现在的中国激光武器世界第一小型化已经出现了,为什么

  为什么激光武器难以做大做强?  
激光的出现也有半个世纪了,为什么传说中的死光还没出现?  
最近我们也能看到一些报道说,中国的激光武器如何如何,可以使敌方的卫星致盲了。对这些报道的真实性,我们先不做讨论。我们先对激光的一些特点做一些讨论,解说激光做大做强的难点在那里。  
激光实际上就是光放大器,通过泵浦作用下,受激物质粒子数反转,光子在谐振腔内不断得到放大,最终从反射镜一端输出激光!  
要想把激光做强,可以从几个方面入手,一是要增加受激物资密度,使光子在单位距离内的放大倍数更大。二是把谐振腔直径做大。三是把谐振腔做长。  
第三种方法看起来很简单,把激光器加长不就可以了吗?  
事实上是把激光器做长后,会有致命的问题:失谐!谐振腔太长后,由于热胀冷缩影响,谐振腔长度会产生很大变化,而光子的波长是不变的(只跟能级差有关系),热胀冷缩系数和材料有关,所以谐振腔越长,越容易失谐。激光器不可能放在恒温器里,就算放在恒温器了,激光器可能打一枪后,就要冷却很久才能使用,也可能根本就不能使用。  
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  拍砖的同学轻一点啊!
  实用的激光武器,一定是多级的。  第一级是激光光源,能可靠的产生激光,功率就看技术水平能多大就多大。  第二级是功放级,功放级的受激物资和光源一样。两反射镜之间已经不是谐振腔,所以可以做的很大很长。光子从一个小口进来,按照设计好的光道在两个反射镜间来回反射,关键点是路径不能重复!所以两个反射镜都不是平面。
  实用的激光武器一定是多级的,第一级是激光光源。第二级是功率放大。  功放级受激材料要和光源的一样,但两个反射镜间不需要做成谐振距离。光子在功放级里运动是按设计好的光道不重复地来回反射,每反射一次,光子数量就增加一定比例,所以两个反射镜不是平面,它是由很多相互成90度的镜面组成。
  制约激光武器的关键是能源供给,如果电池/发电机这两个系统没有出现革命性的发展,激光武器终将是镜中月水中花
  作者:冰点2046
回复日期: 9:14:00 4#       制约激光武器的关键是能源供给,如果电池/发电机这两个系统没有出现革命性的发展,激光武器终将是镜中月水中花  ---------------------------------  其实不是能源的问题,现在发电机单机都可以做到100万kva了,一秒钟发的电可以融化掉500kg的钢铁,把这些能量转化成激光脉冲,起码可以瞬间气化50kg的钢铁,这是一个多大的窟窿?  
  是能量守恒和能量集成的问题!
  天涯懂行的人不多啊?
  很好的技术贴啊。只是一般人不想知道激光是怎么来的,只想知道目标是怎么没滴
  这样专业的东西这里的人不可能知道很多,知道很多的人不可能在这里发言。。。        
    激光器要想具有打击能力,功率是关键。    当为大功率激光器满足了足够的功率供给以后,激光器系统的整体体积将十分庞大。    因此,激光武器目前的障碍不在于技术,而在于功率保障系统的小型化。    
  关键在能量,因为能量是守恒的!激光需要的能量太大,战场上难以供给。
  只有一级的激光器是不可能把功率做的很大的,前面已经说到的一点是热胀冷缩关系,还有一点是能量转换效率很低:光不但从输出口输出,还有大量的光子从反光镜的外边跑了,其比值和边界长成正比。由于激光输出口的边界非常小,所以效率非常低(计算可知,效率小于1%)。
  只有一级的激光器的效率和反射镜面积成反比关系!所以,单级的激光器做的越大,效率越低,结果输出的能量没有多大的增加!
