|
南华早报报道,航天科工的中国航天气动院李建(音译)团队在《气体物理学报》上发表论文,提到用激光拦截高超音速导弹时,适度强大的激光才好,过度强大的激光反而效果不佳。
& ^4 q6 F$ g8 H2 k U, w: Z
% Z: C; u( X2 V. t% A就高超音速导弹而言,激光反导的重点已经从直接烧毁转为破坏防热涂层。美国在用150MW激光武器拦截低速无人机的试验中,用了15秒才把小型无人机烧毁击落。高超音速导弹不仅比小型无人机更加坚固,难以烧毁,而且以M6速度飞行的话,15秒钟可以飞行至少25公里,很可能直接飞出激光武器的拦截范围了。2 [ H! G* r4 k# ^5 {
( F' v$ _. K: T$ u6 f另一方面,防热涂层是稳定可靠的高超音速飞行的技术关键。一旦涂层损坏,高超音速飞行与空气摩擦产生的高热可能把飞行器烧毁,表面不平整引起的气动扰动可能导致飞行器失稳,局部过热可能导致直接结构解体。用激光剥离防热涂层已经成为激光反导的重点。* ^- N8 S) a' g
# X0 V$ d" @1 I- W- |) c/ G
但是李建团队发现,与传统认知中激光功率越大、反导效果越强不同,激光功率需要适度,才能导致最大面积的涂层剥离,更大功率反而效果不好。比如说,达到每平方厘米2kW功率密度时,激光造成局部涂层材料气化,在周围空气中形成雾滴和激波,烧穿涂层的激光进一步对基体材料造成损伤,但损伤扩散很慢。8 @: ?4 d, @* P) W5 ]+ A S2 `% Q" \
3 A1 c0 c3 _$ o% J
降低到每平方厘米1kW时,反而造成大片涂层剥离。+ L4 l% M* H+ t) B8 L
$ n q$ a% C6 H- s6 Q这首先偏离了一个传统认知:激光难以烧坏可以耐温几千度的防热涂层。在传统认知中,环境空气起到降温散热的作用。但在实际高超音速飞行环境里,环境空气因为摩擦加热,反而促进防热涂层的燃烧过程。5 w% b' h+ A1 B6 r& a
4 f" Q$ v4 [; {5 T4 b2 @0 c9 k
相对降低的激光功率造成防热涂层燃烧损坏,弱化与基体的粘接,在高超音速气流的强大冲击下,大片剥离。* V0 Y$ T0 r% @: L, [# W
7 X7 T9 V4 p# v* J1 q v) {& a这实际上和人行道上铲除冰层有点相像。在北方,雪后部分融化后再结冰,容易在人行道上结冰。这是紧贴地面的冰层。如果用巧力,在铲击时造成冰层成块碎裂,就容易成片剥离、铲除;如果用蛮力猛砸,冰层在被砸成齑粉中,实际上被砸实了,更加难铲除。! R" G: I0 j3 W8 g) Y! }" O
. G, T, I& p W% V4 o' W5 Z
铲冰只要实操过,不难明白道理。但高超音速导弹对于世界上大多数国家来说,并无实操经验,不仅自己没有高超音速导弹,连高超音速风洞也没有,所有研究只能是从假定出发的理论研究和计算机仿真研究。要是假定不正确,后面的研究就统统带偏了。
: [- o) A( {& D' Q
6 D4 o) \4 N# I5 F* ?/ M1 m激光反导要用适度强度正是在高超音速风洞中发现的。
: b6 N# u/ D. A5 V3 W
+ j+ s) \$ z' H$ F& Q9 n世界上只有中国有最大、最完整的高超音速风洞群。 |
评分
-
查看全部评分
|