死光武器子弹速度衰减公式?

本报记者 张 强“对飞机的神秘激光攻击可能与中国新基地有关”,连日来,美英媒体连续报道,美官员称美军机在吉布提受到来自中国驻吉布提基地的激光照射。对此,我国防部回应,美官员言论与事实完全不符。瞭望智库特约研究员易芳告诉科技日报记者,“综合各方面信息,所谓激光照射事件纯属子虚乌有。吉布提外国军事基地众多,即便是真有飞行员遭到激光照射,也无法确认是中方行为。从相关消息来看,数次‘激光攻击’事件显然并未对飞行员及相关传感设备造成实质性损害,也并未构成实质性的威胁,因而可以判断所谓的‘激光攻击’事件很可能是一种激光侦查与目标定位,例如激光雷达装备。甚至还可能是周边居民无意识的行为,如民用激光望远测距仪等。这只不过是一些媒体和国家挑起中国威胁论,抹黑中国的一些常用小伎俩而已,当属恶意猜疑与乱扣帽子的戏法”。一旦使用即意味交战据外媒报道,美军UH-60“黑鹰”直升机的飞行员受到激光致盲武器照射而短暂失明。五角大楼也表示,美军人员近年来因被激光照射,而导致短暂失明的飞行员数量一直在攀升。这说明世界上某些国家对激光武器的开发,已经达到了可应用的阶段。激光致盲武器是激光武器的一种,即利用激光束照射人眼或武器装备中的光电传感器等元部件,使之受到干扰、失效、过载或造成某些损伤的一类激光武器。在对人员使用时,它可烧伤视网膜,使其暂时甚至永久失明,并可对人产生强烈的心理威胁和震慑。“激光致盲武器研制的难点在于,激光的能量聚集度与光斑大小、传输距离之间的关系、目标跟踪与锁定的方式和如何突破对方的激光防护装备。”易芳介绍,美国、俄罗斯/苏联、英国等很多国家都发展过激光致盲武器,美军已经公开的就有十余种激光致盲武器。美国陆军步兵中心与美国联合信号公司研发的“眩目器”(Dazer)早在上世纪80年代就已公开,可用于软杀伤装甲目标内电视、夜视装置内的传感器和人员。冷战期间,美军也曾宣称苏军使用了舰载激光致盲武器对美军飞行员进行了照射,干扰了飞行员的视觉。“如果真如外媒报道那样使用了激光致盲武器,则意味发生了交战,这种唯恐天下不乱的炒作显然不符合事实。”易芳指出。属“软杀伤”,实战并不多见美方怀疑其飞行员受到激光照射,但具体是什么飞机,美方没有具体说明,仅有一篇报道指出“黑鹰”直升机的飞行员因此短暂失明。而附近的美军基地还部署有F-16战斗机和P-3C海上巡逻机。这三者的一般飞行高度可能在几十米到几千米高空之间。对此,易芳表示,“随着现代技术的提高,目前激光致盲武器有效作用距离从几十米到几千米不等,达到F-16、P-3C这样的飞行高度不是没有可能。不过在战机高速飞行的过程中,直接使用激光束精准照射飞行员的眼睛几乎不太可能”。“实际上,激光致盲武器用于实战并不多见。”易芳介绍,海湾战争中,美军曾将公式鱼激光武器系统和眩目器运抵海湾战场,部署到部队,但未实战使用。当前仅英国官方承认在1982年马岛战争期间,在大型舰船上装备了一种作用距离5公里的简易激光致眩器,在对阿根廷飞机作战时发挥了作用。后来,该系统的改进型大量装备皇家海军的护卫舰、驱逐舰及后备舰队。此前也有专家对记者表示,美军极为重视激光致盲武器研究,将激光反传感器技术列为了陆军战略性技术之一。但随着技术的发展,目前世界军事强国正在逐渐转变激光武器的发展方向。“像低能激光致盲武器已经不再是武器装备发展的重点,除目标探测与指示等项目外,激光技术发展的重点在高能激光武器,打击方式也直接从‘软杀伤’转变为‘硬杀伤’,这远远超过了激光致盲武器的性能指标要求。”易芳说。所谓议定书并不严谨据外媒报道,中国是《关于激光致盲武器的议定书》的签署国,但中方被怀疑制造和使用了激光致盲武器。瑞典政府于1973年第一个提议禁用激光致盲武器,并与其他非政府组织一起游说。1980年,《非人道武器公约》禁止或限制使用某些被认为具有过分致伤或滥杀滥伤作用的常规武器。1995年复查《非人道武器公约》时,没能限制地雷的滥用,却阴差阳错地通过了《关于激光致盲武器的议定书》。议定书规定,禁止使用以使人永久丧失视力为唯一作战功能或功能之一的激光武器。