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弹道导弹防御系统明星:激光拦截器

2016-01-17 00:04
天堂的苦涩
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  弹道导弹和弹道导弹防御系统是目前世界上最大的军事矛盾之一,美军为了保证自己绝对安全,投入数千亿美元建造弹道导弹防御系统,但系统建造近二十年,却仍然无法保证拦截战区弹道导弹,更别说速度更高的洲际导弹了。究其原因主要是因为弹道导弹突防时采取了复杂的机动轨道和超高音速的突防速度,洲际导弹末端速度甚至可以达到15马赫,以慢打快,自然次次都输。为了改善这一状态,各国科学家不约而同的想到了使用激光

  激光武器的优点

  能用于实战的激光叫做高等激光,按照美国国防对高能激光的定义:平均输出功率至少是20KW,或脉冲能量至少是30kJ的激光武器称为高能激光武器。激光武器的优点包括:

  美军的舰载激光器

  1.定向增益高

  激光具有单色性和单向性,可以将能量聚集在很小的立体角度内,进行点杀伤破坏而不附加其他损伤,而一般动能杀伤器在防御弹道导弹时能量爆炸后向四面八方发散,浪费了大多数能量。

  2、能在大气中传输,不受电子干扰

  激光一般工作在微米波段,这是目前所有电子干扰机无法达到的干扰波段,且激光方向性强,发散角小,即使面对几十千米外的目标,投影到其之上也只有几厘米的圆斑,想要干扰激光必须位于其照射范围内进行信号分析才能针对性进行干扰,这在巨大的空间里几乎不可能做到。

  3、反应速度快

  光是这个世界上最快的物质,速度高达30万千米/秒。这样快的速度下,其他一切物体的运动几乎都可以忽略视为静止,发现即摧毁成为可能,因此弹道导弹末端速度再快,也无法躲过激光攻击。

  4、攻击时间短

  因为改变光束方向仅需改变光学跟踪系统的反射角,并且在几秒内就可以跟踪目标摧毁,因此激光拦截器有利于抗击饱和攻击。

  5、作战消费比高

  高能激光武器射击每次发射成本约1000美元左右,而具有拦截能力的导弹价格昂贵,例如一枚“爱国”者价格在30万~50万美元之间,因此其消费比要大大超越传统拦截方式。

  激光拦截器如何作战

  激光武器主要由高能激光器、精密跟踪瞄准系统和光束控制发射系统组成,精密瞄准跟踪系统用来捕获,跟踪目标,引导光束瞄准射击以及毁伤判定,这是摧毁作战的基础。

  美军的机载弹道导弹拦截器

  一般的工作过程是:用宽视场红外相机初始捕获目标,逐步顺序转化到窄视场相机捕获,最后实现目标捕获,目标的主动跟踪系统将利用照射激光器确定目标位置,主动精密跟踪器敏感目标照明激光器发射的回波,通过波束定向控制器传播到目标,最后再返回。杀伤机理是在激光的作用下使得目标被照射部位急剧升温,融合和气化,在照射部位被烧穿之前,由于应力集中,导弹可能发生机械破坏,如果点燃燃料箱则可能发生爆炸。

  美军的ABL激光拦截器

  目前发展的激光拦截器共有天基、地基、机载和舰载四种。其中机载拦截器就是美军的ABL拦截器。激光拦截器搭载在波音飞机平台上,主要针对上升段的进行拦截,这一阶段弹道导弹没有释放诱饵且速度较慢,拦截较为容易,ABL系统由飞机平台、安装在机头的炮塔、光束控制器、作战管理系统、信标激光器、高能激光器、主动测距激光器组成。改装完成的飞机有4名机组成员。高等激光器采用连续波的化学氧碘激光器(COIL),波长1.315微米,这样的波长可以减少在大气内的损耗,也可以减少反射器的直径。

  作战时,在F-22战斗机和电子对抗机的掩护下,一组两架ABL在12km高空巡航,距前线90千米左右己方一侧巡航,杀伤距离300~600千米,每架飞机有200次激光照射的燃料。当敌方导弹发射时,ABL上的红外传感器会根据其尾焰判断是否导弹。如果是,就发射一束低能量主动测距激光,进行目标的粗锁定,然而旋转激光炮塔,对准目标,随后发射跟踪光束和照明光束判断导弹的位置外形以及大气特性,进行精跟踪,再将数据传送回火控计算机,最终ABL发射高能光束对目标关键部位照射3~5秒彻底摧毁目标。

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