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1、機載激光武器打擊能力分析 美國以其強大的軍事實力開發(fā)了基于各種發(fā)射平臺的激光武器系統(tǒng)，使其成為目前激光武器技術(shù)發(fā)展最為先進的國家。在眾多的激光武器中，用于攔截彈道導(dǎo)彈的機載激光武器(ABL)發(fā)展最為迅速、投資規(guī)模最大。按照目前的計劃，ABL將很快投入戰(zhàn)場應(yīng)用，對彈道導(dǎo)彈構(gòu)成攔截能力。本文在分析ABL作戰(zhàn)性能的基礎(chǔ)上，研究了ABL對彈道導(dǎo)彈的攻擊能力，并通過激光破壞工作狀態(tài)下的導(dǎo)彈發(fā)動機機理與閾值分析，進一步闡述了ABL對彈道導(dǎo)彈構(gòu)成的威脅能力。 一、機載激光武器現(xiàn)狀及趨勢 激光武器以其傳輸速度快、能量集中等特點，受到當(dāng)今軍事強國的普遍關(guān)注。
2、美國是激光武器技術(shù)發(fā)展最為先進的國家，在其各種激光武器中，用于反彈道導(dǎo)彈的ABL進展最快。ABL計劃始于上個世紀(jì)70年代，經(jīng)過30多年的努力，技術(shù)已相當(dāng)成熟，在平均輸出功率、光束質(zhì)量和小型化等方面取得了重大進展，已處于實戰(zhàn)應(yīng)用的邊緣。目前正在將兆瓦級化學(xué)氧碘激光器(COIL)、跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、光束控制系統(tǒng)和其他的關(guān)鍵設(shè)備安裝在波音747-400F運輸機上，計劃在2008年進行近程彈道導(dǎo)彈攔截試驗。之后，將對ABL系統(tǒng)進行中程和遠程彈道導(dǎo)彈攔截能力測試。根據(jù)目前的規(guī)劃，這些擴展試驗將安排在2009年和2010g進行。 截至目前，ABL系統(tǒng)已完成了一系
3、列試驗：裝有束控／火控系統(tǒng)的飛行試驗、6個獨立的激光器模塊集成在一起產(chǎn)生單束激光的演示驗證試驗、飛機的旋轉(zhuǎn)炮塔試驗以及與彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)互聯(lián)的通信系統(tǒng)試驗等。目前高能激光器最長持續(xù)出光時間已達到5.25s。 美國一旦對ABL進行實戰(zhàn)部署，將對大多數(shù)國家的戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈構(gòu)成嚴(yán)重威脅。從長遠看，隨著高能激光武器射程的進一步提高和大量部署，特別是成為導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的有機組成部分后，將對某些國家的洲際彈道導(dǎo)彈構(gòu)成威脅。 二、ABL戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)分析 ABL的主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)包括： >作戰(zhàn)平臺：波音747-400F飛機。飛行高度12-15km >發(fā)射
4、鏡直徑：1.5m >發(fā)射功率：作戰(zhàn)型COIL為2-3MW >發(fā)射波長：1-2μm(標(biāo)準(zhǔn)波長1.315μm) >射程距離：固體導(dǎo)彈300km：液體導(dǎo)彈600km >發(fā)射頻度：一次加足燃料可射擊20-40次，每次持續(xù)3-5s >一次作戰(zhàn)需要時間：12s(從捕獲到摧毀和評估) >每次攻擊間隔時間：1-2s >目標(biāo)跟蹤與瞄準(zhǔn)誤差： 三、ABL主要作戰(zhàn)模式 ABL飛機在12-15km高空、距前線90km以外的空域與前線平行作“8”字形巡航飛行，一架次巡航時間可達8h。戰(zhàn)時為了增加控制區(qū)域半徑，ABL飛機及其護航機群可強行穿越敵方領(lǐng)空?！?/p>
5、 按計劃美國將部署7架ABL飛機，組成一個完整機群，以2架為一個班次進行巡航值班。每個班次8h，3個班次6架飛機24h值班，1架留作備用，能對單個戰(zhàn)區(qū)形成全天時監(jiān)視、攻擊彈道導(dǎo)彈的作戰(zhàn)能力。在特殊情況下在一個軍事危機區(qū)域至少應(yīng)部署5架飛機。 為了盡可能降低反應(yīng)時間，2架值班飛機在空中巡航時，始終保持有一架能夠面對監(jiān)視區(qū)域。 四、ABL作戰(zhàn)過程 ABL系統(tǒng)在接到命令后。飛抵軍事威脅區(qū)上空開始戰(zhàn)備值班：紅外探測器不斷搜索探測主動段飛行的導(dǎo)彈，當(dāng)檢測到敵方導(dǎo)彈發(fā)動機噴射的尾焰時進行目標(biāo)識別；當(dāng)確定為導(dǎo)彈目標(biāo)時，ABL首先從飛機上部的吊艙內(nèi)發(fā)射一
6、束低能量的主動測距激光束(CO2)，對目標(biāo)粗鎖定，提供導(dǎo)彈的位置坐標(biāo)；然后旋轉(zhuǎn)激光炮塔，使其對準(zhǔn)目標(biāo)；隨后，發(fā)射跟蹤激光束(TILL)和信標(biāo)照射激光束(BILL)照亮目標(biāo)；跟蹤激光束接觸上導(dǎo)彈后，照射導(dǎo)彈的鼻錐頂部，利用反射光用高分辨率成像傳感器對導(dǎo)彈彈體成像，進一步確定導(dǎo)彈的位置、外形及易損部位、激光傳輸路線上大氣的特性，據(jù)此調(diào)整反射鏡自適應(yīng)變形參數(shù)，將精確的跟蹤、瞄準(zhǔn)參數(shù)提供給光束和火力控制系統(tǒng)：最后ABL發(fā)射高功率激光束，會聚到導(dǎo)彈發(fā)動機殼體上，一次出光持續(xù)時間約3-5s，使發(fā)動機殼體破壞。在整個作戰(zhàn)過程中?？刂妻D(zhuǎn)塔跟著導(dǎo)彈彈道隨動?！ ∥?、
7、ABL打擊能力 強激光對靶材料的毀傷效果由靶面光束強度(激光功率密度)決定，激光功率密度決定于激光功率及其作用面積。激光在到達目標(biāo)前要經(jīng)過大氣傳輸。由于ABL采用自適應(yīng)技術(shù)。使ABL在其作戰(zhàn)高度上能夠很好地解決強激光遠場聚焦問題。因此，在計算激光強度時，可以暫時忽略大氣影響。激光遠場光斑半徑是確定激光功率密度的關(guān)鍵。確定光斑大小需要考慮以下幾個因素： 1．理論衍射角 由物理理論可知，若光束的強度和相位是穩(wěn)定的，則激光束在遠場靶面上形成的是衍射圖樣。該圖樣是一系列明暗交替的同心圓。第一個暗環(huán)所包圍的中央亮斑的光強占整個入射光束光強的84％。因此
8、強激光對目標(biāo)的破壞作用主要由該斑產(chǎn)生。 2光束質(zhì)量因子對衍射角修正 實際上，由于激光器或光
