军用激光技术与激光武器论文讲解
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文献综述激光在军事武器中的应用研究2016年6月2日目录摘要 (1)1.绪论 (2)1.1引言 (2)1.2激光技术发展历程 (2)1.3激光技术在军事领域的应用的研究现状 (3)2.激光的基本特性 (4)2.1激光的概念 (4)2.2激光的特点 (4)2.3激光的产生 (5)3.激光技术在军事领域的应用 (6)3.1激光武器的分类 (6)3.2已装备的激光技术军事运用 (8)3.3激光武器的特点及局限 (12)展望 (13)参考文献 (14)激光在军事武器中的应用研究摘要随着人类文明和科技不断发展与进步,越来越多的科技被运用,许多技术被运用到军事领域上来,研制了许多的军事武器,高技术武器装备的研究更是带动了科技的不断进步,尤其是激光技术进步。
激光技术是人类20世纪60年代的重大科学技术成就之一,激光具有高亮度、高方向性、高单色性及相干性好的特点,尤其在现代军事的观测、监视、通信及武器系统方面的应用发挥了巨大作用。
现代军事侦察技术特别是卫星、遥感技术的发展,地球上空有千余颗各类侦察卫星和通信卫星,对世界各国进行着全方位、全频谱、全时、全维的侦察和探测。
激光技术用于军事,不仅可以提高现有常规武器的命中率,而且可为军队提供新型战术武器,从而大大增强军队在现代战争中的作战能力,其应用有激光雷达、激光测距、定向能激光武器、激光制导、激光通信、航空航天、电子对抗等方面,受到各大军事强国的重视,成为军事技术最活跃的一个领域。
关键词:激光技术,激光测量,激光通信,激光制导,激光武器1.绪论1.1引言随着高技术武器装备的问世并运用于局部战争,高技术局部战争便应运而生,并经历着由低级向高级的发展过程。
高技术局部战争以其鲜明的特征,标志着战争这个古老而又年轻的社会现象发展到了一个崭新的阶段。
第二次世界大战以来,由于霸权主义的争夺而导致的局部战争和武装冲突连绵不断,在新技术革命大潮的冲击下,科学技术得到了飞速发展。
军事高技术的兴起,使军队的武器装备发生了质的飞跃,一件件新式武器装备诞生了,一件件旧式武器装备被淘汰了。
战术激光武器的发展动向随着科技的飞速发展,激光武器已成为未来战争的重要利器。
其中,战术激光武器更是备受。
本文将详细阐述战术激光武器的发展动向。
激光武器的产生及研究现状激光武器是一种利用激光束打击目标的武器。
自1960年代激光技术问世以来,激光武器便成为科学家们的研究热点。
经过长时间的研究与发展,激光武器已逐渐走向成熟,并开始在军事领域得到广泛应用。
战术激光武器的发展历程技术原理战术激光武器主要利用高能激光束对敌方的人员、装备和指挥系统进行精确打击。
其技术原理是,通过激光器产生高能激光束,经光学系统聚焦后,形成极细的激光束,以光速传播,打击目标。
研究成果自20世纪70年代以来,各国纷纷投入激光武器的研究。
近年来,随着技术的进步,战术激光武器的性能也有了显著的提升。
例如,美国军方已成功研制出“激光轻武器计划”,该计划旨在将激光武器应用于实战,对敌方人员和装备进行精确打击。
战术激光武器的未来趋势提升打击能力未来,战术激光武器将不断提升打击能力,实现更远距离、更高精度、更短时间的打击。
通过改进激光武器的能效和可靠性,可有效提高其作战效能。
拓展应用领域除了军事领域,战术激光武器在民用领域也有着广泛的应用前景。
例如,激光武器可用于反恐、维稳、打击犯罪等领域。
同时,在灾害救援、无人机防御等领域,战术激光武器也有着巨大的潜力。
融入人工智能技术随着人工智能技术的发展,未来战术激光武器将更加智能化,能够自主识别目标、跟踪目标并自动发射激光进行打击。
这将大大提高战术激光武器的作战效率和精度,使其成为未来战争的重要利器。
战术激光武器作为激光武器的一个重要分支,正逐渐成为军事领域研究的热点。
本文详细阐述了战术激光武器的发展历程、现状和未来发展趋势。
可以看出,随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,战术激光武器的性能将得到进一步提升,并在未来战争和民用领域发挥越来越重要的作用。
让我们共同期待这一激动人心的未来!随着无人驾驶技术的迅速发展,无人机在军事领域的应用越来越广泛。
激光技术在海军的运用研究摘要:激光实为二十世纪一项重大发明,由于其具有集束性、强度强、频宽窄及同调性,使激光成为一项深具发展潜力之技术。
