Laserowy oręż to nie fantastyka :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Greenpeace broni starych drzew w Puszczy Białowieskiej

Mobilny świat oczami dzieci, czyli „Moja Pierwsza Komórka” w szkołach

Modernizacja Laboratorium Laserów Wielkiej Mocy za pieniądze UE

Badania rzucają światło na sposób działania naturalnych komórek zabijających

Zaproszenie do składania wniosków o finansowanie działań zmierzających do zmiany na inne formy transportu, działań katalitycznych, działań związanych z autostradami morskimi, działań zw

Broń wykorzystująca skoncentrowane wiązki energii jest powszechnie znana ze świata fantastyki naukowej. Fazery we Wszechświecie Star Trek, blastery z Gwiezdnych Wojen, czy różnego rodzaju karabiny impulsowe powszechne w wielu innych, wymyślonych, fantastycznych „światach”, to tylko najbardziej znane przykłady. W realnym świecie technologia laserowa wykorzystywana była dotychczas przez wojsko jedynie do wykrywania obiektów, ich namierzania i celowania broni. Sytuacja ta ulega jednak zmianie i już całkiem niedługo promienie laserów mogą w dużym stopniu zastąpić na polu walki świszczące kule.

Po ponad stu latach, od czasu gdy H.G. Wells opisał w „Wojnie światów” emitery „snopu gorąca” - fantastyczną broń, używaną przez górującą nad Ziemianami cywilizację Marsjan - podobnie działające urządzenia są wypróbowywane na poligonach i wdrażane jako nowoczesna broń dla współczesnych armii. W ostatnich kilkunastu miesiącach pojawiły się doniesienia, o co najmniej kilku zakończonych sukcesem, próbach podobnych rodzajów broni. Era laserowego oręża zdaje się więc nadchodzić wielkimi krokami.

Podczas ostatnich targów lotniczych w Farnborough w Anglii, które miały miejsce w lipcu bieżącego roku, zaprezentowane zostały publicznie między innymi dokonania firmy Raytheon Missile Systems, producenta zaawansowanych systemów obronnych i jednego z pionierów w zastosowaniach promieniowania laserowego do celów militarnych. Firma ta skonstruowała niedawno laser o mocy 32 kilowatów, generujący promieniowanie podczerwone, który został zamontowany na wieżyczce okrętu wojennego i przetestowany, jako środek obrony przeciwlotniczej. W okresie od maja do lipca bieżącego roku przeprowadzono, co najmniej cztery, zakończone sukcesem, próby bojowe tego urządzenia, w których zdalnie sterowane, bezzałogowe samoloty (drony), służące jako ruchome cele, zostały zniszczone z taktycznie istotnej odległości.

Były to pierwsze próby tego typu, które udowodniły skuteczność broni laserowej w warunkach morskich, gdzie specyficzne właściwości powietrza mogą zmniejszać skuteczność i energię używanych promieni. Jednak podobna technologia była już z powodzeniem testowana na lądzie ponad rok wcześniej. W styczniu ubiegłego roku Boeing poinformował o udanej demonstracji, dokonanej przed przedstawicielami amerykańskiej armii, systemu używającego wiązki lasera do niszczenia zagrożeń powietrznych z ziemi. System ten, wykorzystujący zmodyfikowane komponenty platformy przeciwlotniczej Avenger (która w oryginalnej wersji, zamiast lasera, posiada zasobniki z rakietami Stinger) zamontowany na powszechnie używanym w NATO pojeździe HMMWV/Humvee, był w stanie namierzyć i zniszczyć, trzy, małych rozmiarów, drony, w trudnych warunkach środowiska pustynnego i w złożonym, górzystym otoczeniu. Dwa lata wcześniej, prototypowa wersja tego samego systemu, jednak o mniejszej o połowę mocy, użyta została w doświadczeniach z niszczeniem tzw. improwizowanych ładunków wybuchowych - IED (ang. Improvised Explosive Device) - broni często stosowanej przeciwko wojskom NATO biorącym udział w misji w Iraku i Afganistanie.

Northrop Grumman, kolejny potężny koncern działający w branży obronnej, mający już pewne wcześniejsze osiągnięcia w pracach badawczo-rozwojowych w dziedzinie laserów bojowych (projekty THEL i MTHEL), z powodzeniem przetestował w ubiegłym roku laser elektryczny o mocy aż 100 kilowatów. Mógłby on, teoretycznie, zostać efektywnie użyty przeciwko większym samolotom, a nawet czołgom. Chociaż na świecie buduje się lasery o znacznie wyższej mocy, wyjątkowość osiągnięcia Northrop Grumman polega na uzyskaniu tak silnej wiązki przy użyciu technologii lasera na ciele stałym, nie zaś przy zastosowaniu, trudnych do użycia w większości warunków bojowych, laserów chemicznych. Powyższy sukces nie przeszedł niezauważony w kręgach wojskowych decydentów i korporacja otrzymała zaproszenie do dalszych, polowych już, testów swego wynalazku, w dedykowanym próbom broni laserowej, specjalnym ośrodku amerykańskiej armii HELSTF (ang. High Energy Laser System Test Facility) w stanie Nowy Meksyk.

