ZEMAX光学系统设计实战	Zemax光学设计从基础到实践	成像衍射光学元件设计及应用	现代光学与光子学技术
讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商	微小光学与微透镜阵列	光学设计与光学元件	计算光学带来的成像革命

发帖回复

5098阅读
0回复

[分享]低能激光武器介绍及发展 [复制链接]

上一主题下一主题

离线518918

助理工程师

发帖: 155

光币: 654

光券: 0

只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2007-08-22

直接杀伤型激光武器通常分为低能与高能两类。按照美国国防部的定义，平均功率输出不小于20000瓦或每个脉冲的能量不小于30000焦的称为高能激光武器，而功率和能量在此界限以下的则属于低能激光武器。但也有不少作者认为，激光武器的分类与其攻击的目标有关，低能激光武器的目标是各种武器系统上的传感器、敌方指战员的眼睛等对激光极为敏感的器件和部位；高能激光武器则以对方的大型武器装备，例如导弹、飞机、直升机、坦克和舰船等为目标，目的是摧毁这些装备本身而不是仅仅破坏上面的传感器。这里将介绍前一种，而将后一类留待下面讨论。

激光武器用于攻击光电传感器

传感器，顾名思义，是对某些事物特别敏感的装置。不同种类的传感器几乎可以探测任何信息。特别是，光电传感器可以探测可见光、红外辐射、微波、无线电信号等等。

随着电光技术的迅速发展，形形色色的光电传感器在各种军事装备和武器系统中得到日益广泛的应用。无论是激光测距机，还是激光雷达，或者是各种激光制导系统，都离不开一定类型的传感器。光电传感器犹如这些武器火控系统的“眼睛”，离开它们，测距机和雷达就“看”不到由目标反射回来的激光，从而无法对目标的距离和其他运动参数进行测量，而激光制导导弹或炸弹也就无法跟踪和准确地打击这些目标。另一方面，如果没有激光信号供传感器探测，光电传感器就会失去“感觉”的对象，更无从“传递感觉”。可见，光电传感器的正常工作离不开激光，是激光使武器的火控系统“心明眼亮”。

但是，激光也可以做与此相反的事，即将传感器“致盲”，从而使武器的火控系统无法正常工作。因此，传感器就像人眼一样成为低能激光武器的攻击目标。如果注意到，将一枚正在追踪目标的导弹致盲，一般来说要比把一个普通士兵致盲具有更高的“效益”，那么，光电传感器很可能是低能激光武器最主要的攻击目标。更何况，激光武器使人眼致盲，会遭到人类社会的谴责乃至被禁止使用，而攻击传感器的激光武器则不会受到任何非难。

从“ 鱼”到“骑马侍从”

80年代早期，美国陆军开始了一项发展计划，旨在研制一种战场激光武器，官方称之为“近战战场激光攻击武器”（C- CLAW）。其当时的目标是摧毁华沙条约组织武装力量坦克和飞机上火控系统的传感器。C-CLAW最初的样机称为“跑路者”，它的主要部件是两台激光器的组合，既可以用一台激光器在远红外工作，也可以通过另一台激光器在近红外或绿光谱区工作。这无疑使传感器防范起来十分困难。

虽然“跑路者”是设计用于破坏传感器的，但正如新闻界所报导的，它“还能破坏敌方军队士兵的眼睛”。美国当时的陆军总参谋长崴克汗（Wickhan）在国会听证会的证词中则坚持认为：“战争是要致人死命的，即使C-CLAW致盲了士兵，但还没有致他们于死命。”言下之意是，没有必要过多指责。

尽管如此，这项研制费用高达2.12亿美元的计划还是于1983年被撤消，其原因当然不是有人非难系统会致盲人眼，而是因为一方面预算过高，另一方面是系统的实际重量已增加到1360千克，远远超过最初所允许的408千克。与此同时，陆军当时转而开始研究一种被称为“ 鱼”（Stingway）的，据认为是“前景更加美好的系统”。

陆军当时未提供有关“ 鱼”激光武器的详细情况。事实上，在国防部的陆军司令部官员以及作为主承包商的马丁·马丽埃塔公司和“ 鱼”激光系统研制者的美国通用电气公司都拒绝评论这种武器。通用电气公司的一位发言人说：“这是一项高度机密的计划，即使我们自己也不予议论。”

以后透露出来的消息表明，鱼原计划安装在布雷德利装甲战车上，但实际上也可用于普通坦克、战斗直升机和无人驾驶飞机。另据报导，系统可以装在长方形的盒子里并固定在M1坦克炮塔旁边，或作为战车的附加武器与普通25毫米机枪及陶式反坦克导弹配合使用。