本文针对激光的特性,配合其它国家在激光科技上之发展,以本军现阶段的需求考虑,分成:攻击武器上之运用、惯性导引之应用、船模的流力实验之应用三方面,提供其可行性之参考。
一、前言在本刊第32卷第8期中个人所撰写之「激光及其国防上之用途」一文曾对于激光作一广泛性之介绍,并对于国防用途上曾经使用激光之相关设备与成效作一说明,个人进一步考虑激光的特性及其相关的应用技术,在本军之战备整备上可能之用途,提出下列建议以供参考。
二、攻击武器上之运用就其攻击能力及用途而言依激光功率可分为低能激光武器及高能激光武器。
低能激光武器已应用于杀伤人员、破坏侦察装备及光学器材,虽然它的激光功率不高,但已足以使人员失明、受伤、死亡或衣物起火而丧失战斗能力,同时亦可使夜视仪等光学器材失效。
而应用于人员致盲的用途上,亦有多项实战成果。
英国海军于1981年开始在舰艇上装载激光眩目武器,并于1982年的英阿福克兰群岛战役中发挥功效,使阿国空军的4B、A-4、MB339A飞机于接近英舰执行轰炸时,被激光眩目武器照射后造成飞机墬海,或因闪避而被己方炮火误中。
而前苏联海军舰艇也装载不少类似仪器,1987年于太平洋上曾对跟踪其舰队之美军飞机照射,使飞行员眩目而逃。
就高能激光武器而言,由于其功率较高,杀伤力更大,可用于攻击飞机、飞弹、坦克,甚至于可击落人造卫星。
1976年,美国陆军利用车载激光武器击落一架飞行高度约914米的飞行靶机,同年10月又击落了两架飞行高度约900米之无人架驶的直升机靶机。
又如美国空军于1983年曾利用激光二氧化碳击落响尾蛇飞弹,同年9月于模拟战机低空攻击军舰时,利用激光武器击落三架飞行靶机。
而利用激光武器攻击导弹及人造卫星的实验也达到相当的成效。
1978年美国陆军利用激光武器在1-2公里的距离内,击中飞行中的反坦克飞弹,使其裂成碎片。
激光在军事上的广泛应用激光作为人类认识世界和改造世界的武器,使得人类对大自然的认识和改造能力得到了提高,而且在科学技术、工农业生产、人类生活等领域引起了一次深刻的变革。
它使光学这个古老的科学分支变得面貌一新,在物理、化学、医学、军事等方面得到了广泛的应用,本文主要介绍激光在军事上的应用。
一、激光致盲武器激光致盲武器的射击对象是人眼以及光学和光电装置等目标。
它一般由激光器、精密瞄准跟踪系统、光束控制和发射系统组成。
激光器是激光武器的核心,用于产生起致盲作用的激光光束,如二氧化碳激光器,平均输出功率一般在1000~10000W之间;精密瞄准跟踪系统用于跟踪瞄准所要攻击的目标,引导激光束对准目标射击,如采用红外跟踪仪电视跟踪器或激光雷达等光电瞄准跟踪系统;光束控制和发射系统的作用是将激光束快速准确地聚焦到目标上,其主要部件是反射镜。
激光致盲武器与一般常规武器相比,具有高速、准确、灵活和抗干扰等独特优点。
它能以3×105km/s的速度射击目标,瞬发即中,几乎没有后坐力,变换方向迅速,射击频率高,可在短时间内对付多个目标。
它可准确瞄准某个方向,选择杀伤目标集中的位置,甚至射击目标上的某个部分或元器件,而对其他目标或周围环境没有破坏作用,并且抗干扰能力强,现有的电子干扰手段对它不起作用或影响很小。
激光致盲武器射击人眼,可造成暂时失明或永久性致盲,甚至使视网膜爆裂,眼底大面积出血。
激光致盲武器也可对光电系统和光电装置造成损伤,使其失去观测能力,它可使导弹导引头中的光电传感致盲,从而失去跟踪目标能力,使光电引信过早或不能引爆,从而使弹头失去杀伤作用。
在反坦克、反潜艇作战中,激光致盲武器也有很大的发展潜力。
坐在坦克里的敌人,全身都处在厚厚的铁甲的保护下,潜水艇则有很深的海水掩护,要杀伤他们不大容易,但只要对准潜望镜的入口发射激光,它沿着潜望镜的光路进入,就会把用潜望镜观察外界情况的指挥员的眼睛损伤。
二、激光制导炸弹激光制导炸弹主要由导引头、战斗部和尾翼三大部分组成。
武器系统中的高能激光技术应用研究在当今的军事领域,科技的飞速发展不断推动着武器系统的革新,高能激光技术便是其中一项引人瞩目的创新成果。
这种技术凭借其独特的性能和优势,在武器系统中得到了越来越广泛的应用,为现代战争带来了全新的作战理念和战略格局。
一、高能激光技术的基本原理要理解高能激光技术在武器系统中的应用,首先需要了解其基本原理。
简单来说,激光是通过受激辐射产生的一种具有高度单色性、相干性和方向性的光。
而高能激光则是指具有高能量输出的激光,其能量密度极高。
