Megawattové bojové lasery pro americkou armádu, námořnictvo a letectvo

Megawattové bojové lasery pro americkou armádu, námořnictvo a letectvo
Laser AN/SEQ-3 Laser Weapon System na USS Ponce / US Navy (Zvětšit)

Pentagon hodlá financovat vývoj a stavbu tři technologických demonstrátorů výkonných bojových laserů. V roce 2022 se očekává dosažení výkonu 300 kW a v roce 2024 500 kW. Pokud se nevyskytnou žádné překážky, další cílovou metou je výkon 1000 kW. Výsledky vývoje zužitkuje americká armáda (US Army), námořnictvo (US Navy) i letectvo (USAF).

Ozbrojené síly Spojených států, Pentagon, různé americké instituce (DARPA) nebo průmysl v minulých letech financovaly nespočet projektů laserových zbraní. Vždy šlo ale o vývojové a experimentální projekty. Cílem bylo nejen zlepšit samotnou technologií laserů, ale také pochopit jejich výhody a to, jak je lze začlenit do logistického a servisního ekosystému armády, námořnictva nebo letectva.

V námořnictvu zatím nejdál došel projekt laseru AN/SEQ-3 Laser Weapon System (LaWS). V rámci tohoto projektu loď USS Ponce získala 30kW laser (viz úvodní obrázek). Následovníkem bude v roce 2021 torpédoborec USS Preble (DDG-88), který získá pokročilejší laser HELIOS (High Energy Laser and Integrated Optical-dazzler With Surveillance) o výkonu 150 kW.

V případě letectva je nejzajímavější projekt SHiELD (Self-Protect High-Energy Laser Demonstrator). Laser SHiELD ochrání letadla před střelami vzduch-vzduch i země-vzduch. K prvnímu ostrému testu dojde v roce 2021. V podstatě jde o „kinetickou“ verzi směrové infračervené rušičky DICM (Directional Infrared Counter Measures). DICM již nyní chrání letadla a vrtulníky tím, že pomocí laseru mate a odklání naváděcí hlavice řízených střel. „Kinetické“ lasery mohou teoreticky využít již odzkoušené ovládací, kontrolní a zaměřovací komponenty DICM.

U amerického pozemního vojska je nyní hlavním laserovým projektem MMHEL (Multi-Mission High Energy Laser). V rámci programu v roce 2022 čtveřice bojových vozidel Stryker získá 50kW lasery. Lasery ochrání manévrující jednotky před vrtulníky, nízko letícími letadly, drony, ale i před dělostřeleckou, raketovou a minometnou municí.


Vize laseru HELIOS na torpédoborci třídy Arleigh Burke; větší foto / Lockheed Martin

Ve všech případech jde ale, ve smyslu vojenského použití, o málo výkonné lasery (typicky 50 až 150 kW) ‒ cíle je proto nutné ozařovat sekundy (u jednoduchých kvadrokoptér) až po desítky sekund (například útočné vrtulníky). K tomu, aby i ty nejodolnější cíle byly zničeny během několika sekund jsou nutné mnohem výkonnější lasery. Velký výkon zajistí nejen zničení rychlých a odolných cílů, ale zajistí také větší dostřel (vlivem atmosféry laserový paprsek ztrácí energii).

K výkonovému průlomu má přispět nová iniciativa Pentagonu, kterou vede Thomas Karr náměstek pro oblast zbraní se směrovanou energií. Thomas Karr dříve pracoval jako projektový manažer v agentuře DARPA.

Je to poprvé, kdy je vývoj bojových laserů pro tři hlavní složky Ozbrojených sil Spojených států zastřešen z jednoho místa ‒ v minulosti každá složka (armáda, letectvo, námořnictvo) financovala vlastní projekty laserů.


AH-64 Apache s DICM (kulové střílny na koncích křídel); větší foto / US Army

Pentagon hodlá investovat do výroby tři různých demonstračních laserů s velkým výkonem, s tím, že každý laser postaví jiný výrobce. Stále půjde o technologické demonstrátory, nikoliv o prototypy operačních zbraní. „Chceme mít 300kW laser v roce 2022. Poté chceme dosáhnout 500 kW v roce 2024,“ uvedl Karr s tím, že pokud se neobjeví technické limity, další metou bude výkon 1000 kW, tedy 1 MW.

