TacticalPro

Strategie Kremlu: Balancovat na hraně třetí světové války

Podle článku Rusko osamoceno: Proč nikdy ... Více

Ruská letadlová loď Admirál Kuzněcov míří k Sýrii

Ruská Severní flotila vyslala do Středozemního ... Více

Černí pasažéři NATO nechápou Donalda Trumpa

Zvolení Donalda Trumpa příštím prezidentem USA ... Více

Ruské superlehké brigády. Inspirace pro Armádu ČR?

Na základě zkušeností z bojů v Sýrii ruské ... Více

Události

Zvykněte si. Laserové zbraně jsou realita

Datum přidání 07.10.2015    Rubrika rubrika: Události     komentáře 45 komentářů    autor autor: Jan Grohmann

Lockheed Martin během několika týdnů spustí sériovou výrobu nových optických modulů pro laserové zbraně. Jednotlivé laserové moduly lze skládat a vytvářet tak laserové zbraně s různým výkonem. Lockheed počítá s laserovými zbraněmi pro bojové lodě, bitevní letadla AC-130, stíhačky F-15 nebo pro nastupující F-35 Lightning II.

Foto: Laserovým zbraním patří budoucnost. / Air Force Research Laboratory

Foto: Laserovým zbraním patří budoucnost. / Air Force Research Laboratory

 

Lasery blíže reálnému světu

Lockheed Martin plánuje díky pokročilým laserovým modulům akcelerovat zavedení laserových zbraní do výzbroje. Prvním zákazníkem je americká armáda (U.S. Army). Vojáci s Lockheed Martin v polovině srpna podepsali dohodu o vývoji mobilního protivzdušného laseru.


Podle představ vojáků soběstačný laser umístěný na nákladním vozidle dokáže ochránit postupující vojáky před jak minometnými, dělostřeleckým a raketovými útoky, tak proti dronům všeho druhu. Mobilní laser využívající výše uvedený moduly dosáhne výkonu 60 kW s možným nárůstem (při dané konstrukci) až na 100 kW. První obranný laser vojáci získají pro zkoušky v příštím roce.


Hlavní výhodou laserových modulů Lockheed Martin je široké využívání civilních technologií. Lockheed tak může armádě nabídnout laserové zbraně za výrazně nižší ceny. Stejně tak se zjednodušuje logistika, servis a opravy. Pokud se v budoucnu laser pokazí (pravděpodobně jeden z jeho laserových modulů), nebude ho třeba posílat do laboratoře na měsíční opravu. Stačí si doslova poštou doslova poslat náhradní díl.


Zvyšuje se tak celková spolehlivost laserové zbraně. Navíc při poruše jednoho nebo více modulů poklesne výkon zbraně jen o několik procent, ale funkčnost zůstane zachována. Podle tiskové zprávy Lockheed Martin dokáže běžný servis laserové zbraně zajišťovat pouze jeden člověk.


Lockheed si také slibuje od nových modelů zjednodušeni výroby laserů. Dosud každý americký vojenský laser byl unikátní a jediný svého duhu, na jehož konstrukci a provozu pracovalo mnoho špičkových vědců. Nyní výroba laserů má připomínat klasickou výrobu elektroniky.

 

Foto: Komerční moduly jednoho z výrobců; ilustrační foto

Foto: Standardní komerční moduly; ilustrační foto / Public Domain


Klíčový problém laseru - teplota

Při použití desítek nebo dokonce stovek modulů se slabé laserové paprsky spojí ve speciální optice do jediného silného laseru. Výkon laseru je tak otázkou pouze přidáváním a odebíráním jednotlivých modulů, samozřejmě v ruku v ruce s vhodným zdrojem elektrické energie a chlazení.


Malé moduly řeší jeden z obrovských problémů předchozích laserů - přehřívání. Jednotlivé moduly lze mnohem účinněji chladit, než jeden velký laser.


V minulosti se účinnost laseru pohybovala kolem 10 %, nyní je to u nejmodernějších laserů 30 až 35 %. Zbytek energie je odpadní teplo. Lockheed Martin prohlašuje, že jeho “laserové moduly” dosáhnou účinnosti až 40 %.


Pro porovnání si představte si klasickou 100 W žárovku, kde se pouze 5 % přemění na světlo, zbytek na teplo. Pro laser o výkonu 100 kW při účinnosti 40 % je nutno vyrobit 250 kW elektrické energie. Laser tak vyprodukuje 150 kW odpadního tepla,  což představuje teplotu cca 1600 klasických žárovek.