高能激光的产生通常依赖于一些关键的组件和过程。
首先是激光增益介质,这是能够放大光强的物质,如某些晶体或气体。
其次是激励能源,用于为增益介质提供能量,激发原子或分子产生受激辐射。
此外,还需要光学谐振腔来增强和选择特定频率的光,从而形成高质量的激光束。
二、高能激光技术在武器系统中的应用优势相比传统武器,高能激光技术在武器系统中的应用具有诸多显著优势。
首先是高精度打击能力。
激光束以光速传播,几乎瞬间到达目标,且具有极高的指向精度,能够实现对目标的精确打击,大大降低了误伤的风险。
其次是快速响应能力。
从准备发射到击中目标,高能激光武器的响应时间极短,能够迅速应对突发威胁。
再者是成本效益。
与传统弹药相比,激光武器只要有能源供应,就可以持续发射,减少了弹药的储备和运输成本。
另外,高能激光武器具有“无声无息”的特点,作战过程中不易被敌方察觉,具有一定的隐蔽性。
三、高能激光武器系统的分类目前,在武器系统中应用的高能激光武器主要可以分为以下几类:固态激光武器是其中一种常见类型。
其采用固体材料作为激光增益介质,具有结构紧凑、稳定性高的特点,适用于多种作战平台。
气体激光武器则利用气体作为增益介质,能够产生较高功率的激光输出,但系统相对较为复杂。
自由电子激光武器是一种较为先进的类型,通过自由电子的受激辐射产生激光,具有波长可调、功率高等优点。
四、高能激光技术在防空反导中的应用在防空反导领域,高能激光技术展现出了巨大的潜力。
军事激光技术论文随着我国技术的发展,激光技术得到不断发展,应用范围日益广泛。
下面是小编为大家精心推荐的军事激光技术论文,希望能够对您有所帮助。
军事激光技术论文篇一激光遥感技术摘要:的应用是日前古建筑和历史街区保护的新契机。
本文首先介绍了的原理和应用现状;然后重点阐述了基于的古建筑保护,包括:古建筑量测、古建筑三维重建和基于三维重建古建筑保护应用;并阐述了基于激光数据的历史街区三维重建及基于重建的历史街区保护应用;最后分析了在古建筑与历史街区保护中的应用前景和亟待解决的问题。
关键词:; 古建筑保护; 历史街区保护; 三维重建Abstract:Nowadays, the application of laser remote sensing is a great chance for protecting ancient architectures and historic districts. This paper introduces the principles and applications of laser remote sensing technology; then it focuses on the laser-based of ancient architectures: measurement, 3D reconstruction and the application of protecting ancient architectures based on 3D reconstruction; And it expounds on the laser-based 3D reconstruction of historic districts and the application of protecting and redeveloping historical districts; Finally, it analyses the prospects and problems that need urgent solution of the protection of ancient architectures and historic districts based on the laser remote sensing technology.Key words:laser remote sensing; protection ancient architecture; historic district; 3D reconstruction城市古建筑及历史街区延续了城市历史文脉,是城市根源的具体体现。
军用激光技术与激光武器上过了军用激光与激光武器这门课,我受益匪浅,我对激光及激光在军事上的应用有了更深的认识。
激光最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射的光放大”。