Megawattových výkonů již dosahoval experimentální letecký laser Boeing YAL-1. Šlo však o obří, extrémně drahý chemický laser, který zabíral de facto celý prostor dopravního letadla Boeing 747-400F. Pentagon však hledá mnohem menší, levnější a praktičtější lasery.

„Jedná se o agresivní cíle, ale máme vysokou jistotu, že jeden nebo více těchto vláknových nebo diskových řešení [laserů] dosáhne 300 [kW] nebo více. Nemyslím si, že jsme již narazili na [technické] limity,“ uvedl Karr.

Vláknové a diskové lasery patří do třídy pevnolátkových laserů (solid state). U diskových laserů aktivní prostředí tvoří malý krystalický disk, v případě vláknového laseru zase optické vlákno. Aktivní prostředí je „pumpováno“ (excitováno) pomocí speciálních polovodičových laserových diod.


Vize bojového laseru pro americkou armádu; větší foto / Lockheed Martin

Pentagonem financované lasery budou ve dvou případech využívat vlákno, v jednom případě disk. Navíc ve hře je i čtvrtý typ laseru od čtvrtého dodavatele. Čím více soutěžících, tím podle Pentagonu lépe, protože se zvyšuje konkurenční boj mezi účastníky. Karr zdůraznil, že Pentagon má pro celé období do roku 2024 připraveno dostatek finančních prostředků.

Pro armádu je u vláknových a diskový laserů výhodné, že lze využít levné a dostupné komerční technologie. „Všechny [Pentagonem financované lasery] jsou zásobovány polovodičovými diodami, což je miliardové odvětví. Nemluvíme přitom jen o dostupnosti. Sice nejde o lasery, které najdete ve skeneru v supermarketu, ale přesto tuto obrovskou investici [trojici laserů] řešíme pomocí komerčního průmyslu,“ vysvětluje Karr.

Společný vývoj laserů pro armádu, letectvo a námořnictvo také klade důraz na modularitu a zaměnitelnost jednotlivých částí. Laser musí být velikostně škálovatelný a musí mít univerzální (standardizované) rozhraní, které umožní použití různých zdrojů elektrické energie nebo různých typů chlazení.


Ničivost laserů dle výkonu; větší foto / Lockheed Martin

Právě chlazení je největší problém bojových laserů. Teprve současná úroveň vědy a techniky umožnila dosáhnout účinnosti pevnolátkových laserů kolem 40 %. V případě laseru o výkonu 1000 kW potřebujeme zdroj elektrické energie o výkonu přes 2000 kW ‒ tedy více než 1000 kW musíme (pokud nedojde k dalšímu zvýšení účinnosti laserů) pomocí chlazení odvést jako odpadní teplo.

V každém případě výkon 300 kW již postačí k ničení rychlých balistických raket nebo střel s plochou dráhou letu, o tom prý panuje mezi odborníky shoda. 

Karr věří, že po několika desítkách let hledání, jsou právě pevnolátkové lasery tou správnou technologií: „Když se podíváme několik dekád nazpět, napříč mnoha různými koncepty – CO2 lasery, CO lasery, chemické lasery, lasery s volnými elektrony [FEL], kyslík-jodové lasery [COIL] – vždy jsme v určitém okamžiku narazili na hranici, kde vyřešení problémů bylo velmi, velmi náročné. Nevím, kdy se to stane s elektrickými [pevnolátkovými] lasery. Ještě jsme hranici nenašli.“

Samozřejmě vývoj experimentálního a operačně nasaditelného laseru (tedy skutečné laserové zbraně) jsou dva rozdílné světy. Proto se nedá očekávat skutečný rozmach laserových zbraní dříve než po roce 2030. S bojovým použitím laserů se ale budeme setkávat čím dál častěji – ostatně nedávno turecký laser sestřelil čínský dron Wing Loong II nad Libyi.

Zdroj: Breaking Defense, 2, 3,

Nahlásit chybu v článku

Doporučte článek svým přátelům na sociálních sítích

Související články

Americká námořní pěchota nasazuje lasery proti dronům

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

Znovuvzkříšení ABL: Drony s lasery proti raketám

Protiraketová agentura MDA (Missile Defense Agency) Spojených států plánuje restartovat projekt ...

Kanóny a lasery pro vozidla Stryker

Americká armáda převzala první prototyp kolového bojového vozidla Stryker XM1296 s 30mm automatickým ...

