激光迷惑:现成的红外激光器可抵御军用直升机上的导弹袭击

一种新开发的安装在直升机上的宽光谱激光器可以有效地使飞行中的肩扛式防空武器眼花缭乱,并防止它们找到并摧毁目标

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研究人员透露,能够使热寻导弹眼花缭乱并进行防御的直升机载激光器目前正在开发中。

在阿富汗等地形崎岖、飞机难以着陆、部队和车辆难以在地面上行进的地区,军方通常严重依赖直升机。 然而,正如苏联在 20 世纪 80 年代在阿富汗战争期间发现的那样,直升机很容易成为拥有肩扛式导弹的敌人的目标,“而不幸的是,现在美国在阿富汗也面临同样的问题,”密歇根大学安娜堡分校的激光和光纤科学家穆罕默德·伊斯拉姆说。“要考虑问题的严重性,美国武装部队大约有 3,000 架直升机。”

伊斯兰及其同事目前正在设计一种利用现成的激光器保护直升机免受此类袭击的方法。 导弹通常通过瞄准后者发动机发出的红外辐射来追踪飞机; 激光器通过向这些热寻导弹发射红外光束,使它们在远达三公里的范围内干扰传感器,从而为直升机争取足够的时间进行规避。

大多数激光器只发射一种波长或颜色。 为了偏转导弹,研究人员正在使用所谓的中间红外超连续谱激光器(MISCL),它会发出更广泛的波长范围——从可见光(800 纳米)到中间红外(4.5 微米)。 (纳米是十亿分之一米;微米是百万分之一米。)由于这些激光器发射如此宽的光谱,它们会用导弹可能寻找的所有红外波长淹没对方的传感器; 对手试图通过事先在导弹上涂上反射或吸收涂层来阻止这些耀眼的光线的任何尝试,也会使其传感器对来自直升机发动机的相同波长失明。

来自激光的光中,只有不到 10% 是可见的暗红色; 其余部分落在红外范围内。 总的来说,最新版本的设备将大约 10 瓦的功率集中到一道灼热的光束中。“把手伸入光束的人会很快移开手,”伊斯兰说。

这种新型激光器使用了来自电信行业的技术,该行业依赖多波长激光器来为光纤内的数据信号传输创建许多高速公路车道。“这是一种巧妙地使用基本上可以从现货买到的激光器的方法,”马里兰大学巴尔的摩县的激光科学家安东尼·约翰逊说,他没有参与这项研究。

基于激光的防御系统已经被应用到一些飞机上,但这些系统中的激光光学元件目前有多达 84 个移动部件——这些精密组件很容易被直升机上的轰鸣声震歪。“我们的激光器没有移动部件,这意味着它们可以承受直升机的摇晃和颠簸,”伊斯兰解释说。 希望能够取代现有飞机反导弹防御系统中检测目标并将其光束对准目标的激光器。 该系统正在通过伊斯兰的公司 Omni Sciences 进行商业化。

在重量方面,目前基于激光的飞机反导弹防御系统的重量约为 16 公斤,而这种新型激光器的重量更接近 4.5 公斤。 就成本而言,“对于我们的下一个原型,零件成本可能在 25,000 美元到 30,000 美元之间,加上包装和测试,我们可能会以 100,000 美元的价格盈利销售,”伊斯兰说。 他解释说,相比之下,今天的激光飞机防御系统的成本约为 100 万美元。

研究人员于 2008 年为美国陆军开发了第一代 DVD 播放器大小的原型,并且正在为 2011 年开发第二代笔记本电脑大小的设备,其功率是前者的四倍。 虽然伊斯兰表示直升机可能最需要这种基于激光的导弹防护,但他表示“它可能适用于所有飞机”。

伊斯兰表示,激光还可以帮助进行边境监控——爆炸物中涉及的化学物质在受到红外线照射时通常会发出特定的光波长,这意味着这些激光器可能能够从远处检测枪支和炸弹。“你可以在边境每隔一两公里放置一个,以监控过往人员,而不是每隔 60 英尺就安排一名边境巡逻人员,”他说。

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