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自1964年核物理学家王淦昌院士首次提出激光驱动聚变构想以来,这项宏伟事业便成为几代科研人员前赴后继、倾注心血的攻坚目标。
历经数十年不懈努力,我国终于成功研制出具备推动“人造太阳”工程与战略级武器系统发展的神光系列高功率激光装置。
那么,这一装置究竟具备怎样的科学价值和战略意义?
实际上,神光系统通过多路超强激光束同步聚焦于一颗微米尺度的燃料靶丸,将其瞬间压缩至极高密度与温度状态,从而复现核聚变反应的基本条件。
靶丸内部填充的是氘与氚的混合气体,在激光施加的极端高温高压环境下,原子核得以克服库仑斥力实现融合,释放巨大能量。
此类实验不仅为未来清洁可持续能源探索开辟了全新路径,更重要的是在研发过程中突破了一系列高能激光领域的核心技术瓶颈。
早在1986年,神光I装置正式建成并投入使用,时任国防部长张爱萍将军亲自题写“神光”二字,标志着我国首台双通道纳秒级高功率激光系统的诞生,其最大输出能量可达1.6千焦耳。
彼时国内在该领域几乎毫无技术积累,神光I的成功运行实现了我国惯性约束聚变实验从无到有的历史性跨越,不仅构建起完整的科研平台,还积累了关键数据与工程经验,在连续八年稳定运行中取得多项达到国际先进水平的研究成果。
1994年神光I完成使命退役后,研究团队立即在其基础上展开升级工作,将原有两路激光扩展为八路配置,终端输出能力提升至6千焦耳,能量转换效率突破50%,由此诞生了性能更优的神光II系统。
在长期服役期间,神光II执行了数千次精确打靶任务,截至2004年已提供超过2000次有效运行支持,不仅积累了海量实验资料,还攻克了包括大尺寸钕玻璃材料、大型非线性光学晶体在内的多项关键技术难关。
其中,大口径钕玻璃作为激光放大核心介质,制造工艺极为复杂,曾被美、德、日联合攻关长达六年才掌握,而我国科研人员完全依靠自主探索实现了技术突围。
此外,神光II还集成了15项具有自主知识产权的创新单元技术,如全球首个无开关同轴双程片状主放大结构、调Q型损耗调控单纵模振荡器等,这些技术显著提升了系统稳定性,并为后续型号发展扫清了技术障碍。
2002年底,第九路增强系统启动研制,于2005年投入试运行,可提供更高能量的驱动光源,同时为皮秒量级拍瓦激光系统的开发奠定了坚实基础。
2007年,神光III原型机问世;2015年主机装置全面启用,其激光输出能量跃升至万焦耳级别,随后加装的第九路拍瓦级激光通道,使系统能够同时开展快点火与传统压缩等多种模式的聚变实验,应用范围极大拓展。
尤为关键的是,神光III实现了全部核心部件国产化,从大孔径光学元件到超高真空靶室均不再依赖进口,且国产元器件性能持续优化升级,建立起完整、安全、可控的技术链条。从神光I到神光III,我国在高功率激光科技领域完成了由初期追随、中期并行到部分方向引领的跨越式演进。
相较于传统弹药类武器,激光打击系统展现出显著优势,这些优势根植于其独特的物理特性和工程实现方式。
第一是响应速度极快,激光以每秒三十万公里的速度传播,一旦锁定目标即可在毫秒内完成命中,即便是飞行速度达数马赫的高超音速飞行器也难以规避。
第二是发射成本极低,单次运作主要消耗电能,平均费用约为1美元,远低于一枚动辄数十万乃至上百万元的传统防空导弹,只要供电充足便可实现连续作战,彻底摆脱弹药补给限制。
第三是打击精度极高,可通过精密光学系统将能量集中于目标薄弱部位,精准摧毁关键组件,同时对周围环境干扰极小,适合城市或敏感区域部署。
当前,世界主要军事强国正加快布局激光武器实战化进程,美国已在海上平台开展实际测试。
例如美军曾在“庞塞”号两栖运输舰上部署一套33千瓦级光纤激光防御系统,成功拦截多架无人靶机,虽尚未公布明确战场击落记录,但验证了基本作战能力。
尽管我国未公开披露激光武器具体进展,但依托神光系列多年积累的技术储备,已形成深厚基础。
公开资料显示,我国在激光大气传输补偿、动态束控调节等关键技术环节取得实质性突破,有效解决了“射程短、命中难”的长期制约问题。
我国出口至沙特阿拉伯的“寂静狩猎者”激光防空系统(正式编号LW-30),已在实战环境中证明其可靠性。
2022年,该系统在沙特边境成功拦截胡塞武装发射的无人机群,实际击落数量达13架,并非此前传闻的20分钟内完成,后续累计拦截次数超过76架,已成为中东地区应对“低空、慢速、小型”空中威胁的核心防御力量。
该系统输出功率可在5至30千瓦范围内智能调节,最大有效拦截距离达4000米,可在800米外穿透五层厚度均为2毫米的钢板,整体性能优于日本同类产品,单位成本亦低于美军现有系统。
需要强调的是,神光系列并非孤立的科研项目,而是我国高端科技自主创新历程的一个缩影,体现了坚定不移走自主可控发展道路的战略决心。
整套系统的全面建设完成,意味着我国已在定向能武器、惯性约束核聚变等前沿科技领域牢牢站稳脚跟,进一步增强了在全球军事科技竞争格局中的话语权与影响力。
所有成就的背后,是无数科研工作者数十年如一日默默耕耘、攻坚克难的真实写照,没有捷径可循,唯有坚持自主创新、脚踏实地前行,才锻造出这把护卫国家安全的激光利刃。
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