Lasery proti dronům: Americká armáda otestuje 50kW laser

Americká armáda pracuje na několika programech vývoje laserových zbraní. Například v rámci klíčových ...

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

Komentáře

Zvýraznit zeleně příspěvky za posledních:
  • STOMIA
    13:26 06.12.2019

    Ten kto sledoval prejav V.Putina k novým zbraniam okrem iného aj Avandgardu vie ,že posledná položka v jeho zozname boli laserové delá a dnes už chráni severnú hranicu Ruska niekoľko plukov s takou výzbrojou...

    • Robo
      14:56 06.12.2019
      Oblíbený příspěvek

      Snad takovým hloupostem nevěříte ? Nebo jo ?

    • Lukash
      17:40 07.12.2019

      Ano a ako doplnkovu vyzbroj maju armaty a su 57 :)

  • Tonotime
    07:21 06.12.2019

    Som názoru, že vývoj laserových zbraní tiež stojí za rozhodnutím USA vypovedať zmluvu o raketách krátkeho a stredného doletu (INF) z geostrategických dôvodov.
    Tie laserové zbrane bude treba aj tak zo strategických, ekonomických dôvodov vyvíjať a vylepšovať. Ide si ľahko predstaviť, že v blízkej dobe vzrastie riadne počet rôznych lacnejších bezpilotných drónov a podobne. Veď takými drónmi zaútočil efektívne nedávno aj Jemenskí povstalci na Saudské ropné zariadenie. V tejto debate je jedno, že mohli byť Iránskej výroby. Aj Irán je veľký nepriateľ USA.
    Tie rakety na ničenie takých drónov budú v blízkej budúcnosti z ekonomických dôvodov omnoho drahšie, ako samotné dróny. Zároveň naše veľmoci a silné štáty neprosne zvyšujú počet útočných rakiet, vylepšujú svoje letectvo, schonosti a dostrel delostrelectva.
    Protivzdušnú obranu nejde preto vylepšovať neustále navyšovaním počtom antirakiet. Je to mimoriadne drahý ekonomický špás. Delostrelectvo je málo efektívne voči v protivzdušnej obrane. A teraz si prestavte aký vzdušný priestor musia ochraňovať takí potencionálni protivníci USA, ako Rusko, Čína. V laserových zbraniach riadne zaostávajú za USA. Zvyšovať počet antirakiet bude pre nich mimoriadne drahá záležitosť. Najmä pre rozpočet Ruska. Tie peniaze nebudú môcť dobre preorientovať na vývoj nových zbraní. Napríklad S-400, S-500 sa stanú predražené systémy protivzdušnej obrany.
    Čo tam po tom, že medzi Ruskom a EU narastie riadne počet lacných rakiet stredného a krátkeho doletu. Mimoriadne vzrastie možnosť konfliktu, pre nedostatok času na vyhodnotenie. Aj štáty EU a Európskej časti NATO, budú musieť riadne navýšiť svoje náklady z rozpočtov na protivzdušnú obranu. Ukrajinský konflikt nadlho zaručuje, ako vrazený klín, že sa vzťahy medzi Ruskom a štátmi EU nezlepšia. Aj Európské štáty riadne zaostávajú vo vývoji laserových zbraní a obrane. Kým napadne niekoho v EU spoločne riadne zafinancovať vývoj laserových zbraní, získajú v USA zase jasnú dominanciu vo svete, oproti svojím konkurentom, ako Čína, Rusko, z ekonomickýcn dôvodov rival EU.
    Trampovci si už môžu zahrať aj Vabank hry.
    Popri obchodnej vojne z Čínou v stovkách miliárd, riadne narastajú obchodné spory medzi USA a EU, USA-Francúzkom a USA-Nemeckom. Aj preto Macronové vyjadrenia o mozgovej smrti NATO.

  • pks_
    21:38 05.12.2019

    Laserové zbraně mají problém při obraně. Vadí jim omezená viditelnost - a pokud si okamžik útoku vybírá nepřítel = útočník, tak stačí zaútočit za ranní mlhy a laserová obrana bude neúčinná.
    Dalším problémem je, že chlazení omezuje kadenci výstřelů - tj. laserový obranný systém půjde i za krásného počasí přečíslit a vyřadit hromadným útokem ze všech stran.

