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重磅!中國推出全球領先的150kW激光器!福建艦有望裝備激光炮

2024-05-09財經

據「中關村豐台園」官方頭條號報道,3月20日, 在2024 慕尼黑 上海光博會上,凱普林正式釋出全球首台150kW工業級光纖激光器,重新整理全球工業切割領域高功率紀錄,並支持200kW超高功率激光產生與傳輸的超高功率輸出頭。

另據【界面新聞】報道,4月11日,大族激光全資子公司大族激光智能裝備集團有限公司(智能裝備集團)首台150kW超高功率超大幅面激光切割機簽約大族激光「鐵桿老粉」——東進自動化器材有限公司,開啟全球超高功率激光切割工業套用全新時代!此外,雙方還達成共識,將持續開展200kW超高功率器材的合作,以應對超厚板高效加工的需求。

這兩則新聞的共同點就是,兩家中國企業都能供應全球領先的150kW級超高功率工業激光器。 說明中國的激光泵浦技術至少達到世界最先進水平,而且很有可能領先世界!

據了解,此前連續光纖激光器行業的最高平均功率為120kW,中國企業估計是采用創新技術方案突破了這個理論上限。

那麽這種超高功率激光器能不能作為激光炮使用呢?

答案是不能作為激光炮直接使用,但可以作為激光炮關鍵零部件。

這是因為激光炮主要由激光器、反射鏡、棱棱、光速擴散器和焦距調節器組成。只有激光器會導致激光炮瞄不準,毀傷效果差。

這次突破突破行業最高120kW平均功率的意義在於,激光炮將具備大規模普及到各式武器平台的技術潛力!

未來,500kW級艦載激光炮或將成為中國大型水面艦艇的標配,不止能打無人機。

在此之前,制約激光炮有效射程、威力的主要因素是激光器功率和儲能系統小型化,目前中國都已解決。

一是世界領先的超級電容技術完美解決電磁炮儲能系統難題。

激光炮對儲能系統的輸出功率、能量密度、充放電速度等指標要求較高,目前比較理想的儲能產品是超級電容。而中國在這方面恰恰是世界領先水平。 據報道,2022年奧威科技研制的超級電容器單體能量密度就已經達到120Wh/kg,處於世界領先水平。

二是光纖激光器功率大,體積小,可用於發展艦載激光炮。

中國企業研制的光纖激光器輸出功率已經高達150kW,而且有潛力做到200千瓦,一台激光炮整合三台150kW激光器,輸出功率就能達到450千瓦~600千瓦。根據曝光的圖片來看,其體積只有辦公桌那麽大,甚至都不用提高整合度就能軍用。

德國萊茵金屬公司研制的集束激光炮

輸出功率越大,有效射程越遠、威力越大,能夠摧毀的運動目標速度上限越高。

2022年,中國出口沙特的「沈默獵手」車載激光炮連續擊落13架無人機,透過實戰證明30千瓦級激光炮就能擊落無人機。 那麽功率達到450kW以上的激光炮別說無人機,連飛機、導彈都能擊落,甚至還能直接攻擊敵方水面艦艇! 哪怕是單台,輸出功率都達到150kW~200kW,已經能夠部份替代短程防空導彈和艦炮。

此外,中國領先的「中壓直流綜合電力系統」能夠輕松滿足激光炮儲能系統供電。

據了解,目前多模連續光纖激光器的光電轉換效率可達35%以上。用這種激光器整合激光炮,總體效率按照30%計算,假設艦載激光炮功率達到600kW,那麽輸入平均電功率就要達到2MW。護衛艦的動力系統總功率一般都能達到20MW以上,驅逐艦的動力系統總功率則可以達到40MW以上。例如052D型驅逐艦輸出功率已經達到56MW。

如果安裝綜合電力系統,采用電機驅動,發電效率按照85%計算,那麽052D型驅逐艦級別的大型水面艦艇的發電功率可達47.6MW,用來給激光炮儲能系統提供電能非常簡單。

052D型驅逐艦

考慮到福建艦強勁的動力系統,有足夠的功率富余用於給艦載激光炮提供電能,未來福建艦很可能會加裝激光炮。

民用光纖激光器都做到這個水平,那麽軍用光纖激光器只會更強。

綜上所述,中國企業推出150kW超高功率多模連續激光器意味著中國已經有能力研制出輸出功率超過450kW級別的艦載激光炮,攻擊無人機、飛機、導彈甚至水面艦艇都不是問題。今後激光炮很可能將成為中國海軍水面艦艇的標配。