到80年代后期，鱼已进入研究与发展的高级阶段。在美国得克萨斯州进行的野外试验收到良好的效果。五角大楼的一位官员提出应考虑对该系统全面发展，这一提议在1990年10月的国会防务审定会议上获得批准。据透露，在1991年的“沙漠风暴”行动开始之前，美军将两辆装有鱼样机的布雷德利战车运抵沙特阿拉伯，准备在作战中使用，但由于地面战斗仅进行了100小时，多国部队便取得“中盘胜”，致使鱼“痛失”与其他激光系统“同台表演”的“良机”。

鱼是一种成功的和有代表性的激光武器系统，美国陆军已提出采购164套系统的订单，从而表明其本身在军界已有一定影响。此外，还出现了一些改进型或派生型，最主要的一种称为“骑马侍从”（Outrider）。它是美国海军陆战队系统司令部两栖战技术处与陆军鱼计划管理处于1992年前后联合提出，原马丁·马丽埃塔公司电子和导弹分部研制的主动电光对抗作战防护系统。由陆军的以布雷德利战车为基座的鱼和海军的FO／FAC系统发展而来，后者是海军陆战队一种带自动报告装置的激光测距机。

1994年2月，美国海军陆战队为“骑马侍从”的初步演示拨出专款；而陆军的坦克机动车研究、发展和工程中心则提供一辆装有电驱动装置的战车供进一步演示之用。全系统于同年10月进行了试验。

“骑马侍从”战斗防卫系统可以用自己的激光器跟踪多个目标，并与之交战。它有多种作战方式供操作人员根据不断变化的战术态势灵活选用。该系统主要用于破坏敌方武器上的光学探测和跟踪装置，如像增强器和光学放大系统。在与动能武器系统交战时，将起到保护直射（反装甲炮和重机枪）射手的作用，从而提高现行装备的杀伤能力以及配备轻型装备的部队在对抗配备重型装备的部队时的生存能力。

美国空军也研制了一种以鱼为基础的低能激光武器，并定名为“花冠王子”（Coronet prince）。其功能是保护飞机不受敌空防武器的攻击，后者依赖于光学和电光传感器。当飞机将要受到这些武器的攻击时，花冠王子上的探测系统向机上人员发出警报，使其得以鉴别威胁的性质，并用脉冲激光束发动反攻击，使敌人空防设备中用于导引武器系统攻击飞机的电光传感器失效。

“花冠王子”用吊舱在飞机上安装，其瞄准、跟踪及对环境的要求均与地基或车载鱼系统有明显不同。又由于它必须在较远的距离上“咬住”目标，因而要求比鱼系统更高的激光功率。系统的测试样机由威斯汀豪斯公司研制，并于1989年开始飞行试验。未来的发展包括一项集成化电光或无线电波对抗计划及交替发射技术。作为先进的电光对抗吊舱，它无疑将增强深入敌防区战斗机的生命力。

另据报导，美国陆军还在研制一种被称为CAMEOBLUEJAY的与鱼有关的低能激光武器，目的是保护武装直升机。计划安装在阿帕奇攻击直升机上的这种系统，重量可能只有鱼的1／4。而美国空军也在执行一项被称为HAVEGLANCE的电子战计划，这种吊舱安装的低能激光武器拟用于干扰红外制导导弹的热寻的头。但据称，这些计划要到本世纪末才可能进入高级发展阶段。

AN／PLQ-5激光枪和“眼镜蛇”

上面所介绍的低能激光武器分别属于车载、舰载和机载系统，而这里将介绍的是供步兵使用的便携式装置，其中最典型的就是AN／PLQ-5型激光枪。据悉，它和AN／VLQ-7 鱼作战防护系统一起，是由美国陆军研制，并于1995年以前确定型号的激光装置。

由洛克希德桑德斯公司研制的AN／PLQ-5型激光枪是一种有代表性的便携式激光对抗装置，主要用于攻击光学和电光传感器，也可为直升机指示着陆区域。该对抗装置主要由一台激光照射器和一具带夜视功能的瞄准具组成，两者都安装在一支改型的M16A2来复枪架上。此外，AN／PLQ-5也可以安装在高机动多用途轮车或布雷德利战车、直升机及小型舰艇上。作战时，射手先利用瞄准具搜索战场，当视场中出现要攻击的目标时，他便触发激光武器，发射出有效作用距离超过2千米的激光脉冲。由于激光束很细，射手射击时不可避免的微小颤动反而有助于使激光束破坏电光传感器中的大量探测元件。

