Πέμπτη, 6 Φεβρουαρίου 2014

Αμερικανοί στρατιωτικοί ονειρεύονται το «ξίφος του φωτός» του Αρχιμήδη

Αμερικανοί στρατιωτικοί ονειρεύονται το «ξίφος του φωτός» του Αρχιμήδη


Ο Έλληνας εφευρέτης Αρχιμήδης φέρεται να έχει χρησιμοποιήσει ένα «όπλο κατευθυνόμενης ενέργειας», με τη μορφή ενός γιγαντιαίου καθρέφτη να επικεντρώνει τις ηλιακές ακτίνες πάνω στα ρωμαϊκά πλοία, να τα τυλίγει στις φλόγες για να προστατεύσει έτσι τις Συρακούσες το 210 π.Χ. από τον εχθρό. Από τότε, το «ξίφος του φωτός» έχει παραμείνει ένα άπιαστο όνειρο για τους οπλουργούς. Περισσότερο από 2.000 χρόνια αργότερα, οι Αμερικανοί στρατιωτικοί συνεχίζουν πάνω στις προσπάθειες του Αρχιμήδη για το απόλυτο όπλο της αιθέριας κομψότητας. Όλα αυτά τα όπλα που χρησιμοποιούν κατευθυνόμενη ενέργεια, με τη μορφή μιας ακτίνας λέιζερ, για να απενεργοποιήσουν ή να σκοτώσουν έναν αντίπαλο.

Το USS Ponce θα δοκιμάσει ένα πρωτότυπο στον Περσικό Κόλπο

Το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ θέλει να δοκιμάσει ένα όπλο λέιζερ ως όπλο πάνω σε ένα πολεμικό πλοίο στον Περσικό Κόλπο. Για το σκοπό αυτό, το πρώην αμφίβιο σκάφος USS Ponce (το 2012 μετατράπηκε ως μητρικό πλοίο για τις δυνάμεις ναρκοπολέμου και τις ειδικές δυνάμεις) θα εξοπλιστεί την άνοιξη του 2014 με ένα προτότυπο όπλο λέιζερ LaWS (Laser Weapons System). Η ανάπτυξη του πλοίου στην περιοχή ευθύνης του 5ου Στόλου των ΗΠΑ - η οποία περιλαμβάνει επίσης τα δυτικά ύδατα του Ινδικού Ωκεανού και την περιοχή του Κέρας της Αφρικής δίπλα στον Περσικό Κόλπο - αρχίζει το καλοκαίρι του 2014 και αναμένεται να διαρκέσει περίπου ένα έτος. Το πρόγραμμα είχε ανακοινωθεί τον Απρίλιο του 2013 και αναφέρεται επίσημα ως «επίδειξη στη θάλασσα». Είναι η πρώτη υπερπόντια ανάπτυξη ενός όπλου λέιζερ στερεάς κατάστασης σε ένα πολεμικό πλοίο των ΗΠΑ.

LaWS λέιζερ στερεάς κατάστασης

Το LaWS είναι ένα λέιζερ στερεάς κατάστασης. Το όπλο χρησιμοποιεί έξι αλληλένδετες, εμπορικώς διαθέσιμες ίνες λέιζερ 5,4 kW των οποίων οι ακτίνες διέρχονται μέσω ενός κρυστάλλου διπλασιασμού συχνότητας. Οι έξι ακτίνες δεν ομαδοποιούνται σε μια ενιαία δέσμη, αλλά αντ 'αυτού το λογισμικό ελέγχου διατηρεί τις ακτίνες διαχωρισμένες, αλλά σε στενή προσέγγιση, και λίγο πριν τον στόχο συνδυάζουν την ενέργειά τους, με την συνδυασμένη ενέργεια στο σημείο στόχου να είναι ισχύς 32 kW. Αυτή η μέθοδος είναι τεχνικά απλούστερη από την ομαδοποίηση των ακτίνων λέιζερ στο όπλο.

Η ενεργειακή απόδοση του LaWS είναι σήμερα ακόμη στο 25%. Αυτό σημαίνει ότι το σκάφος μεταφοράς πρέπει να παράγει περίπου 130 kW ενέργειας για να επιτρέψει τη χρήση του όπλου με ισχύς εξόδου 32 kW. Το Ναυτικό των ΗΠΑ παραπέμπει για το εύρος της δέσμης στον χαρακτηρισμό ως «σχετικό της τακτικής κατάστασης», αλλά δεν διευκρινίζει περαιτέρω. Μη επίσημες εκτιμήσεις - υπό ευνοϊκές καιρικές συνθήκες και συνθήκες ορατότητας - εκτιμούν μια εμβέλεια από δέκα ναυτικά μίλια.

