據中國國防科技信息網報道,近期,美國國防先進研究項目局(DARPA)的“聖劍”項目成功開發了一型21單元的光陣列(OPA),可在7公裏的距離上打擊目標,比現有激光武器提高了4公裏多。
高能激光可執行多種軍(jun) 事任務,特別是作為(wei) 武器或用於(yu) 高速通信。然而,激光係統的尺寸、重量和電力需求(SWaP)限製了其在軍(jun) 事平台上的應用。即使激光係統的SWaP問題得以解決(jue) ,大氣的擾動也將使激光束在目標上的光斑變大,影響其功率密度,進一步限製了遠距離上激光對目標的效率。
“本次成功的試驗提供了大量OPA激光器的數據,證明其性能可超過采用傳(chuan) 統光學方法的激光器。”DARPA項目經理曼加諾稱,“同時,該試驗也證明該技術可放大至更大的功率,且性能穩定。DARPA計劃在未來3年內(nei) 測試更高功率的樣機,最終輸出功率將達100千瓦級水平。”
除了可以放大,“聖劍”樣機同樣驗證了其近乎完美的大氣湍流修正能力,其性能遠高於(yu) 傳(chuan) 統光學激光器。雖然短距離內(nei) 大氣擾動不會(hui) 產(chan) 生較大影響,但大氣密度的變化將使光束發散,並影響其均勻性、產(chan) 生彌散、導致光斑跳動,進而降低光束作用在目標上的能量。近期“聖劍”樣機的驗證采用了超快速優(you) 化算法,有效“凍結”了大氣擾動,之後在亞(ya) 毫秒時間量級上對靜態光學大氣相差進行修正,將激光傳(chuan) 輸效率最大化。這些實驗驗證了OPA可主動修正嚴(yan) 重的大氣失真。本次試驗距離地麵數十米高,此處的大氣效應將對未來海軍(jun) 、海軍(jun) 陸戰隊和陸軍(jun) 應用產(chan) 生重大影響。此外,這些實驗證明OPA可能對機載激光器的邊界層擾動修正產(chan) 生重大影響。
實驗的成功有助於(yu) “聖劍”激光係統提高至100千瓦功率水平,並采用超低SWaP配置與(yu) 現有平台兼容。對“聖劍”光纖光學激光陣列的繼續研發和測試,有望於(yu) 出現比現有激光武器輕10倍且更為(wei) 緊湊的激光武器係統。未來的測試將集中在更嚴(yan) 酷的環境和更高的功率下進行。這些技術有望改進激光武器的可靠性和作戰性能,可用於(yu) 諸如飛機自防禦係統和彈道導彈防禦。
“光纖激光器陣列功率效率超過35%,並且擁有近乎完美的光束質量,這些係統可達到超低的SWaP需求,擴大了搭載平台的範圍。”曼加諾稱,“除了激光武器,該技術也可用於(yu) 低功率激光器,如激光通信和目標搜索、識別。”
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