Następnym znaczącym krokiem w rozwoju militarnej technologii laserowej o strategicznym znaczeniu, który dokonał się niedawno, był udany eksperyment zestrzelenia pocisku balistycznego przez Testowy Laser Lotniczy YAL-1A, wykonany 12 lutego bieżącego roku. YAL-1A to potężny, mający moc aż 3 megawatów, tlenowo-jodowy laser chemiczny, zamontowany na zmodyfikowanym samolocie Boeing 747-400F. Jego zasięg zwalczania pocisków wykorzystujących paliwo ciekłe to ponad 700 kilometrów, zaś 300 kilometrów wynosi promień jego rażenia w przypadku rakiet na paliwo stałe. Poza rakietami, system ten jest zdolny również do neutralizowania satelitów umieszczonych na niskiej orbicie oraz niszczenie myśliwców i wystrzeliwanych z nich pocisków powietrze-powietrze.

System YAL-1A w powietrzu [1]

Nie wszystkie bronie laserowe znajdują się dopiero w fazie budowy prototypów czy wstępnych testów. ZEUS/HLONS (ang. HMMWV Laser Ordnance Neutralization System ) to nazwa pierwszego systemy laserowego, używanego już w warunkach bojowych. ZEUS to system inżynieryjny i saperski, ale podstawowa zasada jego działania, jest taka sama jak projektowanych obecnie laserów, mających znaleźć ściśle bojowe zastosowanie. ZEUS zaprojektowany został do usuwania niewybuchów artyleryjskich, min, oraz wszelkich ładunków wybuchowych podobnego rodzaju. Podobnie jak wspomniany wcześniej produkt Boeinga, składa się on z lasera na ciele stałym, (jednak o mniejszej mocy tylko 10 kilowatów), zamontowanego na pojeździe HMMWV/Humvee. Efektywny zasięg jego działania wynosi do 300 metrów, a jego realna skuteczność została potwierdzona wielokrotnie podczas wykonywania zadań podczas misji w Iraku i Afganistanie.

Snop zniszczenia poruszający się z prędkością światła

„Wydawało się, jakby niewidzialny strumień światła uderzał ich i zapalał po kolei, jakby jeden po drugim stawali nagle w płomieniach (…).”

H. G. Wells „Wojna światów”

Podobnie, jak przy opisanym przez Wellsa orężu generującym „snopy gorąca”, podstawowym efektem działania współczesnej broni laserowej jest silne ogrzewanie obiektu, na który jest ona nakierowana i w ten sposób doprowadzenie go do zniszczenia. W taki sposób system ZEUS radzi sobie z niewybuchami i minami, ogrzewając je i doprowadzając do detonacji i taka również jest zasada funkcjonowania pozostałych laserowych urządzeń bojowych o większych mocach. Należy przy tym pamiętać, że ostatecznym celem nie jest koniecznie całkowite zniszczenie wrogiego obiektu, na przykład bezzałogowego samolotu, a tylko uszkodzenie go w takim stopniu, by został on zneutralizowany. Broń laserowa z zasady nie zawsze musi być śmiercionośna i niszczycielska. W rzeczywistości, wykorzystanie tej technologii daje możliwości budowy innowacyjnych urządzeń, które mogą wywoływać, nieprowadzące do śmierci, przejściowe i odwracalne efekty. Przykładowo, wiązki laserowe mogą łatwo prowadzić do czasowego oślepienia, który to efekt próbowano już wykorzystać w konstrukcji broni nie zadającej śmierci. Jednak, jako, że trwałość lub odwracalność oślepienia zależy od wielu czynników, a używanie broni oślepiającej zostało zabronione przez protokół IV konwencji ONZ o zakazie lub ograniczeniu użycia pewnych broni konwencjonalnych, ratyfikowany przez większość militarnych potęg, prace nad tym orężem zostały w większości przypadków zawieszone.

Wielki potencjał broni laserowej, kryje się w samej naturze promieniowania laserowego, dającego możliwości trudne do osiągnięcia w przypadku broni konwencjonalnej. Jako że wiązka lasera porusza się z prędkością światła, uniknięcie trafienia nią, po tym, gdy zostanie oddany strzał, jest praktycznie niemożliwe. Z tego samego powodu, nie trzeba brać podczas strzelania pod uwagę, i kompensować, wpływu czynników takich jak ruch celu. Jako, że światło nie ma też masy, nawet na dalekich dystansach, nie są istotne wpływy grawitacji na oddawane z lasera salwy, oraz działanie czynników takich jak prędkość wiatru. Potencjalnie zasięg operacyjny broni laserowej może być nawet znacznie większy niż broni balistycznej, chociaż oczywiście występuje tu uzależnienie od warunków pogodowych (zachmurzenie), oraz mocy urządzenia. Istotną zaletą laserów jest też w końcu fakt, że nie dotyczy ich problem możliwości wyczerpania się amunicji - teoretycznie mogą one strzelać stale, dopóki posiadają ciągły dopływ energii.

