Hviezdne vojny - sci-fi alebo blízka budúcnosť?

08.11.2017

Americké letectvo uzavrelo so spoločnosťou Lockheed Martin zmluvu, ktorej predmetom je vývoj a výroba vysoko výkonného laserového zariadenia.

Kontrakt vo výške 26,3 milióna dolárov je súčasťou programu SHiELD (Self-protect High Energy Laser Demonstrator) a požaduje, aby bol laser do roku 2021 nainštalovaný na taktickom stíhacom lietadle.

"Začiatkom tohto roka sme dodali americkej armáde 60 kW laser, ktorý bude nainštalovaný a testovaný na pozemnom vozidle. Avšak dostať laserový systém do menšej platformy, akou je lietadlo, predstavuje úplne novú a diametrálne odlišnú výzvu", uviedol predstaviteľ spoločnosti Lockheed Martin Dr. Rob Afzal.

Program SHiELD zahŕňa tri subsystémy:

1. systém ovládania lúča, ktorý je zodpovedný za nasmerovanie laseru na cieľ (vyvýja spoločnosť Northrop Grumman),

2. závesný kontajner, ktorý zabezpečuje napájanie a chladenie laseru (navrhuje firma Boeing),

3. samotný vysokoenergetický laser, ktorý má vyvinúť spoločnosť Lockheed Martin.

Cieľom projektu SHiELD je vyvinúť elektrický laser, ktorý by bol určený na ochranu stíhačiek pred prilietajúcimi strelami vzduch-vzduch. Radar s výkonom niekoľko desiatok kilowattov by mal byť schopný vyradiť z prevádzky protilietadlové strely s infračerveným alebo radarovým navádzaním. Tento systém by mal mať podobu závesného kontajnera, ktorý by sa dal pripevniť na stíhacie lietadlá 5. generácie (F-35 a F-22), ale aj na stíhačky a bombardéry 6. generácie.

Myšlienka, vyvinúť pre lietadlo laserový kanón, je stará už takmer 50 rokov. V USA sa týmto konceptom zaoberali dva veľké programy - Airborne Laser Laboratory a Airborne Laser. Hoci boli oba projekty nakoniec zrušené ako neperspektívne, nepochybne vydláždili cestu k poznatkom, na ktorých dnes môže americké letectvo stavať.

Airborne Laser Laboratory (ALL)

V roku 1962 začala agentúra ARPA (Advanced Research Projects Agency) financovať výskum cielených energetických systémov, ktoré by mali potencionálne vojenské využitie. V polovici 60. rokov došlo k pokroku vo vývoji laseru a americké letectvo nadobudlo presvedčenie, že nové poznatky by sa dali úspešne aplikovať pri budovaní protiraketového systému.

V roku 1968 dostala výskumná organizácia AFWL (Air Force Weapons Laboratory) povolenie, spustiť program vývoja a testovania plynového laseru s aktívnym médiom CO2. Krátko na to vznikla myšlienka, nainštalovať laser do lietadla, ktoré by fungovalo ako protiraketový systém. Na to, aby takáto zbraň mohla byť umiestnená na palube lietadla, bolo potrebné zrealizovať viacero pozemných skúšok, ktoré trvali niekoľko rokov.

Samotné letecké testy sa začali v januári 1975 a na ich realizáciu bolo vyčlenené lietadlo KC-135A (vojenská verzia Boeingu 707). Oficiálne dostal tento stroj označenie ALL (Airborne Laser Laboratory). Pri vývoji toho systému bolo potrebné vyriešiť niekoľko technických otázok, týkajúcich sa zameriavacieho systému a vysokovýkonného laserového lúča. Dosiahnutie úspešného zosúladenia a funkčnosti oboch týchto prvkov zabralo americkým konštruktérom osem rokov.

Tieto snahy boli korunované úspechom, keď dňa 26. mája 1983 lietadlo ALL zlikvidovalo raketu vzduch-vzduch AIM-9B Sidewinder. V priebehu nasledujúceho týždňa sa uskutočnili ešte dva testy, pri ktorých boli zostrelené ďalšie tri rakety AIM-9B. Záverečný test sa uskutočnil 26. septembra 1983. V experimente, zrealizovanom spolu s námorníctvom, zlikvidovalo lietadlo ALL tri drony BMX-34A s dĺžkou takmer 7 metrov, ktoré imitovali sovietske strely s plochou dráhou letu.

Zostrelenie týchto bezpilotných lietadiel dokázalo, že zámer, vybudovať protiraketovú obranu na báze lietadiel s laserom, je skutočne realistický. Testy však odhalili, že vyvinutie laserovej zbrane, ktorá by fungovala za každých podmienok, nebude až také jednoduché. Ukázalo sa totiž, že ak je lúč vystavený chveniu alebo optickým skresleniam, na zničenie cieľa je potrebný oveľa dlhší čas.

