Ve Spojených státech pokračují práce na vytvoření nové laserové zbraně. Jedním z naléhavých úkolů je vývoj bojového laseru s radiačním výkonem nejméně 300 kW a s možností instalace na různé platformy. Jedním z účastníků tohoto programu je General Atomics. Údajně našla potřebné řešení a nyní pracuje na technických problémech.
Přání zákazníka
V říjnu loňského roku Pentagon oznámil spuštění nového programu vývoje laserových zbraní zaměřeného na vytváření pokročilých bojových systémů se zvýšeným výkonem. Do práce bylo zapojeno několik vědeckých organizací a tři obchodní společnosti s rozsáhlými zkušenostmi v laserovém průmyslu.
Bylo poznamenáno, že stávající bojové lasery, vhodné pro montáž na pozemní, povrchové nebo letecké platformy, vyvíjejí výkon ne více než 100-150 kW, což zdaleka nestačí k vyřešení bojové mise. V tomto ohledu nový program vyžaduje vytvoření komplexu se radiačním výkonem až 300 kW se stejnými instalačními a nasazovacími schopnostmi. Takové vlastnosti umožní laseru nejen bojovat proti optice a světelným UAV, ale také zasáhnout složitější vzdušné cíle.
Dodavatelé dostali tři roky na provedení všech nezbytných prací - hotový laser by se měl objevit v roce 2022. Poté může začít vývoj skutečných bojových systémů pro pozemní síly, letectvo a námořnictvo. Kromě toho do této doby mohou společnosti zapojené do projektu předložit koncepty takových systémů.
V prosinci vedoucí tématu „směrovaná energie“Thomas Carr v rozhovoru pro Breaking Defense prozradil některé zajímavé detaily projektu. Upozornil, že všichni vývojáři nových zbraní upustili od chemických laserů ve prospěch elektrických systémů kvůli jejich větší účinnosti. Rovněž se ukázalo, že dva ze tří nových projektů používají stávající technologie a třetí zajišťuje rozvoj nových myšlenek.
Nový vývoj
Jedním z účastníků nového programu je General Atomics. Donedávna pracovala na slibném laseru nezávisle, využívala svůj vlastní vývoj a nápady. Společnost se však nedávno rozhodla spojit své síly s jinou organizací, aby pokračovala v práci a vytvářela nové designy.
V říjnu oznámila společnost GA zahájení iniciativního projektu vyvíjeného společně s Boeingem. Výsledkem bude bitevní laser založený na škálovatelné distribuované čerpací technologii. Hotový výrobek bude mít výkon 100 kW, ale v budoucnu může být zvýšen na 250 kW. Laser bude mít zároveň omezené rozměry, optimální odvod tepla a další vlastnosti, které umožní jeho použití na různých platformách.
Zahraniční média informovala, že technologie distribuovaného čerpání bude použita nejen v novém společném projektu. Na základě těchto myšlenek bude v rámci programu Pentagon vytvořen laser o výkonu 300 kilowattů. Sjednocení obou projektů z hlediska klíčových technologií poskytne zjevné výhody. Společný projekt GA a Boeingu na vytvoření laseru s nižším výkonem bude zejména testovat technologii a hledat způsoby, jak ji rozšířit tak, aby splňovala požadavky armády. A poté odešlete plnohodnotný funkční vzorek do armádní soutěže.
Základní technologie
Distribuovaný čerpací laser je navržen pro použití ve dvou projektech. Distribuovaná čerpací technologie je původním vývojem polovodičového polovodičového laseru. V původní podobě je laser v pevné fázi schopen dodávat vysoký výkon, ale krystal se v tomto případě zahřívá, což vyžaduje účinný chladicí systém, který zabrání jeho deformaci a zničení.
