瀚海狼山：全球第一种1000千瓦级战略激光！|2020-07-12
人人都知道高能激光武器是未来新式武器系统的发展大方向。但是目前已经知道的或者公开的强激光武器并不多。除了少数“激光枪”等轻型激光武器，真正具备战略战术价值的强激光武器曝光得可谓凤毛麟角。如果说有的方面是藏着掖着，相反就算是超级大国在这方面进展却不大。即使展示了一些较为大型的激光系统，也是以实验性质为主。现阶段仍然很难真正作为实战武器。这里面主要有3大因素的制约：第一就是大气条件对激光武器的干扰。第二则是激光武器功率的上限问题。第三则是连续激光高能能源的来源问题。先说大气干扰问题。很多人凭直觉认为只要不是大晴天，有低云或者雨雪雾霾天气，激光武器就立即不能用了。其实这是一种误解。对低功率激光来说，雾霾低云确实可以严重的干扰激光器的使用， 但是到了百千瓦级以上的大型武器级激光并不是太大的问题，因为有红外大气窗口和自适应光波，除非是雷暴云那种厚度在十公里以上的浓云，一般的云层和雾霾并不能彻底的挡住高能激光束。因此凡是到了高能武器级的激光，大气干扰反倒是最容易克服的一个因素。第二则是重点，就是高能激光武器的瞬间发射功率问题。激光之所以作为普通的光源还是武器，最重大的差别就是其瞬间功率。普通的激光束只能晃晃眼，而想在几公里之外还可以有杀伤性，那么这种激光束的瞬间功率必须在十来个千瓦级以上。这种功率的激光只能远距离点燃橡胶、木材等易燃物质。而想当即硬烧穿复合材料、铝材甚至钢材。则激光束的瞬间功率必须在50千瓦级以上。50到100千瓦级也是激光硬杀伤武器的基本门槛。如果连100千瓦级的激光器这个门槛都不能越过，那么最多也就是打打民用小型无人机一类。 想在十几到几十公里之外，直接烧穿正宗的战机、导弹和军舰，显然都是功率不够的。而且激光束瞬间功率越低，则需要在同一目标上让光斑停留的时间就越长。比如50千瓦级别的激光，烧坏一枚来袭火箭弹的外壳需要4到5秒；而100千瓦级的激光束则需要1秒左右。而到200千瓦级的激光束，则只需要毫米级别就够了。激光烧穿目标需要的时间越短，则瞄准跟踪系统越简单，多目标能力就更强。因此不论海陆空，可以作为远程杀伤的激光器，发射功率最好都要在150千瓦以上级别。如果能做到200千瓦以上则最好。能做到300千瓦到1000千瓦级别，则可以达到世界领先水平。而超级大国的大型武器级激光，就是每次做到200千瓦的级别，都会栽跟头停滞不前。要实现200千瓦以上的高强威力激光，海陆空的实现方式并不相同。比如超级大国空军搞的747激光机，走的是层叠薄片激光器技术路线，要整个泡在液体里散热。说白了就是化学激励激光。最终的实践证明，这种激光器重量大污染也大，并不适合当武器。最终747激光机打过一次让人怀疑的实靶之后就拆毁了。说明此路不通。
而又经过接近20年的发展。基本确定光纤激光相控阵技术和板条激光器才是200千瓦级和以上更高功率的激光武器的可靠方式。光纤激光器可以做的比较轻巧，因此可以安装在战术飞机上，对来袭导弹进行硬烧穿或者直接当机炮打数公里之外的敌机。光纤激光器多用掺稀土元素的玻璃光纤作为增益介质，可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度。不过光纤激光器的最大瞬间功率很难超过300千瓦级。在万米以上高空，杀伤十几公里之内的目标已经功率足够。由于整体比较轻巧，安装在地面车辆上，杀伤5公里之内的目标也足够。而固定在地面上可以打卫星、打远程导弹的战略激光，以及可以安装在军舰上，打上百公里外反舰导弹和空中飞机的强激光。则多用板条激光器。板条激光这个名称，瀚海狼山（匈奴狼山）认为大多数人可能是第一次听说。板条激光器，是第一种可以做到兆瓦级，也就是1000千瓦级的高能激光器，是大功率激光器的一种。
激光工作物质为板条形状，普通固体激光器工作物质的几何形状为圆棒状，温度梯度的方向与光传播方向垂直，在热负荷条件下运转时，将产生严重的热透镜效应和热光畸变效应，使得光束质量降低，并限制了激光功率的进一步提高。而在板条激光器中，温度梯度发生在板条厚度方向上。光传播方向近似与温度梯度方向平行，可基本避免热透镜效应和热光畸变效应，大幅度提高了激光输出功率。1兆瓦级别的激光，已经足够远距离瞬间烧穿绝大部分厚金属；在高原的晴朗夜空中已经可以硬杀伤2000公里高度以下轨道的卫星。具备了战略激光武器的初步性能。当然板条固体激光体积重量都较大，只能部署在大型军舰上和地面固定基地中。虽然板条激光这个路子主要大国都明白。怎奈又遇到了第3大门槛，就是如何连续提供高功率电能的问题。如果用普通的电网供电。不但机构庞大设备超重，而且最多发射个位数的大功率脉冲就电能不足了。这也是至今超级大国的海基和陆基实战激光仍然没有任何一种，实现300千瓦级别的主要原因。而且即使300千瓦以下，也连续打几个脉冲就没电了。全球只有一家彻底解决了兆瓦级战略激光和电磁炮的连续发射的电能来源。可以连续打上万个脉冲都没问题。就像电磁炮在全球可以最早上舰一样，1000千瓦级激光炮也会快速上舰。关键就在于超级电容组技术已经彻底成熟。 |
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