대부분의 독자는 영어 "레이저"(방사선 방출에 의한 빛 증폭-자극 된 방사선을 통한 빛의 증폭)에서 파생 된 "레이저"의 개념을 잘 알고 있습니다. XNUMX 세기 중반에 발명 된 레이저는 현대 기술에서의 작업이 종종 일반인에게는 보이지 않더라도 철저하게 우리의 삶에 들어 왔습니다. 기술의 주요 대중화는 공상 과학 장르에서 서적과 영화가되었으며 레이저는 미래의 전투기 장비의 필수 부분이되었습니다.
실제로 레이저는 먼 길을 왔으며 주로 정찰 및 대상 지정 도구로 사용되고 있으며 이제는 оружия 아마도 전장 그의 외모를 근본적으로 바꾸다 и 전투 차량의 출현.
"메서"라는 용어는 덜 알려져 있습니다. 센티미터 범위의 전자기파 방출기 (마이크로파)는 레이저 생성보다 먼저 나타납니다. 또 다른 유형의 간섭 방사선 소스 인 "Saser"가 있다는 것을 아는 사람은 거의 없습니다.
소리의 광선
"saser"라는 단어는 "Laser"-자극 된 방사 방출에 의한 사운드 증폭 (자극 방출으로 인한 사운드 증폭)과 유사하게 형성되며 특정 주파수의 코 히어 런트 음파 생성기-음향 레이저를 의미합니다.
Saser와 지향성 사운드 스트림을 만드는 기술인 "오디오 프로젝터"를 혼동하지 마십시오. 예를 들어 Massachusetts Institute of Technology의 "Audio Spotlight"에서 Joseph Pompey의 개발을 기억할 수 있습니다. 오디오 스포트라이트 "Audio Spotlight"에서, 초음파 빔 범위에서 파도 빔이 방출되는데, 이는 비선형 적으로 공기와 상호 작용하여 소리의 길이를 증가시킵니다. 오디오 프로젝터의 빔 길이는 100 미터에이를 수 있지만 사운드 강도는 빠르게 줄어 듭니다.
레이저에서 빛 퀀타-광자가 발생하면 포논이 사이 저에서 역할을합니다. 광자와 달리, 포논은 소비에트 과학자 이고르 탐 (Igor Tamm)에 의해 도입 된 준 입자이다. 기술적으로, 포논은 결정 원자의 진동 운동의 양자 또는 음파와 관련된 에너지의 양자입니다.
포논-결정 원자의 진동 운동의 양자
“결정질 물질에서 원자는 서로 활발하게 상호 작용하며 개별 원자의 진동과 같은 열역학적 현상을 고려하기가 어렵습니다. 거대한 시스템은 서로 연결된 수 조의 선형 미분 방정식으로 얻어지며 분석 솔루션은 불가능합니다. 결정 원자의 진동은 음파 시스템의 물질에서 전파로 대체되며, 양자는 포논입니다. 포논은 boson의 수에 속하며 Bose-Einstein 통계에 의해 설명됩니다. 포논과 전자와의 상호 작용은 초전도체의 물리학, 열전도 공정 및 고체의 산란 공정에 대한 현대 개념에서 근본적인 역할을합니다. "
첫 번째 sazer는 2009-2010 년에 개발되었습니다. 두 그룹의 과학자들은 광학 공진기에서 포논 레이저를 사용하고 전자 캐스케이드에서 포논 레이저를 사용하여 saser 방사선을 생성하는 방법을 제시했습니다.
미국 캘리포니아 공과 대학 (California Institute of Technology)의 물리학자가 설계 한 프로토 타입 광학 레이저 사이 저는 레이저 빔이 공급되는 외부 직경이 약 63 마이크로 미터이고 내부 직경이 12,5 및 8,7 마이크로 미터 인 토리 형태의 실리콘 광학 공진기 한 쌍을 사용합니다. 공진기 사이의 거리를 변경함으로써, 이들 레벨의 주파수 차이를 시스템의 음향 공명에 대응하도록 조절할 수 있으며, 그 결과 21-MHz 주파수 레이저 방사선이 생성된다. 공진기 사이의 거리를 변경하면 사운드 방사 주파수를 변경할 수 있습니다.