1994年夏天，对AN／PLQ-5型激光枪进行了发展和操作试验，各项指标均达到设计要求。但美国陆军希望最终的系统应适合手持，而不是安装在M16来复枪架上，且产品重量不应超过9千克。这种意见有可能导致日后研制一种新的PLQ-5的改进型。

尽管如此，AN／PLQ-5已被正式确定型号。而且据透露，美国陆军通信电子司令部于1995年年中与桑德斯公司签署了一份50支AN／PLQ-5的初期生产合同，在某些部队中给每个连配备9具这种武器，每辆侦察车配备一套。在以后3年内每年订购一批，总数将达到400具。有消息称，PLQ-5已在步兵、装甲兵、机动部队和特种部队中服役，而且美国国家保密局和联邦调查局也准备订购一些样品。

与AN／PLQ-5类似，但发展稍早的一种手持低能激光武器是称为“眼镜蛇”的装置。由位于美国弗吉尼亚州的麦克唐纳·道格拉斯公司电子系统部研制，其外形与M-16步枪相似，并用电池供电，射程1千米左右。公司总裁拒绝透露所用激光的波长，但他说：“如果军队拥有一种激光器，可以发射三种不同频率中的任何一种，为了对它进行有效的防范，唯一的办法就是不允许任何光透过。”这意味着眼镜蛇装置可能使用了一台强有力的固体激光器，它可以同时发射三种不同波长的光，而且这些光全部处于可见波段。

眼镜蛇主要供步兵手持以致盲敌方直升机、坦克和火炮上用于探测和跟踪目标的电子与光学传感器。然而，正如联邦政策防卫研究部门的人士所说，将其从反传感器改型为人眼致盲所需的技术转变是相当容易实现的。事实上，麦道公司早已完成了这种转变，作为眼镜蛇的“副产品”，该公司将其改型为攻击人的激光枪，只是当时整个计划作为美国防部秘密预算的一部分是严格保密的，直到1992年前后才部分解密。1993年1月出版的《防卫电子学》杂志证实，到那时为止，美国陆军已得到1100支激光枪，并用于野外试验。图6-10是一种手持激光对抗装置（见插页8）。

激光炫目与致盲

虽然大多数反传感器系统也可用于攻击人的眼睛，但美国的“致眩器”是第一个公开化的、主要用于攻击人眼的手持式低能激光武器。研制致眩器的任务最初由陆军导弹司令部负责，主承包商是位于美国加州的联合-信号军用激光产品公司，研制工作于80年代初已取得重要进展。

陆军导弹司令部官员透露，系统采用联合公司生产的翠绿宝石激光器，输出波长在700～815纳米范围内可调，并在755纳米处输出能量最大。其尺寸与轻型半自动步枪接近，有一副可折叠支架和望远瞄准具，总重量约9.08千克。据80年代末美国杂志报导，在参议院军事委员会的听证会上，五角大楼人士将其描述为“供步兵使用的便携式激光装置，通过攻击电视系统、夜视装置及人眼等光敏传感器而对装甲目标实施‘软杀伤’”。

由于保密的缘故，很难给出武器效能的确切信息，通常认为它只能暂时致眩人眼。而五角大楼研究发展部的官员则称，“产生一束足够强的激光永久致盲人眼是可能的，不将眼睛永久性致盲但引起人眼视觉明显的伤害也是可能的。”

1990年新年钟声敲响不久，美国新闻界披露了一条消息，被称为“激光炫目”的一种武器已在美国舰船上效力多年。这一泄密引起公众的争议，并在美国国会展开辩论，结果有大量有关文章公开发表。这样一来，虽然美国国防部的官员们一再强调要注意保守机密，但从这些文章中仍可以得到一些关于激光炫目器性能的信息。

激光炫目器是一种船载激光人眼致盲武器，主要用于对歼击机驾驶员短时间致盲，迫使其在投掷弹药之前放弃攻击计划。致盲时间也可能更长一些，使驾驶员只能任凭飞机坠落或弃机而逃。此外，激光炫目还可用于对付那些恐怖战斗期间企图以“自杀方式”与大型舰船同归于尽的小船。

