單兵激光武器的創新與性能提升策略探討

王二斌 朱江 孫野 賀融

【摘要】單兵激光武器是一種先進的武器系統，擁有高精度、高能量和高速度的特點。它具有出色的打擊和防御能力，能夠提高士兵在戰場上的作戰效率和生存能力。然而，激光武器也面臨一些技術和實際應用上的挑戰，需要不斷研發和改進。本文重點圍繞激光武器在無人機和激光器上的應用進行深入研究。

【關鍵詞】單兵|激光武器|創新|性能提升

單兵激光武器的創新和性能提升帶來了巨大的軍事意義。它使得士兵能夠在戰場上擁有更強大的火力和防御能力，提高了作戰效率和生存能力。同時，激光武器的創新也為現代戰爭方式帶來了重大的改變，提升了軍事科技的水平。隨著激光技術繼續發展，單兵激光武器的創新和性能提升勢必會為未來戰爭的勝利作出更大的貢獻。

一、單兵激光武器簡介

單兵激光武器是一種先進的激光武器系統，專門設計給單個士兵使用的便攜式武器。它利用激光器發射高能激光束，可以用于防御、攻擊和偵察等多種戰斗任務。

單兵激光武器通常由激光器、電源、瞄準系統和控制裝置組成。激光器產生高能激光束，其光束能夠聚焦到一個小范圍內，準確打擊目標。電源為武器提供動力供應，通常采用電池或可充電電池。瞄準系統可以通過光學或電子方式來輔助士兵對目標進行準確瞄準?？刂蒲b置用于控制激光武器的開關、模式和功率等參數。

單兵激光武器具有多種優勢。首先，其激光束的速度非?？欤瑤缀踅咏馑伲梢栽谒查g到達目標，從而極大地提高了命中率和反應速度。其次，激光武器具有高精度和高能量的特點，能夠準確打擊目標并迅速實現擊毀。此外，激光武器還具有無聲、無煙、無后座力的優點，使得士兵在使用時更為隱蔽，不易被敵人察覺。

單兵激光武器在戰場上有多種用途。它可以用于遠程打擊敵方目標，例如無人機、輕型車輛和裝甲車輛等。激光武器僅需要幾秒鐘的時間就可以將這些目標擊毀，大大提高了作戰效率。此外，單兵激光武器還可以用于摧毀敵方通信設備和傳感器，干擾敵方的戰斗能力。同時，它也可以用于戰場偵察，通過測量激光束的返回時間來計算目標的距離和位置。

然而，單兵激光武器也存在一些挑戰。由于其高能量的特性，激光武器需要更大的電力供應，同時也需要更復雜的冷卻系統來降低激光器的溫度。此外，激光束在大氣中傳播時會受到散射和吸收，因此需要進行精確的瞄準和校準工作。

二、單兵激光武器的創新與性能提升意義

（一）創新和性能提升使得單兵激光武器具備更高的打擊力量和精確度

隨著激光技術不斷進步，激光武器的功率和射程也得到了提升，使得單兵激光武器能夠有效打擊更遠距離的目標。例如，通過提高激光武器的功率，能夠更有效地摧毀敵方裝甲車輛和無人機等高強度目標。同時，激光武器的高精確度也意味著士兵能夠更準確地擊中目標，降低誤傷風險。

（二）激光武器還具有強大的防御能力

激光武器可以迅速摧毀敵方無人機和導彈，有效地阻止敵方的攻擊。與傳統武器相比，激光武器發射的光束速度快、準確度高，可以迅速擊中目標，使得敵方無法及時反應和規避。這使得單兵激光武器成為一種重要的防空武器，能夠提供更好的保護士兵和軍事設施的能力。

（三）單兵激光武器的創新和性能提升也帶來了更多的戰場應用

激光武器不僅可以用于直接打擊和防御，還可以用于戰場偵察和情報收集。激光束可以用于遠程測量目標的距離和速度，以及判斷目標的類別和特征，為指揮官提供更準確的情報支持。

三、無人機創新與性能提升策略

（一）單兵激光武器在無人機上的應用現狀

1.背景

美海軍闖入南海島礁領海或12海里海域由2016年的3次增加到2020年的9次。能夠在艦船上發射并回收的中小型無人機成為美軍空中抵近偵察的重要手段。比如波音公司的“掃描鷹”。

2.分類

美軍無人機主要分為五組，分別為微型無人機，高度小于370m，速度小于185km/h，質量在0–9kg，應用于小型戰斗任務；小型無人機，高度小于1100m，速度小于470km/h9–25kg主要執行小型戰術任務；中型無人機高度小于5500m，速度小于470km/h，質量在25–600kg，主要執行戰術任務；大型無人機，高度小于5500m，質量大于600kg，主要執行持久的任務。超大型無人機，高度大于5500m，質量大于600kg主要執行滲透任務。

3.研究現狀

美國早在70年代就開展了陸基和空基化學激光項目，化學激光最高達到兆瓦級別的功率，如ABL項目利用機載的兆瓦級氧碘化學激光攻擊幾百公里距離的導彈。其中，“機動近程防空”（DE-MSHORAD）系統使用的多任務高能激光（MMHEL）。另外“間接火力防御”（IFPC-HEL）采用了高能激光戰術車輛（HEL TVD），2018年立項為100kW車載激光**，2019年底升級為300kW，計劃在2022年完成樣機研制并開展測試。