Vlákno se používá jako alternativa k polovodičovým laserům. V tomto případě je paprsek tvořen optickým vláknem, které se snáze chladí. Několik vláken vyzařuje paprsky omezené síly a jejich kombinace vám umožňuje získat požadované vlastnosti celého komplexu. Vytvoření systému, který kombinuje více paprsků, je však poměrně obtížný úkol. Výpočty GA navíc ukázaly, že 250 kW laser vyžaduje cca. 100 vláken - díky tomu je laser příliš složitý.
General Atomics navrhuje použít několik krystalů v sérii, jeden po druhém. Zdroj energie musí působit na první krystal a vytvářet laserové záření, které se okamžitě přenáší na druhý prvek aktivního média. Zesiluje záření a dodává jej do systému navádění optického paprsku nebo do dalšího krystalu. Tato technologie teoreticky umožňuje připojení tří nebo více krystalů do série - jak na stejné lince, tak pomocí mezilehlých zrcadel.
Distribuovaný čerpací laser je jednodušší a pohodlnější z hlediska uspořádání agregátů. Je možné vytvořit kompaktnější produkt s dostatečným výkonem paprsku. Rovněž nejsou nutné příliš velké a složité chladicí prostředky. General Atomics poznamenává, že výsledný laser 250 nebo 300 kW je výrazně menší, než by se dalo očekávat.
K vytvoření plnohodnotného bojového laserového komplexu jsou zapotřebí prostředky detekce a sledování cíle a také automatizace navádění schopná udržet paprsek na vybraném objektu, dokud není zasažen. Podobné technologie jsou již k dispozici a byly opakovaně testovány v různých projektech. Navíc lze tyto úkoly zjednodušit snížením a zesvětlením emitoru. Současně existují potíže. Drsná cesta, vlny atd. schopné zasahovat do udržení míření a ztěžovat zasažení cíle. Tyto problémy je třeba vyřešit.
Budoucí zážitky
Bojové lasery od GA, vytvořené na objednávku Pentagonu a z iniciativní báze, se plánují použít na souši, na moři i ve vzduchu. Některé koncepty tohoto druhu již byly ukázány, zatímco detaily jiných zatím nebyly zveřejněny. Zejména není známo, jak budou nové lasery použity v letectví.
Ve všech případech bude jako prostředek protivzdušné obrany krátkého dosahu použit bojový laser o výkonu 300 kW. S pomocí paprsku se plánuje zasáhnout naváděnou munici, řízené střely a letadla všech tříd, které prošly oblastmi odpovědnosti ostatních složek protivzdušné obrany. Laser navíc poskytne ochranu před neřízenými raketami a dělostřeleckými granáty.
Koncepce společnosti General Atomics pro pozemní laser zajišťuje instalaci veškerého potřebného vybavení do standardního kontejneru vhodného pro přepravu na různých platformách. V tomto případě je na střechu kontejneru umístěna rotující podpěra s laserem. Komplex podobné architektury, ale bez kontejneru, lze použít na válečných lodích.
Specifika používání nového laseru v letectví nejsou zveřejněna. Podobný komplex se v současné době vyvíjí ve formě zavěšeného kontejneru, ale GA zjevně nemá s tímto projektem nic společného. Laser nového typu bude pravděpodobně možné dodat pouze do letadel typu AC-130 s odpovídajícími zásobami vnitřních objemů a nosností.
Dva projekty
V nadcházejících letech může General Atomics dokončit vývoj a přivést na testovací místo experimentální laser založený na nové technologii o výkonu nejméně 100 a až 300 kW, což je pozoruhodné svými malými rozměry a hmotností. V roce 2022tento produkt bude muset projít srovnávacími testy a prokázat své výhody oproti ostatním dvěma vývojům, což mu umožní přejít do nových fází vývoje.
Je pozoruhodné, že General Atomics plánuje použít novou technologii ve dvou projektech najednou. Společnost je podle všeho přesvědčena o správnosti svých rozhodnutí a je připravena je uvést do plného provozu. Jak má pravdu - čas ukáže. Testy nových vzorků pro Pentagon začnou za pár let.