“受激辐射”是基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。
这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。
激光主要有四大特性:激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
激光的高亮度:固体激光器的亮度更可高达1011W/cm2Sr。
不仅如此,具有高亮度的激光束经透镜聚焦后,能在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温,这就使其可能可加工几乎所有的材料。
激光的高方向性:激光的高方向性使其能在有效地传递较长的距离的同时,还能保证聚焦得到极高的功率密度,这两点都是激光加工的重要条件激光的高单色性:由于激光的单色性极高,从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上,得到很高的功率密度。
激光的高相干性:相干性主要描述光波各个部分的相位关系。
正是激光具有如上所述的奇异特性因此在工业加工中得到了广泛地应用。
目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。
经过30多年的发展,激光现在几乎是无处不在,它已经被用在生活、科研的方方面面:激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮……,在不久的将来,激光肯定会有更广泛的应用。
激光原理论文**:***学号:2014326690014班级:应用物理(1)班指导教师:楼益民2016年11月制激光在军事国防中的应用摘要自从进入21世纪以来,科学技术的不断发展催生了一批批的高新技术产业,使得军事界发生了一场重大的军事变革,从近年来爆发的现代高科技局部战争可以看出:军队逐渐在由“体能型”向“智能型”的方向发展;由纯粹的兵器对抗向作战体系之间的对抗的方向发展;由单纯的防守型向攻防兼并型方向发展;由临空、近距离作战向防区外远距离作战发展,因此未来的战争对制导武器的发展提出了更高的要求:必须建立完善的作战系统,具备在复杂的气象和电磁环境条件下以及在更远的射程上对不同目标精确打击能力[1]。
激光武器作为20世纪重大发明之一,自1960年首次问世以来,经过半个世纪的发展,科学家不断地攻关克难,最终激光技术从原理、实验手段到制备工艺系列流程日趋成熟,发展极为迅猛,并且为科学技术进步与经济发展做出了极大的贡献[2]。
作为一门新颖的科学技术,其发展之快已经渗透到了各个领域,对物理学、化学、生物学、医学、工艺学、园艺学以及检测技术、通信技术、军事技术等都产生了深刻的影响。
众所周知,重大的科技成果首先是应用于军事,而激光技术也不例外,其军事应用效果显著,在雷达侦查、激光测距、定向能武器、导弹制导、航空航天、电子对抗、激光隐身、激光通信等方面的应用使得军队智能化程度大幅提升,同时信息战争也站上了历史的舞台。
回望过去十几年间发生大大小小的局部战争可见,国防建设中军队信息化发挥了巨大的作用,在战况紧急的战场上能否迅速准确地获取敌人的信息是决定胜败的关键。
基于科索沃、越南、海湾等现代战争中美国军队的表现和经济实力,我国逐渐加快了军队现代化的进程,促进军队智能化,更具机动性和应变性。
结合国内外的激光军用状况作了一些报告,并对激光的军事应用前景作了分析。
关键词:激光技术激光制导干扰对抗国防军事发展前景引言科技发展迅猛的时代,任何高新技术的应用首选舞台都离不开军事领域,激光器等技术均已日趋成熟,激光日益受到各大军事强国的重视,并且有望成为未来军事技术发展中最为活跃的领域之一。
高能激光武器的应用与技术挑战分析在当今科技飞速发展的时代,武器技术也在不断革新。
高能激光武器作为一种具有巨大潜力的新型武器系统,正逐渐引起各国军事领域的高度关注。
一、高能激光武器的应用领域1、防空作战高能激光武器在防空领域具有显著的应用潜力。
它能够以光速迅速瞄准和摧毁来袭的飞机、导弹等空中目标。
相较于传统的防空导弹系统,激光武器具有反应速度极快、射击精度高、成本相对较低等优势。
可以在短时间内对多个目标进行连续打击,有效填补防空体系的漏洞。
2、反卫星作战在太空领域,高能激光武器可用于反卫星作战。
能够对敌方的卫星进行干扰、致盲甚至直接摧毁,从而削弱敌方的通信、侦察、导航等能力。