Η ανάπτυξη και η δοκιμή του λέιζερ είναι ένα πρόγραμμα συνεργασίας που αφορά το Γραφείο Ναυτικών Ερευνών (ONR), καθώς και την διοίκηση που είναι αρμόδια για την ανάπτυξη ναυτικών οπλικών συστημάτων, Naval Sea Systems Command (NAVSEA). Το πρωτότυπο LaWS είχει συναμολογηθεί προσωρινά το 2012 στο αντιτορπιλικό USS Dewey (DDG 105) για δοκιμές. Τόσο στο πλοίο, όσο και στο πλαίσιο των προηγούμενων πειραμάτων στην ακτή, το όπλο λέιζερ κατέστρεψε ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος και βάρκες που προσομείωναν τους στόχους. Μεταξύ άλλων, έχει επιβεβαιωθεί η βασική ικανότητα για την καταπολέμηση ταχύπλοων σκαφών RHIB. Ένα βίντεο από το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ στο διαδίκτυο δείχνει ότι η ακτίνα λέιζερ χρειάσθηκε τέσσερα δευτερόλεπτα για να καταστρέψει έναν εναέριο στόχο BQM-147 (μέγιστη ταχύτητα 130 χλμ/ώρα).



Το ποσοστό επιτυχίας του λέιζερ είναι σήμερα σύμφωνα με τα στοιχεία του Ναυτικού των ΗΠΑ στο 100%. Η τεχνολογία είναι έτοιμη για χρήση. Η δοκιμή με το Ponce θα διεξαχθεί δύο χρόνια νωρίτερα από ό, τι είχε αρχικά προγραμματιστεί. «Το σύστημα έχει δοκιμαστεί, η απόδοση έχει αποδειχθεί», δήλωσε τον Απρίλιο ένας αξιωματούχος του Πενταγώνου στο CNN. «Αν και η χρήση στο Ponce προορίζεται ως επίδειξη, το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πραγματικά επιχειρησιακά σενάρια».

Το LaWS θα πρέπει να ενσωματωθεί με το ραντάρ του συστήματος τερματικής άμυνας CIWS (Close-In Weapon System). Αυτό το σύστημα ραντάρ που ανιχνεύει εναέριους στόχους και στόχους επιφανείας ήδη σε δέκα μίλια μακριά, θα χρησιμεύσει στο LaWS κατά τις δοκιμές ως ραντάρ ελέγχου πυρός.

Όπλα λέιζερ στα πλοία - τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα

Το πρόγραμμα δοκιμών έχει ως στόχο τη σειριακή παραγωγή όπλων λέιζερ για τα πολεμικά πλοία. Το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ ήδη από το 2007 επιδιώκει αυτό συστηματικά. Τα όπλα λέιζερ απί του σκάφους προορίζονται αρχικά ως πρόσθετος οπλισμός με τα συμβατικά όπλα, για να παρέχουν μια ικανότητα πολυ-επίπεδης αυτοπροστασίας. Αρχικά η περιοχή εφαρμογής θα είναι μικροί κινούμενοι στόχοι: Ταχύπλοα σκάφη και UAV, κατ 'αρχήν, επανδρωμένα ελικόπτερα στη συνέχεια. Για να καταστραφούν ιπτάμενοι στόχοι μεγάλης ταχύτητας, όπως πυραύλοι πλεύσης ή τα μαχητικά-βομβαρδιστικά, απαιτείται για τα όπλα λέιζερ ισχύoς εκατοντάδvn kW, δήλωσε ο ναύαρχος Νέιβιν Κέρ, πρώην διευθυντής στο Γραφείο Ναυτικών Ερευνών.


