美陆军大力发展300kW高能激光武器以提升防空反导能力

激光武器等定向能武器已成为美国当前的十大新兴技术之一。文章以美国陆军部2024财年重点关注的领域一一“陆军激光防空武器”为视点,聚焦美陆军拟2024财年启动的300kW高能激光武器先进光束控制组件新项目,介绍了项目研发技术重点,追溯了项目发展脉络与技术基础,阐述了该项目与“高能激光扩展计划”(HELSI)和间接火力防护能力-高能激光武器(IFPC-HEL)系统之间的相互关系,并就300kW高能激光武器的军事应用前景和当前的技术瓶颈进行了分析,以期为我军激光武器的发展助力赋能。

防空反导高能激光武器

概述了防空反导高能激光武器的技术现状,包括地基防空反导激光武器系统和机载激光制导防空反导激光武器系统的组成、技术难点及发展趋势。介绍了天基和空基激光反导武器系统的组成及功能,并对其主要技术性能和关键技术进行了分析。

高能激光武器对弹道导弹毁伤能力研究

未来的20年间,美国的高能激光武器将陆续进入部署阶段。针对定向能武器之一的激光武器具有巨大作战优势,在分析高能激光武器的作战机理基础上,对弹道导弹壳体被高能激光照射时的影响因素进行研究分析,建立了计算高能激光武器毁伤来袭导弹所需时间模型,并具体地对作战中弹道导弹的弹体壳体、弹头壳体被连续波照射进行毁伤计算分析。以上模型作为评估高能激光武器作战效力的一种方法,为高能激光武器拦截弹道导弹提供了参考。

美国高能激光武器发展现状及远景规划

研究了美国高能激光器发展现状及趋势,介绍了美国高能激光武器在各种平台的最新研制、试验、演示情况,并对美国高能激光武器的远景规划进行了分析。

高能激光武器发展态势

高能激光武器在防空反导、信息对抗、精确打击等方面具有革命性的应用潜力,目前正处于由技术突破向作战应用蜕变的转折期。以战术级应用为目标,系统分析高能激光武器的发展态势,指出其作战应用需求与发展现状,以及走向实战化应用的发展瓶颈与可能的解决途径,为武器系统的需求论证、技术发展和应用研究提供参考。

高能激光武器的跟瞄精度要求分析

从高能激光武器的跟瞄精度要求与激光武器发射的激光束传输到目标处时的角发散量间的关系出发,导出了高能激光武器跟瞄精度要求的数学表达式,并据此分析了目标的远近、大气湍流的强弱和系统的性能参数等对跟瞄精度要求的影响,给出了一些情况下跟瞄精度要求的计算结果。

美国高能激光武器的发展战略(上篇)

首先介绍了美国高能激光武器的发展战略和高层技术路线 (上篇 )。然后分别评述了近一年来机载战区激光武器、战术高能激光武器和机载战术激光武器、天基激光武器、地基激光反卫星武器和舰载激光武器取得的重大进展 ,分析和讨论了它们面临的技术挑战和可能采取的对策(下篇 )。

美国高能激光武器的发展及其面临的挑战(下篇)

首先介绍了美国高能激光武器的发展战略和高层技术路线 (上篇 )。然后分别评述了近一年来机载战区激光武器 ,战术高能激光武器和机载战术激光武器 ,天基激光武器 ,地基激光反卫星武器和舰载激光武器取得的重大进展 ,分析和讨论了它们面临的技术挑战和可能采取的对策(下篇 )。

高能激光武器目标打击的多物理场系统仿真

由于高能激光武器破坏目标的瞬时性、反应的复杂性以及测试成本高昂,使得通过实验评估激光武器的毁伤威力具有很大难度,因此,通过数值模拟的方法对其毁伤威力进行建模仿真可以有效评估其攻防性能。在计算温度场时考虑了相变情况下材料导热率的变化以及材料熔化时熔化潜热对温度场的影响,建立了相应的位移场、应力场数理模型并进行模拟。将多物理场模型整合到仿真系统中,对激光武器打击目标的过程进行了系统仿真,模拟出不同工况下高能激光武器对目标的毁伤效果。仿真结果表明,激光辐照Al材料3.01s时,激光实时功率密度为0.930 8 W/cm^2,材料外壁面温度达到600℃,内壁面温度为352.522℃,此时材料表面刚刚达到熔化,但其所受应力已使材料发生脆性断裂,材料已被破坏。