    K ruskému spánku: https://en.wikipedia.org/wiki/... https://en.wikipedia.org/wiki/...

  • danny
    16:20 05.12.2019

    Docela by mě zajímalo, jak je to s demaskujícími účinky provozu silného laseru na lodi. Ty proudy přece musí vytvářet dost silné elm pole, ne? Dá se to nějak potlačit, odstínit?

  • SKmartinTO
    15:04 05.12.2019

    AN/SEQ-3 Laser Weapon je skvelá pokroková zbraň.

    Samozrejme bojový laser všeobecne potrebuje ešte pár rokov poctivého výskumu od nových odolných optických materiálov po ukladania energie.

    Pentagón a pán Thomas Karr potrebujú ešte množstvo géniou hodných odhaliť ďalšie tajomstvá Nikola Teslu.
    Veľké množstvo okamžitej energie je hlavným predpokladom použitia bojového laseru v bojovej či obrannej činnosti.

    Bojové lasery sa nakoniec môžu stať hlavným obranným prostriedkom NATO v 21. storočí proti Hypersonickým klzákom, ICBM atď...

    Skvelý článok AN.

  • darkstyle
    11:43 05.12.2019

    Doba laserová pomaly nastupuje..

    Najväčší problém je chladenie ale práve don sa investovalo hlavne v námorníctve desiatky miliárd..

    Spomeňme si na projekty lietadlových lodí Ford, arleigh burke flight III a v neposlednom rade demonštrator technológie zumwalt..

    Všetky sú stavané tak, aby dokázali produkovať obrovské množstvo energie
    Majú/budú mať výkonné kondenzátory, oproti možnostiam predchádzajúcich lodí, prakticky nepredstaviteľne väčšie..

    Napríklad búrky dostávajú nové 300 tonove chladiace jednotky..
    Doteraz tam boli 200-vky..

    Samozrejme námorníctvo intenzívne premýšľa o predĺžených burkoch kam by mohli dať aj centrum velenia protivzdušnej obrany z tinconder ako aj dve 300 tonové chladiče..
    Ale ak oveľa menší ponce má 50kw.. a zvláda, tak 150kw pri starom burke tiež, nevidím problém 300 a viac pri novom..

  • UnionPacific
    21:53 04.12.2019

    Tento článok si dúfam prečíta aj Putin a spol. aby pochopili, že sa nachádzajú v slepej uličke. Raketová Pvo končí , sú pridrahé a je ich možné ľahko nechať vystrieľať na klamné ciele. Pritom Rusi ešte z vývojom laseru ani nezačali, zaostávajú 50 rokov. Šéfkonštruktér Almaz Anteju sa môže ísť hanbiť do kúta, zbabral to na celej čiare.

    • otecko
      22:33 04.12.2019

      Mne by tedy zajímalo, zda si dovedete představit opakované uložení 1000 KWh do baterií pro výboj či jeho okamžotou výrobu. V tom já vidím zásadní problém.

      • Arccos
        22:58 04.12.2019

        Já si sice rozhodně nemyslím, že lasery můžou plně nahradit rakety, nicméně s tou kapacitou je to jinak. Laser o 1MW výkonu rozhodně nepotřebuje 1MWh kapacity, to by musel střílet nepřetržitě celou hodinu. Desetisekundový "výstřel" si vezme necelé 3kWh. Pro srovnání: Akumulátory Tesly S váží 600kg a mají kapacitou 100kWh.

        • PetrTechnik
          23:58 04.12.2019

          Takto výkonné lasery se nenapájí přímo z baterii, ale z vysokokapacitních kondenzátorů. Ty lze nabíjet třeba z baterie, ale samozřejmě o několik řádů menším proudem. Celý řetězec je nutné dobře chladit, navíc u kondenzátorů bude po několika vybíjecích cyklech nutné opětné formování. Rozhodně k nějaké laserové zbrani umístěné třeba na torpedoborci a schopné sestřelit křižující střelu, je ještě daleko.
          Co se týká Rusů ,tak ti experimentují s lasery už od 60tých let. Jejich průmyslové vláknové lasery fungují docela dobře.

          • darkstyle
            08:33 05.12.2019

            Ano Union to prehnal..
            Moc optimisticky to videl..

            Ale aj Vy to prehanate tiež..

