我國的低成本新型反激光涂層技術,使激光武器完全做不出任何毀傷

2019-07-25 01:17:43 changyuan 968

在未來十年以內,美軍在作戰飛機方面,F35戰斗機、KC46加油機、C17運輸機、E3預警機等多款機型也都有配備機載激光防御系統的計劃。海軍的航母、兩棲攻擊艦、船塢登陸艦、巡洋艦、驅逐艦等等在內的大中型水面作戰艦艇都要全部換裝艦載激光近防系統;屆時美軍的主力海空作戰平臺抵御精確制導彈藥、各種來襲的導彈等攻擊手段的能力將得到大幅提升,大家都認為對手苦心研制的殺手锏武器甚至面臨直接報廢的危險。

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我國激光

俗話說有矛就有盾,激光武器雖然厲害但是并非是無懈可擊的。我國科技人員經過多年的技術攻關,在激光防護領域取得了重大突破,研制出的抗熱抗燒灼涂層材料,給我軍的作戰平臺穿上了一件無法燒穿的鐵布衫,基本上坦然面對對手激光武器的傷害。我國的低成本新型反激光涂層技術,使激光武器完全做不出任何毀傷。

激光武器摧毀目標的原理是通過定向發射的強激光束在目標表面形成局部熱效應,經過很短時間以后,激光導致目標大量吸收能量發生材料剝離、結構破壞,最后造成燃毀。如果激光武器功率足夠大,激光毀傷效果成倍提高,甚至可以在第一時間形成擊穿或者形變。導彈可以采用彈體旋轉技術來規避這種熱效應,使激光無法聚焦某個固定部位,積累足夠的能量造成有效毀傷。而我國研制的這款新型防護涂層材料是對抗激光武器的上好選擇,防護涂層材料具備極高的反射效率。

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美國陸基戰術激光

導彈反光涂層/隔熱護層。如果導彈內部燃料/炸藥與外部金屬殼體之間沒有阻熱隔層,高能激光持續輻照數秒即可將其引爆。為了提高導彈生存能力,針對導彈抗激光薄弱易損環節研究防護和加固結構、材料意義重大。抗激光加固結構大多采用夾層結構,可將反射層、燒蝕層、絕熱層組成混合結構,也可將反射率高、有效燒蝕熱高的材料制成單層結構。抗激光材料一般選用新型復合材料,它們具有反射系數高、隔熱性能好、高溫強度好又耐燒蝕等特點。

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美國激光試驗

(1)反激光涂層可采用白色涂料或反光鋁等反射性的金屬層、石墨層等。美國曾研制出一種含鋁顏料的有機硅高溫涂料,它的反射率較大,可在650℃高溫條件下起到抗激光防護作用。

(2)燒蝕型防熱能材料:是利用聚合物在高溫下發生物理(熔化、蒸發、升華)和化學(分解、解聚離子化等)及碳化等復雜過程來消耗激光熱能的熱防護材料。高能激光輻照下,有效燒蝕熱高的材料消耗了大量的激光能量,激光熱能不斷被燒蝕型材料所產生的氣體帶走,從而保護了導彈殼體。抗激光燒蝕阻擋層由耐燒蝕聚合物、隔熱填料、成膜劑等組成,可選用軟木復合材料、浸漬重金屬的碳纖維織物、熱解碳無氣孔復合材料、高硅氧/酚醛材料、酚醛樹脂浸漬SO2布等。絕熱層主要功能是防熱隔熱,為實現輕量化,可采用蜂窩夾心結構、組合泡沫、合成泡沫涂層等技術。國外曾將酚醛環氧樹脂制成的熱防護層用在導彈火箭等流線型外殼上,還將乙烯聚合物燒蝕涂料用作戰術導彈火箭發動機的外防護層,該防護層可提高殼體表面耐高溫能力達2-2.5倍。

3)透波型防輻射材料:國外曾公布了一種向石增強瓷材料,它且有耐高溫、透波性能好,能防激光輻射等特點,用氧化鋁陶瓷作為射頻天線整流罩的結構材料,使用溫度可達600℃,當基體改用低膨脹的玻璃時,使用溫度可高達1100℃。采用上述反光燒蝕、隔熱等加固防護層來提高導彈殼體的耐高溫性能,可以在一定程度上對抗強微光的持續輻照,從而保護導彈。

研究數據表明,如果在導彈表面噴涂厚度為0.1MM的這款新型防護涂層材料,就可以將類似激光武器的有效毀傷距離縮小十倍,也就是說原本五千米的攔截半徑下降到了五百米,其攔截概率和抗飽和打擊能力都將直接歸零。如果導彈涂層厚度增加到0.5MM,則根本無法造成任何毀傷。這樣的防護效果無疑是相當令人滿意的,能夠廣泛應用于我軍各型彈道、巡航、空空導彈等打擊兵器,大幅提高其突防能力。

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清華大學高反射材料

另外、導彈的抗激光技術還有彈體滾擺,主動段自旋、變軌機動飛行、速燃助推、改變尾焰光譜等指施,其中效果比較好的還有彈體自旋技術。是導彈在飛行過程中按照一定的角速度繞導彈中心軸旋轉,使激光照射點沿彈體環向移動,達到分散激光能量,提高抗激光能力的目的,特別值得重視。彈體自旋已從低速、近程小型導彈逐漸向高速、中型化方向發展。目前世界上許多國家裝備了不同類型的自旋導彈,如美、德聯合研制的RAM導彈,現已裝備在美、德、韓、埃及等國近百艘軍艦上美國的紅眼晴導彈滾速為10r/s,前蘇聯的賽格(SACGGER)為8.5r/s,薩姆-7(SAM-7)達15r/s,法國的米蘭( MIILAN)為6r/s,德國的霍特(HOT)達810r/s,它們采用了準閉環的控制,滾速較高。瑞典的斯特里克斯( STRIX)末制導導彈采用卷弧尾翼來實現穩定的自旋飛行,利用彈體周圍的12個小型推力發動機來修正彈道。彈道導彈助推段自旋可以有效地對抗機載激光武器,實現助推段突防。美國曾對“民兵-Ⅲ”導彈主動段自旋飛行的可行性進行了研究,并設計出低滾速彈道導彈。

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激光作戰圖

可見、激光技術在飛速發展,反激光技術也在對應成熟,就目前而言,不存在激光武器達到絕殺的狀況出現。

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