新概念高能激光武器与强激光光学计量检测技术

新概念高能激光武器的研究与发展已有四十多年的历史。第一代高能激光武器主要采用连续波化学激光器,其输出功率可达百万瓦。第二代高能激光武器主要采用了波长更短的节能固体激光器件,其输出功率为100kW。与第一代高能化学激光武器采用超高能量直接烧毁杀伤目标不同,第二代高能固体激光武器寻求节能型杀伤方式,即以最小程度的破坏来实现致命杀伤的效果。随着高能激光武器的发展和实战部署,作为高能激光武器核心的高能激光系统总体性能参数(能量/功率、激光波形、光束质量、近场和远场的强度分布、光束指向稳定性、光谱和偏振特性等)的计量和测试显得尤为重要。文中围绕新概念高能激光武器的历史、研究现状和未来发展展开论述。高能激光武器系统的研制对强激光光学计量检测技术提出的新要求和挑战有助于推进强激光光学计量检测技术的发展。

美国的战术高能激光武器

主要介绍了美国正在研究和发展的车载战术高能激光器、舰载高能激光武器系统和机载战术激光器的基本组成、发展计划。

美国高能激光武器两年来的重大进展

评述了两年来美国高能激光武器计划的发展及其取得的重大技术进展。

高能激光武器与防护技术

在高技术战争中,空中目标面临的威胁不仅仅来自于传统武器,还会遭到高能激光武器的攻击。本文分析了高能激光武器对主要空中目标的毁伤机理,探讨一些目前可采用的目标抗高能激光防护技术。

空间信息支持高能激光武器应用研究

依据空间信息支持现代作战的主要内容,介绍了五大类空间信息状况,分析了新概念武器高能激光的基本原理,并就其应用过程建立了UML模型。在此基础上,设计了空间信息支持高能激光武器应用系统的框架,并就高能激光武器对空间信息的需求进行了重点分析,而后以信息的转换与传递为主线,探讨了高能激光武器运用空间信息的流程。最后对该领域研究的趋势和发展前景做出了展望,并提出对其未来发展的要求。

高能激光武器毁伤威力仿真建模

随着高能激光武器的逐步实战化,其多方面的优势越来越受到各国的关注。对高能激光武器的毁伤威力进行建模仿真,可以有效地掌握其攻防性能。通过对高能激光武器作战过程的分析,将作战过程进行模块化处理并建立相应仿真模型。武器描述模块对武器的火力水平给出了评估。目标描述筛选模块对目标不同部位、材料进行了分类筛选,传输耗散模块对激光在大气传输中的耗散进行评估,激光与目标作用模块对激光热破坏进行等效靶计算。采用典型高能激光武器作战参数进行仿真计算,通过对影响毁伤威力的因素的分析,对优化毁伤威力给出定量与定性分析。

高能激光武器毁伤机理多物理场建模

高能激光武器毁伤机理的研究是对其毁伤效果进行评估的基础。基于高能激光武器的毁伤机理,对激光热破坏、力学破坏以及辐射破坏的破坏原理及效果进行分析。考虑激光辐照下不同材料表面状态的变化建立稳态与非稳态两种模型,考虑切向气流的影响开展数值仿真。此外对激光辐照能量的利用效率进行了讨论,对比了不同材料对激光的防护效果。研究结果可为激光毁伤评估提供理论依据。

BMD与高能激光武器

介绍了美国NMD和TMD系统的特性和试验情况,给出了高能激光武器的技术特点和发展状况,提出了我国制定21世纪初期空间战略防御计划的建议。

美国陆军大力发展托盘化高能激光武器

近来年,美国开展了多种作战概念研究、新型装备研制和前沿技术探索,以应对高端威胁。2022年美国陆军大力发展具有反无人机分层防御能力的托盘化高能激光武器(PHEL),将通过原型样机的开发与演示实验来了解其作战效能对作战的影响,并借此对作战条令进行调整。托盘化高能激光武器是美“分层防御”战略思想下嵌入“托盘化武器”概念相结合的产物,将极大地提升高能激光武器在未来多域作战中的防空反导与打击能力。

高能激光武器及其技术发展

本文综述了高能激光武器的分类、组成、基本工作原理,以美、俄等世界军事大国特别是以美国为例介绍了当今世界高能激光武器的发展现状,归纳总结了高能激光武器的未来研究,分析提出了我国在高能激光武器方面应重点研究和发展的关键技术。