영국 노팅엄 대학교 (University of Nottingham)의 과학자들은 전자 스테이지 카이저 (prototype)를 만들었습니다. 포논은 추가 에너지의 영향으로 눈사태처럼 축적되며 440 기가 헤르츠 정도의 주파수를 가진 새저 방사선 형태로 구조를 떠날 때까지 초 격자 층 내부에 반복적으로 반사됩니다.
갈륨 비소와 알루미늄의 교대 층의 초 격자를 기반으로 한 saser의 계획
노팅엄 대학 (University of Nottingham)의 Saser 프로토 타입 과학자
Sasers는 레이저로 생산 된 것과 비교할 수있는 마이크로 전자 공학과 나노 기술에 혁명을 일으킬 것으로 예상됩니다. 테라 헤르츠 범위의 주파수로 방사선을 얻을 수있는 가능성은 고정밀 측정을 위해 새저를 사용하고, 매크로, 마이크로 및 나노 구조의 XNUMX 차원 이미지를 획득하고, 반도체의 광학적 및 전기적 특성을 고속으로 변화시킬 수 있습니다.
군사 분야의 새저 적용 가능 센서
전쟁 환경의 형식에 따라 각 경우에 가장 효과적인 센서 유형이 선택됩니다. 안으로 항공 정찰 장비의 주요 유형은 밀리미터, 센티미터, 데시 미터 및 심지어 미터 (지상 기반 레이더) 파장을 사용하는 레이더 (레이더)입니다. 지상 전장은 정찰 광학 범위에 의해서만 얻을 수있는 목표물의 정확한 식별을 위해 높은 해상도를 요구합니다. 물론, 레이더는 지상 기술에도 사용되며 광학 정찰 수단은 항공에 사용되지만 그럼에도 불구하고 전쟁 매체의 형식 유형에 따라 특정 파장 범위의 우선 사용에 유리한 편향은 분명합니다.
물의 물리적 특성은 광학 및 레이더 범위에서 대부분의 전자기파의 전파 범위를 크게 제한하는 반면, 물은 음파의 통과를 위해 훨씬 더 나은 조건을 제공하므로 잠수함 (잠수함) 및 해상 선박 (NK)의 무기 정찰 및지도에 사용됩니다. 후자가 수중의 적과 싸우고 있다면 따라서 잠수함 정찰의 주요 수단은 소나 시스템 (SAC)이되었습니다.
HAC는 액티브 및 패시브 모드에서 모두 사용할 수 있습니다. 활성 모드에서 HOOK는 변조 된 사운드 신호를 내고 적 잠수함에서 반사 된 신호를 수신합니다. 문제는 공격자가 HAC 자체가 반사 된 신호를 포착하는 것보다 훨씬 더 HACK의 신호를 감지 할 수 있다는 것입니다.
수동 모드에서 HAC는 잠수함 또는 적 선박의 메커니즘에서 발생하는 소음을 "듣고"분석에 따라 대상을 감지하고 분류합니다. 패시브 모드의 단점은 최신 잠수함의 소음이 지속적으로 감소하고 해상의 배경 소음과 비슷하다는 것입니다. 결과적으로 적 잠수함의 탐지 범위가 크게 줄어 듭니다.
HAC 안테나는 음향 신호의 수신을 제공하는 수천 개의 압전 또는 광섬유 변환기로 구성된 복잡한 형태의 위상 이산 어레이입니다.
왼쪽에는 러시아 프로젝트 885 (M) 다목적 핵 잠수함 (ICAPL)의 Irtysh-Amphora SAC 구형 수신 안테나가 있고, 오른쪽에는 현대화 된 미국 버지니아 유형 핵 잠수함 (NPS)의 넓은 구경 LAB (큰 구멍)이있는 말굽 모양의 HAC 안테나가 있습니다.
비 유적으로 말하면, 현대 HAC는 전투 항공기에 사용되는 수동 위상 안테나 어레이 (PFAR)를 가진 레이더와 비교 될 수 있습니다.
