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中國正在為高超音速飛機和導彈製造鐳射器——它們將燃燒空氣以加速飛行

1983年,由美國軍方資助的美國宇航局測試了一種地面鐳射站,可以在高速飛機前燃燒大氣,以提高飛行速度。該專案沒有成功,但中國人打算以不同的配置重複它——在高超音速導彈或飛機的整流罩上安裝鐳射以減少空氣阻力。當以高超音速飛行時,這有望加快運動速度或減少燃料消耗。

中國正在為高超音速飛機和導彈製造鐳射器——它們將燃燒空氣以加速飛行

中國高超音速導彈試驗。圖片來源:南華早報

根據初步研究,雷達罩中的鐳射束可以在飛機前方產生湍流區域,最多可以減少 70% 的空氣阻力。之前已經研究過這個問題,但世界上沒有任何地方出現了基於此原理的可行技術。儘管如此,據訊息人士透露,他們國家的科學家在建立大氣中這種運動的理論模型方面取得了最大進展。

特別是,在《鐳射與紅外線》一書中,研究人員發表了一篇文章,其中討論了使用鐳射產生渦流的實驗,鐳射引發了空氣稀薄的衝擊波。鐳射脈衝在大氣中形成了一個液滴狀的等離子云,它立即分解成兩部分。每個部件向相反方向的旋轉產生了空氣的向前運動,因此,飛機前方出現稀薄。

中國正在為高超音速飛機和導彈製造鐳射器——它們將燃燒空氣以加速飛行

由於鐳射撞擊空氣而形成空氣(等離子體)渦流。圖片來源:中國鐳射推進國家重點實驗室

在實踐中,沒有小到可以裝入高超音速導彈或飛機的整流罩的鐳射系統。而且,在飛行的不同部分,鐳射波長必須不同——鐳射必須是可調諧的。有這樣的鐳射器——這些就是所謂的自由電子鐳射器。問題在於自由電子鐳射器是長達一公里的粒子加速器。中國研究人員已成功將這種鐳射器的尺寸縮小到 10 米,他們希望製造出一種桌上型電腦。那麼該專案將最接近以飛行模型的規模實施。