  大炮可以打曲线,比如打掩体后/山背的敌人.还有溅射伤害.  激光只能打直线,只能定点
  实用的激光炮起码有4级,第一级是光源,要求能产生稳定激光。第二级是初级放大,由于第一级产生的激光能量密度和光点面积非常小,所以要把能量密度增强和光点面积增大。
  激光炮输出的能量密度不可能很大,不能大到把输出口都熔掉了,输出口都熔掉了激光器不就坏了吗?所以会有一个极限能量密度,极限能量密度根据材料(主要是反射镜部件)不同而不同,寻找耐高温材料也是激光器研究上的一个重要工作!有了耐高温材料,就可以把激光的光点做的更小!使得激光器总体积更小!在能量密度(单位面积能量)相同的情况下,面积越大,输出能量就越大,这个相信大家容易理解。所以输出光点能量密度越大、光点面积越大,激光的破坏力就越大!
  上面说过,把第一级的激光光源输出功率做的很大一是不经济(输出能量占总输入能量比很低),二是十分困难(热胀冷缩失谐)!第二级、第三级、第四级等的作用就是把能量密度放大的同时,把光点面积也放大。可以把第二级简化看成是一个非常长的光子放大器,它的材料和激光光源的一样,以保证他们的光子频率相同,只是少了两边的反射镜。第二级在粒子反转(受激)的情况下,让光源从第二级的一端进,顺轴向从另一端出。于是,光源的光子在第二级激光器的运动中激发反转中的粒子放出同样的光子,于是光子的能量得到了放大!第二级的特点是:二级放大器里的任何一点,光子最多只能经过一次!其实是大部分的空间都没有被利用!  
  光子从一端进,另一端出,不经过任何反射的单程放大器做第二级是不可行的,因为你发现可能要把它做到几十万公里长才能达到所要求的能量密度和面积!
  学习啊                 
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  学习啊   
  无语。。。
  能量守恒和能量集成
  好像又不同类型吧。既有物理反应也有化学反应。   但多为化学
  激光在英语缩写里其实就叫光子放大器!本帖本来不是一个科普帖,不过看到很多人不懂,还是尽量说一说基本的东西!光波属于电磁波,可见光只是电磁波里非常窄的一段!属于频率非常高的电磁波,光子的能量大约在零点几电子伏特到3电子伏特之间,光具有波、粒二像性,即既可以把光看成粒子,也可以把光看成波来研究!为了说的更容易理解一点,在这里把光看成粒子!电磁波可以说都是由电子运动产生的,光子就是粒子(可以理解为原子)里的电子从高能态跃迁到低能态时放出來的能量波,电子在原子里的运动是有固定轨道的,每个轨道都有一个固定的能量,叫能级!能级不是连续的,而是符合一定的能量规律!光子碰到低能态的粒子,可以被吸收,使粒子变为高能态粒子!如果这个高能态粒子再一次碰到同样能量的光子,就有可能把刚才吸收的光子放出来,而放出来的光子会与入射光子一样,具有同样的能量(频率)和方向!这就是光放大的过程!如果介质中充满了上面这种高能态粒子,入射光子就会得到不断放大了(频率和方向一样的光子不断增加)!这就是激光了!光放大这个过程当然算是物理过程,不过,使粒子处于高能态可以是物理方法(电激励),也可以是化学方法。
  不过,粒子总是倾向于处在低能态的,所以在介质中低能态的粒子总是远远大于高能态的粒子。光子在这种介质中很快就被吸收,使粒子变为高能态。高能态的粒子在跃迁过程中,有可能放出其他能量的数个光子!入射光子不但得不到放大,反被损耗了。
  要实现光子放大,必须使高能态的粒子多于低能态的粒子,这就叫粒子反转!
  有些物质在某个高能级上的寿命很长(相对于它在更低一能级上的寿命),这些具有长寿命高能级的物质就是理想的激光器材料,这些物质很容易就能实现粒子反转!  要补充一点的是:光子的吸收也是符合能级差的,也就是说,虽然在基态的粒子数要远远大于粒子反转的粒子数,但是,由于粒子在基态附件没有和光子能量相同的能级,处于基态的粒子就不会吸收光子!
  自己写太麻烦了,给个连接科普科普:  http://www./thread-.html
  光和波是一样的,为什么不从波开始入手?
  网上能找到的都是一些激光的基本原理,也就是本帖所说的激光炮第一级光源。
  作者:vv656
回复日期: 21:35:00    光和波是一样的,为什么不从波开始入手?  --------------  如果我说光波碰到高能态的粒子,使粒子从高能态跃迁至低能态并放出另一个一模一样的光波,说得通吗?
