美国海军舰载激光武器研发进展与趋势分析

2013-04-06 00:10

　　OFweek激光网讯，世界上第一台激光器诞生以来，美国就开始着手研发军事用途的激光武器。美国在战术高能激光武器，尤其是在舰载高能激光武器领域，研究成果相当丰硕，在多项关键技术方面取得了突破。使各类武器装置和结构失效所需的激光功率和相应的费用曲线如图1 所示。

　　高能激光武器的优点是光速响应、结果精确、有限的间接损伤、深库存以及每次射杀成本低等。高能激光武器对加速阶段导弹防御和舰船的自我防御的潜在用途现在可以用中低功率激光器实现补充。

　　美国海军舰载高能激光武器研制可追溯到20 世纪70 年代初。1977 年，美国海军着手研制中波红外高级化学激光武器（MIRACL），其中的主要部件包括氟化氘（DF）中波红外化学激光器（功率2.2*10^3 kW）和“海石”光束定向仪（孔径1.8 m）。经3年时间组装起来的MIRACL 高能激光武器于1987~1989 年间，在白沙激光武器试验靶场进行了一系列打靶试验，其中包括摧毁一枚飞行中的2.2 Ma 的“旺达尔人”导弹的试验。

　　冷战结束后，美海军作战重点从远洋转移到沿海区域，作战环境发生了巨大变化。美海军认为，MIRACL 高能激光器的3.8 μm 波长激光在沿海环境下热晕效应较严重，应该找到一种热晕效应较小的波长代替它。因此，美海军于20 世纪90 年代中期宣布放弃进一步执行MIRACL 计划，而重新启动一项高能自由电子激光武器计划，即立刻提出进一步研制舰载高能激光武器的新计划。这项新计划的重要一步是重新选定适合于在沿海环境下使用的最佳波长。经过研究，美海军得出结论：认为1.6 μm 和1.05 μm 激光比较适合于在沿海环境下使用。由于1.6 μm 处于人眼安全波长范围内并具有在不同大气条件下性能稳定等特点，因此最终倾向于选择1.6 μm 波长为适于沿海环境下的最佳波长。

　　表1给出了美国海军研究局定向能武器2025 年研发远景。海军比较重视的两类激光器是光纤激光器和自由电子激光器。尤其是光纤激光器，被认为中短期可以实现实用化。美国海军同时关注机载激光武器和舰载激光武器的研制。研发自由电子激光器的基础是坚实的，但是在好几个部门正在研发的激光技术中，它并不是排在第一位。