Polovodičové lasery
Zatímco donedávna byla oblast výkonných laserů vyhrazena především plynovým laserům, tedy zařízením, které jsou objemná, náročná na kvalitní výrobu vysokotlakových nádob a vysokonapěťových zdrojů a obvodů, současnost patří polovodičům. Současné projekty polovodičových laserů (v angličtině solid-state laser) už dosahují výkonů v řádu desítek kilowattů vyzařovaného výkonu. Za zařízení, které bylo umístěno v několika kontejnerech, se stala jedna větší krabice, kterou můžete položit na stůl.
Lockheed Martin ve spolupráci Air Force Research Laboratory a univerzitou Notre Dame úspěšně otestovala laserovou střeleckou věž, namontovanou na létající laboratoři Airborne Aero Optical Laboratory Transonic Aircraft. Testy se týkaly především kompenzace vlivů turbulencí a optický zaměřovací systém laseru. Celkem devět letů prověřovalo adaptivní optiku a další zařízení potřebné k přesnému navedení na cíl a následnému výstřelu laserové zbraně. Projekt Aero-adaptive Aero-optic Beam Control (ABC – volně přeloženo adaptivní řízení paprsku ve vzduchu) má vyústit v konstrukci střelecké věže, která by pokrývala prostor rozsahu 360°. Locheed Martin spol s Boeingem jsou průkopníci v oblasti polovodičových vysokoenergetických laserů.
Jejich montáž na bojový letoun by zcela změnila pravidla leteckého boje. Před laserem totiž nic neunikne. Hlavní rozdíl mezi laserem a projektilovou zbraní je v rychlosti výstřelu. Laser může mířit přímo na cíl, nemusí složitě počítat průsečík trasy projektilu a pohybujícího se cíle. To znamená, že může likvidovat nejenom letouny, ale i protiletadlové střely. Zatímco nyní je letadlo odkázáno na zmatení naváděné střely klamnými cíli nebo elektronickým rušením, brzo se zřejmě bude muset chránit střela. Jinak ji laser snadno zaměří a zničí krátce poté, co vstoupí do oblasti účinného dostřelu. To platí jak pro střely vzduch-vzduch, tak pro systémy země-vzduch. Účinný laser na letounu zcela změní pravidla hry.
Na závěr je potřeba podotknout, že se zdaleka nejedná o ojedinělou iniciativu. USA mají i další projekty létajících laserů, nejstarší byl ABL – Air Borne Laser určený pro ničení startujících mezikontinetálních střel, po něm následoval Advanced Tactital Laser pro létajícího ničitele náklaďáků AC-130 Spectre, který byl nepřímým následovníkem projektu ABL.
Zdroje: http://www3.nd.edu/~sgordeye/SPIEPaper8395-6.pdf
http://www.lockheedmartin.com/us/news/press-releases/2014/september/0915-ss-laser.html
ABL - http://en.wikipedia.org/wiki/Boeing_YAL-1
ATL - http://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Tactical_Laser
Dračí oheň poprvé střílel vysokoenergetickým paprskem na vzdušné cíle
Autor: Stanislav Mihulka (20.01.2024)
Austrálie vyvíjí laserovou zbraň proti tankům
Autor: Stanislav Mihulka (12.05.2023)
Velká Británie úspěšně testovala Dračí oheň, svou první energetickou zbraň
Autor: Stanislav Mihulka (10.11.2022)
US mariňáci testují elektrický systém SPECTER s dosahem 30 metrů
Autor: Stanislav Mihulka (27.06.2020)
Stoprocentní úspěch: Laserový systém ATHENA sundal všech pět dronů
Autor: Stanislav Mihulka (23.09.2017)
Diskuze:
1. musím se trefit, 2. nerozhoduje výkon, ale abso
Josef Hrncirik,2014-09-20 13:15:46
vaná energie do povrchu kovu,vlastně J/m2, doba snad může být i 2 s, prostě jako pálení autogenem. 3. při extrémním bodovém výkonu se ale energie ztratí hlavně v plazmě a relativně málo přejde do pancíře cíle. Plazma se od pancíře relativně neškodně rozfoukne. Asi existuje rozmezí přijatelných W/m2, jinak je to neškodné, nebo naopak mrhání energií. Při natavení lesklého povrchu se především vybijí baterky a zahřeje laser. 99% energie se od lesklého masivního cíle odrazí, jestliže dopad není dokonale fokusován (na velkou a proměnlivou dálku to snad ani fyzikálně nejde), k začernění nedojde a baterky budou asi na dost dlouho vybity, ev. laser se pulzem na hranici možností poněkud rozšteluje...