System ZEUS/HLONS w działaniu [2]

Broń laserowa nie jest jednak pozbawiona wad. Przy jej pomocy niemożliwe jest na przykład prowadzenie ognia pośredniego (strzelanie do celów nieznajdujących się w linii prostej), który często stosuje się przy użyciu tradycyjnej artylerii. Efektywność lasera nie jest stała, gdyż energia wiązki laserowej może ulegać dyspersji, szczególnie przy mgle lub zadymieniu powietrza. Istotną barierą praktyczną jest to, że lasery konsumują bardzo duże ilości energii elektrycznej. Kłopot z efektywnymi źródłami jej wytwarzania i magazynowania, utrudnia budowę przenośnej broni opartej na tej technologii, na przykład w postaci laserowych karabinów, lub innych systemów łatwych do przenoszenia.

Biorąc pod uwagę wszystkie możliwości, jakie daje technologia laserowa, zważając jednak też na jej ograniczenia, przewidywać można, że nie wyprze ona całkowicie, współcześnie używanych rodzajów broni, na polu bitwy, będzie jednak stanowić ich istotne uzupełnienie. Zdecydowanie należy uznać, że technologia ta nie jest już tylko domeną przewidywań futurystów, a same lasery jako oręż niebawem przestaną być tylko ciekawostką, a staną się popularną bronią nowoczesnych armii XXI wieku.

Więcej informacji (w języku angielskim) o laserze firmy Raytheon Missile Systems - w tym film obrazujący jego próbę -- można znaleźć na stronie magazynu New Scientist tutaj; wiadomości o nowej technologii Boeinga dostępne są tutaj.
Więcej danych na temat lasera powietrznego YAL-1A można znaleźć na portalu Defence Talk tutaj i tutaj. W tym samym miejscu znajdują się także informacje na temat osiągnięć w dziedzinie laserów opublikowane przez korporację Northrop Grumman:
Army Selects Northrop 100kW Solid-State Laser for Field Tests;
Northrop to Increase Efficiency for Military Laser Technology.

Grafika:
[1]Autor/źródło: Missile Defence Agency. Licencja: własność publiczna.
[2]Autor: nieznany. Źródło: Wikimedia Commons. Licencja: własność publiczna.

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Kolorowy Telewizor Laserowy (w skrócie, Laser TV), lub wyświetlacz wykonany w technologii laserowej, wykorzystuje dwa lub więcej indywidualnych modułowych optycznych wiązek promieni lasera. w celu wytworzenia kolorów wyświetlającego punkt obrazu, w efekcie uzyskując kolorowy obraz. pełny tekst

Laserowy wskaźnik celu rodzaj lasera niewielkiej mocy. Laserowe wskaźniki celu używane są jako wyposażenie broni palnej, pneumatycznej a nawet kusz - używa się ich do wskazywania (i czasami oświetlania celu). Zwykle są to niewielkie urządzenia montowane na szynach akcesoryjnych broni: Picatinny, Weaver lub RIS. pełny tekst

Tactical High Energy Laser (THEL) (ang. Taktyczny Wysokoenergetyczny Laser) - amerykańsko-izraelski program wojskowy mający zająć się wdrożeniem do wojsk broni laserowej. Wyniki tego programu są ściśle tajne, ale wiadomo, że pracuje się tam nad uzbrojeniem w działo laserowe myśliwca typu F-22 oraz opracowaniem działa laserowego mogącego przechwytywać pociski artyleryjskie oraz rakiety.W skład projektu wchodzi też laser satelitarny AMLSS służący do zestrzeliwania rakiet balistycznych zaraz po ich starcie. Laser ten ma moc 3 MW przez co mógłby natychmiastowo spalić rakietę bez konieczności długotrwałego namierzania jej słabych punktów. pełny tekst

Ablacja laserowa proces odparowywania (usuwania) materiału z powierzchni ciała stałego do stanu gazowego lub plazmy z pominięciem stanu ciekłego. Do wywołania ablacji laserowej stosuje się najczęściej lasery krótko impulsowe, proces może zachodzić jednak także przy zastosowaniu laserów do pracy ciągłej, jeśli tylko wiązka promieniowania laserowego ma odpowiednią moc. pełny tekst

Cięcie laserowe stanowi nowoczesną metodę obróbki o podobnych parametrach wymiarowych jak klasyczna obróbka mechaniczna. Podstawowa różnica tkwi w stosowanym czynniku tnącym, który w przypadku cięcia laserowego stanowi gorący promień lasera oraz gaz techniczny o dużej czystości. W zależności od stosowanego urządzenia (przede wszystkim jego mocy) cięcie przeprowadza się na trzy sposoby: metodą spalania, stapiania lub sublimacji. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".