A világ országai rohamosan fejlesztenek nagy teljesítményű lézerfegyvereket katonai küldetésekhez szárazföldön és tengeren, a levegőben és az űrben.
Teherautókra szerelt lézerfegyverek. Fotó: Popular Science
Iain Boyd, a Colorado Boulder Egyetem repülőmérnöki professzora szerint az eget betöltő vagy a hullámok felett sikló apró, olcsó drónok képei arra ösztönzik a hadsereget, hogy lézerfegyvereket fejlesszenek ki és telepítsenek a költséges védelmi intézkedések, például a rakéták helyett.
A lézerek elektromosságot használnak fotonok, vagyis fényrészecskék létrehozására. Ezek a fotonok egy erősítő közegen haladnak át, számuk gyorsan növekszik. A The Conversation szerint ezeket a fotonokat ezután egy lézeres irányítórendszer egy keskeny nyalábba fókuszálja.
Az első lézer 1960-as bevezetése óta évtizedek óta a mérnökök olyan lézerek széles választékát fejlesztették ki, amelyek az elektromágneses spektrum különböző hullámhosszain, az infravöröstől az ultraibolya tartományig, fotonokat állítanak elő. A katonai alkalmazásokban használt nagy teljesítményű lézerrendszerek szilárdtest lézereken alapulnak, amelyek speciális kristályokat használnak a bemeneti energia fotonokká alakítására. A nagy teljesítményű szilárdtest lézerek egyik fő jellemzője, hogy a fotonok az elektromágneses spektrum infravörös tartományában keletkeznek, és szabad szemmel láthatatlanok.
Amikor egy lézersugár kölcsönhatásba lép egy felülettel, a hullámhosszától, a sugár teljesítményétől és a felületen lévő anyagtól függően különböző hatásokat hoz létre. Az alacsony teljesítményű lézerek a spektrum látható tartományában fotonokat termelnek, és fényforrásként használhatók mutatóeszközökhöz és nyilvános rendezvényeken tartott bemutatókhoz. Ezek a lézersugarak olyan alacsony teljesítményűek, hogy a felületről anélkül verődnek vissza, hogy kárt okoznának.
A nagy teljesítményű lézerrendszereket számos orvosi eljárásban használják biológiai szövetek átvágására. A legnagyobb teljesítményű lézerek sokféle anyagot képesek melegíteni, elpárologtatni, megolvasztani és elégetni, és ezeket ipari folyamatokban hegesztésre és vágásra használják. A lézer teljesítményszintje mellett a különféle hatások elérésének képességét a lézer és a célpont közötti távolság is meghatározza.
Lézerfegyverek
Részben a nagy teljesítményű ipari lézerek fejlődésének köszönhetően a világ hadseregei egyre inkább lézerfegyvereket használnak. A nagy teljesítményű lézerfegyverek alapvető előnye, hogy folyamatosan képesek működni. A hagyományos fegyverekkel, például a korlátozott lőszerkészlettel rendelkező pisztolyokkal ellentétben a nagy teljesítményű lézerek folyamatosan képesek tüzelni, amíg van áramforrás.
Az amerikai hadsereg nagy teljesítményű lézereket telepít teherautókra, hogy különféle célpontokat, köztük drónokat, helikoptereket, aknavető lövedékeket és rakétákat lőjön ki. Az amerikai haditengerészet nagy teljesítményű lézereket használ hajókon önvédelemre a tenger felszínén lévő kis, gyorsan mozgó hajók, valamint rakéták és drónok ellen. Az amerikai légierő nagy teljesítményű lézereket fejleszt repülőgépeken támadó és védekező feladatokhoz. Oroszország földi telepítésű, nagy teljesítményű lézereket is fejleszt az ellenséges műholdak „vakítására”.
A lézerfegyverek korlátai
A nagy teljesítményű lézereket használó egységek számára az egyik fő kihívás a nagy távolságokon való hatékony működéshez szükséges teljesítmény. Az ipari lézerekkel ellentétben, amelyek mindössze néhány centiméterre vannak a célpontjuktól, a katonai műveletek sokkal nagyobb távolságokat igényelnek. A közeli fenyegetések, például aknavető lövedékek vagy kis hajók elleni védekezéshez a lézerfegyvereknek el kell találniuk a célpontot, mielőtt kárt okoznának.
Az anyagok biztonságos távolságból történő elégetéséhez azonban olyan lézersugarakra van szükség, amelyek teljesítménye tíztől több száz kilowattig terjed. A legkisebb lézerfegyver-prototípus 10 kilowatt villamos energiát fogyaszt, ami egy elektromos autóénak felel meg. A legújabb fejlesztés alatt álló nagy teljesítményű lézerfegyverek 300 kilowatt villamos energiát igényelnek, ami 30 háztartás ellátására elegendő. Mivel a nagy teljesítményű lézerek csak 50%-os hatásfokúak, hatalmas energiapazarlást termelnek.
Ez azt jelenti, hogy a nagy teljesítményű lézerek energiatermelő és hűtő infrastruktúrát igényelnek, ami korlátozhatja a különböző támogató platformok hatékonyságát. A katonai teherautókban és a légierő vadászgépeiben van a legkevesebb hely a nagy teljesítményű lézerfegyverek számára, így ezek a rendszerek a viszonylag alacsony teljesítményt igénylő célokra korlátozódnak, például drónok elsüllyesztésére vagy rakéták semlegesítésére. A hajók és a nagy repülőgépek nagyobb teljesítményű lézereket tudnak befogadni, amelyek képesek hajókat és földi járműveket elégetni. A földi rendszerek a legkevésbé korlátozottak, így a legnagyobb teljesítményt és a rakéták nagyobb távolságból történő bevetésének lehetőségét kínálják.
A tartóplatformot igénylő nagy teljesítményű lézerfegyverek egy másik jelentős korlátja az üzemidő. Mivel a teherautóknak, hajóknak vagy repülőgépeknek kell szállítaniuk a lézer áramforrását, ami korlátozza a tápegység kapacitását, a lézer csak korlátozott ideig használható újratöltés nélkül. Továbbá a lézerfegyverek hatékonysága csökken esőben, ködben és füstben, ami a sugár szétszóródását okozza. A lézersugárnak több másodpercre is szüksége van ahhoz, hogy a célpontra rögzüljön, mielőtt kárt okozna.
A jövőben a lézerfegyverek valószínűleg tovább fognak fejlődni, nagyobb teljesítményszintekkel, bővítve a célpontok hatótávolságát.
An Khang ( A beszélgetés szerint)
[hirdetés_2]
Forráslink







Hozzászólás (0)