激光技術在機載武器上的應用

柴嘉奇?諸德放?孫鵬飛

摘 要：結合激光的產生、特點、分類等特性，從激光近炸引信、激光制導炸彈、機載瞄準吊艙三方面對于激光技術在機載武器上的應用進行分析。

關鍵詞：激光技術；機載武器

20世紀60年代，美國科學家梅曼博士在實驗室里研制出了世界上第一臺激光器-紅寶石激光器，標志著激光的誕生。從此，經過幾十年的研究，激光技術日趨成熟并得到了廣泛的應用。特別是在軍事上，激光被應用到各種領域。例如，利用激光進行測距、通信、制導等。自海灣戰爭以來，機載武器得到了世界各國的重視。正是由于作戰樣式與戰訓模式的轉變，更多的激光技術也被應用與機載武器上。近年來，隨著我國與周邊國家由于海洋利益不斷產生摩擦，未來我軍將更多的會在海上進行作戰。一些傳統的機載武器的作用方式將不能滿足海上作戰的需求。所以利用激光能量高、方向性好等特性，使激光技術更多的應用于機載武器上，會使機載武器的性價比和作戰效能大大提高。

1 激光近炸引信

激光近炸引信是一種主動式光電引信。它通過發射光學系統將特定幅值、時域和空域特性的激光光束對目標進行照射，光電接收系統接收目標反射回波，并進行實時的識別和處理。當引信在預定距離內檢測到目標，當導彈或戰斗部處在最佳炸點位置時，就通過電子系統產生起爆信號啟動戰斗部。其主要采取激光近感探測技術，通過紅外的激光源實現對于目標進行探測[1]。

激光技術應用在于激光的收發組件。激光組件的主要作用是實現激光的發射與接收。其工作原理為激光激勵源提供的大電流重復脈沖注入到激光二極管，以形成發射激光束。發射光學系統用簡單的凸透鏡，使激光束以一定的方向和角度發射出去。激光束遇到目標發生漫反射，有一部分反射的激光被引信接收器接收。接收光學系統由目標反射回來的激光束聚焦于光敏元件上。光電轉換器采用光敏元件使接收到的信號轉換成為電信號，并對其進行放大。前置放大器保證系統有足夠的信噪比，增強探測能力。除了將信號放大外，還可改善波形，并進一步提高信噪比[2]。

正是由于激光近炸引信體積小、重量輕、彈上配置簡便等特點，自其出現以來，變得到了很好的發展。特別是它的一些特性能適應現代戰爭中引信電子對抗技術的發展變化，所以倍受重視，應用領域日趨廣泛。未來激光近炸引信向著大功率小型化、復合體制的引信、制導引信一體化、及仿真技術等方面發展。

2 激光制導炸彈

所謂制導，是指控制和導引飛行器，使其按照選擇的基準飛行路線進行運動的過程[3]。而激光制導是指以激光作為傳遞信息的工作物質的制導。從激光制導方式來看，激光制導分為主動式和半主動式制導。由于技術上的原因，目前主動式激光制導難以實現。現裝備的激光制導炸彈多為半主動式。半主動式激光制導的激光指示器與激光接收系統是相互分離的。

激光制導炸彈主要由導引頭艙、戰斗部艙、制導艙、氣動控制面以及機彈間的機械接口和電氣接口等組成。激光制導炸彈一般都是在原來武器系統的基礎上裝上一個激光半主動式導引頭和特殊的尾翼。而激光半主動式導引頭是由彈外的激光照射到目標上，彈上的導引頭利用目標的漫反射的激光能量，實現對目標的跟蹤和對炸彈的控制[8]。其作戰使用過程為：先跟蹤鎖定目標后投彈，初始階段彈體靠慣性制導飛向預定方向，當導引頭接收的激光信號超過閾值時，轉為激光制導。激光制導武器具有命中精度高、抗干擾能力強、破壞力大、使用簡單等特點，是迅速發展的精確制導武器之一。

激光制導炸彈得到了世界各國的高度重視。激光制導炸彈自其研制成功以來，通過數次的靶試實驗與戰爭的檢驗發現其可以大大提高武器的命中率、并進而降低成本，提高效費比。并且，激光制導炸彈可同時攻擊多個來襲目標，即把激光信號經過編碼以數個指示器分別控制數枚導彈，打擊來襲目標。激光制導技術是以激光為信息載體，把炸彈引向目標而實施精確打擊的先進技術。精準是激光制導武器的鮮明特點，由于激光的單色性好，光束的發散角小，敵方很難對制導系統實施有效干擾，因而使它具有了其他制導方式無法匹敵的優勢，在精確制導武器中占有重要地位[4]。

3 機載瞄準吊艙

機載瞄準吊艙主要用于對地面目標實施精確打擊。其主要包含一個用于觀察景物的攝像機和一個采用吊艙形式同軸激光照射器來照射目標。機載瞄準吊艙必須能給飛行員提供足夠詳細的視景圖像，這樣才能決定是否對目標進行連續照射。目前世界各國空軍都裝備有許多現役的瞄準吊艙，主要與導彈配合使用，達到精確指示目標的作用。瞄準吊艙的主要功能是：利用前視紅外和電視傳感器，在晝夜條件下完成對地面目標的搜索、發現和識別。識別目標后，自動跟蹤目標并實時為載機火控系統提供目標位置信息。通過激光測距，為火控系統提供目標距離信息。通過激光照射，引導激光制導武器精確命中目標。這種瞄準吊艙的特點是體積小、質量輕，且分辨率高識別能力強。同時它可以在防區外對各種目標進行自動探測、跟蹤、識別和交戰[5-6]。

激光技術在機載武器上的應用，使得機載武器的武器性能得到大幅度的飛躍，大大提高了載機的精確打擊能力，進而提高了作戰效能。未來機載武器激光技術的應用將向著新體制、新領域、新應用不斷發展。

參考文獻

[1] 王明東， 竇志國.高能激光在武器裝備中的應用[J].裝備指揮技術學院學報，2004.04

[2] 王瑞鳳，張彥樸.許志艷.激光技術軍事應用的現狀及發展趨勢[J].紅外與激光工程，2007.06，第36卷

[3] 朱棋，郭倩，鐘云鵬.激光技術在高技術國防戰爭中的應用[J].西安航空技術高等專科學院學報，2011.05，第29卷

[4] 郭綱，周偉，葉名蘭. 激光技術在導彈和空天對杭中的應用[J].控制與制導，2009.03

[5] 陳洪鈞，石治國.激光近炸引信發展述評[J].四川兵工學報，2012.06，第33卷

[6] 潘愛民.激光技術的軍事應用[J].控制與制導，2013.09