路线上遇到了一系列技术障碍,部分原先看好的技术。发展缓慢,或者做了“成功”的技术演示之后,就成了技术储备。举例来说,陆军车载战术激光防空武器,应该在2007年就进行100kw级别的战术评估。预计2010年之后就服役了。而实际情况是,在做了“成功”的技术演示之后(能量基本达到预期)。美军却没有选择发展下去,进而选择了另一家产品,也就是今天新闻里提到的波音的薄片固体热容激光器。原本计划是100kw的,但实际做出来的还是10kw,这基本等于美帝十年原地踏步(2000-2002年美国就演示了10kw的固容激光器)。而根据我之前给出的资料,中国车载10kw的固体热容激光器,必须在2015年完成项目的技术评估测试。并且开始准备下一代车载100kw的固体热容激光器演示。也就是说,按计划,今年就已经有10kw的固体热容激光器的车载系统可以开始技术评估了。大家也许说,那不是计划吗?你土鸡怎么能确定一个博士论文中的计划就实施了呢?原因很简单,土鸡一直在跟踪热容激光器的所有信息,和所有的关键器件的国内研制进展。10kw平均功率的固体热容的激光器的核心器件信息,早就公开了几年了。就在不到一个月前,中国科学院报道上海已经突破100kw固体热容激光器的核心器件。明白了吗?2015-2020年的100kw固容激光器演示计划绝对不是吹牛。

所以大家发现没有,中国本着保守的技术路线的两手技术准备,随着中国实力的腾飞已经变成了两手都硬。将来必然变成两手都要有。美国自己则困死在高端技术路线上(高端技术代表高风险)。这恐怕是连中国激光人都想不到的戏剧化进步。按我的研究发现,中国已经在陆海空全面工程化第一代实用性高功率CO2脉冲激光器。美国却还步履阑珊。不要几年时间,中国将是世界上第一只大规模部署战术激光防空武器的国家。而且实用化,将远超过美帝的固体热容激光器。

其实,这里面带出来可讲的技术信息很多(8年收集激光武器的论文,土鸡不是白啃的)。我后面慢慢补吧。

话说回来。这里我提到一个判断,大家可能会奇怪,凭啥说中国武器级CO2激光器的实用化。将远超美帝的军用固体热容激光器呢?要知道,CO2激光器是公认的老技术了,而热容激光器,是高能激光器的未来之星。拥有很多新特性!土鸡这话到底是盲目自吹的瞎说,还是有真凭实据?是不是忽悠广大爱国军迷?

我土鸡非常郑重负责的告诉你,这里面当然有原因,这得从固体热容激光技术和CO2激光技术的特性,甚至高能激光技术基本原理和应用问题说开去。
详细了解固体热容激光器和气动CO2激光器。请大家谷歌百度。这里面技术细节和特点太多。我没时间复述。我要写在本文里面的是一般文章不会明说的知识点或信息点。

首先大家都知道激光武器耗能大。多大呢?有说一个城市电量的,有说储能很难的。稍后土鸡会专门讲战术激光武器的能源装置。这里先讲另外一个问题。就是散热问题。

激光是受到特殊的外界激励。让特殊的物质产生能量跃迁,受激而发光。这就是激光名词的来源。也就是说首先要有外部的能源激励。其实激励有很多种,有化学能激励,燃烧激励,热激励,核激励,电激励等。现在最看好的实用的是电激励。基本上这种激励才能容易生成周期性的脉冲激光。

激光出光,需要消耗大量能量。特别是用电激励的前提下。但一般电能不能完全转化为光能。而是大部分变成了热能浪费掉了。这个浪费有多大?一般而言激光系统出光的功率与输入能源之比大约是1%-20%。也就是说输入100份能量,其中80-99份都变成热。其他才是光。
所以研发高能激光系统,第一件事就是解决散热。并提高激光出光效率。

这里有个细节必须说清楚。前面所说的固体热容激光器,实际又分两大类。一种是光学玻璃,一种是光学晶体。他们基本都是YAG激光器(Nd:YAG,Nd:GGG,Yd:YAG)。只是一个靠闪光灯激励,一个靠半导体LD进行抽运。前者显示也比较大,有寿命问题,后者才是大家追逐的技术方向。美国十多年前的10KW的固体热容激光器,其实也是玻璃为主,在2003-2004年才开始用LD板条。

