解放军有哪些看似很土,实则战斗力爆表或异常实用的装备?(1)

高能激光武器是发射激光束直接毁伤军事目标的新概念武器。近几年来,美国高能激光武器的研制取得了突破性进展,其机载激光器即将投入实战。据预测,从2006年到2025年间,美国的机载、车载、舰载、地基、天基五大类平台的高能激光武器将陆续进入实战部署阶段,主要用于毁伤导弹、飞机、卫星等空中目标。高能激光武器以光速传输电磁能,导弹、飞机、卫星等超音速运动目标与光速相比近似于静止目标,因此在毁伤目标时无需计算提前量,瞬间即中。高能激光武器主要依靠红外探测器捕捉、跟踪目标,作战过程不受电磁波干扰,防御方难以利用电磁干扰手段降低其命中目标的概率。高能激光武器发射时无后坐力,转移火力快,可在360°范围内调整火力,击中一个目标后只需调整一下角度即可攻击另一个目标,从而能在短时间内大批毁伤空中目标。不难看出,高能激光武器投入实战后,将导致毁伤空中目标方式的革命性变革,人们将不得不面对这一严酷的现实。搞清高能激光武器对空中目标的毁伤机理,对于防御激光武器是非常重要的。高能激光武器的破坏效应主要有热烧蚀破坏效应、激波破坏效应和辐射破坏效应。本文将对这三大破坏效应的毁伤机理进行初步分析,并探讨相应的防御途径或措施。 热烧蚀破坏效应 激光照射到目标上后,目标材料物质的电子由于吸收光能产生碰撞而转化为热能,使材料的温度由表及里迅速升高,当达到一定温度时材料被熔融甚至气化,由此形成的蒸气以极高的速度向外膨胀喷溅,同时冲刷带走熔融材料液滴或固态颗粒,从而在材料上造成凹坑甚至穿孔,这种效应称为热烧蚀破坏效应。热烧蚀破坏效应是激光武器最重要的毁伤手段。 1热烧蚀破坏效应的特性 实验表明,热烧蚀破坏效应与激光光源参数、外界环境参数和材料物质参数密切相关。 激光光源参数包括激光波长、功率密度、激光作用时间、激光束的时空结构(脉冲或连续波)等;外界环境可以是真空环境、各种大气环境和人工设计的具有易反射或易吸收功能的各种环境;材料物质的参数既包括材料的比热系数、热传导系数、热扩散系数、熔点等热物理性能参数,也包括材料的弹性模量、屈服强度、拉伸断裂强度等力学性能参数。这些参数的不同,将导致激光对材料的热烧蚀破坏效应的不同。1998年12月,南京理工大学通过精密的计算和严格试验完成了《激光武器的毁伤机理与防护技术》报告。根据这个技术报告,可以对激光的热烧蚀效应总结出以下若干重要结论: (1)在激光对材料的热烧蚀破坏过程中,材料表面温度与激光作用时间的平方根成正比,即激光对材料作用的时间越长,材料表面的温度越高。对于给定能量的脉冲激光,当增加功率密度时,缩短脉冲持续时间,则加热时间必然缩短,而材料表面的温度将会升高。也就是说,使用峰值功率高、持续时间短的脉冲激光可以更有效地对材料表面加热。但是,高功率脉冲激光与材料作用时,材料表面产生的等离子体的屏蔽作用对激光的烧蚀效果又有负面影响。 (2)激光对材料的热烧蚀破坏阈值既可用能量密度阈值描述,也可用功率密度阈值描述。在矩形短脉冲情况下,激光对给定材料破坏的能量密度阈值是一个常数,而功率密度阈值与脉宽成反比;在矩形长脉冲情况下,激光对给定材料的破坏能量密度阈值与脉宽的平方根成正比,而功率密度阈值与脉宽的平方根成反比。也就是说,短脉冲激光主要靠达到功率密度阈值对材料产生烧蚀破坏,长脉冲激光主要靠达到能量密度阈值对材料产生烧蚀破坏。 (3)不同的物质材料对激光的吸收能力和反射能力各不相同,反映这种能力的物理概念是材料对激光的吸收系数与反射系数。根据能量守恒定律,激光不能穿透的材料的反射系数与吸收系数之和为100%。激光对材料的热烧蚀破坏能力,与材料对激光的反射系数成反比,与材料对激光的吸收系数成正比。 (4)对于熔点相同的两种材料,当照射激光功率较小时,热传导系数较大的材料被烧熔所需时间较长,热传导系数较小的材料被烧熔所需时间较短;随着入射激光功率的逐步增大,材料在激光的作用下进行热传导的时间逐步缩短,两种材料被烧熔所需时间逐步接近;当辐射激光功率足够大时,材料在激光作用下来不及进行热量传导,两种材料被烧熔所需时间达到一致

未经允许不得转载:问答 » 解放军有哪些看似很土,实则战斗力爆表或异常实用的装备?