Sasers의 출현으로 유망한 HAC를 만들 수 있으며, 이는 최신 전투 항공기의 특징이 된 능동 위상 배열 안테나 (AFAR)를 갖춘 레이더와 조건부로 비교 될 수 있습니다.
이 경우 활성 모드의 레이저 이미 터를 기반으로 한 유망한 SAC의 작동 알고리즘을 AFAR을 사용한 항공 레이더의 작동과 비교할 수 있습니다. 좁은 방사 패턴으로 신호를 생성하여 간섭 소스의 방사 패턴의 장애 및 자체 재밍이 가능합니다.
아마도 이미지를 얻기 위해 변형 될 수있는 대상체의 XNUMX 차원 음향 홀로그램의 구성 및 연구 대상 물체의 내부 구조가 구현 될 것인데, 이는 식별에 매우 중요하다. 지향성 방사선을 생성하는 능력은 HAC가 활성 모드에있을 때 해저를 얕은 물에서 잠수함을 움직일 때 자연 및 인공 장애물을 감지하고 해상을 감지하기 위해 악의를 감지하는 것을 어렵게합니다.
대기가 레이저 방사선에 영향을 미치는 방식과 비교하여 수생 환경이 "사운드 빔"에 크게 영향을 미치며, 이는 레이저 방사선의 안내 및 보정을위한 고성능 시스템의 개발이 필요하며, 어떤 경우에도 "레이저 빔"과 같지 않을 것입니다 -saser 방사선의 발산이 훨씬 더 클 것입니다.
군사 분야의 새저 적용 가능 무기
레이저가 지난 세기 중반에 등장 했음에도 불구하고 표적을 물리적으로 파괴하는 무기로 사용하는 것은 이제야 현실이되고 있습니다. 같은 운명이 세서를 기다리고 있다고 가정 할 수 있습니다. 적어도 컴퓨터 게임 "커맨드 앤 컨커"에 묘사 된 것과 유사한 "사운드 캐논"은 아주 오랜 시간을 기다려야 할 것입니다 (만약 그 생성이 가능하다면).
컴퓨터 게임 "Command & Conquer"의 사운드 캐논
레이저와 유추하여 미래에 항공기를 겨냥한 미사일에 대응하기 위해 설계된 러시아 항공 항공기 방어 단지 L-370 Vitebsk (President-S)와 유사한 개념으로 사저를 기반으로 미래에 자기 방어 복합체를 만들 수 있다고 가정 할 수 있습니다 레이저 이미 터를 포함한 광전자 억제 스테이션 (SES)을 사용하는 적외선 원점 헤드로 원점 미사일을 차단합니다.
발광 다이오드가 장착 된 공수 방어 단지 L-370 "비 테스크"( "President-S")
결과적으로, 레이저 이미 터를 기반으로 한 잠수함의 공중 자기 방어 단지는 어쿠스틱 안내와 함께 적의 어뢰와 광산 무기에 대응하는 데 사용될 수 있습니다.
조사 결과
유망 잠수함의 정찰 및 군비 수단으로 Sazer를 사용하는 것은 적어도 중기, 심지어 먼 것입니다. 그럼에도 불구하고,이 전망의 토대가 지금 형성되어 미래의 유망 군사 장비 개발자를위한 준비금을 마련해야합니다.
XNUMX 세기에 레이저는 현대 정찰 및 목표 지정 시스템에서 없어서는 안될 부분이되었습니다. XNUMX 세기와 XNUMX 세기 초, AFAR 레이더가없는 전투기는 더 이상 기술 진보의 정점으로 간주 될 수 없으며 AFAR 레이더가있는 경쟁사보다 열등 할 것입니다.
다음 XNUMX 년 동안, 전투 레이저는 땅, 물 및 공중에서 전장의 얼굴을 근본적으로 변화시킬 것입니다. Sazer가 XNUMX 세기 중반 말에 수중 전장의 모습에 더 이상 영향을 미치지 않을 가능성이 있습니다.