说到热容激光器,就必须说以前的高能激光是怎么热管理的。化学能不说了,就是燃烧循环排热。那个因为不能做脉冲模式不得已放弃了。

早期的YAG激光器,如果不控制好废热就会烧坏光学晶体。导致要么是单脉冲输出(很慢的频率,大概数秒到几十秒一个脉冲),要么就用水冷排热。但是有一个问题,水冷散热,导致系统非常复杂笨重,也不好管理维护,还非常容易出问题。所以有人提出热容管理,就是放热容量管理的激光运行模式。简单来说,就是打一些高能脉冲,这时热量还没上来到一定的阀值之前。就让系统缓一下,让热散去。然后再发射高能脉冲,再休息散热,如此循环。说白了,就是打一下停一会,打一下,停一会,来保证热量不超出光学晶体的最大承受极限。
这样就避免了,巨大的散热冷却系统对激光器拖累。

其实大家看到这里明白一件事没有,热容激光器的核心问题不在最大功率上,因为假设出光已经确保打掉第一个目标了。热容激光器的真正问题,还是在打完第一波高能激光脉冲之后,什么时候,才能开打第二波的脉冲。过去十年间,美帝的固体热容激光器,包括几个功率极有潜力,且也以高昂代价证明自己可以做到的高能固体热容激光技术。最终遭遇滑铁卢的根本原因(招标惨败)。大家可能不大清楚这个间隔有多大,根据大陆激光专业的情报显示,出光功率最大的那个技术方案,恢复发射的周期长达10多分钟!也就是说出光10-30s(实际也没做到或很勉强),然后休息10分钟。大家知道我为啥之前给美帝的“成功”打引号了吧。

当然美帝的军人又不是傻子。非常明白这意味着什么。最终果断的选择了波音,而今天的新闻,显示的仍然是没达到100kw的平均功率,还是10kw,十年前的指标。知道当年把兔子吓得尿裤子的100kw技术演示的时间节点是哪年吗?2007年。

其实固体热容激光器想法是好的,但是事情没那么简单。不简单在哪里?就在热容模式管理的热容量上。虽然十多年前大家预计,热容的管理的潜力绝对可以实现连续的射击。但悲催的技术现实是:解决了激光器的峰值功率,就解决不了散热问题。散热问题解决不好,就没法连续射击。美国的战术激光武器迟迟不能服役,和能耗以及最大功率关系不多。基本上主要是没法连续开火呀。

大家可以想象美国的选错了技术方向,给中国带来多大的机会。很多人不太清楚气动CO2激光器的特性。他的一个特点,就是容易实现高功率输出激光的同时,散热的问题容易解决:那就是让气体流动起来,然后搞个散热换能器就一切OK了。所以,大家要明白,当土鸡某天,看到文献中和某型号同类的CO2高能激光器,嘟嘟嘟,用几百Hz的频率,打了连续5分钟的高能激光脉冲,然后停机专门测得CO2气体升温不到35度时的那个泪奔呀。关键是这个温升的剩余潜力呀。
在哈工大《多目标群激光反导优化研究》的硕士论文中,曾提到仿真15批次的连续拦截(两个不同目标打击的出光间隔不到1秒)。那一刻,我第一时间想到的就是独孤九剑中的破器式!在金庸的小说里面,那是神话,没想到在现实中,这尽然是如此实在的现实!

美帝你的固体热容激光器,技术上再先进(和CO2不是一个时代的技术),单次输出功率再大。但你有本事开机连续打5个以上的目标吗?咱的CO2虽然技术相对落后。但是持续火力好呀。真个不怕饱和攻击的,你行吗?