Obláček plasmy
Ondi Vo,2014-09-20 16:59:19
bude od místa vypařování povrchu snad odtlačován proudícím vzduchem a ten bude mít relativní rychlosti řádu několika machů.
Myslím si že uvedený laserový kanón pro obranu letadel proti řízeným střelám bude mít úkol ve zničení naváděcího zařízení takovéto střely a ne pro propálení nějakého pancíře.
Nedávná situace v Israeli ostřelované "hloupými" raketami napovídá, že laser není dosud dostatečně vhodným prostředkem na ničení takových cílů. Přitom se nabízí stabilní základna na zemi a neexistuje limit pro hmotnost, nebo objem takové zbraně, na rozdíl od praktického použití v letadle.
Izrael
Vojtěch Kocián,2014-09-20 19:13:05
Izrael snad něco takového také vyvíjí a primárně by to mělo ničit právě hloupé střely včetně minometných granátů. Asi to ještě nemají ve stavu, kdy by to bylo schopné nahradit antirakety, jinak by jimi tolik "neplýtvali". On to bude také problém politický - Když máte jednu relativně účinnou zbraň vyvíjenou jednou firmou a úspěšně otestovanou v reálném boji, druhá firma se s alternativou musí snažit o hodně více, aby obranné složky přesvědčila o výhodnosti té své.
US Army už relativně dlouho používá lasery k likvidaci nevybuchlé munice. Kupodivu to není až tak velký stroj (vejde se na Humvee). Nejde ani tak o to, aby to řezalo jako autogen. Stačí ohřát pouzdro a tím přimět výbušninu uvnitř k explozi. Akorát při takovéto akci je na střelbu čas, klid a v případě neúspěchu i další pokus. V základu jim na to stačil 0,5 kW laser, současná verze má 10 kW. Střelba na letící cíle je samozřejmě jiná liga.
http://en.wikipedia.org/wiki/ZEUS-HLONS_%28HMMWV_Laser_Ordnance_Neutralization_System%29
Martin Šíra,2014-09-20 19:42:36
Někteří diskutující opakovaně přehlédli některé příspěvky, tedy pro zopakování:
Dnešní vyvíjené laserové systémy jsou primárně určené k oslepení protivníka (střely), proti čemuž zatím obrana známá není (filtry na vlnové délce světla nepomůžou, i při malém procentuálním množství pohlcené energie je laserový puls odpaří). Povrch střely z leštěného hliníku nic nezmění, sensory hliníkem zakrýt nelze.
Zaměřování v turbulentní atmosféře je komplikované, ale systém zaměřovacích nízkovýkonových laserů ukazuje že i přes to se dá ničit laserem na mnoho kilometrů. Vážný problém je ale déšť, sníh, prach.
Izraelci laserový systém nezavedli, protože ekonomicky by to dnes bylo mnohem dražší než současné rakety.
Vyvíjí se hlavně pulsní lasery, právě proto, že zaměřovací laser vytyčí trasu v atmosféře, a pak bojový laser vydá všechnu energii v krátkém čase, během kterého se poloha cíle či atmosférické podmínky výrazně nestihnout změnit.
Co se týče rychlosti palby, to závisí projekt od projektu, ale Izraelský systém dokázal už před 8 lety zničit tři letící minometné střely dřív než dopadly...