  波的穿透力强啊,如果能集中几百几千几万条能量波束射中一点,也就计算机控制的精密定位技术也能达到杀伤的目的。
  激光武器不行好像一直是放大器的问题,因为放大的过程要用到倍频晶体,但是国内的晶体一般在低的光照下就已经损坏了,也就是光损伤阈值比较低,所以无法得到高能的激光
  激光器本身就是光放大器,是由于处于高能态的反转粒子在某个能量的光子的碰撞下,放出另一个同能量同方向的光子,使光子数量不断增多的一个正反馈过程,不需要什么倍频晶体。除非这个激光器是用倍频晶体做的激光器!
  武器级的激光器最少要加多一级激光放大器。只有一级的激光器就是普通的激光光源,目前技术水平还没办法把能量做的很大,这是由于受谐振腔的限制,这个在前面讨论过了!
  激光光源其实是一个放大倍数非常大的光子放大器,放大倍数可达千万亿倍以上(10^20)!可以把数电子伏特能量的光子在毫秒数量级时间内放大到数百瓦!这就是谐振腔的作用!一级光源做成激光枪还差不多,要做成激光炮还差很多!所以要加一级甚至数级功放,再把能量放大一万倍!一般地,功放的体积当然要比光源大万倍以上,才可以实现能量放大万倍!
  什么时候能做出激光枪呢.
  呵呵,好久没来了!  大家知道,输出能量等于输出功率乘以输出时间。我们先算算能杀人的激光器所需要的最小功率:  假如目标人是静止不动的。  可以近似把激光束照在人身上看成是一个加热过程,当激光束脉冲时间很短时(如0.1秒,其实0.1秒还是太长),可以把加热近似看成是绝热加温,也就是可以不考虑光斑以外位置的吸热损失,考虑光斑面积1平方mm,穿透深度20mm,体积就是20立方毫米。由于人体大部分都是水,近似把人体组织看成水,把20毫克水从37°c,直接蒸发掉至少要55焦耳。所以激光枪的功率要550瓦以上!
  老大,看得好辛苦,勉强还能理解。你还是说得通俗一点的好,这里没几个深入到能级还能轻松应对的。      
  550瓦的激光枪,仅仅是能把静止的目标在肚皮上穿一个面积1平方mm。深20mm的小孔,其实还并不致命!如果打到有骨头的地方,还根本穿不透!骨头可就是石头啊!穿透骨头,就是要使骨质气化,估计要一千度以上吧?所需能量至少也要加倍,110焦耳估计不多!  又假如,目标是一个侧向狂奔的人,移动速度是10米/秒,那么0.1秒的激光脉冲就太长了,因为0.1秒目标可以移动1米了!110焦耳的能量平均分配到长1000mm,宽1mm的面积上,估计也只是“挠痒痒”吧?所以,根据之前的假设,激光脉冲时间长就不能超过0.1毫秒,也就是100微妙!这样一来,激光枪的功率就得增加1000倍!结合前面的计算可知,激光枪的功率要达到1100千瓦!
  ----------------剪接一段给大家看看:  网易军事3月20日报道 据美国联线新闻网日报道,现在美国军方已经拥有武器级别的脉冲激光炮。但是陆军想要正式装备这种激光武器还要再等上4年,此外还需要再投入1亿美元经费。    军方和诺思罗普-格鲁曼公司今天(3月18日)宣布这种固态激光炮打击功率可达100千瓦(一般被认为达到战场应用级别)。这种固态激光炮已经完成实验室测试。    陆军还计划在白沙导弹靶场测试这种100千瓦功率的固态高能激光炮。而本次测试主要检测其打击“静态”目标的能力。到2011年,这套系统就可以有效击毁空中的迫击炮弹和火箭弹。在此期间,研究人员将进行独立的研发工作,将这种高能激光炮的跟踪系统、指示系统和光学仪器集成到一辆重型卡车上。    相对于几年前10千瓦级的固态激光器来说,100千瓦能量级的固态激光器无疑是一项重大突破。虽然化学激光器能够产生能量更为强大的激光束,但由于它们的体积通常都会非常庞大,因此限制了在军事领域的用  
  考虑到激光枪可以对着目标不断照射,每秒钟可以发射上千个脉冲,所以并不需要1100千瓦的功率才能杀人。我们算的是一个脉冲就干掉一个人的情况下,一枪毙命要多大的功率!  
