Ne všechno a ne vždy: jak laserové zbraně fungují a to brání tomu, aby se v bitvě používaly
Ředitel Amerického centra pro národní bezpečnost a profesor leteckých věd v Coloradu v Bowlder, Ien Boyd, ve svém článku pro zveřejnění konverzace vysvětlil, jak tyto systémy fungují a proč je armáda potřebná. Energetické zbraně se staly populárním předmětem sci -fi před vynálezem laserů a postupem času se kolem něj vytvořilo mnoho mýtů.
Nedávno vývojáři začali testovat první prototypy skutečných laserových zbraní určených především pro zničení nepřátelských dronů a raket. Laser používá elektřinu k vytváření světelných částic (fotony). Tyto částice procházejí speciálním materiálem, který zvyšuje jejich počet, po kterém se všechny fotony zaměřují v úzkém paprsku pomocí vodicích prvků.
První laser byl vytvořen v roce 1960, od té doby vědci vyvinuli mnoho systémů, které generují fotony na různých vlnových délkách elektromagnetického spektra, od infračerveného po ultrafialové. Vysokoenergetické laserové systémy, které používají vojenské, založené na pevných laserech se speciálními krystaly k přeměně vstupní elektřiny na fotony.
Jejich důležitým rysem je, že světelné částice jsou vytvářeny v infračervené části elektromagnetického spektra a nejsou pro lidské oko viditelné. Proto není možné vidět, kde takové zbraně střílí. Když laserový paprsek dosáhne objektu, dochází k různým účinkům v závislosti na vlnové délce fotonu, síly paprsku a materiálu povrchu. Velkou roli hraje také vzdálenost mezi emitorem a cílem.
Lasery, které vytvářejí viditelné řasy, se používají ve světelných výkonech a jako ukazatel. Jsou tak slabí, že se jednoduše odrážejí od povrchu a nepoškozují ho. Silnější lasery mohou řezat biologické tkáně, takže se používají v medicíně. Existují také ty, které mohou zahřívat, roztavit a spálit mnoho různých materiálů, používají se v průmyslu pro svařování a řezání. Destruktivní kapacita laserů přitahovala pozornost armády.
Jednou z klíčových výhod zbraní s vysokým výkonem je nekonečný obchod. Na rozdíl od tradičních zbraní, jako jsou zbraně a zbraně, které vyžadují dobití munice, může laser vystřelit, zatímco k němu přichází elektřina. Americká armáda používá 50 kilowatts vysokoenergetický laser nainstalovaný na bojovém stroji na útočníky a v únoru 2024 spustil čtyři systémy pro bojové testy na Středním východě.
Námořní síly země mezitím spustily laser s vysokou energií, který chránil před malými a rychle se pohybujícími oceánskými povrchy, stejně jako rakety a drony. V srpnu 2022 námořnictvo nainstalovalo na torpédoborec Preble 60-kilowatted laserovou zbraň. Americké letectvo vyvíjí lasery s vysokou energií pro letadla pro obranné a útočné úkoly.
V roce 2010 testovali megawatt laser nainstalovaný na modifikovaném Boeingu 747, zasažený balistickou raketou během jeho zahájení. Letectvo v současné době pracuje na menším systému stíhacích zbraní. Rusko pravděpodobně vyvíjí laser s vysokou energií pro pozemní základnu, aby „oslepoval“ satelity svých odpůrců. Jedním z hlavních problémů pro vojenské lasery je vysoká úroveň moci potřebná k porážce cílů na dlouhé vzdálenosti.
Na rozdíl od průmyslového laseru, který může být velmi blízký objektu, se bojové operace provádějí v mnohem větší vzdálenosti. Aby bylo možné chránit před blížící se hrozbou, jako je malta nebo malá loď, musí být laserové zbraně ohromeny, než bude moci ublížit. Desítky jsou povinny spalovat pevný materiál ve značné vzdálenosti, ne -li stovky kilowattů.
Nejmenší prototyp laserových zbraní spotřebovává kapacitu 10 kilowattů, asi jako elektrické vozidlo. Lockheed Martin již vytváří laserovou zbraň 300 kilowatts, která stačí k napájení 30 domů. Vzhledem k tomu, že účinnost laserů s vysokou energií je v nejlepším případě pouze 50%, produkují obrovské množství tepla, které musíte jít.
Výsledkem je, že laserové zbraně vyžadují, aby infrastruktura vyráběla elektřinu a chlazení, a proto ji lze nainstalovat ne všude. Armádní nákladní automobily a bojovníci mají malý prostor, takže mohou být vyzbrojeni pouze systémy s nízkým výkonem schopnými srazit UAV a rakety. Lodě a větší letadlo mohou být vybaveny silnějšími lasery schopnými hořící otvory v lodích a pozemních vozidlech.
Komplexy základní základny jsou nejméně omezené, takže mohou zabírat hodně prostoru, získat hodně energie a jsou potenciálně schopné útočit i satelity ve vesmíru. Další důležité omezení souvisí s „municí“. V tomto případě je nekonečno energie velmi podmíněná, protože brnění, loď nebo letadlo pro použití laserových zbraní musí mít vhodný zdroj energie, což také omezuje jak moc i čas.
Existují také omezení související s podmínkami prostředí: laserové paprsky rozptylu rozptylu deště, mlhy a kouře, což snižuje účinnost léze. V takových situacích budou Spojené státy otestovat nastavení de m-Šoradu na Středním východě. Kromě toho musí být lasery po několik sekund zabito, aby způsobily značné poškození.
Ien Boyd věří, že v budoucnu se laserové zbraně s vysokou energií pravděpodobně vyvíjejí se zvýšením úrovní energie, což rozšíří rozsah cílů, proti nimž lze použít. Hrozby vyplývající z levných zbrojních dronů podobných těm, které se používají v konfliktech na Blízkém východě a na Ukrajině, zvyšují pravděpodobnost, že lasery s vysokou energií také najdou nemilitární použití, například k ochraně populace před teroristickými útoky.