这对于在现代战争中夺取制天权具有重要意义。
3、海上作战在海战中,高能激光武器可以用于拦截来袭的导弹、无人机等威胁。
还能够对敌方舰艇的光电设备进行破坏,使其失去侦察和作战能力。
此外,对于近距离的小型快艇等目标,激光武器也能迅速发挥作用,提供有效的防御和打击手段。
4、地面作战在陆地战场上,高能激光武器可用于对付敌方的坦克、装甲车、火炮等装备。
能够精准打击其观瞄设备、通信系统甚至直接破坏其装甲,降低敌方作战能力。
同时,也可以用于防御敌方的无人机攻击和特种作战力量的渗透。
二、高能激光武器所面临的技术挑战1、能源供应问题要产生强大的激光束,需要大量的能源支持。
目前的能源供应技术还难以满足高能激光武器在实战中的持续、高强度使用需求。
例如,现有的电池技术或发电装置在功率密度、储能能力等方面存在限制,导致激光武器的作战时间和发射频率受到很大制约。
2、大气传输问题大气环境对激光的传输会产生多种影响,如吸收、散射、折射等。
这些因素会导致激光能量的衰减和光束的扭曲,从而降低武器的有效射程和打击精度。
尤其是在恶劣天气条件下,如雾霾、大雨、大雪等,激光武器的性能会受到更严重的影响。
3、散热问题高能激光武器在工作时会产生大量的热量,如果不能及时有效地散热,将会影响武器系统的稳定性和可靠性,甚至导致设备损坏。
浅谈激光技术的军事应用作者:李冬妹来源:《文存阅刊》2020年第19期摘要:本文通过激光知识在军事中的应用实例,解释基础理论在军事技术发展过程中所发挥的作用。
用通俗易懂的语言对激光知识及其在军事方面的应用进行了科普性的阐释。
关键词:受激輻射;光放大;激光器;军事;武器正如恩格斯所说,一旦将科学技术发展用于军事技术上,会引起作战方式的变革。
激光技术的发展不但为国防上提供了更为先进的武器装备,更重要的是引起军事思想的深刻变革。
一、激光及其产生爱因斯坦将光和原子相互作用归结为三个基本过程,自发辐射、受激吸收、受激辐射。
普通光源发光是自发辐射。
原子吸收了外界的能量后从低能态跃迁到高能态,正所谓平平淡淡才是真,脚踏实地的感觉是最好的,高能态是不稳定的,因此一瞬间就会自发地跃迁到低能态上,同时把能量以光的形式释放出来(发射光子)。
激光的发光机理和普通光源不同,是受激辐射。
在自发辐射前,原子受到能量为两个能级能量差的外来光子的刺激作用就可能从高能态跃迁到低能态,同时发射一个和外来光子完全一样的光子,就如同克隆一样,这就是受激辐射的过程。
激光发射原理的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点:单色性好、相干性好、方向性好、能量集中。
(1)单色性好光的颜色是由频率或波长决定的,颜色不同本质上是波长或频率不同。
波长或频率范围越小,颜色越纯,单色性越强。
激光频率或波长范围很小,成为世界上最好的单色光。
(2)相干性好普通光满足一定条件才会发生干涉现象,产生激光的过程决定了激光容易发生干涉现象。
全息照相就是利用这一特点。
(3)方向性好普通光射向四面八方,根本谈不上方向性。
普通光方向性最好的要数探照灯了,假定光强足够大,照到月球上光斑6000公里以上。
激光从地球传播到月球,光斑不过两公里。
人们利用这一特点准确地测出了地球到月球的距离。
(4)亮度高激光亮度比太阳高出百亿倍,这样高的亮度是普通光无法比拟的。
激光是现代最亮的光源,迄今为止,唯有氢弹爆炸瞬间的强烈闪光才能与之相比。
激光技术的军事应用武器:激光技术是20世纪60年代初发展起来的一门高新技术,经过40多年的发展,从机理原理,实验手段到制造工艺都已逐步成熟,受到各大军事强国的重视,未来有望成为军事技术最活跃的一个领域。
高亮度,方向性强,单色性好。
相干性好。
由于激光具有上述特点,激光技术在军事领域得到广泛的应用。
其主要应用有:激光武器用于杀伤敌重武器装备时,需要较高的能量,通常称为高能激光武器或称激光炮。
目前美国已研制出机载和车载激光炮。
激光炮的威力强大,命中率极高。
由于强激光束具有很强的烧蚀作用、幅射作用和激光效应,因而对武器装备具有很大的破坏力。
激光武器可以破坏制导系统、引爆弹头和毁坏壳体、拦击制导炸弹、炮弹、导弹、卫星、飞机、巡航导弹和破坏雷达、通信系统等。
激光摧毁卫星可由地面、空中和空间进行。
目前一个激光器的能量还无法将高轨卫星摧毁,但能用几个激光器同时对准1颗卫星进行攻击将其摧毁。