说完热容激光武器和CO2激光器的优劣。

回过头说说激光武器的能耗吧。

很多人认为激光武器最大的问题是能量。如何解决能源的问题,把很多人都吓到了。其实我想说的是,其实对于激光武器而言能量不是问题,难的是电源(电激励设备)的设计问题。这个电源有很多细节特点。

关于激光器的能耗,其实没大家想的那么大,电源也没那么占体积空间。也不是那么难。

宏观分析,我们需要一台平均功率高达100kw的激光器,需要多少能量呢?根据CO2激光器的电光转换效率为10-20%(理论上可达30-40%的转换效率,国内报道最大是25%)。可信的数据可以为20%。也就是说平均功率高达100kw的激光器,需要500-1000kw的平均输入功率。这个功率难吗?

土鸡告诉你:没那么恐怖!大家转过身去看看现在的相控阵雷达(特别是有源)的平均功率就清楚了。几百千瓦是常事。上MW也不稀奇。美国SPY-1D的光行波管功率就是1.2MW到2MW。M1坦克的燃气轮机的输出功率,就有1MW,那才多大的体积?我们的电厂用燃气轮机,50MW到380MW都有,有人会说这指标是峰值功率吗?

雷达用的柴油机发电机。都能提供几百KW的能量。大家明白没。其实100kw的战术激光器,其能量消耗也就是500kw到1MW,用不着一个城市那么大,拖几台大功率柴油发电机或者几台小型燃气轮机也就足够。代价无非就是动静大点。关键是,你怕这个动静吗?其实话说回来,美帝确实也分析考虑过用锂电池组加电容加小型发电机的模式作为热容激光器的电源,整个电源设备也不过一吨多,一个多立方米的体积罢了(记忆)。

关于战术防空的激光器,总消耗能量不是不能解决。关键问题不在这里。而在于解决那个峰值功率的问题上。

从前所述的战术要求中的CO2激光武器的特点如下:
1)        脉宽亚微秒(几百纳秒)
2)        单脉冲1000J
3)        重复频率几百Hz
4)        平均功率100kw以上

通过按一开始我介绍的平均功率的公式,我们可以推算出瞬间功率的要求。
假设激光发射脉宽为500ns(亚毫秒)。CO2激光器的重复频率为100hz(为啥我不解释)。
那么占空比大约0.00005。
占空比的计算公式为5ns/(1/100)=0.00005
也就是说峰值功率=100kw/0.00005=2,000,000,000W=2000MW=2GW
说明单个激光脉冲有2GW的瞬间能量,单个脉冲做功大约为2GW*500ns=1000J

别忘了,这2GW的瞬间脉冲的能量是出光能量。真正的输入功率至少是要这个能量的5-10倍(忘了吗?输入的电激励,能量80-90%都变成热能了)。
也就是电源瞬间的脉冲功率要达到10-20GW。这才是高功率脉冲激光真正的电源难的问题。

也就是说,要研制的电激励电源,可以做到输入500kw-1MW的平均功率(假设需要多台M1级别的1MW功率的燃气涡轮发电机给这个激励电源提供动力,机械能到电能有转换损失)。然后可以以几百ns的电激励脉冲宽度输出10-20GW的高质量稳定重复频率为100hz的高能脉冲信号。

看起来是不是很吓人?哦别被这个指标吓着了,对于某些技术国家(包括某些欧洲国家),这确实是有点技术挑战,但你别忘了,这是在中国。你知道同类的这类电源有多少科研项目需要吗?从激光核聚变,同步辐射装置,飞秒激光器,核工业,再到超宽带反隐身雷达。这种瞬间功率超10GW(40-100GW的都在做),脉宽只有纳秒级的更高频率的高功率脉冲电源。土共都研制至少几十台这种电源了(工程经验绝对丰富,恐怕除了老美,也就中国这类电源需求最多,这个和中国基础科研的门类齐全关系很大。所以欧洲单一国家、日本、老毛我们都可以不放在眼里)。这个的差别主要在脉宽稍微大一点,不需要用雪崩二极管,用差的多的旋转火花塞就好了。

其实前面故意土鸡把技术说错了一点,专业的人会笑的,那就是用坦克燃气涡轮机来提供能源,这么说其实是为了方便大家理解。其实这种电源有专业的名词,那就是强电磁脉冲发电机。这玩意也不大。在一篇《大功率TEACO_2激光器的电磁辐射测试及屏蔽方舱设计》的文献中提到。他们考虑的方舱的电磁屏蔽电磁辐射的兼容的解决中,因为方舱的激光发射望远镜的开口,以及方舱内的旋转火花塞(用于产生亚微秒的高能脉宽)的电磁信号。导致无法完全杜绝电磁污染问题…看到了没?激光器电源和美帝的车载激光器一样,都做进一个方舱里了。说明也就是几个立方米的几百上千KG的问题(我瞎估的)。