  今天刚刚看到的  摘自广州日报 B2    雷神公司近日公布的一段视频引起了广泛关注:一架疾飞的无人机突然变成一团火球,很快坠落海中。击落它的正是美军新近研发的激光炮。    海陆空三大激光武器平台成型    据法国《防务周刊》报道,军火巨头雷神公司和美国海军陆战队合作研发的激光武器,是以“密集阵”近防系统为底座,将其上的速射机关炮换成了激光炮。试验中,“激光密集阵”发射的322兆瓦光束成功命中3.2公里外以时速482公里飞行的无人机。此次试验成功,标志着美军拥有了海、陆、空三大类激光武器平台,攻防兼备、战略战术结合的“激光战系统”初具规模。    早期,美军主要利用激光的“制导”和“测距”两大功能,为导弹和炸弹制导,激光本身不能作为进攻手段;如今,激光武器的个头越做越小,功率却越来越大。今年2月,美国空军利用一架波音747-400F飞机搭载的大功率激光炮击毁了一枚“洲际弹道导弹”,开创了“激光反导纪元”;以“密集阵”为基础的激光武器则已经过多次试验,具备拦截掠海来袭导弹、迫击炮弹和火箭弹的实战能力;以“悍马”车为底盘的“复仇者”激光武器系统灵活机动,专打敌方战机和小型无人机。可见,美军的激光武器已发展成为“能打能防”的成熟武器,开始从试验场走向战场。    美发展高门槛激光武器确保优势    二战后,导弹成了各军事强国的宠儿。经过半个世纪的发展,导弹的潜力基本已被挖尽。洲际导弹已做到了“全球覆盖”,巡航导弹的精度已达到1米以内,越来越多的国家具备了自行生产导弹的能力。向来喜欢谋求绝对优势的美军将努力方向指向了更为高端的激光武器。  
  今天刚刚看到的    摘自广州日报 B2  续    与传统的炮弹和导弹相比,激光武器的优势十分明显。首先,使用激光武器完全不用考虑后坐力、弹道等因素,不受气候因素影响,可以说是“指哪打哪”;其次,激光炮发射的不是弹药,而是光束,只要能量充足就可持续发射,不用考虑弹药供给问题;此外,激光束无声无烟,敌方很难判定其具体位置,生存能力强。业内人士认为,激光武器的门槛相对较高,不像导弹技术那样容易被模仿和跟进,因此美军发展多种激光炮,正是谋求凭借这种“高门槛”来确保其在常规武器领域的长期优势。
(来源:《世界新闻报》)    武器研发已不仅仅是    保险箱的绝密图纸    军方、企业、民间“金点子”碰撞研究激光武器——    武器研发已不仅仅是    保险箱的绝密图纸    关于激光击落无人机的新闻,“中国国防科技信息网”在翻译时透露了这样一条信息,就是美军使用的“激光武器系统”实际上使用了“光束耦合光纤激光器”。在很多介绍激光的电视节目中,我们经常可以看到激光在一系列反射镜中穿梭,但“光纤激光器”则是激光在光纤中运行,不受光纤弯曲的影响。相对于传统的化学激光器和固体激光器,“光纤激光器”优点十分突出,可以做到体积小、结构简单、高可靠性、低成本。因此,美军在研制未来激光武器的时候,早就把“光纤激光器”作为重要的研制方向。这次试验成功标志着美国在新概念激光武器研制上取得了重大突破。    此外,美国雷声公司和美国海军团队联合开发的这个武器系统,使用的是6台工业激光器。因为“光纤激光器”在工业加工领域应用更早也更为广泛,例如在CPU这样的处理器上
  今天刚刚看到的      摘自广州日报 B2    再续  打商标,只不过功率小而已。美国这次试验使用工业激光器,并且平台使用现成的“密集阵”系统及其传感器套件,显示美军的这种激光武器距离实用化,比我们估计的要近得多。     美军在新型武器的研发上,向来有不拘一格的优势,特别是重视调动各类企业的创新意识。就以激光武器为例,除了舰载的激光武器,美军正在研制的机载激光反导系统,就在美国大小企业中征集各种标新立异的“好点子”,来改善现有系统使用的过于笨重、昂贵的化学激光器。    美军研制新武器,很多时候并不是能够达到目的,甚至相当部分都是失败的。但在这些失败之后,带动了新技术的发展,并产生了巨大的积累和扩散效应。比如“光纤激光器”,即使它最后无法成为反导、反无人机的实用武器,但也许会成为干扰来袭导弹红外导引头的有效工具,或者带动“光纤激光器”在通信、光电制导等领域的发展。     在当今信息高度共享而又急速膨胀的时代,武器研发已经不像过去机械化战争时代仅仅是保险箱的绝密图纸。美军给我们的启示就在于,应该建立一个宽松的创新环境,来吸引军方、企业、民间等各方的观点和思路,实现武器装备乃至整个工业技术实力的跨越式发展。
