Laserové zbraňové systémy mají stále zřetelnější obrysy. Americké společnosti General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) a Boeing získaly kontrakt US Army, konkrétně oddělení Rapid Capabilities and Critical Technologies Office (RCCTO), pro vývoj prototypu laserového systému s průlomovým výkonem 300 kW. Jde o doposud nejvýkonnější pevnolátkovou laserovou zbraň s distribuovaným ziskem (distributed-gain laser). Tato zbraň s monstrózním výkonem by měla být schopna zaměřovat a sestřelovat protivníkovy drony, letouny a rakety. Usmaží je na obloze.
V dnešní době se stále častěji objevují hypersonické zbraně, které sázejí na rychlosti Mach 5 a vyšší. Význam hypersonické rychlosti ale bledne, když je taková zbraň konfrontována s vysokoenergetickým paprskem, který se pohybuje rychlostí světla. Stačí, když laserový systém takovou střelu či letoun zaměří a o zbytek se postará energie laserového paprsku. Nic není nutné odpalovat nebo vypouštět, stačí jen laser zapnout. Zásah takovým laserem dramaticky poškodí povrch cíle a také poničí palubní elektroniku.
Čtenáři si jistě vzpomínají na slavné veřejné testy laserové zbraně společnosti Lockheed Martin z roku 2015. Laser během mžiku vypálil díru do předku dodávky a usmažil její běžící motor. Tehdy to ovšem byl vláknový laser o výkonu 30 kW, tedy desetkrát slabší oproti vyvíjenému 300 kW systému.
Jak před rokem zmínil Michael Perry z General Atomics, lasery s distribuovaným ziskem jsou vlastně deskové lasery (slab lasers) s novým designem. Původní deskové lasery mají sklony k přehřívání a vyžadují masivní chladicí systémy. Oproti tomu vláknové lasery, které se doposud používaly při vývoji laserových zbraní, takový problém s přehříváním nemají. Pracují s množstvím vláken, z nichž teplo snáze uniká. Před výstřelem ale musejí zkombinovat paprsky jednotlivých vláken a systémy, které to dělají, mají opět sklony být složité, velké, těžké a drahé.
Laser s distribuovaným ziskem využívá sérii desek, které jsou dostatečně malé na to, aby se mohly samy ochlazovat. Vytvářený laserový paprsek nejprve zasáhne jednu desku, zesílí, pak zasáhne další, opět zesílí, a tak dál. Tento systém nemá závažný problém s přehříváním ani nemusí skládat dílčí paprsky.
O novém projektu zatím není mnoho známo. Není jasné, jestli výsledný laserový systém bude možné instalovat na letouny, což je obvykle „nejvyšší meta“ podobných technologií. Letecký systém musí být přiměřeně malý, lehký a nesmí mít drakonické požadavky na energii. Z dostupných ilustrací každopádně vyplývá, že by se 300 kW laser měl pohodlně vejít do náklaďáku či bojového vozidla. Nechme se překvapit.
Literatura
Bojové stroje U. S. Army dostanou rekordní laserovou zbraň
Autor: Stanislav Mihulka (20.03.2017)
Vysokoenergetický laser na USS Portland v úspěšném testu sestřelil dron
Autor: Stanislav Mihulka (24.05.2020)
US Army vyvíjí nejvýkonnější laserovou zbraň: Bojový femtosekundový laser
Autor: Stanislav Mihulka (25.02.2021)
Diskuze:
Něco mi tady ještě nesedí
Pavel Nedbal,2021-11-04 21:21:20
1)ještě nevíme, po jakou dobu bude moci ten fotonový lauf dodávat ve světle těch 300kW - laserové zařízení asi bude mít nic moc účinnost - MW tepla odvést? Takže vydrží pár s? S jakou kadencí bude střílet?
2)sice fotony sviští rychlostí světla, ale terč se pohybuje - u hypersoniku sakra rychle - takže ale musí stíhat navádění fotonděla, a to je mechanické a tudíž nepřesné. Takže šmrncne -li cíl s velkou nepřesností udržení místa zásahu, nemusí být efekt dostatečný.