其实这种特殊需求的电源,是土鸡管窥很多高精尖技术项目的突破口。国家对很多直接核心技术的指标是严格保密的。但是这些周边技术系统,却是最佳的情报信息来源。你通过技术分析,很容易了解当前的技术进展。发展程度。

举例来说,关于这个激光武器的电源。便有两篇重要的有关文献,可以让我们管窥国内的技术一二。一篇是09年6月长春光机所的《大功率TEACO_2激光器的脉冲激励电源》,另一篇是也是他们发表的《100kJ级多路强电脉冲发生装置的同步精度技术研究》,后者发表在10年12月。前篇阐述了一个重复频率400Hz,脉宽数百纳秒,峰值功率大于1GW,平均功率大于220KW的CO2激光器电源。我们从之前的公式,可以马上计算出占空比:
220kW/1GW=0.00022。通过重复频率400Hz和占空比,可以得到脉宽为1/400*0.00022=550ns
通过上述参数,马上可以得到单脉冲的输入电功率为550J(1GW*550ns),通过CO2电光能量转换比例(10-20%),可以得到,这个文献中描述的激光器的出光在55-110J/单脉冲之间。是我们需要的TEA CO2激光器功率的1/10。电激励器的平均功率220KW,那么激光器的平均功率大约可以做到22-44KW之间,比我们的想的要小。
很多人看到这里,会说土鸡你忽悠我,你说的这种激光器没你之前说的性能那么好。我只能这么回答:这篇文献说的技术是发展06-07年的技术。这种TEA CO2的大功率激光器,真正发展也就是10多年的时间。单脉冲100J已经很大了。在国内也是在研,长春光机所的TEA CO2不是以单脉冲大功率为主,而是高平均功率。单脉冲大功率的CO2激光器是中科院电工所和华中突破的。而那篇给我参数启发的舰载激光反导武器,就是华中写的。

其实大家别急,第二篇10年12月的文献,透露出的电源系统才叫恐怖。长春光机所在发展100KJ级别多路强电脉冲发生器。里面的行文明确说,为了给未来单脉冲1000J级别大功率激光器提供电激励注入能量。居然在研发10-100kj的能量注入系统。按照CO2激光器10-20%的转换功率。你没搞错,至少单脉冲输入后能产生1-2KJ的激光脉冲(10KJ注入),如果是100KJ的输入系统,至少是单脉冲10-20KJ的激光输出,非常恐怖的脉冲能量(稍后解读)。而文中,谈论的是3台50kj的强电脉设备联网,同步偏移10ns(意味着脉宽肯定亚微米级别,就是我们要找的激光系统能源)。不过文章中另外一句更为吓人。我直接傻掉了,这个电源同步技术研究,是为了将几十台这种50kj的电源联网……

所以,我绝对相信那个哈工大硕士生在11年6月发表《基于改进智能优化算法的多目标激光反导系统动态决策优化》中的那段与整个文章风格严重不符合,显得异常扎眼的话:军用超远距2.2MW功率的固体激光雷达。这个2.2MW绝对是平均功率。因为上面这种联网式的超级电源系统。预示着这个超级玩意存在的可能性如此之大。相关讨论详见http://lt.cjdby.net/thread-1480781-1-1.html

让我不禁的去翻美军2010-2011年间谴责中国使用激光武器照射卫星的新闻。我又想起一件事,就是十多年前,魔鬼骑士089给我上卫星激光对抗科普的时候,曾提到,美国已经在卫星上加入光学传感器眼帘,能在亚ms级别,阻断地面激光能量的照射,保护星载光学传感器。也就是说,传统的低能量的脉冲激光武器不可能对美国的卫星进行有效的伤害。而且中国早就用激光照射美军卫星N年了。为啥2010-2011年美国突然那么激动?我开始明白:肯定是一种极大功率能量激光脉冲的激光武器,才有能力毁伤具备先进眼帘的保护的卫星系统。我相信,美国在30000km同步轨道高度的天基长波红外预警卫星真的不安全了…..
以上这两段文字纯属YY,请大家有保留的阅读。

现在是22日3:10了,论坛上苦熬的兄弟们都急死了。今天我得尽快收尾了。这里我还要在说一个话题:

就是几十J到几百J的能量激光脉冲能作什么?