Pár poznámek
Pavel Hudecek,2014-09-20 12:35:32
Solid state nejsou jen polovodičové lasery, ale i všechny další s pevným mediem, kterým je obvykle nějaký umělý kámen podobný safíru/rubínu. Např. Nd:YAG a podobné. Často se to i kombinuje, čímž vznikne DPSS "diode pumped solid state laser".
Ty "šutrákové" lasery se dále dělí na kontinuální, které laserují po celou dobu, co na ně svítíte budícím zdrojem a pulzní, na které svítíte, ony se "nabíjejí" a pak najednou bliknou, přičemž v průběhu řádově nanosekund vyzáří celou akumulovanou energii.
Ta druhá kategorie je z našeho hlediska velmi zajímavá, protože výkon při tom pulzu je tak enormní, že při ozáření jakkoli odrazivého materiálu se stejně jeho povrch odpaří. Takto ožehnutý povrch samozřejmě už není stejně lesklý, jako povrch původní, takže další pulz to bude mít snazší.
Při vhodné délce pulzu se dokonce může stát, že na začátku z odpařeného materiálu vznikne plazmová vrstva, která zajistí, že zbytek pulzu je těsně u povrchu absorbován s účinností v desítkách %.
Takovým laserem sestřelit lesklou raketu nebude až tak těžké.
divergence laserového paprsku z malého zdroje
Josef Hrncirik,2014-09-19 08:26:55
či zrcadla bude vzhledem k vlnovému charakteru světla poměrně velká. Pokud paprsek prochází atmosférou, je rozptylován fluktuacemi její hustoty. U letícího útočníka (pochopitelně nazývaného obránce) je problém nejen stabilizace kanónu, ale především jeho bodově přesného a v čase neustále obnovovaného zaměření. Letící útočník není stabilní a nemá enormně velké zdroje (formálně zrcadla). Asi to bude fungovat pouze na malé vzdálenosti a malé rozdíly vektorů rychlostí a měkké cíle. Míru zdar.
A co se stane
Miroslav Jaroš,2014-09-18 21:40:06
Co se stane když bude raketa kterou má sestřelit vyleštěná??
Tak já to vidím spíše skepticky
Jaroslav Santner,2014-09-18 21:21:00
Již před dvaceti léty podobný článek popisoval, jak výkonný laser rozpáral raketu Trident po startu a bylo promítáno i video. Časem se ukázalo, že to byl zčásti podvod. Bude to chtít výkon v megawattech a délku pulzu řádově ve vteřinách a vypořádat se s kvetením paprsku. Na to si ještě nějaký čas počkáme. Dírka o průměru 1 mm letoun k zemi nepošle. To bude chtít něco jako uříznout křídlo nebo přeříznout pilota nebo pilotku.
Akce vyvolává reakci
Milan Tuček,2014-09-18 13:04:04
Vyvinout účinnou protizbraň znamená mít v první řadě tu zbraň, dlouho vyvíjet, testovat a vyzbrojovat - a to je běh na dlouhou trať. Navíc krapet nákladný. K tomu rozšíření mezi hráče druhých houslí neřkuli třetí svět... No hlavně aby se jeden takový kanón nedostal do rukou teroristům, to by bylo vymalováno hned...
... a dalsi vyvoj tejto techniky
David Cech,2014-09-18 12:15:33
podstatne zmeni civilnu letecku dopravu...
Akce vyvolává reakci
Tomáš Lízner,2014-09-18 12:02:48
Dovedu si celkem představit obranu proti této obraně. Namísto klasické střely země-vzduch nebo vzduch-vzduch by taková střela mohla být pokryta vysoceodrazivým materiálem, během letu rotovat podél své osy a zároveň fungovat jen jako nosič několika menších jednodušších střel, které by se uvolnily buď automaticky po dosažení určité vzdálenosti nosiče k cíli, nebo jestliže by nějaké senzory nosiče došly k závěru, že následkem ozařování tím laserem hrozí bezprostřední zničení nosiče. Prostě jakási "cluster rocket"
Obrana
Josef Šoltes,2014-09-18 13:32:26
Zapomínáte, že už samotné osvícení výkoným laserem naprosto zamezí raketě pokračovat v letu na cíl. Nebude ho totiž schopna nalézt. Buď dojde ke zničení nebo zahlcení naváděcích čidel.