            Kondenzatory nebudú musieť akumulovať energiu pre 100 výstrelov.. Max vystrelí laser 1-2 krát a zničí tu jednu dve rakety čo pôjdu na neho.. Max 4..
            To by stačilo aj pri dnešnej technike..

            A križujuce strely potrebujú výkon od 300-600 kw..
            150 kw sa inštaluje už dnes,v 2022 majú plány na tú 300-vku..
            Viem asi to nestihnú a viem že s 300 vkou budú ničiť Cruise missle len short range..

            Ale ďaleko by som to nenazval..

      • Poly
        08:46 05.12.2019

        To žádný problém není. Lze použít superkapacitor. Jsou tu však jiné problém, které je třeba vyřešit:

        chladicí kapacitu a další zázemí - laser o výkonu 150 kW požaduje chlazení o objemu 2 lodních kontejnerů = 2 x 70 merů kubických jen pro chlazení. Z toho jde mimochodem odvodit, že onen 1 MW laser vyžaduje minimálně 1000 metrů!! To je například pro svaz LL pasé a musela by být speciální loď čistě jen "laserová".

        + dostatečný zdroj energie - laser o výkonu 1 MW požaduje příkon 3 až 4 MW

        Na krátkou vzdálenost pro zničení jakékoli střely, která není hypersonická postačí bohatě 500 kW laser možná i méně. Některé zdroje uvádějí 300 kW.

        Laser není náhražka, ale doplněk. Například v případě balistických a kvazibalistických střel asi laser moc účinný nebude. Tam bude stále hrát prim raketová obrana případně nějaký railgun. On by s nimi laser neměl problém, ale pro účinek by musel pálit na velké vzdálenosti a to jsou lasery o výkonu několika MW.
        Laser má výhodu v tom, že ho nelze jen tak lehce vystřílet hloupými levnými střelami. Přečíslit superhyper S-milion jde vždy. Na jednu střelu potřebuje obránce minimálně 2 svoje.

    • technik
      06:47 05.12.2019

      Tu Union
      Myslím že kdyby jste měl alespoň deset procent vědomosti co má šéfkonstruktér tak tady nemelete hovínka. Kdyby zaostávali 50 let možná by tak měli laserové ukazovátko, bohužel mají ale mnohem víc, takže bych nebyl v časové ose natolik teatrální.

      • Englbert
        18:06 05.12.2019
        Oblíbený příspěvek

        A co tedy maji rusaci ohledne laserovych zbrani uz vymysleno? Ja si myslim, ze to nebude zadna slava. Vzdyt dnes je kreml v situaci, ze se hned kazdym prototypem zbrane slavne a teatralne chlubi, aby nasel pripadneho zajemce o koupi a vydelal dolary. Kdyby meli na poli laserovych zbrani co nabidnout, tak uz s tim sli ven. Netvrdim, ze jsou 50 let za USA, ale dvacet tricet urcite.

        • technik
          21:22 05.12.2019

          tak když poprvé zmínili Avantgard spousta zdejších diskutujících taky tvrdila že to je fejk, teď když tahle raketa prošla kontrolou komisí pro vyzbrojování tak mezinárodnímu složení komise do smíchu nebylo, protože to prostě fejk není. Možná rus bude o 20 let zpátky s laserem, ikdyž to tipuji tak na cca 5 let, ale hypersonikem jsou dál než USA a je funkční a dokáže ohrozit, kdežto US lasery jsou momentálně dobrý proti dronům.
          Jinak si myslím pravý opak, nemají důvod chodit s tím ven, tohle jsou natolik sofistikované hračky, že to koupí pouze bohatý stát a bohatý stát to koupí od amíků, čína si vyrobí svoje a popravdě kdo by kupoval drahou hračku na drony? Až to sejme balistickou raketu pak to půjde prodat.

      • UnionPacific
        19:39 05.12.2019

        A majú vôbec to laserové ukazovátko ? Čo ja som videl, všetky su Made in China , na žiadnom nie je Sdelano v Rosiji.

        • technik
          21:34 05.12.2019

          zase se pleteš, mají dokonce největší laserové ukazovátko na světě, je vidět že si viděl hovínko.

          https://www.youtube.com/watch?...

    • Clavo
      10:36 05.12.2019

      Union sa konečne preber a nesnivaj.

      • Riiiederner
        10:48 09.12.2019

        Pravda že union přehání často asi záměrně ale to tady dělá i každej čtenář sputniku tak co už