“Naše konstrukce 60 kW laseru lze rozšířit až na 100 kW, pokud jednoduše přidáme více modulů. Právě teď zákazník požaduje pouze 60,” uvedl Rob Afzal z Lockheed Martin. “To je klíčová výhoda. Můžete mít systém a zvolit si výkon 10, 20, 50 nebo 100 kW.”


Příkladem je třeba laser určený k ničení malých komerčních dronů. Zde stačí mnohem menší výkony (tedy menší finanční, energetické, hmotností a rozměrové požadavky) než u laseru určeného k ničení dělostřeleckých granátů.


O lasery má eminentní zájem americké letectvo. Výzkumné laboratoře amerického letectva AFRL (Air Force Research Laboratory) testují a vyvíjejí laserové zbraně pro bojová letadla. Letectvo pozorně sleduje vývoj technologie - klíčová je samozřejmost účinnost laseru, rozměry a hmotnost.

 

Video: Laserové zbraně jsou prozatím málo výkonné. Budoucí lasery musí drony ničit prakticky okamžitě. / YouTube


Letectvo se netají umístit lasery do stíhacích letadel. Ideálním kandidátem se jeví letoun F-35B Lightning II - verze s krátkým startem a přistání.  „Stačí“ nahradit turbodmychadlo za kabinou laserovou věží a veškerým laserovým hardwarem.


Působivá přednost laseru je „zásoba munice" - lasery mohou během jednoho letu provést až několik tisíc výstřelů. Elektrickou energii dodá laserovým zbraním palubní proudový motor. Podle výpočtů jeden výstřel laseru spálí asi litr paliva. Například vnitřní nádrže stíhačky F-15C pojmou okolo 6000 litrů paliva.


Výkonný laser potřebuje energii

Vývoj však ještě není zdaleka u konce. Skutečně účinná laserová zbraň musí mít výkon minimálně několik stovek kilowatt (řekněme 300 až 500 kW). Jen tak dokáže velmi rychle ničit v rychlém sledu cíle (rakety, dělostřelecké projektily, letadla, drony) při požadovaném dostřelu, včetně dostřelu v nepříznivém prostředí - mlha, mraky, déšť, smog, prach atd.


Samozřejmě mít laser je jedná věc, vyrobit a dodat elektrickou energii pro laser je věc jiná. Laser o výkonu 100 kW potřebuje zdroj o elektrickém výkonu 250 kW (při 40% účinností), který dodá elektrickou energii… okamžitě. Pro představu, mechanický výkon (+-) 250 kW poskytnou například dva motory ze sportovních vozů Octavia RS.


V tomto místě krátce rozvedeme pomrknutí v článku REPORTÁŽ: Česká 3D baterie s mocí změnit svět o vhodností nových 3D baterií firmy HE3DA pro laserové zbraně. Baterie HE3DA jsou schopny podle svých tvůrců “odolávat” značným nabíjecím a vybíjecím proudům, bez rizika poškození nebo přehřátí.


Například představená 12V baterie je schopná odolat vybíjecím proudům až 1200 A - tedy je schopná bezpečně okamžitě dodat 14,4 kW elektrické energie. Jistě zajímavé technické parametry pro laserové zbraně.


Zdroj: Breaking Defense

Udělte článku metály:

Počet metálů: 3.4 / 5

Nahlásit chybu v článku

Přidej komentář

Přidávat diskuzní příspěvky a hlasovat pro článek mohou jen registrovaní. Prosím zaregistrujte se nebo se přihlašte!

Komentáře

avatar
Shania Datum: 12.10.2015 Čas: 10:57

*Nemám bohužel link na zdroj

USAF holding old gunships for laser demos

The US Air Force has kept some Lockheed Martin AC-130U gunships marked for retirement for use as directed energy weapon testbeds as the service pursues airborne lasers for offensive and defensive uses.

Maj Gen Jerry Harris, vice-chief of Air Combat Command, says a number of gunships that would have otherwise been sent to the boneyard are now being used to test emerging directed energy technologies, like lasers and microwave energy guns.

“We have a requirement for a minimum number of gunships,” Harris said at a 28 July Centre for Strategic and Budgetary Assessments directed energy summit in Washington. “We have some additional U-models we will fly longer for testbeds.”

