開頭
據《南華早報》報道,湖南省長沙市國防科技大學的科學家介紹,中國在激光武器技術方面取得重大突破,他們已經開發出一種新的冷卻系統,可以讓高能激光器“無限”運行,而不會產生任何過熱。
(資料圖片僅供參考)
那么這究竟是什么系統?中國又是如何實現的?
高能激光武器難點
激光武器一直都是\"全世界武裝部隊夢寐以求的武器\",因為它們能夠\"以光速進行攻擊,且不需要昂貴的彈藥\"。
想象一下,你手里有一個超級強大的手電筒,它不僅能照明,還能瞬間把東西燒焦。
激光武器就是這樣一個\"手電筒\",它發射的\"光\"可以很快、很準確地打到遠處的目標,并對其造成損壞。而且,它\"開火\"的速度是光速,比任何子彈都快。
激光武器內部通過一種稱為“受激發射”的過程產生高能光束,這包括激發增益介質中的原子或分子(如晶體或氣體),從而使激光武器能夠達到更高的能量狀態。
當這些被激發的原子或分子回到它們的基態時,它們會發射光子,然后通過光反饋過程放大光子,從而產生高能激光束。
舉個形象的例子哈,想象一間大房子里有很多孩子(代表原子或分子),他們都安靜地坐著(處于基態)。
突然,一個小丑進來開始表演,激發了孩子們的興趣,使得他們都站起來歡呼(被激發到更高的能量狀態)。
現在,如果有一個孩子因為某種原因開始鼓掌(發射光子),他周圍的其他孩子看到后也會效仿他鼓起掌來,并且與第一個孩子鼓掌的節奏完全一致。
這樣,整個房間里的孩子都在相同的節奏和方式中鼓掌,并產生了強大的鼓掌聲(相當于高度相干的激光束)。
目前,美國主要國防公司一直在通過包括國防部高能激光縮放計劃在內的多個項目進行激光武器的開發。
其中陸軍已在其 “斯崔克”(Stryker) 裝甲戰車上安裝了 50 kW高能激光器,而美國海軍兩棲艦“波特蘭”號則針對地面目標測試了 150kW激光炮。
海軍陸戰隊測試了功率為2至10kW的緊湊型激光武器系統,空軍為其戰斗機接收了高能激光武器。
同時美軍已經實現了能夠在軍艦上搭載小功率的激光武器,并能摧毀小型無人機,但距離實現摧毀來襲導彈還有一定的距離。
這個過程中面臨一個難題,那就是武器無法承受在發射激光時的超高溫,長時間使用或者發射大功率激光都會使得武器本身被燒毀。
換句話說,就是持續使用時,激光武器會因過熱而燒毀內部組件,從而導致裝置徹底失能。
因此,必須找到好的方法來使其冷卻,否則它可能會壞掉。
在此之前,包括全世界的軍事科學家們,一直都在嘗試解決這一問題。
而如今,這個困擾已經被中國突破了。
據中國科學雜志《光學學報》發表刊文,中國科學家成功研發出了一種新的冷卻系統,在使用過程中能夠將產生的有害熱量完全消除,該冷卻系統能夠讓高能激光武器在使用的時候不會產生任何余熱,從而能夠讓武器無限的運行下去。
借助新技術,高能武器可以隨心所欲地產生激光束,而不會出現中斷或損耗性能。
這也意味著,只要持續給它供電,它就能夠無間隙地執行任務,且能持續保證高能量的輸出。
值得一提的是,這是湖南省中國人民解放軍國防科學技術大學的研究人員的研究成果。
這成果簡直太牛了,要是能投入實戰化,那防御就是無敵了,好比是一陽指修煉成功,接通電源指哪打哪。
這不,看到中國在激光武器上有所突破,西方國家就開始夸獎起我們。
據美國網媒“商業內幕”報道,前英國軍官韋弗在一條推文中表示,如果中國科學家所聲稱的成就是真實的,那將使中國在多個方面領先于美國,尤其是高能激光武器。
中國技術突破
可能大家不知道,想要實現高能激光武器的冷卻系統,技術難度有多大?
比如激光武器在運行時,是會產生大量的熱量,這就要求冷卻系統必須具有非常高的散熱效率。
其次在很多應用中,比如無人機上吧,冷卻系統需要輕便且體積小,這使得設計變得困難。
為了能夠連續地使用激光武器,冷卻系統還必須能迅速啟動并持續工作。
還有還有,激光武器是會被部署在各種不同的環境中,像炎熱的沙漠或寒冷的極地。那么冷卻系統必須能夠適應這些變化,并確保其效能。
因此,想要實現一個既高效又可靠的高能激光武器冷卻系統,技術難度相當大。
據公開資料顯示,中國科學家們開發出來新的冷卻系統,內部采用先進的結構和優化的氣流,以消除激光武器內部的熱量,同時最大限度地減少湍流和振動,并提高鏡面清潔度。
為了防止在某些情況下,較大的污染物顆粒在鏡子上燃燒,甚至會導致鏡子破裂或損壞,從而大大降低高能激光武器的實用性和可靠性。
研發團隊還開發了一種內部光束路徑調節器,這是一種讓氣體吹過激光武器以消除廢熱并提高氣體清潔度的系統。
它的設計是緊湊和高效的,其重點是優化氣體流量,最大限度地減少尺寸和重量。
據悉,由中國激光武器專家袁圣付領導的團隊在8月4日發表在《光學學報》上的一篇論文中表示:“這是提高高能激光系統性能的一個巨大突破。高質量的光束不僅可以快速在第一秒內產生,而且可以無限期地保持下去。”
科學家們還說:“到目前為止,中國關于動態吹氣熱管理的許多先進設計和研究進展尚未報道。這是首次將一些設計和測試結果公布于眾。”
結尾
很多人都知道我們的馬偉明院士吧,他在一系列電磁領域的新發明使得中國一舉超越美國,那句“領先就領先美國”讓人蕩氣回腸。
這下好消息又來了,中國軍事科學家成功解決了目前激光領域最大的世界難題,又出現了一個“領先就領先美國”重大軍事科研成果,實在是令人驚喜交加。
中國作為全球第一個能讓高能激光器無限運行的國家,可以預見的是,這下美國估計又要慌了。