Για την εκπλήρωση αυτού του πιο μακροπρόθεσμου στόχου, το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ διερευνά την ανάπτυξη άλλου τύπου όπλων λέιζερ, με βάση ένα λέιζερ ελεύθερων ηλεκτρονίων. Αξιοποιήσιμα αποτελέσματα ενός λέιζεr τέτοιας ισχύος δεν αναμένονται μέχρι την επόμενη δεκαετία. Μια μελέτη από την Υπηρεσία Ερευνών του Κογκρέσου που συνήφθη την άνοιξη του 2013 αναφέρει: «Η εισαγωγή των όπλων λέιζερ είναι πιθανό να προκαλέσει αλλαγές στη χρήση της τακτικής, στον σχεδιασμό των πλοίων και στον προγραμματισμό των προμηθειών σε σχέση με τα επί του σκάφους όπλα, το οποίο θα σήμαινε ριζικές τεχνολογικές αλλαγές, ανάλογες με την εισαγωγή των πυραυλικών όπλων στην δεκαετία του 1950».

Αναφέρονται μια σειρά από πλεονεκτήματα των όπλων λέιζερ σε σύγκριση με τα συμαβτικά όπλα. Εφ 'όσον το πλοίο παράγει επαρκή ηλεκτρική ενέργεια, τα πυρομαχικά είναι απεριόριστα. Οι ακτίνες λέιζερ που τροφοδοτούνται με την ταχύτητα του φωτός, ως εκ τούτου, είναι δύσκολο για τους στόχους να τις αποφύγουν (εδώ ενδεχομένως οι σχεδιαστές αναφέρονται κυρίως στην μελλοντική καταπολέμηση των πυραύλων που προσεγγίζουν το πλοίο). Η ικανότητα της ενέργειας μπορεί να ρυθμιστεί, ως εκ τούτου το ίδιο όπλο μπορεί να προκαλέσει στον στόχο μια ελαφρά ζημιά, ή να τυφλώσει για λίγο τους αισθητήρες (προειδοποιητική βολή), μέτρια βλάβη (π.χ. να θέσει τους κινητήρες εκτός λειτουργίας), ή με στοχευμένο πυρ να καταστρέψει μόνο τους αισθητήρες του εχθρού.

Τέλος, αναμένεται ένα εξαιρετικά χαμηλό λειτουργικό κόστος. Ο διευθυντής στο Γραφείο Ναυτικών Ερευνών, ναύαρχος Μάθιου Κλούντερ, υπολογίζει την τιμή μιας βολής λέιζερ σε ένα μόνο δολάριο. «Αν σκεφτείτε ότι κοστίζει αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια για να χρησιμοποιήσετε έναν πύραυλο, στη συνέχεια μπορείτε να αναγνωρίσετε τα πλεονεκτήματα [της τεχνολογίας λέιζερ]», δήλωσε ο Κλούντερ. Ακόμη και τα 20 χιλιοστών βλήματα του CIWS κοστίζουν πάνω από 1.000 δολάρια ανά βολή.

Υπάρχουν επίσης και μειονεκτήματα. Σκόνη, βροχή, ομίχλη και ακόμη και υψηλή υγρασία μπορεί να επηρεάσουν τη συνοχή της δέσμης λέιζερ. Οι αντίπαλοι θα μπορούσαν να προστατεύσουν τα σκάφη και τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη με μια ανακλαστική επίστρωση στο φως του λέιζερ. Μπορούν να καταπολεμηθούν στόχοι μόνο στο πεδίο ορατότητας του όπλου. Υπάρχουν επίσης ανησυχίες ότι οι ακτίνες λέιζερ που χάνουν το στόχο τους, έχουν ένα πολύ μεγαλύτερο εύρος από τα συνήθη βλήματα και θα μπορούσαν να θέσουν σε κίνδυνο πολιτικά αεροσκάφη ή φίλιες μονάδες.

Πριν από την εγκατάσταση ισχυρότερων όπλων λέιζερ στα πολεμικά πλοία, η παραγωγή ενέργειας θα πρέπει να αυξηθεί και να γίνει πιο αποτελεσματική. Για το σκοπό αυτό είναι σε εξέλιξη διαφορετικές ερευνητικές προσεγγίσεις υπό την αιγίδα του Γραφείο Ναυτικών Ερευνών, αλλά και από άλλα εργαστήρια και ερευνητικές εγκαταστάσεις του Πενταγώνου. Ακόμη και κατά τη δοκιμή του LaWS στο USS Dewey το 2012, στο χώρο του ελικοπτέρου μεταφέρθηκαν επιπλέον γεννήτριες και συστήματα διανομής, με αποτέλεσμα το κατάστρωμα και ο χώρος του ελικοπτέρου να έχει μπλοκαριστεί, κάτι το οποίο υπό επιχειρησιακές συνθήκες δεν είναι αποδεκτό. Στο Ponce θα υπάρχουν επίσης πρόσθετες μονάδες παραγωγής και διανομής για την λειτουργία του LaWS, αλλά εδώ το πρόσθετο φορτίο δεν αποτελεί ένα εμπόδιο για αυτό το μεγάλο πλοίο.