Vojtěch Kocián,2014-09-18 14:02:25
Hádám, že pan Lízner měl na mysli, to, že by původní cluster byl relativně hloupý a vystačil si s inerciálním naváděním do prostoru cíle. Sekundární střely by pak zařídily finální navedení na cíl samy a obranný laser by měl velké problémy je zlikvidovat všechny a včas. Fungovat by to mohlo, ale znamenalo by to velmi výrazné zdražení zbraně a její mnohem menší dostupnost. Střela z leštěného hliníku bude také svítit na radaru jako žárovka, což z ní udělá ideální cil pro nějakou protiraketovou střelu nebo systém typu SGE-30 Goalkeeper. Teoreticky tu debatovat můžeme, ale teprve praxe ukáže.
Útok
Josef Šoltes,2014-09-18 10:30:03
Pro útok by bylo nutné vyvinout laser o výkonech v řádech desetin megawatu až megawatů o rozměrech menší krabice. Žádný letoun totiž nelze chránit proti zásahu celý. Minimálně výstupy tryskového motoru, senzory apod.
když se laserové paprsky odráží od zrcadel v laser
Josef Hrncirik,2014-09-18 08:18:23
u, aniž je fatálně poškodí, proč by se neškodně neodrazily od chráněného cíle?
Martin Chabada,2014-09-18 08:54:11
Hlinik ma odrazivost asi 95% vo viditelnej oblasti a este viac (bliziacich sa k 100%) v infracervenej oblasti. Teda kus masivneho (nie tenkostenneho) hlinika by naozaj mohol sposobit, ze laser odrazom znici samotne lietadlo utocnika.
Na druhej strane rozlicne "stealth" technologie pouzivane v modernych lietadlach odrazivost zamerne znizuju (aj ked primarne voci radarovym vlnam, nie vo viditelnom svetle) co moze zvysovat ich zranitelnost voci zasahu laserom.
Neviem si ale predstavit pouzitie lasera na bojisku prave kvoli parazitnym odrazom. Ked sme na VS robili laboratorne cvicenia s laserami, tak sa to robilo v miestnosti, kde boli steny pokryte ciernou latkou, vsetci sme mali na ociach tmave okuliare a do miestnosti bolo zakazane prinasat sklenene flase a hlinikove plechovky. A to tam mal najsilnejsi laser vykon O,5 W (podobny vykon maju lasery v DVD napalovackach).
Odrazivost
Vojtěch Kocián,2014-09-18 09:54:04
100% odrazivost neznamená, že se paprsek odrazí, odkud byl vyslán. K tomu by musel být cíl vybaven koutovým odrážečem. Navíc cíl má senzory, které logicky nemohou být zcela chráněné odrazivým povrchem a tak budou zničeny. To většinou stačí k tomu, abyste se to něj už nemuseli starat.
Parazitní odrazy samozřejmě budou a piloti se na to to musí vybavit. Nicméně v armádě a především na bojišti jsou trochu jiná pravidla bezpečnosti práce než v univerzitní laboratoři. Podívejte se, jaká platí bezpečnostní pravidla pro laboratoře s výbušninami a jak s nimi nakládají vojáci. Logicky ale nebude úplně zdravé sledovat laserovou bitvu nezi letouny ze země nechráněným zrakem.
Jako obrannou zbraň to vidím celkem optimisticky a to nejen jako výzbroj letadel ale i pro pozemní protiraketové systémy. Pro útok to bude mít nejspíš ještě dlouho moc malý dostřel.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