(新华)    
  激光特点:  光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。脉冲激光的闪光时间很短,可达到6飞秒(1飞秒=10-15秒)。
  要击毁远处高速飞行的目标,显然不能集中能量在上面穿一个孔。一是由于散射原因,光斑已经很大,虽然可以通过透镜聚焦减小光斑面积。二是目标在一个光脉冲时间内,已经飞离很长距离。所以更加简单的方法是要根据目标移动轨迹,不断照射目标,把它“烤”坏!
  我们还是要慢慢回到题目来!  激光(对于多级的激光武器来说指的是激光光源)光束的分散度和两个反射镜之间的距离成反比,和输出光斑直径成正比。由于两个反射镜之间的距离太大会容易由于温度影响而失谐,而光斑太小导致输出功率太低,加大后续放大级重量、体积。输出孔径太小还会加大边缘效应,使光束的分散度加大。  
对于co2类红外线激光:玻璃这些我们平时看见是透明的东西,对红外线却是不透明的!所以做放大级很困难,目前的研究做到什么程度不知道有没有人知道?  
对红宝石可见光固体类激光,由于目前人造单晶红宝石技术还不成熟,还不能做成任意大小和形状,所以放大级难做大。  
对于气体可见光类激光,由于气体激光输出功率密度(输出功率和激光器体积或重量比)小,所以体积很大,而且可见光在大气中传输的损耗大。  
不过,就目前技术来看,可行的还是可见光红光段,气体激光器。
  学习!
  我以为激光需要激励的电能太大所以不能普及,门外汉,勿笑
  速度。
  定一个!,,
  学习了!  欢迎大家访问本人的军事科幻小说《文明的毁灭》,在起点中文网上,第一次写小说,有瑕疵的地方还请多谅解多指教,谢谢!
  一笑而过。。。
  不是激光武器专家,可以讨论这个问题吗
  小白路过,就不能多个激光集中一个点上??
  激光器镜片容易击穿
击穿了镜头就报废了
  开发等离子武器吧,唯一的缺点就是射速慢
  因为能量转移一直是一个无法跨越的障碍。要在单位时间内转移足以摧毁远处目标的能量,自身必定要能够在单位时间内承受相应等级的能量而不损坏。
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舰载自由电子激光武器:如何小型化是难题
舰载自由电子激光武器:如何小型化是难题
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激光武器近年来得到越来越多国家的重视,其中舰载自由电子激光武器如何小型化成为其最终上舰的一个难题。
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激光武器:改变未来战争的“无形杀手”
核心提示:■军事科技与国家安全
■军事科技与国家安全
美国海军计划今年夏天把最新的激光武器(Laws)部署在&庞塞&号船坞登陆舰(USS Ponce)上,这是美国海军部署的首个固体激光武器。这标志着美国军方长期发展的激光武器即将投入实战,从幕后走向台前。
与科幻电影中场景不同,激光武器所产生的激光束,肉眼只能看到被打击后目标发生的损伤,但却看不到实际的光束。可正是这种&无形杀手&,却有可能改变未来战争的作战思维,对战争胜负产生决定性影响。
驾驭&光剑&成千年梦想