Použitie cielených energetických systémov si vyžaduje vysokú presnosť pri sledovaní cieľa, ale aj pri nasmerovaní zbrane na cieľ. Je potrebné dosiahnuť presné bodové zameranie lúča na cieľ počas dlhých časových úsekov. Na základe vtedajších skúseností bolo najväčšou výzvou dosiahnuť požadovanú presnosť pri ovládaní zotrvačného pohybu optiky, ktorá smeruje laserový lúč. Už len mechanický pohyb optiky vyvoláva jemné chvenie, ktoré spôsobuje odchýlku lúča od požadovaného smeru. Druhý problém predstavuje samotné lietadlo, ktoré počas letu nie pevnou a stabilnou platformou pre citlivý optický systém.

Aj keď testy preukázali, že laser namontovaný na lietadle by mohol byť impozantnou obrannou zbraňou, vo všeobecnosti bol považovaný za nepraktický. Laser na báze CO2 bol príliš objemný a nedokázal vytvoriť dostatok energie na to, aby mohol byť účinný na dlhšie vzdialenosti. Preto bolo lietadlo ALL v roku 1984 vyradené z amerických vzdušných síl a neskôr umiestnené v múzeu letectva na základni Wright-Patterson v Daytone (Ohio).

Avšak už o niekoľko rokov sa americká armáda ku konceptu protiraketového laseru vrátila. Dôvodom boli balistické rakety Scud, ktoré počas vojny v Perzskom zálive použil Saddám Husajn.

Airborne Laser (ABL)

Technologický pokrok, ktorý medzičasom v oblasti vývoja laserových technológií nastal, umožnil nahradiť plynový laser výkonnejším chemickým laserom na báze oxidov iódu. Ten bol niekoľkonásobne silnejší ako laser na báze CO2, oveľa kompaktnejší a zároveň bol schopný vyžarovať lúč na dlhšie vzdialenosti.

V dôsledku toho sa americké letectvo rozhodlo vytvoriť úplne nový laserový systém, vrátane lietadla, ktoré ho malo niesť. Tento chemický laser na báze oxidov iódu pozostával z niekoľkých modulov, ktoré boli nainštalované v pároch na Boeing 747-400. Lietadlo dostalo pomenovanie Airborne Laser (ABL), neskôr bolo premenované na YAL-1A. Na rozdiel od svojho predchodcu bolo vybavené aj novým sofistikovaným optickým systémom, schopným vyžarovať lúč na stovky kilometrov a vyvažovať akékoľvek atmosférické vplyvy.

Vývoj tohto systému začal v roku 1996 a trval 14 rokov. Dňa 11. februára 2010 prebehlo testovanie, ktorého cieľom bolo zostrelenie balistickej rakety, simulujúcej SCUD. Lietadlo YAL-1A zameralo raketu vo fáze, kedy stúpala k oblohe a následne došlo k zničeniu tejto strely pomocou vysokovýkonného laseru.

Napriek tomuto úspechu neboli výsledky testovania príliš uspokojivé. Hoci laser skutočne dokázal zničiť balistické rakety počas vzletovej fázy, bolo to možné iba na príliš krátku vzdialenosť a za príliš obmedzených podmienok. Zavedenie tohto laseru do výzbroje a jeho bojová efektivita boli otázne. Išlo o mimoriadne komplexný systém s množstvom chemikálií na palube lietadla, ktoré v konečnom dôsledku mohlo počas jednej misie uskutočniť len 20 plnohodnotných výstrelov.

Navyše sa na program vývoja YAL-1A spotrebovalo obrovské množstvo peňazí a celkové náklady presiahli 5 miliárd amerických dolárov. Jednotkové náklady na sériovo vyrobené lietadlo by boli pri celkovom počte 10 - 20 strojov 1,5 miliardy dolárov. Zanedbateľné neboli ani prevádzkové náklady, ktoré sa odhadovali na 100 miliónov dolárov ročne na každé lietadlo. Preto bolo ďalšie financovanie pozastavené a v decembri 2011 bol program zrušený.

Vývoj laseru pre lietadlo predstavuje z hľadiska rozmerov, hmotnosti a výkonu skutočnú výzvu. Je preto otázne, či už laserová technológia pokročila natoľko, že Lockheedu sa podarí do roku 2021 vyvinúť laser pre stíhacie lietadlo. V prípade úspechu však budeme v nasledujúcej dekáde svedkami nástupu laserových zbraňových systémov aj v oblasti vojenského letectva.

Zdroj:

Star Wars Closer to Reality with Lockheed's Tactical Fighter Laser Program

Airborne Laser Laboratory

Missile Defense Agency Seeking A High-Flying Drone For "Airborne Laser 2.0"