缔约方禁止转让该类武器与其他国家或国家机构以外任何实体。但在正当军事使用激光系统时,伴随发生的失明事故不在禁止之列。“由此可见,该协定的漏洞很多,许多政府和非政府代表持保留态度。议定书条文极不严谨,只是对单一人眼致盲功能做了限制,并不排斥带有激光致盲传感器的武器,更没有对高能激光武器做任何限制,也就是打着其他幌子的激光武器也能使用,只要功率足够,同样会对人眼造成致盲的功能。所以说,只要不是专用激光眩目器,都不算违反协定。”易芳指出,“不过这些都已经不再重要,重要的是高能激光武器的战术级应用日益临近,正处于由技术突破向实战应用蜕变的历史转折期,在未来几年内有望在战场上使用和部署。这些高能激光武器不仅有激光致盲武器的功能,更具有直接摧毁的功能,而且杀伤的目标越来越小,精度越来越高,更值得广泛关注。”“一些国家明里拿着协定故意找茬,暗里却不遗余力加快颠覆性新概念激光武器的发展。这要求我们准确预测未来战争发展趋势,不要被一些鸡毛蒜皮的小事所掣肘,才能在未来战争中立于不败之地。”易芳表示。来源:科技日报
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part1 干扰:一.分类电子进攻技术的干扰可以按照如下的一些分类方式进行分类:1.无意干扰,有意干扰这个干扰方式是特别容易理解的。无意干扰主要是自然空间中的一些电磁干扰或者其他的一些干扰。比如闪电,宇宙辐射,或者是工厂,建筑物,鸟的一些干扰。他们并不是为了干扰而产生的,只是无意地产生了干扰的效果。而有意干扰就很容易理解了。这个主要是指军事上的一些器件,专门用来做电子干扰的。2.有源,无源干扰同样地,这个也很容易理解。假如有外部能量消耗而导致干扰,那就是有源干扰,反之就是无源。有源干扰能进一步细分,这个稍后说明。3.电子设备,目标,接收机的位置分类A.自卫干扰:干扰器件位于被保护的载具上。B.远距离支援干扰:干扰设备离载具很远且在载具后面。C.随队干扰:干扰设备离载具很近,但又不在载具上。D.近距离干扰:干扰设备在载具前面。二.干扰方程考虑一个探测雷达功率为 P_t 主瓣增益为 G_t 带宽为 BW_t ,探测一个距离为 R_t 雷达截面积为 \sigma 的目标,探测过程中有损耗 L_t ,在雷达旁瓣处(此旁瓣增益为 G_t' )有一个距离为 R_j 干扰天线功率为 P_j 带宽为 BW_j .干扰天线主瓣(主瓣增益为 G_j )对准探测雷达旁瓣.干扰过程中存在损耗 L_j ,极化损耗 \gamma .那么雷达的探测接受功率为 P_{rs}=\frac{P_tG_t\sigma A_e}{(2\pi R_t^2)^2}\frac{1}{L_rBW_t}=\frac{P_tG_t^2\sigma \lambda^2}{(2\pi)^3 R_t^4L_rBW_t} 雷达收到干扰机的干扰功率为 P_{rj}=\frac{P_jG_jA_e'}{4\pi R_j^2}\cdot\frac{\gamma}{L_jBW_j}=\frac{P_jG_j\lambda^2G_t'}{(4\pi R_j)^2}\cdot\frac{\gamma}{L_jBW_j} 若 \frac{P_{rj}}{P_{rs}}=K_j>1 我们便称干扰机对雷达达到了有效干扰。此时恰好雷达能检测到最小信号的距离 R_t 称为探测距离。假如是自卫干扰的话,此时 G_t=G_t',R_t=R_j .三.有源干扰有源干扰主要分为压制性干扰和欺骗式干扰。欺骗式干扰主要为了使探测电路得到错误的信号。欺骗式干扰主要分为:距离式欺骗,角度式欺骗,速度式欺骗。压制性干扰主要是为了使探测电路饱和,烧坏,使其探测不到有用信号。压制性干扰分为:1.瞄准式干扰假如探测电路以点频信号探测,或者带宽较窄的信号探测,那么我们只需要覆盖一个点,或者一个小带宽就行。但要覆盖一个点,我们必须要首先引导信号至相应的信号频率才能覆盖。所以这种方式称为瞄准式干扰。