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美国陆军的导弹防御系统缺少激光

这是您需要记住的事情:对于正在开发激光武器以摧毁快速移动或难以击中的物体(例如弹道导弹或无人机)的美国和其他国家而言,能够在地面上快速,密集地释放能量的能力移动目标至关重要。

美国陆军希望使用一种更致命的激光武器,它不仅可以燃烧目标,而且可以将其切成薄片。

陆军希望使用脉冲激光来发射间歇性但强烈的脉冲,以快速摧毁目标,而不是发出稳定的能量流的低功率连续波激光。脉冲激光已经在商业上用于精密切割和蚀刻。

这将产生多大的变化?考虑一下:陆军计划到2023年在Stryker装甲车上安装50千瓦连续波激光武器。一千瓦等于1,000瓦。陆军现在希望开发战术性超短脉冲激光器,其最小峰值功率为1太瓦,最大峰值为5太瓦。兆瓦是一万亿瓦。

“目前的高能激光(HEL)武器系统主要由连续波(CW)激光源组成,其输出功率以千瓦为单位,”陆军研究计划解释说。“这些千瓦级连续波激光系统主要是通过吸收光来与目标接触的;要么导致目标烧毁和融化,要么使高强度的光学传感器不堪重负。”

决定激光武器效力的关键因素是光束必须保持聚焦在目标上多长时间。对于正在开发激光武器以摧毁快速移动或难以击中的物体(例如弹道导弹或无人机)的美国和其他国家而言,在移动的目标上快速,密集地释放能量的能力至关重要。陆军说,尽管连续波激光器可能有用,但“由于其本质上的本质不同,脉冲宽度在飞秒(一万亿分之一秒)范围内的激光器由于其快速释放的巨大功率而提供了独特的战术能力。”

脉冲激光的一大优点是,它们可以通过多种方式破坏或禁用目标。“虽然大多数连续波激光器只是简单地熔化目标,但USPL系统能够通过三种不同的机制来消除威胁:从目标上烧蚀材料,通过空中超宽带连续谱产生传感器使传感器致盲,以及产生用于威胁的内部电子设备超载。”陆军解释说。

据南佛罗里达大学物理学名誉教授丹尼斯·基林格(Dennis Killinger)称,脉冲激光可以立即产生巨大的能量爆发。“连续波和飞秒激光脉冲之间的基本区别是200飞秒脉冲内的瞬时峰值功率约为1兆瓦,因此瞬时功率比连续波激光大约一千亿倍,”基林格告诉《国家利益》。“在这种高峰值功率下,目标材料将被切割而不是燃烧,而另一个优势将是灯丝导引的光束和一些等离子体的产生,这可能会影响电子设备。”

当然,有一个陷阱。连续波激光技术已经存在了很长的时间,以至于军方能够加固该系统以用于野外使用。陆军指出,在过去的20年中,脉冲激光“已经从在国家实验室中的专用建筑物变成了在全国的学术光学桌子上坐着的地方”。但是脉冲激光器“虽然很有前途,但在SWaP [尺寸,重量和功率],相关的工作环境以及一致的批量生产方面仍然有许多障碍需要克服。”