Dotaz na fyzikáře
Josef Novák,2021-11-01 18:41:05
Rozumím věcem, co hnijí a fotony, aspoň myslím, nehnijí, proto se ptám: je možné energetický laser odrazit reflexní plochou? Existují nějaké limity energií při odrazu, nebo lomu laseru? Je vůbec možné laser lomit, či odrážet? Například šlo by výkonný laser odrazit kapesním zrcátkem? nebo koutovým odražečem?
Re: Dotaz na fyzikáře
Lukáš Svoboda,2021-11-01 20:36:43
Nejsem fyzikář, ale jsem si celkem jist, že žádné zrcadlo neodrazí 100% dopadajícího světla. Při dostatečně výkonném laseru i ten zlomek energie, který neodražená část laseru do zrcadla přenese, bude stačit k jeho tepelnému poškození a tím i snížení odrazivosti, a od té chvíle to půjde z kopce.
Jinak laser je světlo, které lze lomit nebo odrážet obvyklým způsobem, alespoň dokud se to zrcadlo nebo hranol neodpaří.
Re: Re: Dotaz na fyzikáře
Miroslav Pragl,2021-11-01 20:48:34
Neodrazena cast muze projit durch ("uplny" odraz). Tedy realne: mas zlomek neodrazene energie, z nehoz je zlomek pohlcen v zrcadle, a zbyla (vetsi) cast projde a "skodi" jinde. Treba v dedikovanem pohlcovaci.
HTH
MP
Re: Re: Dotaz na fyzikáře
Vojtěch Kocián,2021-11-01 20:57:47
Je to tak. Navíc do toho vstupuje závislost odrazivosti na vlnové délce, takže by obránce musel dopředu vědět, jakou barvu laseru protivník používá. Pak problém čistoty povrchu - moucha rozplácnutá na zrcadlovém pancíři by zkazila den. Dále jde o to, že primárním cílem laseru jsou zatím senzory a ty se za zrcadla a koutové odražeče schovat nedají, pokud mají být užitečné. A nakonec jde o vyhodnocení hrozeb. Pokud by laserové zbraně byly největší hrozbou na bojišti, asi by se to někdo pokoušel řešit pomocí odrazů (a možná by i uspěl), ale zatím to není zrovna praktické s ohledem na jiné hrozby jako detekce radarem nebo optickými senzory a následnou likvidaci hlavňovými nebo raketovými systémy.
Re: Dotaz na fyzikáře
Kamil H.,2021-11-02 12:00:42
Je otázka, jestli vůbec bude mít takový laser nějaký účinek proti hypersonickým raketám. Myslím si, že spíš ne. Zaměřit cíl pohybující se rychlostí Mach 5, což jsou necelé 2 kilometry za sekundu, není jednoduché, a i když se to povede, nebude mít laser dostatek času, aby raketu poškodil.
Re: Re: Dotaz na fyzikáře
Vojtěch Kocián,2021-11-02 12:32:03
Hypersonické střely mají i solidní odolnost proti teplu, jinak by se samy rozpadly za letu. Tohle budou muset vyzkoušet, protože moc jiných možností, jak je zastavit, není.
Re: Re: Re: Dotaz na fyzikáře
Kamil H.,2021-11-02 13:19:44
Jen tak orientačně jsem zkusil spočítat, ztrátový tepelný výkon hypersonické rakety. Motory vojenských stíhaček mají tak v desítkách kN, řekněme že raketě tedy bude stačit tah 5kN, rychlost rakety Mach 5, čili 1700 m/s.
Ze síly a rychlosti dostaneme výkon vzorečkem P = F * v, čili 5000*1700=8.5 megawattu. Je to tak správně?
Řekl bych, že si raketa vůbec nevšimne toho, že na ní někdo bliká 300 kW laserem. Možná jí laserové záření poškodí senzory a antény, pokud ale bude mít v sobě inerciální navigaci, tak se obejde bez komunikace s okolím.
Re: Re: Re: Re: Dotaz na fyzikáře
Vojtěch Kocián,2021-11-02 14:49:09
Ne všechna energie z tahu se přemění na teplo v těle střely (to by daleko nedoletěla). Ale ano, i kdyby to byla jen desetina, je to pořád násobně víc než výkon laseru, takže to bude hodně velký problém (pro laser). Pokud by ho dokázali koncentrvat do malé oblasti, tak by teoreticky mohli poškodit špici střely a o zbytek by se postarala atmosféra. Ale to je hodně kdyby (tak přesně, při takové rychlosti, v polních podmínkách...)
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
