Ilmatorjunnan tulevaisuus on laser-tykeissä - Jopa 10 000-kertaiset säästöt
Laser-aseiden kehitys on mennyt viime vuosina hurjaa vauhtia eteenpäin, ja ensimmäiset tekniikka käyttävät asejärjestelmät ovat jo lähes valmiita,
kirjoittaa Scientific American.
Yksi kehitystyössä pitkällä oleva järjestelmä on Boeingin High Energy Laser Mobile Demonstrator (Hel MD), jota yhtiö on kehittänyt Yhdysvaltain armeijalle.
Kyseessä on ajoneuvoon asennettu ilmatorjuntaan käytettävä laser-ase.
Ratkaisuna valokuitu
Boeingin kehittämä prototyyppi on vain yksi Yhdysvalloissa ja Euroopassa kehitteillä olevista laser-aseista.
Nykyisten laser-aseiden säteet tuotetaan valokuidun avulla. Tekniikka keksitiin vuonna 1963, ja 1990-luvulta lähtien suurin osa siihen liittyvistä suurista harppauksista on tehty IPG Photonicsin -tutkimuslaboratioriossa Massachusettsissa.
Valokuitujen avulla halpojen laser-diodeiden – samanlaisten, joita käytetään esimerkiksi dvd-soittimissa – säteilemä valo saadaan muutettua korkeaenergiseksi säteeksi 30 prosentin hyötysuhteella.
Säteiden energia mitataan kilowateissa, eli vielä ollaan kaukana Yhdysvaltain armeijan 1980- ja 1990-lukujen visioista, joissa säteiden energia liikkuvat megawateissa ja niitä voidaan käyttää ballististen ohjusten tuhoamiseen.
Kustannustehokasta ilmatorjuntaa
Boeingin prototyyppi saa energiansa ajoneuvon moottorista tai erillisestä generaattorista. Säteen energia on 10 kilowattia.
Boeingin insinöörin Stephanie Blountin mukaan ”muutama kupillinen” polttoainetta riittää useiden kohteiden tuhoamiseen, mikä tekee järjestelmästä perinteistä ohjuksin tehtävää ilmatorjuntaa huomattavasti kustannustehokkaamman.
– Halpakin ohjus maksaa 100 000 dollaria, kun yhden laser-säteen ampuminen maksaa alle kymmenen dollaria.
Hel MD:iin kehitetään myös ohjelmistoa, joka osaa tunnistaa ja ampua kohteet itse. Tässä kohtaa insinöörit kohtasivat yllättävän suunnitteluongelman. Koska laser on äänetön ja näkymätön, eivätkä kaikki kohteet edes räjähdä ammuttaessa, on järjestelmän käyttäjä hankala seurata laser-aseen toimintaa.
– Nyt järjestelmästä lähtee ääni aina kun se ampuu. Ja suunnitelmissa on käyttää Star Trekista ja Star Warsista napattuja laser-aseiden ääniä.
Säteet yhteen
10 kilowatin laseria voi käyttää halpojen – esimerkiksi terroristiryhmien suosimien – itse tehtyjen kranaattien ja putkirakettien tuhoamiseen. Tehokkaammilla lasereille voisi olla myös muita käyttötarkoituksia.
Ongelmana on, että energian lisäys saa valokuidun kuumenemaan nopeammin kuin se pystyy säteilemään lämpöä, mikä voi vahingoittaa sitä.
Tämän ongelman kiertämiseksi tehokkaampia lasereita pyritään kehittämään yhdistämällä useiden lähteiden laser-säteet. Tässä vaikeutena on säteiden aallonpituuksien ja säteiden suunnan tarkka synkronointi.
Saksalainen ohjusvalmistaja MBDA on onnistunut kehittämään tällä tekniikalla 40 kilowatin yhdistetyn laser-säteen, jolla se on onnistunut ampumaan alas mallikranaatteja 2 kilometrin korkeudesta.
(T&T)