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舰载高能自由电子激光武器
 
慧聪网   2005年11月29日9时10分      

    80年代末，美国海军成功地进行了舰载中波红外高级化学激光武器(MIRACL)的陆上试验。可是，正当人们等待MIRACL激光武器的舰载试验消息时，美海军却于90年代中期宣布放弃MIRACL的进一步研制和试验计划，而转向高能自由电子激光武器的研究上。美海军此举，引起各国广泛关注，也标志着，其舰载高能激光武器进入一个面向21世纪的全新发展阶段。 

　　MIRACL成为历史

　　美国海军舰载高能激光武器研制可追溯到70年代初。1997年，美海军着手研制MIRACL中波红外高级化学激光武器，其中的主要部件包括氟化氘(DF)中波红外化学激光器和“海石”光束定向仪等。经3年时间组装起来的MIRACL高能激光武器于1987～1989年间，在白沙激光武器试验场进行了一系列打靶试验，其中包括摧毁一枚飞行中的2.2马赫的“旺达尔人”导弹的试验。表1列出了有关MIRACL激光武器的一些性能数据。 

　　按计划，美海军准备将该系统装在“宙斯盾”巡洋舰MK45炮位上，进一步进行海上试验。可是，美海军却于90年代中期宣布放弃进一步执行MIRACL计划，而重新启动一项高能自由电子激光武器计划。这样，20年来被美海军炒得沸沸扬扬的MIRACL就此划上一个句号。 

　　放弃MIRACL计划的原因 

　　美海军放弃MIRACL计划的原因与国际大气候有关。冷战结束后，美海军作战重点从远洋转移到沿海区域，作战环境发生了巨大变化。为适应这种变化，美海军要求调整高能激光器计划。研究表明，在沿海环境中，热晕是大气吸收激光能量的主要因素，而且热晕与风速风向有关。在沿海环境下，军舰航行速度较低，因此总的侧向风力是由当地气候条件决定的。这种侧风往往很小，以致于热晕效应远比在远洋环境下产生的热晕效应更为严重。美海军认为，MIRACL高能激光器的3.8微米波长激光在沿海环境下热晕效应较严重，应该找到一种热晕效应较小的波长代替它。这就是美海军放弃MIRACL激光器的主要原因。 

　　重新选定最佳工作波长 

　　美海军放弃MIRACL计划后，立刻提出进一步研制舰载高能激光武器的新计划。这项新计划的重要一步是重新选定适合于在沿海环境下使用的最佳波长。经过研究，美海军得出结论：在1～13微米红外波长范围内，只有1～2.5微米波长激光的大气传输性能优于MIRACL的3.8微米波长激光的大气传输性能。 

　　为了进一步从1～2.5微米波长范围内选出适于沿海作战的最佳波长，美海军又对1.042微米、1.064微米(YAG激光器)、1.315微米(化学氧碘激光器)、1.6微米、2.2微米和3.8微米几种波长激光，在沿海条件下的大气吸收特性、消光特性和总的大气传输特性进行了计算比较，得出如下重要结果： 

　　(1)关于吸收特性，1.05微米(包括1.042微米和1.064微米)的相对大气吸收率比1.6微米的低一个数量级，而1.6微米的相对大气吸收率又比2.2微米和3.8微米的低一个数量级。 

　　(2)关于消光特性，1.6微米、2.2微米和3.8微米的相对消光率均比短波长的低。 

　　(3)关于大气传输特性，1.6微米和1.04微米波长的相对海上传输系数远远优于1.315微米和3.8微米的传输系数。 

　　综合上面三个因素考虑，认为1.6微米和1.05微米比较适合于在沿海环境下使用。但是，由于1.6微米处于人眼安全波长范围内并具有在不同大气条件下性能稳定等特点，因此最终倾向于选择1.6微米波长为适于沿海环境下的最佳波长。 
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