空间激光反卫星是将激光器装在卫星或航天飞机上,攻击对方的卫星;空中激光反卫星是将激光器装在飞机上攻击卫星,它可克服地面发射激光攻击卫星的许多缺点,但不如航天器攻击卫星那么理想,因航天器比飞机平稳,没气流和飞行振动的干扰,激光的能量可充分发挥。
激光武器用于杀伤敌方人员和破坏某些仪器设备时,所需发射的能量一般要求不高,称为低能激光武器,它主要使敌方人员致盲和使某些光电测量仪器的光敏元件受到破坏甚至失效,或可用来在城市、森林大面积点火。
据报导,脉冲功率100兆焦的激光,可使500米处人眼的玻璃体溢血,在2公里处可烧坏视网膜。
目前已研制出激光致盲武器,可使500米处的人永久失明,使2公里处的人暂时失明。
在反坦克、反潜艇中,激光致盲武器也有很大发展潜力,坦克和潜艇的活动离不开潜望镜,因此对准潜望镜入口发射激光,就会把在用潜望镜观看外部情况的指挥员、驾驶员的眼睛损伤,坦克和潜艇也就失去作战能力。
侦察卫星靠装在其中的各种光电传感器侦察地面目标,如果用激光束照射其中的光电传感器也会使侦察卫星变为“瞎子”。
军事训练中激光模拟射击技术的重要性分析-军事训练论文-军事论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:如今, 随着微电子技术的快速发展, 在各个领域中开始得到越来越广泛的应用。
尤其是激光模拟射击技术, 其开始被应用到军事训练之中, 其不仅可以进行多种武器的模拟射击训练, 而且还能够以多种形式来呈现射击训练结果, 以更好地满足军事训练发展需求。
本文将会对激光模拟射击技术原理、重要性及在国内外的发展现状给予介绍, 并探究在军事训练中激光模拟射击技术的应用效果。
关键词:激光模拟射击技术; 军事训练; 现状; 应用效果;在军事领域中, 激光技术不仅在激光制导武器、激光武器、激光致盲武器中得到了广泛的应用, 而且在日常军事训练中也得到了广泛的应用, 常见的就是激光模拟射击技术。
由于传统的实弹射击训练具有非常高的危险系数, 要对整个靶场的设置、枪械弹药配置、射击指挥等内容进行全面、系统的组织, 而且对天气依赖较高, 从而增加了具体实施的难度。
与传统的实弹射击训练相比, 激光模拟射击技术既可以满足实弹射击训练的效果, 而且还可以对射击训练的结果给予直观化、多元化的呈现, 更好的提高们的实战水平, 使他们更好的满足军属发展需求。
1. 激光模拟射击技术原理通常情况下, 激光模拟射击技术主要是借助激光束替来实弹进行射击训练, 从而达到预期的射击训练效果。
在激光模拟射击技术刚刚发展的时候, 其只具有瞄准训练的功能, 但是随着激光技术的不断发展, 借助激光模拟射击技术不仅能够对真实的射击环境和效果进行有效的模仿, 而且还可以推动训练过程朝着智能化、自动化、系统化的方向发展。
在激光模拟射击技术中, 模拟射击训练系统是激光模拟射击训练器材中比较重要的组成部分, 而模拟射击训练系统又是由激光发射器、电子信号处理器、激光信号检测器和电子显示输出器等部分组成。
士兵在进行射击训练过程中, 可以借助激光束来瞄准目标, 然后扣动扳机触发激光发射器, 这样就可以使激光光束平行地传输到所描述的目标。
军用激光技术与激光武器上过了军用激光与激光武器这门课,我受益匪浅,我对激光及激光在军事上的应用有了更深的认识。
激光最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射的光放大”。
“受激辐射”是基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。
这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。
激光主要有四大特性:激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
激光的高亮度:固体激光器的亮度更可高达1011W/cm2Sr。
不仅如此,具有高亮度的激光束经透镜聚焦后,能在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温,这就使其可能可加工几乎所有的材料。
激光的高方向性:激光的高方向性使其能在有效地传递较长的距离的同时,还能保证聚焦得到极高的功率密度,这两点都是激光加工的重要条件激光的高单色性:由于激光的单色性极高,从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上,得到很高的功率密度。