國內多家單位開展了車載激光研究，比較典型的是國防科大、中科院理化所等研制的光纖激光或固體激光，均采用單一大口徑的卡塞格林式或離軸式望遠鏡的跟瞄發射體制，采用半掛車或集裝箱運輸。

（二）單兵激光武器在無人機上創新與性能提升策略

1.需要不斷提升激光武器的功率和射程

隨著無人機的快速發展，其尺寸和速度也在不斷增加，因此需要更高功率和更遠射程的激光武器來有效地擊落無人機。通過改進激光器的設計、采用更高效的能量轉換技術以及優化光束發射系統，可以提高激光武器的功率和射程，以便更好地適應復雜多變的無人機戰場環境。

2.需要提高激光武器的穩定性和精確度

無人機通常具有較高的速度和機動性，因此激光武器需要具備快速跟蹤和定位能力，以保持與無人機的持續接觸。此外，需提高激光武器的精確度，以確保光束能夠準確命中無人機，并迅速擊落。通過增強光電跟蹤系統、采用高精度的控制算法以及結合先進的光學技術，可以提高激光武器的穩定性和精確度。

3.需要提升激光武器的反擊能力和持續射擊能力

無人機具備一定的防御能力，例如，可以采用干擾設備來干擾激光武器的發射和跟蹤過程。因此，激光武器需要具備強大的反干擾能力，以及較長的連續射擊時間，可以快速反擊和擊落多架無人機。通過采用先進的干擾抑制技術、優化光束發射系統和提高激光器冷卻效率，可以提升激光武器的反擊能力和持續射擊能力。

4.需加強技術與戰術的融合應用

單兵激光武器在無人機上的應用需要與其他戰術手段相互協調，形成協同作戰能力。例如，與雷達、電子偵察和情報系統的整合，可以提供全方位的目標探測和定位能力；與火控系統的聯接，可以實現精確打擊和快速反應。因此，需要通過加強技術創新和戰術研究，實現單兵激光武器與其他平臺和系統的無縫連接，提升整體作戰能力。

四、激光器創新與性能提升策略

（一）研究現狀

早在上世紀90年代，作為掌握前沿激光武器技術的美國正式開始發展激光武器，并建立專門的研究基地。在研究過程中，遇到了一些問題，突出的問題包括武器規模過大，造價較高等等。2018年1月，美國國防部發布新版《國防戰略》，明確將中俄視為主要競爭對手。車載激光武器實驗是當前美國最主要的激光武器研發途徑。主要類型包括高能激光機動試驗車，移動實驗高能激光，高能激光戰術車輛等等。

（二）創新與性能提升策略

1.需要提高激光器的效率

激光器的能量轉換效率對武器系統的續航能力和射擊頻率有關。通過采用更高效的激光器材料、優化激光泵浦方式以及改進激光器結構設計，可以提高激光器的能量轉換效率。此外，利用熱管理技術和冷卻系統，可以有效地降低激光器的溫度，提高熱效應和能量轉換效率。

2.需要提升激光器的光束質量

光束質量決定了激光束的聚焦能力和穩定性，對于武器的打擊精度和遠程命中率至關重要。通過優化激光腔結構、控制激光波前形態以及減少光學元件的非線性效應，可以改善激光器的光束質量。此外，采用自適應光學元件、波前傳感器和反饋控制算法，可以實時調整和校正激光束的相位和形態，提高光束的質量。

3.需要提高激光器的可靠性和壽命

激光器的可靠性和壽命直接影響到武器的使用壽命和維護成本。通過優化激光器的設計和制造工藝，選擇高質量的材料和組件，以及加強激光器的冷卻和熱管理措施，可以提高激光器的可靠性和壽命。此外，采用智能監測和故障診斷系統，可以及時發現和修復激光器的故障，保持其穩定運行。

五、結束語

單兵激光武器在無人機上的應用需要不斷進行創新和性能提升。通過提高功率和射程、增強穩定性和精確度、提升反擊能力和持續射擊能力，以及加強技術與戰術的融合應用，可以使單兵激光武器具備更強大的無人機打擊能力，為戰場提供更好的防御和進攻手段。通過持續的技術創新和工程改進，可以使單兵激光武器的激光器達到更高的性能水平，提供更強大的打擊能力。中國軍轉民

參考文獻

[1]任國光.高能激光武器的現狀與發展趨勢[J].激光與光電子學進展，2008，45（9）：62-69.

[2]易享瑜，齊予，易欣儀等.通用原子公司高能激光器研制進展[J].激光技術，2017，41（2）：213-219.

（作者簡介：王二斌，重慶嘉陵華光光電科技有限公司工程師，本科，研究方向為光電機械設計類；朱江，陸裝駐重慶地區第七軍代室工程師，本科，研究方向為光電質量監督；孫野，重慶嘉陵華光光電科技有限公司工程師，本科，研究方向為光電偵查；賀融，重慶嘉陵華光光電科技有限公司工程師，本科，研究方向為光電探測）