Lt Gen Bradley Heithold, commander of Air Force Special Operations Command, said at the event that he wants the new C-130J Ghostrider gunship being developed to have both an offensive airborne laser capability and “active denial system,” which is a microwave energy heat blast used to disperse crowds or a single threat.

“We want to build the ultimate battle plane that can fight its way to its objective,” the commander says.

While AFSOC’s primary focus is gunship-based lasers, Air Combat Command is also pursuing the technology for fighters and bombers. Harris says the Boeing F-15E Strike Eagle has “power to spare” and a testbed aircraft is available for experimentation.

He says the air force is looking for airborne lasers for integration into a standard pod or conformal tank for laser demonstrations. “It’s past the time to test these in the labs; we need it in the field,” he says.

Harris says laser weapons probably won’t find their way onto the Lockheed Martin F-35 Joint Strike Fighter any time soon, but might be integrated in the future beyond the Block 4 rollout, which is due to add new capabilities to the fifth-generation jet from 2019 to 2025.

avatar
pet.rok Datum: 12.10.2015 Čas: 02:27

DJW: "Kazdopadne nejaka zasoba energie medzi generator a spotrebic bude nutna ..."

neviem o tom ze by napr. spominane rezacky potrebovali nejaky "bufffer" v podobe baterii alebo superkapacitorov.
Nevidim ani dovod preco by mal mat laser uvazovanych vykonov nejake extremne prudove spicky. Myslim ze potencionalny zdroj energie v F35 by mohol mat dostatocnu rezervu vykonu aby si vykyvmi pocas zapinania a vypinania laseru poradil (dostatok fyzickeho vykonu tam je).

avatar
pet.rok Datum: 12.10.2015 Čas: 02:14

shal: poopravil by som tie vykony, rezacky s 300W existuju mozno pre menej narocne aplikacie ale velke rezacie stoly maju vykon laseru v rade 2-6 kW.
Uvazovane vykony vo vojenstve sa pohybuju momentalne v desiatkach kW (ten experimentalny laser na lodi mal 30 kW) s perspektivou narastu na stovky kilo Watov (a nie stovky Watov).
Nutnost dosahovat tak vysoky vykon u vojenskych laserov je vyvolana vzdialenostou posobenia (u rezacky su to centimetre a u voj. las. kilometre) ktora znizuje ucinnost (rozptylom a pohltenim energie v atmosfere).

avatar
shal Datum: 11.10.2015 Čas: 14:58

DJW: A vzhledem k tomu, že jste z oboru asi víte, že 300W lasery se používají v průmyslu k řezání ocelových plátů.

avatar
shal Datum: 11.10.2015 Čas: 14:55

DJW: Laser mají v úmyslu používat i proti malým a rychle letícím cílům jako jsou dělostřelecké granáty, takže přesnost zaměřování mají asi vyřešenou. Zbytek je jenom otázka výkonu. Zatím jsou v provozu pouze 30-60W lasery. Do několika let by měly být k dispozici lasery s 300W výkonu. To že se dnes testuje jenom na dronech ještě neznamená, že nelze technologicky do několika let sestřelovat mnohem větší a rychlejší cíle.

avatar
DJW_ Datum: 11.10.2015 Čas: 14:48

Tak som si dal tú námahu a našiel si relevantné údaje výkonov a časov tavenia/rezania ocelí laserom a podľa doterajších prepočtov mi to vychádza, že laser bude super proti pomaly letiacim cieľom ako drony, lietadlá a tak podobne, ale pravdepodobne veľmi ťažko alebo vôbec nepoužiteľný voči rýchlo letiacim raketám typu BrahMos (v terminálnej fáze v= 2 Mach a viac).

Čo by aj zodpovedalo všetkým videám na youtube, lebo všetky testy prebiehali voči pomaly letiacim cieľom navyše z ideálneho uhla a dokonalého počasia.

Keď to budem mať hotové a skontrolované výpočty, zavesím to na web.

avatar
DJW_ Datum: 11.10.2015 Čas: 03:15

A este k HE3DA - verim ze je super, ale uvidime kedy bude v seriovej vyrobe.

Nasi zapadni bratia, ste napr velmi dobri (to nie je recesia) vo vyvoji pasivnych radarovych systemov, no neviem o tom ze by urobili dieru do sveta - skor ak si dobre pamatam, pod zapadnym vedenim boli snahy skor celu firmu potopit a dobre casy sa vratili az opat s ceskym manazmentom.

Nic v zlom, podielal som sa na kampani za vstup SR do NATO ale od tej doby som trochu vytriezvel a uz neverim ze niekto na zapade o nas stoji.
Pekny a pokojny zvysok vikendu zelam.

avatar
DJW_ Datum: 11.10.2015 Čas: 02:54

Zdravim Vas.
Krokove motory ako som pisal funguju na presne polohovanie na zariadeniach za desattisice eur, je to odskusane. Netvrdim ze je to jedine riesenie, ale tipujem ho ako pravdepodobne.

Zdroje energie - vykony F35B nepoznam, takze verim ze ma vykonovu rezervu. Stale vsak plati ze ziaden zdroj energie nie je absolutne tvrdy a vysoke spicky sposobuju napatove poklesy a sekundarne poklesy vykonu o desiatky percent.
Existuju spinane zdroje ktore dokazu toto eliminovat za cenu dalsieho poklesu napatia, co ale nebyva najstastnejie riesenie.

Kazdopadne nejaka zasoba energie medzi generator a spotrebic bude nutna a vzhladom na nie slavne interne priestory F35 to pojde na ukor nesenych beznych zbrani a na ukor uz tak nie slavnych dynamickych charakteristik.

Jednoznajne vidim laser len ako doplnok este na peknych par rokov. Tu operacnu schopnost v 2030 vidim realnejsie ako vyhladenia typu "realita", ktovie co sa dovtedy zmeni. Kazdopadne protivnici nespia a uvidime co vymyslia.

Laser je zbran proti vyspelemu protivnikovi a myslim ze nikto z potencionalnych (rusko, cina, ...) nebude taky blby aby pouzil bezhlavu Huraaaas taktiku. Zahltenie a swarm taktika + rusenie mi pride ako realne a logicke riesenie.

Ospravelnujem sa ze som motal dohromady uvahy o pozemnom a vzusnom variante, je mozne ze to nebolo zrozimitelne. Privela myslienok naraz..

avatar
Air_Force Datum: 09.10.2015 Čas: 15:58

2DJ: Komplexní taktika samozřejmě jedinou zbraň porazit dokáže, stejnym způsobem můžeš zahltit i Phalanx (mimochodem taky je těžkej, otáčí do požadovanýho směru kanon i se zásobníkem, radary, optoelektro a počítače), ale jako součást systému vrstvený obrany je to fajn.

avatar
pet.rok Datum: 09.10.2015 Čas: 14:09

RiMr71: v lietadle bezi motor neustale (ibaze by sa zmenilo na klzak :)) a teda je potrebny vykon je k dispozicii takmer okamzite (oneskorenie sa sklada zo zopnutia spojky a nabehu generatora) ak pominieme staly zdroj energie (resp. rezerva ktora ostava po odpocitani napajania zivotne dolezitych systemov) ktory je takisto k dispozicii okamzite.

v pozemnom systeme trva rozbehnutie zdroja dlhsiu dobu (nie je asi efektivne aby bezal stale) tak je lepsie mat tych niekolko sekund az desiatok sekund odberu mat pokrytych bateriami.

avatar
RiMr71 Datum: 09.10.2015 Čas: 13:34

"laser nepotrebuje zasobnik energie"

...a proč tedy i ty pozemní stanice ty "zásobníky energie" používají?

avatar
pet.rok Datum: 09.10.2015 Čas: 12:39

Jan Grohman: laser nepotrebuje zasobnik energie staci tam napojenie na generator cez nejaky vykonovy regulator. Baterie mozu mat vyznam pri pozemnej instalacii kde generator nebezi stale (resp. je to neekonomicke)
Tie prudove spicky nie su nijako extremne (neporovnatelne nizsie napr. v porovnani s railgunom), uvazovany laser je vlastne niekolko (az niekolko desiatok) paralelne "pospajanych" vlakien (z ktorych kazde cerpa z diody o vykone v rade jednotiek kW). To je vlastne dovod boomu v poslednych 10-15 rokoch ze sa dari riesit problemy "spajania" vykonu jednotlivych vlakien s akceptovatelnymi stratami.

Co sa tyka zameriavania tam dost zalezi ci bude mozne nicit ciele kratkymi pulzmi alebo nie. Treba si uvedomit ze nieco ine je polohovat hlavicu v stroji pevne ulozenom a nieco ine vo vibrujucom letiacom stroji (pri pouziti v F35) navyse voci takisto letiacemu (pripadne navyse rotujucemu) cielu. Pri potrebe dlhsie oziarit ciel to moze predstavovat problem. Na definitivne rozuzlenie ci je zameriavanie problem alebo nie by bolo asi potrebne spravit aspon orientacne vypocty kolko casu pri akom vykone je potrebne na znicenie ciela, zobrat odhady tolerancie odchyliek a cele to zosumarizovat a zistit kde sa pohybujeme voci hranici mozneho a ekonomicky realizovatelneho.

Ak vychadzam z demonstracneho videa US Navy tak na znicenie pomerne primitivneho dronu potrebovali dost dlhy cas posobenia luca, na druhu stranu jednalo sa tusim o vykon 30 kW co nie je mnoho.

avatar
Jan Grohmann Datum: 09.10.2015 Čas: 10:00

Beld, co se týče zaměření, je to skutečně vyřešený problém. Na videu lze najít videa, jak zaměřovací systém s milimetrovou přesností sleduje letící dělostřelecký granát. Co se týče krokového motoru, to je samozřejmě, ehm... nejsme na to odborník, ale existují něco jako milimetrové, mikro závitové tyče, které dokáží pootačním přesouvat (natáčet, měnit úhel) základnu s laserem. Něco podobného funguje například u CNC frézek nebo soustruhů. (tam se nástroje pohybuji s přesností setin milimetru, možná méně)
 
Problém je tedy především zdroj energie (baterie, superkondenzátor), přenos energie (vodiče musí snést obrovské proudy) a také chlazení.
 
DJW_ To je právě výhoda baterií HE3DA, ani při prudkém vybíjení neklesá jejich kapacita ani po tisících cyklech. Není také problém s nerovnoměrným vybíjením článků. Teď si nevzpomenu na důvody, jak vyřešili to nerovnoměrné vybíjení, když nám to pánové ve HE3DA vysvětlovali u grafu (uf :)) , ale nemám sebemenší důvod jim nevěřit.
 
Navíc, když jsem viděl baterii pracovat na vlastní oči.
 
pet.rok - nějaká baterie nebo supekondezátor tam musí být tak i tak. Nemůžete napájet laser přímo z elektrického generátoru.

avatar
Beld Datum: 09.10.2015 Čas: 09:11

Prilis nepochopil ty "problemy" se zamerovanim . To je prece ta nejjednoduzsi cast , optosystemy nemaji problem ve sledovanim a zamerovanim v realnem case . To jsou X let stare technologie a kdyz to funguje u railgunu , tady to bude o rad mensi problem . Pokud nebude mozne cil sledovat opticky , tak se stejne nevyplati laser pouzit . A realne je jakekoliv "zadymeni" nepouzitelne . Staticke cile se timhle moc nicit nebudou .

Navic u raket se snad bude primarne jednat o zniceni senzoroveno vybaveni . Jakakoliv obrana v tomto pripade bude znamenat predelani celeho systemu navadeni a idealne znasobeni poctu zalohovych senzoru . To neni levna ani jednoducha zalezitost .

avatar
pet.rok Datum: 09.10.2015 Čas: 02:52

ad) nedostatocny zdroj energie v F35:
len pre predstavu motor F135 ma na hriadeli vykon v rade MWatov a v konfiguracii PW600 (F35B) nie je problem previest znatelnu cast vykonu (ktory sa v beznej F35B vyuziva na pohon dmychadla) na generovanie el. energie v dostatocnom mnozstve na potreby napajania laseru. Slovami niekolko sto kW nie je problem dostat z motora nad ramec standartneho el. generatora ktory je pripojeny trvale.

ad) skladovanie energie
laser nebude potrebovat uchovavat el. energiu (napr. v bateriach) ale bude ju cerpat priamo zo zdroja. Napr. pri cerpani 500 kW el. energie bude schopny dodavat orientacne 180 kW kontinualneho vykonu lasera (pri pulznom rezime viac).
Treba si uvedomi ze laser bude realne v chode len radovo sekundy az 10tky sekund takze odber energie z motora bude len kratkodoby.

arr