激光的高相干性:相干性主要描述光波各个部分的相位关系。
正是激光具有如上所述的奇异特性因此在工业加工中得到了广泛地应用。
目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。
经过30多年的发展,激光现在几乎是无处不在,它已经被用在生活、科研的方方面面:激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮……,在不久的将来,激光肯定会有更广泛的应用。
激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。
根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。
武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。
激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点,但也存在易受天气和环境影响等弱点。
激光武器已有30多年的发展历史,其关键技术也已取得突破,美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。
目前低能激光武器已经投入使用,主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器,以及攻击人眼和一些增强型观测设备;高能激光武器主要采用化学激光器,按照现有的水平,今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用,用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。
为了满足军事应用的需要,主要发展了以下5项激光技术:①光测距技术。
它是在军事上最先得到实际应用的激光技术。
20世纪60年代末,激光测距仪开始装备部队,现已研制生产出多种类型,大都采用钇铝石榴石激光器,测距精度为±5米左右。
由于它能迅速准确地测出目标距离,广泛用于侦察测量和武器火控系统。
②激光制导技术。
激光制导武器精度高、结构比较简单、不易受电磁干扰,在精确制导武器中占有重要地位。
70年代初,美国研制的激光制导航空炸弹在越南战场首次使用。
80年代以来,激光制导导弹和激光制导炮弹的生产和装备数量也日渐增多。
③激光通信技术。
激光通信容量大、保密性好、抗电磁干扰能力强。
光纤通信已成为通信系统的发展重点。
机载、星载的激光通信系统和对潜艇的激光通信系统也在研究发展中。
④强激光技术。
用高功率激光器制成的战术激光武器,可使人眼致盲和使光电探测器失效。
利用高能激光束可能摧毁飞机、导弹、卫星等军事目标。
用于致盲、防空等的战术激光武器,已接近实用阶段。
用于反卫星、反洲际弹道导弹的战略激光武器,尚处于探索阶段。
⑤激光模拟训练技术。
用激光模拟器材进行军事训练和作战演习,不消耗弹药,训练安全,效果逼真。
现已研制生产了多种激光模拟训练系统,在各种武器的射击训练和作战演习中广泛应用。
此外,激光核聚变研究取得了重要进展,激光分离同位素进入试生产阶段,激光引信、激光陀螺已得到实际应用。
随着激光技术的迅猛发展,激光武器越来越广泛的应用于实战。
这会严重威胁作战人员的眼睛,破坏系统的光电传感器。
因此,各国在发展激光武器技术的同时,也重视研究激光防护技术。
激光威胁主要体现在以激光束作为信息载体的各种激光设备和以激光束作为能量载体的各种激光武器。
这些激光设备和激光武器所发射的激光均能对人眼和光电传感器造成致盲和失灵。
由于人眼的各部分对不同波长光辐射的透射与吸收不同,因而不同波长的激光对人眼的损伤部位与损伤程度也不同。
常用的激光波长从0.2μm的紫外线开始,包括可见光、近红外线、中红外线直到远红外线。
0.2~0.315μm的中、远紫外激光及1.4~10.6μm的中、远红外激光不能透过晶状体到达视网膜,能量几乎被角膜全部吸收,主要损伤角膜;0.315~0.4μm的近紫外激光能量可部分透过角膜,到达晶状体后几乎被全部吸收,主要损伤角膜和晶状体;0.4~1.4μm的可见光和近红外激光大部分能量可透过角膜、房水、晶状体及玻璃体后到达视网膜,由于眼睛自身对光的聚焦作用,可使到达视网膜上的能量比角膜处高10万倍,因此低强度的照射就可能引起视网膜的严重损伤而导致视力下降甚至失明,由于视神经细胞的不可再生,一旦损伤视力将永远缺失。