Οι μελλοντικές εκδόσεις αυτού του όπλου λέιζερ πρέπει να ευθυγραμμιστούν ώστε να λειτουργεί με ενέργεια αποκλειστικά από τα συστήματα επί του σκάφους, ανακοίνωσε τον Οκτώβριο του 2013 το γραφείο δημοσίων σχέσεων της NAVSEA. Ήδη από τον Απρίλιο ο υποναύαρχος Κλούντερ διαβεβαίωσε ότι το LaWS μπορεί κατ 'αρχήν να ενσωματωθεί στην σημερινή διαμόρφωση πολεμικών πλοίων, χωρίς να χρειαστεί μια αλλαγή στο σύστημα παροχής ενέργειας. Ο υποναύαρχος Tομ Έκλες, επικεφαλής μηχανικός στη NAVSEA, επιβεβαίωσε επίσης τον Απρίλιο ότι το LaWS δεν θα αποτελούσε μια αδικαιολόγητη επιβάρυνση για το σύστημα τροφοδοσίας του σκάφους.

Εξελιγμένο πεδίο δοκιμών

«Η κατεύθυνσης των ενεργειακών πρωτοβουλιών μας, και ιδίως το πρόγραμμα λέιζερ στερεάς κατάστασης που απολαμβάνει την υψηλότερη προτεραιότητα μεταξύ της επιστημονικής και τεχνολογικής έρευνας», δήλωσε ο ναύαρχος Κλούντερ, «παρέχει μια πολύ προσιτή απάντηση στο σύνθετο πρόβλημα της προστασίας έναντι ασύμμετρων απειλών... »


Στο αμερικανικό Τύπο το γεγονός της διεξαγωγής των δοκιμών στον Περσικό Κόλπο συνδέεται με τις επανειλημμένες προκλητικές ενέργειες, κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών, από ιρανικά ταχύπλοα και UAV επιτήρησης. Τον Απρίλιο του 2013 ένας αξιωματούχος του Πενταγώνου εξήγησε στο CNN εξήγησε ότι η ικανότητα του φάσματος λέιζερ είναι σύμφωνη με τους πιθανούς στόχους του εχθρού που πρέπει να αναμένονται στον Περσικό Κόλπο. Ένας άλλος είχε αναφέρει ότι η δοκιμή δεν προορίζεται ως ένα μήνυμα προς το Ιράν. Πολύ περισσότερο, «το δύσκολο περιβάλλον» είναι ιδανικό για τη δοκιμή του όπλου υπό ρεαλιστικές συνθήκες λειτουργίας, εξήγησε. Προς το παρόν δεν είναι σαφές εάν οι δοκιμαστικές βολές γίνουν κατά ιπτάμενων στόχων ή ταχύπλοων σκαφών.

Όπως φαίνεται από τις αναφορές της NAVSEA, ο πρωταρχικός σκοπός της αποστολής είναι να δοκιμαστεί η συνεχής επίδοση του οπλικού συστήματος σε ένα προκλητικό, ρεαλιστικό επιχειρησιακό περιβάλλον Επιπλέον, να προσδιοριστεί αν το πλήρωμα του πλοίου έχει δυσκολίες στην λειτουργία του συστήματος. Τα αποτελέσματα των δοκιμών θα πρέπει να εξεταστούν στο σχεδιασμό ενός μοντέλου παραγωγής όπλου λέιζερ που μπορεί να εγκατασταθεί σε διαφορετικές κατηγορίες πολεμικών πλοίων.

Το πρωτότυπο LaWS κοστίζει περί τα 32 εκατομμύρια δολάρια, αλλά το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ, στην περίπτωση μιας εγκατάστασης σειράς, εκτιμά το κόστος με 17 εκατομμύρια δολάρια ανά μονάδα. Αν το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ αποφασίσει μετά από τη δοκιμή στο Ponce για μια σειρά παραγωγής, θα μπορούσε να επιτευχθεί κατά την περίοδο 2017-2021, δήλωσε ένας εκπρόσωπος της NAVSEA.

Δεν υπάρχουν σχόλια: