Laserová střelecká věž pro bojová letadla

Foto: Testování laserové střelecké věže ABC na malém obchodním tryskovém letadle. / Lockheed Martin
Testování laserové střelecké věže ABC na malém obchodním tryskovém letadle. / Lockheed Martin

Americké letectvo (U.S. Air Force) v rámci programu ABC (Aero-adaptive Aero-optic Beam Control) vyvíjí technologii posílající doslova a do písmene řízené střely do propadliště dějin. Cílem programu je zkonstruovat laserovou střeleckou věž pro bojové letouny, která bude schopna ničit především protiletadlové řízené střely a další letadla.  

ABC Laser

Na projektu ABC se podílí Výzkumné laboratoře amerického letectva AFRL (Air Force Research Laboratory), společnost Lockheed Martin a Univerzita Notre Dam. V současné době probíhají testy laserové střelecké věže na létající laboratoři AAOL (Airborne Aero Optical Laboratory) umístěnou v malém tryskovém letadle Dassault Falcon 10.

Zkoušky mají především otestovat schopnost laseru vyrovnat se s turbulentním prouděním vznikajícím kolem letounů a také „mihotání“ vzduchu způsobené proudovými motory. Za tímto účelem je ABC laser vybaven adaptivní optikou.

Neméně důležitá je schopnost jemného zaměřování laserového paprsku. Zaměřovaní je opravdovou výzvou, neboť je nutno počítat jak se směrem pohybu a rychlosti vlastního letounu, tak i cíle.

„Tyto letové testy ověří správnost konstrukce věže ABC, která umožňuje integrovat velmi výkonné lasery na bojová letadla,“ říká Doug Graham, viceprezident Strategických a protiraketových obraných systému v Lockheed Martin.

Pokud půjde vše podle plánů, výsledkem programu ABC se stane kompaktní kulová laserová střelecká věž schopná celokruhově pokrýt prostor kolem letadla. Laser ve věži umožní letadlům ničit střely vzduch-vzduch vypálené jinými letouny, střely pozemních protivzdušných prostředků, jiné letouny nebo také nejrůznější cíle na zemi.

Ideální kandidát pro umístění laseru se jeví například letoun F-35B Lightning II - verze s krátkým startem a přistání. „Stačí“ nahradit turbodmychadlo za kabinou právě laserovou věží a veškerým laserovým hardwarem.

Na stíhačkách F-35 Lightning II lze navíc využit pokrokovou techniku – především virtuální přilbu HMDS (Helmet-Mounted Display System) a unikátní elektro-optický výstražný a sledovací systém AN/AAQ-37 Distributed Aperture System (DAS).  

Foto: Podobné kulové pouzdro s výkoným laserem můžeme zanedlouho vidÄ›t i na bojových letadlech. / Lockheed Martin Podobné kulové pouzdro s výkonným laserem můžeme zanedlouho vidět i na bojových letadlech. / Lockheed Martin

Od chemických až po polovodičové lasery

Program ABC je dalším důkazem akcelerace vývoje laserových zbraní za poslední roky. Přitom koncept laserových zbraní je znám již delší dobu – první laser vznikl již v roce 1960. Proč se o nasazení laserových zbraní mluví intenzivně až nyní?

Ještě před několika lety mohly velmi výkonný paprsek generovat jen plynové lasery. Šlo však o objemná, složitá a velmi drahá zařízení. Příkladem může být zrušený projekt vzdušného laseru Boeing YAL-1 ABL (Airborne Laser). Laser měl sice úctyhodný výkon 1 MW, ale zabíral prakticky celý prostor letadla Boeing 747-400F.

V současné době jsou již k dispozici kompaktní polovodičové lasery (solid-state laser) s výkonem několika desítek kW. Jednotlivé polovodičové lasery lze navíc párovat a zvyšovat tak úměrně vyřazovaný výkon. Při stejném výkonu má polovodičový laser násobně menší objem i hmotnost než chemický lasery

Ostatně i generálmajor Tom Masiello, ředitel laboratoří AFRL, dříve pochyboval o pokroku ve vývoji laserových zbraní. Podle něj však polovodičové lasery vše změnily. „Nyní opravdu vše můžeme kompaktně zabalit a umístit do letadla,“ řekl před dvěma týdny generálmajor Masiello na výstavě Air Force Association’s Air & Space and Technology Exposition.

Zdroj: U.S. Air Force, Lockheed Martin

Nahlásit chybu v článku

Doporučte článek svým přátelům na sociálních sítích

Související články

Izraelská protivzdušná obrana spoléhá na lasery

Schopnost bránit se před raketovými útoky je v případě Izraele otázkou „života a smrti“. Izrael ...

C-MUSIC: Izraelský obranný laser dokončil testování

Izrael dokončil sérií testů svého obranného laserového systému pro civilní dopravní letadla C-MUSIC ...

Americká námořní pěchota nasazuje lasery proti dronům

Americká námořní pěchota US Marine Corps vyvíjí mobilní laserový systém GBAD (Ground-Based Air ...

Test laseru HEL MD

Boeing na začátku roku znovu otestoval laser HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator). Laser ...

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

Komentáře

Zvýraznit zeleně příspěvky za posledních:
  • Nuda
    20:57 28.09.2014

    pro Arccos, takhle bohužel fyzika nefunguje, absorbování v plasmatu je vlastní odrazivost ale nýbrž se jedná o ionizovanou částici funguje to trochu jinak, nýbrž se ve skutečnosti jedná o odrážení ve vnitřku plasmatu kdy každým odrazem předává část své energie plasmatu až se: vyčerpá/vyletí/vletí dovnitř a zde záleží na hustotě plasmy ale také na rychlosti kterou mizí a jiné, je to jako zaměřit laser přes 100m vody, vzhledem k tomu že když jsem naposledy před dávnou dobou navštívil propagandistický hlas ruska zmiňovali se tam o obtékání plasmatem a vzhledem k tomu že Spojené království už spustilo program, aby bylo schopno detekovat cíle obtékané plasmou nálézt, myslím si že jim to asi funguje, ukazují to i videa z prvního letu PAK FA, na druhou stranu nejsem schopen odhadnout kolik bude jeden takovýto generátor plasmy stát myslím si že to bude v řádu stovek tisíců či miliónů USD takže to asi na nic jiního než na stíhačky a ICBM nedaj, avšak vzpomínám si jak když jsem byl ještě malý kluk táta mi říkával že do deseti let budou mít stíhací letouny jen lasery a nestalo se tak, uvidím jak to dopadne.

  • Jan Grohmann
    18:06 28.09.2014

    Pro nuda - laser nemá ničit letadla, ale primárně řízené střely. Není to také "konečná" zbraň ale jeden z dalších prostředků komplikovaného systému, jak se bránit před řízenými střelami.
    Otázka na plazmu. Lze podobné zařízení umístit i na řízené střely, radarové/ infračerveně naváděné? Vzniká plazma i na špici střely, která míří na letoun? Pokud ano, kolik to bude stát? Kolik bude stát vývoj takových zbraní? Kolik bude stát zavedení desetitisícu takových raket - vzduch-vzduch, země-vzduch?
    Samozřejmě, asi existuje nějaké obrana proti laserům. Ale na kolik přijde? Celé je to o tom, kde vynaloží za vývoj zbraně-protizbraně více financí. Cílem není vmyslet "absolutní" zbraň, ale uzbrojit protivníka.
    To, že má T-50 "nějakou" obranu neznamená, že T-50 vyhraje válku. Válku nevyhrávají jen konkretní technické přednosti na jediném druhu techniky.

  • Arccos
    17:58 28.09.2014

    Kritická frekvence závisí právě na hustotě plasmatu, nižší frekvence dopadajícího záření jsou odraženy nebo absorbovány, vyšší odraženy.
    Je velice problematické a energeticky náročné vygenerovat dostatečně hustou plasmu. O tom se přesvědčili všichni, kdo se o "plasma stealth" pokouší. A to se bavíme o frekvencích pro manipulaci s radarovými paprsky kolem GHz. Záření laseru je buď ve viditelném spektru nebo někde v jeho blízkosti, tedy as 100 THz. Sto tisíckrát vyšší. Podle rovnice pro kritickou frekvenci by bylo na odražení laserového paprsku potřeba vygenerovat plasmu 100 000^2 krát hustší, což je naprosto nereálné.

    BTW: O použití plasmových generátorů na T-50 zatím "ví" jenom diskutéři na různých fórech a různé nadšené amaterské články na internetu. V seriózních zdrojích se dozvíte přinejlepším to, že se o tom uvažuje a možná testuje.

  • Vrata
    17:54 28.09.2014

    Smirnov:
    ad 2. mam tam "preklep", misto nm ma byt um, tedy 1000nm, a viditelne svetlo je v rozmezi cca 400-800 nm, tedy zlomku um. To, ze prislusne lasery pracuji na vami uvedene vlnove delce je pro mne novinka - takze dik. Pak samozrejme plati i to ostatni, co tvrdite.

  • Nuda
    16:59 28.09.2014

    Je zde ještě jeden úžasný vtip a to že už proti tomu obrana dávno existuje, i když nedopatřením, předpokládám, že jste se nikdo neučil o tom co se stane se světlem, když dopadne na ionizovanou plazmu-rozštěpí se, odrazí se a ještě více ionizuje okolní prostředí. V této době je tato technologie používánu u PAK FA, díky tomu že to samé co dělá se světlem dělá i s radarovými paprsky, takže vymýšlíte zbraň proti které mají už některá dnešní letadla dokonalou ochranu.
    PS: Obtékání plazmatem funguje na principu, že radarové i světelné vlnění (ne všechny typy, běžné světlo propouští, i když problematicky) se v plazmatu odráží, než ztratí veškerou energii a tím se plazma víc zahřeje, avšak plazma zůstává za letounem a tak nedojde k poškození-původně to bylo určeno k zachytávání radarového vlnění ale zachycuje to i vlnění na úrovni laseru, ale na sestřelovaní severokorejskejch MiGů-21 je to super.

  • Arccos
    11:38 28.09.2014

    Předně: Princip zničení laserovým paprskem je poněkud jiný, než tu řešíte. Není technicky realizovatelné, aby paprsek na takové vzdálenosti propaloval nějaké díry a vývojáři se o to ani nesnaží.
    Cíl je ničen přehřátím a následnou destrukcí vnitřníh částí nebo explozí vlastní munice nebo paliva. Můžete pokrýt letadlo odrazivou vrstvou sebedokonalejší, nemůžete ho ale pokrýt celé. Kokpit, dielektrické kryty antén, optoelektronické senzory - to vše musí zůstat odkryté a to vše půjde do kytek.
    Nehledě na to, že letadlo s takovým superodrazivým povrchem bude na všech radarech svítit jako maják.

  • Smirnov
    11:28 28.09.2014

    Vrata: Jak tvrdíte moc toho o tom nevíte, ale poradit si nenecháte.

    1) Něco jako saturace zrcadla neexistuje. Příklad zrcadlo z odrazivostí 99,9 % odrazí 99,9 % záření. To znamená 0,1 % pohltí. Při výkonu 100 kW je 0,1 % 100 W a 100 W lze v závislosti na fokusaci paprsku uchladit. Nejlepší povrchy mají odrazivost i 99,99999 % v takovém případě nepomůže ani lepší zaostření paprsku.

    2) Vlnová délka 1 nm zapadá do rozsahu paprsků X. Tyhle vláknové lasery pracují v ič oblasti kolem 1000 nm. Odrazivost pro ič je lepší než pro viditelné světlo (tedy pro reflexní ochranu ideální). Lasery pro takové výkony nejsou k dispozici pro jiné vlnové délky.

    3) Daný laser pracuje kontinuálně. Použít extrémně výkoných krátkých pulzů v bojovém prostředí je technicky nereálné.

