Zvykněte si. Laserové zbraně jsou realita

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.

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.

Laserové zbraně jsou prozatím málo výkonné. Budoucí lasery musí drony ničit prakticky okamžitě.

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