2014年2月23日 星期日

激光炮的迷思

近年美軍致力研究將高能量光線 (一般稱為雷射或激光) 發射裝置小型化,據聞已在艦上試驗成功擊落靶機。而以色列亦成功發展出雷射反炮彈系統取代其昂貴的鐵穹反火箭系統。

突然間好像導彈的末日已經到臨, 一夜之間導彈好像都變了廢物。

但想深一層,雷射的短處是射程短,只能針對與其成一直線的目標。雷射和一般的光線一樣要遵從所有光學的物理原理。

而最重要的一點是雷射武器目前只是近距離防禦性武器,並不能代替炮彈導彈去進攻擊敵陣。


雷射武器的原理是將一束單一同步波長的光線高度集中在一個細小的面積上令到這個表面由於吸收了高能量而令到溫度短時間內急劇高升到可以熔化甚至氣化。

而反制雷射的被動手段可以循兩方面研究:
其一是可以利用光學原理中的折射及反射原理減少導彈彈殼表面吸收到的光能;
其二是減低彈殼表面受到照射時升溫的速度

只要炮彈導彈的表面能夠反射大部份的光束,只要導彈由被雷射開始照射到起爆這段時間內導彈的彈殼溫度在可以接受的限度內,導彈就可以發揮到功效。

要反射雷射光束可以利用在導彈表面加上兩層透光物料物料,利用物料不同的密度造成如光纖的完全反射,並可在此等物料中加入納米小反射球將光束在經過物料層時被分散反射,或用納米小透鏡將集中的光束散射開來,減低光束抵達反射層之前的強度。

而在導彈彈殼物料上可以應用瓷質物料加上內向散熱縱肋片,利用瓷片可抵受高溫和高散熱速度的特性,將受到局部照射的表面的熱量迅速傳走。

至於積極反制手段,可以如干擾雷達放出鋁片雲一樣,在導彈抵達前在目標上空放出高反射效率的微形反射球雲,阻攔雷射。或是在目標上空將空氣局部加熱利用不同的空氣密度造成透鏡效果將雷射光束分散。

當然光束是沒有重量的,如果來襲的導彈是靠速度慣性和重量來造成破壞的話,雷射光束是沒有辦法的。例如傳聞中的東風彈道導彈,光是彈體從同溫層俯衝的速度加上彈體的重量就可以將美軍的航母送回夏威夷了。


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