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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。. b4 M1 z# W$ I. B! W% x& A, o8 `
i! \( {4 l& N0 n' \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。+ z6 ^3 q$ G& M2 S( A8 O5 F
) N+ ~$ f5 B% ^( Y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。
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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。! v/ `$ ]; k' ^% C8 X( a, y% d" h
0 s( A2 b9 i8 ^降低到每平方厘米1kW时，反而造成大片涂层剥离。- E) z' w8 N. e9 f: I9 l5 m
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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。: D8 K, S* y$ L, H" L
7 v. H. ]/ T# y5 \# m& ^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。
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5 \" Q+ u9 y: G6 ], X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。
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2 [: V4 y2 p- p/ p- N# C1 @" e9 T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。8 t$ Z( z, V7 {# s1 ~' p
E+ k& m( V# S9 K& K( i4 m激光反导要用适度强度正是在高超音速风洞中发现的。
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世界上只有中国有最大、最完整的高超音速风洞群。 |
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