陆要用雷射加持 推升高超音速飞弹和军机速度航程

东风-17高超音速飞弹2019年10月1日首度在北京天安门广场的大阅兵中公开亮相。(新华社)

据参与研发计划的科学家说,中国正在研制独特的雷射装备,好让高超音速军机和飞弹飞得更快也更远。

据《南华早报》(South China Morning Post)27日报导,当战机和武器以比音速快5倍,甚至更快的高超音速飞行时,通常会面临空气中的许多阻力,而这可能影响飞行安全,并增加需要用的燃油等。

虽然简化形状有助于减少相关阻力,但若要进一步改善,就需要更积极的作法。如今北京航天工程大学的雷射专家团队想出,将强大的雷射枪装在高超音速飞机或飞弹前端,但它们瞄准的不是敌方,而是前面的稀薄空气分子。据研究人员估计,相关装备能把空气阻力至少降低70%。

王殿恺和同僚在《激光与红外》杂志上发表的论文中说,这种新技术能改变高超音速飞行器前方的震波结构,进而改变速度和压力分布,以达到减阻的效果。他们强调,震波阻力严重降低飞行的安全与经济性。

相关研究人员说,尽管有些技术问题仍需要克服,但中方会在设计武器时加以应用。事实上,航天工程大学隶属2015年设立,负责太空与网路战的解放军战略支援部队航天系统部。

中外研究都指出,马赫数愈高愈好。而王殿恺与团队说,有减阻雷射加持,飞行器的速度能呈指数式成长。其实减阻雷射的概念已存在数十年,但大都停留在纸上谈兵阶段,主要原因在于科学家对它如何,或为何运作的方式有不同的说法。

无论如何,雷射若要装在飞机或飞弹上,显然必须要够小,但至今雷射装置的大小仍是问题。不过,如今已发现了缩小强大雷射装置尺寸和重量的新方法。中国上海研究团队7月21日在英国期刊《自然》(Nature)上发表的论文中,揭露了全世界最小的「自由电子雷射(Free Electron Laser FEL)」。

以往这类装置长超过1公里,据说上海版的尺寸要小100 倍,但科学家希望,能很快进一步缩小相关设备的尺寸,到一般桌子的大小。自由电子雷射和用晶体发出的传统雷射不同,它是利用自由飞行的电子,产生出极强大的雷射脉冲。