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據(jù)參與該項(xiàng)目的科學(xué)家稱，中國正在為高超音速軍用飛機(jī)和導(dǎo)彈開發(fā)一種獨(dú)特的激光裝置，以便使其飛得更快更遠(yuǎn)。
當(dāng)以超高音速——五倍音速或更高的速度飛行時(shí)，飛機(jī)和武器通常會(huì)遇到來自空氣的大量阻力，這可能會(huì)影響飛行安全并增加所需的燃料量。
流線型的形狀可以幫助減少這種阻力，但進(jìn)一步的改進(jìn)需要采取更積極的方法。
現(xiàn)在，航天工程大學(xué)的一個(gè)激光專家小組想出了一個(gè)強(qiáng)大的激光槍，安裝在高超音速飛機(jī)或?qū)椀念^部，瞄準(zhǔn)的不是敵人，而是正前方的稀薄空氣分子。根據(jù)研究人員的計(jì)算，該裝置可以減少70%或更多的空氣阻力。
王殿愷及其同事在本月發(fā)表在中國《激光與紅外》雜志上的一篇論文中說，這項(xiàng)新技術(shù)“可以改變高超音速飛行器前方的沖擊波結(jié)構(gòu)，然后改變速度和壓力分布，以實(shí)現(xiàn)阻力的減少”。
“沖擊波阻力嚴(yán)重降低了飛行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。”他們補(bǔ)充說。
研究人員說，盡管一些技術(shù)問題仍然需要解決，但中國在設(shè)計(jì)武器時(shí)將利用這項(xiàng)技術(shù)。航天工程大學(xué)是解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)的一部分，在2015年成立了。
王殿愷及其團(tuán)隊(duì)說，與其他飛機(jī)相比，帶有噴氣式激光的飛機(jī)的性能可以隨著速度的提高而成倍增加。
噴氣式激光器的想法已經(jīng)存在了幾十年，但似乎大多停留在紙面上，主要是因?yàn)榭茖W(xué)家們對(duì)它的工作原理有不同的解釋。
王殿愷及其團(tuán)隊(duì)說，由于現(xiàn)有的理論未能捕捉到復(fù)雜現(xiàn)實(shí)中的所有基本要素，全世界都沒有關(guān)于該技術(shù)成功應(yīng)用的報(bào)道。
王殿愷說，中國激光技術(shù)的發(fā)展在很大程度上仍然是保密的，但科學(xué)家使用的理論模型比其他地方更復(fù)雜。
該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為他們的激光能量裝置將創(chuàng)造一個(gè)水滴形狀的等離子體云，該云將立即斷成兩截。
這些較小的云將以相反的方向旋轉(zhuǎn)，并在高超音速武器或飛機(jī)前面產(chǎn)生一個(gè)向前移動(dòng)的風(fēng)。
激光器顯然必須很小，以適應(yīng)飛機(jī)或?qū)棧钡浆F(xiàn)在，激光器的尺寸一直是一個(gè)問題。
在上海，中國正在建造世界上最強(qiáng)大的激光裝置，它可以在一瞬間產(chǎn)生比世界上所有電網(wǎng)加起來還要多10000倍的能量。不過，該裝置及其配套設(shè)備需要大量的空間。
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新的方法來減少激光器的尺寸和重量。在7月21日英國《自然》雜志上發(fā)表的一篇論文中，上海的這一團(tuán)隊(duì)揭示了世界上最小的“自由電子”激光。
在過去，這種裝置超過1公里長。上海的版本據(jù)說要小100倍，但科學(xué)家們希望很快能進(jìn)一步縮小其尺寸，達(dá)到一張日常桌子的大小。
與使用晶體的傳統(tǒng)激光器不同，這個(gè)激光器采用自由飛行的電子來產(chǎn)生極其強(qiáng)大的激光脈沖。
目前還不清楚這種激光器是否會(huì)被用于高超音速或其他武器平臺(tái)，但這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)吸引了全世界的軍事關(guān)注，因?yàn)樗墓β屎皖l率可以被微調(diào)以滿足戰(zhàn)斗中不斷變化的需求。
在飛行武器上添加激光硬件可能會(huì)影響其空氣動(dòng)力學(xué)性能并使其更重。然而，許多科學(xué)家認(rèn)為減少阻力的好處將超過這種影響。
中國和俄羅斯在高超音速飛行技術(shù)方面與美國展開了激烈的競賽，一些武器系統(tǒng)已經(jīng)部署。
雖然高超音速飛行技術(shù)的現(xiàn)有應(yīng)用大多限于軍事領(lǐng)域，但中國計(jì)劃在2035年之前建立一支民用高超音速飛機(jī)機(jī)隊(duì)，在一小時(shí)內(nèi)將10名乘客運(yùn)送到地球上的任何地方。
現(xiàn)已退役的英法超音速協(xié)和式飛機(jī)的最高速度約為音速的兩倍，將乘客從倫敦送到紐約的時(shí)間不到普通客機(jī)的一半。
最早激光輔助飛行的建議之一來自美國。1983年，由美國國家航空航天局資助的一項(xiàng)研究，由一個(gè)軍事承包商進(jìn)行，根據(jù)公開的信息，建議使用一個(gè)地面激光站，在高速飛機(jī)前面燃燒大氣層，使飛行更容易。該項(xiàng)目據(jù)信沒有成功。
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