    No ale stejně, je otázka jak by se taková ochrana realizovala v reálu. Pokrytí by muselo být dokonalé, povrch by se nesměl zašpinit, odřít a nesměl by obsahovat optické senzory.

  • Vrata
    10:12 28.09.2014

    Nuda: nemam k dispozici VS tabulky ktere zminujete ale kouknul jsem na svou oblibenou WIKI.en kde je graf odrazivosti Au, Ag a Al. Tyhle kovy maji vysokou odrazivost pro elm zareni na vlnovych delkach 1nm a vyssi (tedy spise tepelne a meneenergeticke zareni) ale pro viditelne zareni s vlnovou delkou zlomku 1nm prudce klesa odrazivost na 95procent nebo i daleko mene, coz neni moc slavne (tedy Al ma odrazivost skoro konstantni zavislost na vlnove delce elm zareni cca 95procent, u Au a Ag odrazivost pod 1nm velmi prudce klesa o desitky procent). Je samozrejme mozne udelat lepe odrazivy povrch jinou metodou ale mne to naznacuje ze ta odrazivost zrcadel nemusi byt 100procentni ve viditelnem oboru spektra a jeste kratsich vlnovych delkach.

  • Nuda
    09:08 28.09.2014

    Promiňte, teď jsem předvedl chybu jak ze základky, jednou z možností, kdy začne stříbro oxidovat, je to o čem jsem psal, neboli že nezvládá odvádét energii a spálilí se.

  • Nuda
    09:01 28.09.2014

    Ještě dovětek, celé to číslo je o odvádění energie, která se nedorazila, kdyby se odrazila vvšechna, tak by ani miliarda petawatu mu nic nepovedla.
    Také stačí základní znalosti chemie k tomu abyste věděl že stříbro neoxiduje (oxiduje pouze za velmi specifických podmínek, ve kterých není zásah laserem)

  • Nuda
    08:53 28.09.2014

    Při dopadu světla se čásr přímě odrazí, část rozptýlí a čásr se přemění na teplo s tím že graf odrazivosti je hyperbola-nikdy není možné dosáhnout 100%, čisté stříbro má však téměř 100%, první čí slo které jsem uvedl je z fyzikálních tabulek pro VŠ, jenomže je udávána v nutném výkonu na metr čtvereční což by bylo zavádějící, proto jsem to převedl na nutnou energii v cm čtverečních (normální průměr laseru)
    Toto číslo udává kolik energie (kolik výkonu) na metr čtvereční je nutné k tomu aby stříbro nestíhalo odvádět energii a spálila se reflexní vrstva.

  • Vrata
    08:19 28.09.2014

    Nuda: ja o laserech nevim prakticky nic, ale mne se nezdaji ta strasliva cisla podle vas nutna k poskozeni zrcadla - kde jste tyto udaje ziskal? Navic, mluvite tam o energii a udavate vykon -to je pomerne zmatene.
    Ja si dokazi predstavit, ze na saturaci odrazivosti je potreba velkeho okamziteho vykonu ale po velmi kratkou dobu (treba pikosekundy) - takze celkova energie dodana do zrcadla vubec nemusi byt velika. Pri propalovani vodive vrstvy zrcadla (bude-li tlusta na rozdil od tenke vrstvicky bezneho zrcadla) muze navic dochazet k oxydaci kovu a tim ke ztrate jeho odrazivosti.
    Jeste bych podotkl, ze zrejme zadne zrcadlo nama 100procentni odrazivost. I par procent neodrazene a tedy pohlcene energie laseru muze podstatne snizit ta strasliva cisla, ktera uvadite ve svem prispevku.