在各种波长的激光中以倍频钕激光器发射的0.53μm的蓝绿激光对人眼的伤害程度最大。
激光破坏光电传感器所需的能量比对眼睛造成损伤的能量要高一到几个数量级。
据激光对光电传感器的破坏程度可分为软破坏与硬破坏。
软破坏指在激光作用下光电材料或器件的功能性退化或暂时失效,软破坏后探测器仍有信号输出,但信噪比会大大降低。
而硬破坏是激光使探测器材料发生永久性破坏,发生“饱和效应”,对于真正的反射信号接收元件不会再有反应,无信号输出。
实验表明,当受到强激光辐射时,热电型红外探测器将出现破裂和热分解现象,光电导型红外探测器则被气化或熔化。
对于光学系统来说,当光学玻璃表面在瞬间接收到大量激光能量时就可能发生龟裂效应,并最后出现磨砂效应,致使玻璃变得不透明而失效。
当激光能量进一步提高,光学玻璃表面就开始熔化。
这样,光学系统就会立即失效。
光电传感器作为装备系统的“眼睛”,广泛应用于激光雷达、激光测距、红外制导、光电对抗以及光通信等领域。
随着光电对抗技术的发展,其越来越容易受到激光的损伤。
激光防护技术要求在激光传输路径中或到达人眼及接收装置时,采取某些方法或装置材料削弱激光入射的能量,达到保护的目的。
在战场上,可以采取适当的观察方式、或者利用某些材料阻挡激光束来使人眼和光电设备传感器免受对方激光武器的威胁。
对于参战人员来说,可以利用电视系统、热象仪或面罩式光增强夜视眼镜等装置间接观察战场、跟踪和射击目标。
当敌方发射低能激光时,在电光装置内光路的某个位置上激光被转换成电信号,然后又转换成光,从而使激光不能进入眼睛,保护视觉免受伤害。
但电光装置内的对光灵敏部分可能被损坏或致盲。
此外,利用地形将头部降低,把对战场的观察次数和时间限制到最低限度,把视场减小到执行任务所绝对必需的大小。
在战场上应尽量不使用直接观察装置,因为这些装置能放大入射激光,从而对眼睛造成更大伤害。
如果必需使用光学放大装置,则要采取相应的防护措施。
另一种防护方法是利用激光防护材料制作成的激光防护装置快速截断、削弱激光束的能量,保护接收系统不受伤害。
激光防护材料性能的优劣对于防护镜和防护装置至关重要。
目前研究的激光防护材料主要有三种:线性防护材料、非线性防护材料和相变防护材料。
线性防护材料中应用技术比较成熟的是吸收型材料。
但是线性防护材料只对光波波长敏感,对光波强度不敏感,平等吸收或反射同一波长的强光和弱光,在阻止某一波长强激光破坏的同时,也阻止了该波长弱光的接收,由于这一特性,使得它只能防护单波长激光,防护带宽窄;当激光波长与光电传感器工作波长相同时,光电传感器就不能接收信号,反之,要接收信号就不能防激光致盲,两种功能不能同时兼顾。
20世纪80年代出现的非线性防护材料和相变材料能够弥补线性防护材料的劣势。
非线性防护材料主要利用材料自身的非线性吸收、非线性反射、非线性折射等性能对入射激光产生吸收、折射、散射、反射等实质偏离被保护的人眼或光电传感器。
目前主要研究的非线性防护材料有半导体材料、团簇材料、纳米材料等。
其中C60及其衍生物、酞菁类化合物、无机金属团簇等表现出优良的光学非线性,具有较强的限幅能力,下一步的工作主要是向器件化、实用化方向发展。
最近,作为碳的另一种同素异形体--碳纳米管表现出由于C60的强限幅能力,对其限幅能力和限幅机理仍处于进一步的探索中。
相变材料在强激光照射下会迅速升温到某一数值,材料由室温下的一种结构转变为另一种结构,光学性质也随之发生突变,由原来的透明状态变成不透明状态,显著限制了激光的透射,而在弱光辐射时没有相变产生,透过率高,从而达到激光防护目的。
这也是近年来发展起来的一种新型激光防护技术,目前研究最多的相变材料是二氧化钒(VO2)薄膜、五氧化二钒(V2O5)薄膜。
激光技术在军事领域的应用已经改变了传统的战争模式,激光武器对人眼和和光电传感系统造成严重威胁,激光防护技术应运而生。
线性激光防护材料具有一定局限性,但是发展较早,技术相对成熟,而且目前达到实用程度的防护材料。
随着激光武器朝着波长可调谐的方向发展,波长防护型材料将是未来研究的主要方向。
但目前该类材料大多处于实验研究阶段,距实际应用还有一些差距。
以后应大力开展防护材料的实用化、器件化方面的研究,努力探索激光防护的新原理、新方法和新材料,以实现对多波长军用激光的防护。