以柔克刚,来源于中国的道家思想。2000多年来,人类一直梦想将柔弱的光化作一把杀敌的利剑。公元前214年,古罗马的舰队围困了古希腊的叙拉古城,生死存亡之际,阿基米德利用透镜聚焦汇聚能量的原理,将古罗马舰队帆船烧毁。虽然&光战&的真实性颇有人怀疑,但它毕竟是人类驾驭光能的梦想写照,并成为科学家对光学武器的执着追求。
20世纪初,爱因斯坦成功解释了光的&波粒二象性&,并随着对光学的深入研究提出了&受激辐射&理论。经过苏俄和美国等国科学家的不懈努力,1960年,第一台红宝石激光器在美国物理学家西奥多&梅曼的实验室里诞生。这一产品的出现,使得利用激光束沿一定方向攻击目标成为可能。
由于激光具有能量高、单色性、相干性和方向性好等特点,很快就被武器制造商相中,被应用在各种武器系统中,并在各类战争中证明了自身的价值。20世纪70年代,激光被用于制导炸弹的导引装置,美国&宝石路&系列激光制导炸弹在越战中大显神威。据统计,在年美军在河内和海防附近投放的&宝石路&炸弹的命中目标率达到48%,之前美军使用的炸弹的命中率仅为5%,激光武器对美军带来了颠覆性的战场改变。
激光武器得到广泛发展
事实上,激光武器是一种定向能武器。按作战用途不同,可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。其中战术激光武器是利用激光作为能量,像常规武器一样直接对敌方人员、坦克飞机等进行杀伤破坏,打击距离在20km左右。而战略激光武器更像是一种&大杀器&,可攻击数千里之外的洲际导弹,还可攻击太空中的侦察卫星和通信卫星等。可以说,高基高能激光武器是夺取宇宙空间优势的理想武器,因此世界各主要军事大国都不惜耗费巨资进行研发探索。
目前,世界上研制高能激光武器的国家除了美国以外,还有俄罗斯、英国、法国和德国等国,其中美国的发展历史最早、技术水平最高,是激光武器领域当之无愧的&领头羊&。经过不断的研发,美国激光武器已经有了很大发展,领域包括低能激光武器和高能激光武器。其中,低能激光武器如&缸鱼&式激光致盲武器就早已装备部队并在海湾战争中初露锋芒。
而高能激光武器则当之无愧地成为美军的&撒手锏&。天基激光武器是美国远期全球导弹防御能力的重要组成,可在全球范围内摧毁大气层中的导弹和太空卫星。地基反卫星激光武器主要利用高能激光对卫星上光电传感设备进行破坏。机载激光武器是一种战区防御激光武器,主要用来摧毁战区弹道导弹、低轨道卫星和战斗机。战术高能激光武器的任务是拦截近程火箭弹、巡航导弹、反辐射导弹及各种飞机,其中较成熟的有美国诺格公司&天空卫士&机动性战术高能激光防空武器系统,该系统目前已在以色列等国成功部署。这些武器系统,经过长期的技术研究和反复试验,已经证明其用作高能激光攻击的可行性,有的甚至已经成功部署。
激光武器或将有重大应用
目前的高能激光武器的主要特点包括:定向增益高、系统反应时间短、提高了核战争门槛等。例如,使用高能激光武器可以在弹道导弹的助推段进行拦截,以光速用巨大光能将对方导弹摧毁在助推上升阶段,使核弹头或生化弹头坠落在对方领土上,达到最大的破坏效果。
不过激光武器有利亦有弊。例如,在下雨或扬尘天气下,其作战效能会大打折扣。就美国激光武器发展情况来看,主要面临高能激光武器选择曲折、多种关键技术还有待攻克、研发成本超支发展进度延后、激光武器有待小型化等问题,这些问题的存在也极大限制了激光武器的发展,成为激光武器列装部队的一大障碍。
目前,美国海军已经拥有了很多&大杀器&,发展激光武器更多是出于经济上的考虑。在舰艇上安装一个常规导弹拦截装置至少要耗资100万美元,发射一枚传统炮弹也需要耗资数万甚至数十万美元,成本极高。而据测算,高能固态激光武器的功率在30KW左右,即使功率继续增大,每发射一次的成本也仅有几美元。单从这一点,就可以看出高能激光武器的巨大应用前景。
可以预见,激光武器必将对未来战争格局和战术战法产生深远影响!(马建光 张乃千)
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