我记得国防科大一片文献中的单脉冲40J,总功率4KJ的激光器如下威力。单脉冲40J,脉宽长(0.6ms是本文所说CO2激光器的1000倍),脉冲频率4Hz,总功率4KJ。照射1.5 CM厚的铝块40s左右。1基本每次都完全击穿铝块,2,4-6个脉冲之后,表面已经融化,3,之后的脉冲,可以看到精彩的火花四溅。

大家可以考虑一下,单脉冲超过1000J的光脉冲打到导弹上的情景。哦对了,其实有资料表明,国产激光防空武器考虑的单脉冲能量其实是5000J/脉冲。看到那个100kj的强电脉冲装置的时候,我知道这个指标不是梦。

关于1000J大家不知道它的威力。一个7.62mm口径的子弹9g,速度假设是750m/s,那么所具备的动能是5062.5J,这样的子弹打中导弹或飞机,足够严重伤害他们。在文献中提到需要几十个1000J的脉冲,硬杀击落导弹,也就是输出几十KJ能量到导弹上,从计算可知,这种能量,恐怕不弱于20mm口径的密集阵炮弹(弹头重约130g)。

美国的固体热容激光器,报道中最大的单脉冲输出功率在660J左右。因为单脉冲能量小,需要累积到破坏的能量需要更长时间。会造成跟踪系统的复杂。

        ………困了

现在必须暂时收笔了,还有不少东西没分享,特别是国内固体热容激光的进展。其他改天说吧。

注意,转贴请保留全部文字。
LZ辛苦了
慢慢看
终于来了
l留名 慢慢看




大大辛苦了,好好休息吧



大大辛苦了,好好休息吧
楼主辛苦....学习中......
千呼万唤屎出来
先顶,后撸,再看?
等了大半夜,先顶再说,楼主辛苦。
真是挺多的,辛苦了
頂一個


深夜福利!!!收藏了!!!   激光!!!!!!!!!

(深夜中两眼兴奋激动地冒光ing,简称激光  ^_^||)

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(深夜中两眼兴奋激动地冒光ing,简称激光  ^_^||)
总算等来了,楼主应该在那个帖子说明一下
辛苦了
我去看的好辛苦啊对这些不多了解
技术贴,留名
等着了
楼主威武,博览群书.................“这个电源同步技术研究,是为了将几十台这种50kj的电源联网……”.......让人浮想联翩
lz辛苦,先顶后看
兔子的红眼病终于。。。病入膏肓了。。。看谁谁挂
有不少夜猫
一环留影,明早再仔细拜读。
支持一下,楼主辛苦了,
哈哈,楼主真贴出来了!
好长,收藏了,看了半天不甚了解只能慢慢学习了,楼主辛苦了。
楼主大作,码那么多字不容易啊,膜拜。
啧啧,不容易......辛苦咯...
学前班小鸟 发表于 2012-10-22 04:23
好长,收藏了,看了半天不甚了解只能慢慢学习了,楼主辛苦了。
不明白的细节,你说出来,我会尽力解释
lz不容易啊。支持一下。
终于来了!利用时差优势在一环占座收藏,然后再看!

遥祝祖国在各个领域都乘风破浪啊!


时差党首页留名, 感谢楼主

时差党首页留名, 感谢楼主
一环刘明,看了HKC
LZ辛苦!!!
终于等来了!
小白一只,先顶后看~~~~~
没这么靠前过,目测会火阿。明天再研究,楼主辛苦
终于来了,一环留名啊
楼主估计自由电子激光武器化未来的前景如何
不错,拜读了,感觉还是没有写完。希望能看到b篇。
不错,看完了接着复习去。
等一晚上了 复制来办公室看
好吧慢慢看,
不错!不过不懂术语…