机载激光武器打击能力分析

《机载激光武器打击能力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、机载激光武器打击能力分析　美国以其强大的军事实力开发了基于各种发射平台的激光武器系统，使其成为目前激光武器技术发展最为先进的国家。在众多的激光武器中，用于拦截弹道导弹的机载激光武器(ABL)发展最为迅速、投资规模最大。按照目前的计划，ABL将很快投入战场应用，对弹道导弹构成拦截能力。本文在分析ABL作战性能的基础上，研究了ABL对弹道导弹的攻击能力，并通过激光破坏工作状态下的导弹发动机机理与阈值分析，进一步阐述了ABL对弹道导弹构成的威胁能力。　　　　一、机载激光武器现状及趋势　　　　激光武器以其传输速度快、能量集中等特点，受到当今军事强国的普遍关注。

2、美国是激光武器技术发展最为先进的国家，在其各种激光武器中，用于反弹道导弹的ABL进展最快。ABL计划始于上个世纪70年代，经过30多年的努力，技术已相当成熟，在平均输出功率、光束质量和小型化等方面取得了重大进展，已处于实战应用的边缘。目前正在将兆瓦级化学氧碘激光器(COIL)、跟踪瞄准系统、光束控制系统和其他的关键设备安装在波音747-400F运输机上，计划在2008年进行近程弹道导弹拦截试验。之后，将对ABL系统进行中程和远程弹道导弹拦截能力测试。根据目前的规划，这些扩展试验将安排在2009年和2010g进行。　　　　截至目前，ABL系统已完成了一系

3、列试验：装有束控／火控系统的飞行试验、6个独立的激光器模块集成在一起产生单束激光的演示验证试验、飞机的旋转炮塔试验以及与弹道导弹防御系统互联的通信系统试验等。目前高能激光器最长持续出光时间已达到5.25s。　　美国一旦对ABL进行实战部署，将对大多数国家的战术弹道导弹构成严重威胁。从长远看，随着高能激光武器射程的进一步提高和大量部署，特别是成为导弹防御系统的有机组成部分后，将对某些国家的洲际弹道导弹构成威胁。　　　　二、ABL战术技术指标分析　　　　ABL的主要战术技术指标包括：　　>作战平台：波音747-400F飞机。飞行高度12-15km　　>发射

4、镜直径：1.5m　　>发射功率：作战型COIL为2-3MW　　>发射波长：1-2μm(标准波长1.315μm)　　>射程距离：固体导弹300km：液体导弹600km　　>发射频度：一次加足燃料可射击20-40次，每次持续3-5s　　>一次作战需要时间：12s(从捕获到摧毁和评估)　　>每次攻击间隔时间：1-2s　　>目标跟踪与瞄准误差：　　　　三、ABL主要作战模式　　　　ABL飞机在12-15km高空、距前线90km以外的空域与前线平行作“8”字形巡航飞行，一架次巡航时间可达8h。战时为了增加控制区域半径，ABL飞机及其护航机群可强行穿越敌方领空。　

5、　按计划美国将部署7架ABL飞机，组成一个完整机群，以2架为一个班次进行巡航值班。每个班次8h，3个班次6架飞机24h值班，1架留作备用，能对单个战区形成全天时监视、攻击弹道导弹的作战能力。在特殊情况下在一个军事危机区域至少应部署5架飞机。　　为了尽可能降低反应时间，2架值班飞机在空中巡航时，始终保持有一架能够面对监视区域。　　　　四、ABL作战过程　　　　ABL系统在接到命令后。飞抵军事威胁区上空开始战备值班：红外探测器不断搜索探测主动段飞行的导弹，当检测到敌方导弹发动机喷射的尾焰时进行目标识别；当确定为导弹目标时，ABL首先从飞机上部的吊舱内发射一

6、束低能量的主动测距激光束(CO2)，对目标粗锁定，提供导弹的位置坐标；然后旋转激光炮塔，使其对准目标；随后，发射跟踪激光束(TILL)和信标照射激光束(BILL)照亮目标；跟踪激光束接触上导弹后，照射导弹的鼻锥顶部，利用反射光用高分辨率成像传感器对导弹弹体成像，进一步确定导弹的位置、外形及易损部位、激光传输路线上大气的特性，据此调整反射镜自适应变形参数，将精确的跟踪、瞄准参数提供给光束和火力控制系统：最后ABL发射高功率激光束，会聚到导弹发动机壳体上，一次出光持续时间约3-5s，使发动机壳体破坏。在整个作战过程中。控制转塔跟着导弹弹道随动。　　　　五、

7、ABL打击能力　　　　强激光对靶材料的毁伤效果由靶面光束强度(激光功率密度)决定，激光功率密度决定于激光功率及其作用面积。激光在到达目标前要经过大气传输。由于ABL采用自适应技术。使ABL在其作战高度上能够很好地解决强激光远场聚焦问题。因此，在计算激光强度时，可以暂时忽略大气影响。激光远场光斑半径是确定激光功率密度的关键。确定光斑大小需要考虑以下几个因素：　　1．理论衍射角　　由物理理论可知，若光束的强度和相位是稳定的，则激光束在远场靶面上形成的是衍射图样。该图样是一系列明暗交替的同心圆。第一个暗环所包围的中央亮斑的光强占整个入射光束光强的84％。因此

8、强激光对目标的破坏作用主要由该斑产生。　　2光束质量因子对衍射角修正　　实际上，由于激光器或光