它首先需要测出被干扰电子设备的频率 f_s ,再调节干扰机的频率至 f_s ,为了容许一定误差,一般干扰机不会是点频,会是一个窄带宽,保证干扰带宽 BW_j 一定大于探测带宽 BW_t 。一般要求: BW_j\simeq(2\sim5)BW_t 优点:能保持 BW_j 内干扰信号的功率强。缺点:对频率引导要求高,有时难以实现。2.阻塞式干扰假如探测信号带宽较大,那么相应的,我们的干扰带宽要覆盖所有的探测带宽也需要大。这种方式称之为阻塞式干扰。这是牺牲了高功率密度而换来对大带宽的干扰。但由于范围大,对频率引导要求不是那么高。一般要求: BW_j>5BW_t 优点:对频率引导精度要求不高,频率引导设备简单。而且由于带宽高,可以同时干扰多部不同工作频率的雷达。缺点:在带宽内,干扰信号的功率低。3.扫频式干扰为了不牺牲高功率密度,我们可以选用小带宽的干扰信号,使其中心频率不断改变。扫描整个需要被干扰的频带范围,这样就能干扰每个频率了。但是,这个问题也是很明显的,有可能,还没扫描到探测雷达,探测雷达已经发现目标了。所以我们对扫频速度需要加以限制:A.扫频时间可以表示为: t_j=\frac{BW_j+BW_t}{V_j} B.针对探测电路而言有一处理时间 t_0=\frac{1}{BW_t} 干扰机在带宽停留时间应大于处理时间: t_j>t_0 C.防止出现还没扫描到探测雷达,探测雷达已经发现目标的情况,速度不能过慢,应大于探测雷达扫描速度: V_j\geq \frac{BW_t}{T_t} 四.无源干扰针对无源干扰,我们主要着重于角反射器干扰。假如我们在需要探测的地方放置角反射器,那么由于角反射器的大RCS性质,会对探测机器造成干扰。对角反射器我们有统一的RCS公式: \sigma=4\pi\frac{A^2}{\lambda^2} 其中, A 是投影面积。针对特定的角反射器我们有(以下 a 是边长):1.三角形: \sigma_{tri}=\frac{4\pi}{3}\frac{a^4}{\lambda^2} 2.圆形: \sigma_{cir}=15.6\frac{a^4}{\lambda^2} 3.正方形: \sigma_{squ}=12\pi\frac{a^4}{\lambda^2} part2 隐身技术:由探测方程: R\sim \sqrt[4]{\sigma} 因此我们可以降低雷达截面积来降低探测距离。一.有源隐身技术主要方法分为两种:1.有源对消技术。此技术指人为改变载具电场磁场分布,改变散射中心。减小入射方向上的回波信号。2.人为盲区技术。此盲区与自然盲区类似,但自然盲区是通过多径效应造成,导致直接波和反射波相抵消。而人为盲区技术便是人为导致的。二.无源隐身技术1.隐身外形技术由于RCS与物体实际表面积有很大联系,所以通过对载体赋形,我们能得到小RCS载体。2.隐身材料技术这个没什么赘述的。3.控制电磁波二次辐射技术这个其实和有源对消技术很相似,不过这个是无源的罢了。以上所有方法都是针对射频段的。以下是针对其他波段的方法4.红外隐身技术5.声隐身技术6.可见光隐身技术part3 电子战摧毁技术以上都是干扰方法,那么有没有什么其他方法从源头上解决呢?一.反辐射武器顾名思义,此类武器主要分为3类:1.反辐射导弹2.反辐射无人机3.反辐射炸弹特点:1.具有摧毁性硬杀伤效果2.攻击速度快3.攻击方式灵活4.攻击频率范围宽5.使用代价高二.定向能武器此武器作为一种新型武器具有很大前景。主要分为如下3种类别:1.高能激光武器此武器的核心是高能激光器。毁坏机理:1.热作用破坏2.力学破坏,造成材料损坏,出现力学上不可避免的伤害3.辐射破坏优点:1.速度快2.机动灵活3.精度高4.无污染5.不受电磁干扰缺点:1.有效作用距离受限2.受到环境影响严重(如恶劣天气)2.高功率微波武器机理:1.电效应2.热效应3.生物效应3.粒子束武器利用磁场将粒子快速射向远处。粒子束穿透能力强,具有全天候的特点。比激光武器受天气的影响小。

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