  • flanker.jirka
    18:29 27.09.2014

    Uvidíme jak se jim zadaří, dá se předpokládat, že podobnou technologii nebudou poskytovat na export. Použití laseru má jak výhody tak i nevýhody, výhodou je, že výstřel bude stát hlavně část paliva spotřebovaného motory pro generátor elektrické energie, o nevýhodách je tu toho psaného dost.
    Co se týče zaměření cíle, tak pokud se nezačnou SAM a AAM střely dělat v provedení stealth (znesnadňuje to radiolokační anténa samotné střely) tak budou v pohodě detekovatelné novými radary s anténou AESA.
    Otázkou je, proč nepoužít vlastní nesenou AAM proti střele, stačí se podívat na možnosti pozemní PVO, která je dnes schopna sestřelovat vysokorychlostní cíle, například protiradiolokační střely, nebo systém Iron dome, který střelami sestřeluje i minometnou munici.
    A nakonec se možná dostaneme zpět k soubojům na kanon :-)

  • Nuda
    18:20 27.09.2014

    A teď jsem si na to ještě omylem sám dal palec dolů.

  • Nuda
    18:19 27.09.2014

    Z mé minulé mírně fyzikální vysvětlivky plyne že stačí dát na letadla trochu stříbra a laser si naser :D.

  • Nuda
    18:18 27.09.2014

    Stejná šaškárna jak railgun,
    první věc-pro vytvoření výkonného laseru je z důvodu základních fyzikálních zákonů potřeba dost místa a ohromné množství energie (to má svá minima-zlepšení odraznosti na 100%, přesto bude potřeba energie obrovská), lasery s výjimkou těch přímkově-optických (které měří 50m) používají zrcadla drahý pane delusi, pravda je že existuje reflexní vrstva a že jí je možné poškodit, avšak u stříbra je minimální energie k jejímu poškození cca 54EW/m.m (EW=exawatt, m.m=metr na druhou) při běžných fyzikálních podmínkách (na hladině moře při teplotě 21C, tlaku 1atmosféry a při standartním složení vzduchu=v tomto případě však mírná změna podmínek má minimální vliv), v přepočtu to je 5,4PW/cm.cm (PW=petawatt), v přepočtu to je 54TW/mm (TW=terawatt) to znamená že aby bylo vůbec možné dát něco takového na letadlovou loď, která má výkon pro zjednodušení 108MW musel by být laser soustředěn ve dvou mikrometrech čtverečních, což je trochu málo, běžně jsou ty nejvýkonější lasery v jednom až čtyřech centimetrech čtverečních.

  • delus
    16:34 27.09.2014

    rorejs: Zrcadlo tě ochrání jen na chviličku než se odpaří reflexní vrstva.

    Muž, co zírá na kozy: Né nutně. Stále musíš- 1.cíl najít 2. být ho schopen zaměřit 3. udržet laser na jednom bodě. Navíc při jeho použití při obraně přeju hodně štěstí ve chvíli kdy proti tobě poletí více raket, z nichž část má místo hlavic rušičky.

  • Smirnov
    15:46 27.09.2014

    Ano to je jeden z důvodů proč považovat leteckou válku mezi vyspělými protivníky za neperspektivní.

    rorejs: Byla by to teoreticky asi jediná realizovatelná, účinná, nejméně exotická ochrana. Nejlepší reflexní povrchy mají odrazivost blížící se téměř 100 % a tedy by zvládl neškodně odklonit i výkony v MW.

  • Deadog
    14:24 27.09.2014

    muz co zira na kozy:
    proto to asi vyvijeji ne?:)

  • Muž, co zírá na kozy
    14:04 27.09.2014

    Tohle může totálně změnit celou strategii a taktiku moderních vojenských letectev. S trochou nadsázky se dá se říci, že jedno letadlo vyzbrojené laserovou zbraní, by si poradilo s celým letectvem stejně technologicky vyspělého protivníka, který ale bude stále bojovat konvenčními zbraněmi.
    Nebo se bez problémů probojovat nad vysoce bráněný pozemní cíl, těmi nejvyspělejšími protiletadlovými, ale stále konvenčními, prostředky.

  • rorejs
    12:19 27.09.2014

    Měl bych dotaz: co když nepřítel pokryje svou techniku vysoce odrazivými zrcadlovými povrchy? Neodrazí se pak laserový paprsek "neškodně" od cíle?