船载激光炫目器适合攻击低空飞行目标，而对超出其作用范围的高空飞行目标则无能为力。但是，正如我们所知道的，空防导弹等武器系统恰好擅长于打击高空目标，而在低空飞行器面前则显得有些束手无策。如果飞机驾驶员因对方拥有激光炫目器之类的系统而不得不“远走高飞”，则将成为空防导弹易于攻击的目标。由此可见，这两类武器系统有很大的“互补性”，二者结合形成一张“天罗海网”，敌机纵然跑到“天涯海角”，也逃脱不了毁灭的下场。

激光炫目器是英国国防部皇家信号与雷达研究院和海军科学研究院的一项联合研究与开发项目。早期实验于1981年完成，据报导，一些系统曾在1982年的英国与阿根廷马尔维纳斯群岛冲突中“初露锋芒”，这种神秘的武器导致阿根廷空军“还没有弄明白发生了什么事”就损失了3架战机。当时这些飞机正在低空飞行而毫无顾忌地围堵英国皇家海军的海猫和海狼防空导弹。

英国国防部于几年前证实，他们从1987年起在波斯湾执行护航任务的旗舰上安装了激光炫目器。另据1992年7月的《国际防务评论》杂志披露，英国已研制出激光炫目瞄准具的改进型，改进型是一种既能自动又能手动的舰载激光武器，与船上雷达系统相连，并由后者导向目标。激光炫目瞄准具的价格约为25～50万美元，据说，原型与改进型的生产总数已超过数百具。

进入90年代后，美国仍在继续进行致眩激光武器的研究。据1994年7月出版的《国际防务评论》报导，洛斯·阿拉莫斯国家实验室为国防部研制了一种工作波长为514.5纳米的氩离子激光致眩来复枪样机。该项计划的负责人声称，这种来复枪既可供部队在战场使用，也可供警察用来追捕盗贼或逃犯，将他们暂时致盲而使其迷失方向；还可安装在直升机上暂时使车辆驾驶员致盲，使其无法驾驶车辆。军用装置的作用距离可达1千米，而警察用的型号有效范围为200米左右。

维护和平的激光武器

人人都知道激光有“死光”之称，因而，用激光武器伤人毁物似乎是“情理之中”的事。但用激光武器来“维持和平”，就令人有些难以理解。然而，也许正是后一“应用领域”才更加显示出激光的神奇与奥妙。

位于美国新墨西哥州柯兰特空军基地的菲利普实验室激光和成像管理局的工程师们为美国空军研制了一种被称为“军刀203”的非致命激光炫目器，系统安装在40毫米口径的M203榴弹发射器上。典型的应用情况下，军刀203以低功率激光束照射目标，使其因恐惧和惊奇而停止敌对行动。

据曾在驻索马里美国海军陆战队中任技术顾问的菲利普实验室激光应用部一位官员透露，1995年的一个夜晚，一群武装的索马里人逼近并准备袭击美军。剑拔弩张之际，美海军陆战队人员用军刀203照射人群，被“射中”者呆立在那里不知所措，其余人则仓皇逃跑，从而避免了一场致命的相互攻击。那次事件后相当一段时间里，索马里人对美军这种“神秘”武器仍“谈‘刀’色变”。

讲到激光“武器”在索马里的奇效，还有一段饶为有趣的故事。90年代早期，索马里国内两派之间的冲突日益加剧，使联合国维持和平部队在执行其使命时经常遇到麻烦。美国进行心理战的特种部队针对当地居民大部分信奉伊斯兰教的特点，利用神奇的激光竟收到绝妙的效果。据美国海军陆战队一名参加索马里维和行动的目击者讲述，1993年2月初的一天，他正在索马里首都摩加迪沙市以西15千米的地区执行警戒任务，突然，附近沙漠上狂风大作，随后，天空中出现了一个异常现象：在风沙弥漫的云层中，浮现出一个约15米×15米的人头影像，影像最初出现时模糊不清，难以辨认，几分钟之后便可清楚地看出这正是伊斯兰教的创始人穆罕默德，好像在告诫他的信徒们应该结束这场给全体索马里人带来不幸的冲突。看到这种景象，很多人立即情不自禁地跪下来开始默默祈祷，然后是痛哭流涕，并自动放下武器。这种情况虽然持续时间并不长，但“激光海市蜃楼”给当地居民心理上造成的影响是飞机和坦克无法实现的。

分享到

发帖回复

返回列表


	http://www.opticsky.cn 访问内容超出本站范围，不能确定是否安全


	关闭您还没有登录，快捷通道只有在登录后才能使用。立即登录还没有帐号？赶紧注册一个


	关闭选中1篇全选

帖子

[分享]低能激光武器介绍及发展 [复制链接]