Më parë, ne shqyrtuam se si po zhvillohen teknologjitë lazer, cilat armë lazer mund të krijohen për përdorim në interes të forcave ajrore, forcave tokësore dhe mbrojtjes ajrore dhe marinës.
Tani duhet të kuptojmë nëse është e mundur të mbrohemi kundër tij dhe si. Shpesh thuhet se mjafton të mbulosh raketën me një shtresë pasqyre ose të lustrosh predhën, por për fat të keq, gjithçka nuk është aq e thjeshtë.
Një pasqyrë tipike e veshur me alumin reflekton rreth 95% të rrezatimit të goditur, dhe efikasiteti i tij varet shumë nga gjatësia e valës.
Nga të gjithë materialet e paraqitura në grafik, alumini ka reflektimin më të lartë, i cili nuk është aspak një material zjarrdurues. Nëse, kur ekspozohet ndaj rrezatimit me fuqi të ulët, pasqyra nxehet pak, atëherë kur rrezatimi i fuqishëm godet, materiali i veshjes së pasqyrës shpejt do të bëhet i papërdorshëm, gjë që do të çojë në një përkeqësim të vetive të tij reflektuese dhe ngrohje të mëtejshme të ngjashme me ortekun dhe shkatërrim.
Në një gjatësi vale më të vogël se 200 nm, efikasiteti i pasqyrave bie ndjeshëm; kundër rrezatimit ultravjollcë ose rrezeve X (lazer elektronesh falas) një mbrojtje e tillë nuk do të funksionojë fare.
Ekzistojnë materiale artificiale eksperimentale me reflektim 100%, por ato funksionojnë vetëm për një gjatësi vale të caktuar. Gjithashtu, pasqyrat mund të mbulohen me veshje speciale me shumë shtresa që rrisin reflektimin e tyre deri në 99.999%. Por kjo metodë gjithashtu funksionon vetëm për një gjatësi vale, dhe ndodh në një kënd të caktuar.
Mos harroni se kushtet e funksionimit të armëve janë larg atyre laboratorike, d.m.th. raketa e pasqyrës ose predha do të duhet të ruhen në një enë të mbushur me gaz inert. Mjegulla ose njollat më të vogla, të tilla si nga gjurmët e duarve, do të dëmtojnë menjëherë reflektimin e pasqyrës.
Largimi nga ena do të ekspozojë menjëherë sipërfaqen e pasqyrës ndaj mjedisit - atmosferës dhe nxehtësisë. Nëse sipërfaqja e pasqyrës nuk është e mbuluar me një film mbrojtës, atëherë kjo menjëherë do të çojë në një përkeqësim të vetive të tij reflektuese, dhe nëse është e veshur me një shtresë mbrojtëse, ajo vetë do të përkeqësojë vetitë reflektuese të sipërfaqes.
Duke përmbledhur sa më sipër, vërejmë se mbrojtja e pasqyrave nuk është shumë e përshtatshme për mbrojtje kundër armëve lazer. Dhe çfarë përshtatet më pas?
Në një farë mase, metoda e "njollosjes" së energjisë termike të rrezes lazer mbi trup duke siguruar lëvizje rrotulluese të avionit (AC) rreth boshtit të tij gjatësor do të ndihmojë. Por kjo metodë është e përshtatshme vetëm për municion dhe në një masë të kufizuar për mjetet ajrore pa pilot (UAV), në një masë më të vogël do të jetë efektive kur rrezatimi me lazer në pjesën e përparme të bykut.
Në disa lloje të objekteve të mbrojtura, për shembull, në bomba rrëshqitëse, raketa lundrimi (CR) ose raketa të drejtuara kundër tankeve (ATGM) që sulmojnë një objektiv kur fluturojnë nga lart, kjo metodë gjithashtu nuk mund të zbatohet. Jo-rrotulluese, në pjesën më të madhe, janë minierat e llaçit. Difficultshtë e vështirë të mblidhen të dhëna për të gjithë avionët që nuk rrotullohen, por jam i sigurt se ka shumë prej tyre.
Në çdo rast, rrotullimi i avionit do të zvogëlojë vetëm pak efektin e rrezatimit lazer në objektiv, sepsenxehtësia e transmetuar nga rrezatimi i fuqishëm lazer në trup do të transferohet në strukturat e brendshme dhe më tej në të gjithë përbërësit e avionit.
Përdorimi i tymit dhe aerosoleve si kundërmasa kundër armëve lazer është gjithashtu i kufizuar. Siç është përmendur tashmë në artikujt e serisë, përdorimi i lazerëve kundër mjeteve të blinduara tokësore ose anijeve është i mundur vetëm kur përdoret kundër pajisjeve të mbikqyrjes, mbrojtjes së të cilave do të kthehemi më vonë. Unshtë joreale të djegësh trupin e një automjeti luftarak këmbësorie / tank ose anije sipërfaqësore me një rreze lazer në të ardhmen e parashikueshme.
Sigurisht, është e pamundur të zbatohet mbrojtja nga tymi ose aerosoli kundër avionëve. Për shkak të shpejtësisë së lartë të avionit, tymi ose aerosoli do të fryhen gjithmonë nga presioni i ajrit që vjen, në helikopterë ata do të fryhen nga rrjedhja e ajrit nga helika.
Kështu, mbrojtja kundër armëve lazer në formën e tymit të spërkatur dhe aerosoleve mund të kërkohet vetëm për automjetet e blinduara lehtë. Nga ana tjetër, tanket dhe automjetet e tjera të blinduara shpesh janë tashmë të pajisura me sisteme standarde për vendosjen e ekraneve të tymit për të prishur kapjen e sistemeve të armëve të armikut, dhe në këtë rast, kur zhvillohen mbushës të përshtatshëm, ato gjithashtu mund të përdoren për të kundërshtuar armët lazer Me
Duke u kthyer në mbrojtjen e pajisjeve të zbulimit optik dhe termik, mund të supozohet se instalimi i filtrave optikë që parandalojnë kalimin e rrezatimit lazer të një gjatësi vale të caktuar do të jetë i përshtatshëm vetëm në fazën fillestare për mbrojtje kundër armëve lazer me fuqi të ulët, për arsyet e mëposhtme:
- në shërbim do të jetë një gamë e madhe lazeri nga prodhues të ndryshëm që veprojnë në gjatësi vale të ndryshme;
- një filtër i projektuar për të thithur ose reflektuar një gjatësi vale të caktuar, kur ekspozohet ndaj rrezatimit të fuqishëm, ka të ngjarë të dështojë, i cili ose do të çojë në rrezatimin lazer që godet elementët e ndjeshëm, ose dështimin e vetë optikës (mjegullim, shtrembërim i imazhit);
- disa lazer, në veçanti lazeri elektronik falas, mund të ndryshojnë gjatësinë e valës së funksionimit në një gamë të gjerë.
Mbrojtja e pajisjeve të zbulimit optik dhe termik mund të kryhet për pajisjet tokësore, anijet dhe pajisjet e aviacionit, duke instaluar ekrane mbrojtëse me shpejtësi të lartë. Nëse zbulohet rrezatimi lazer, ekrani mbrojtës duhet të mbulojë lentet në një pjesë të sekondës, por edhe kjo nuk garanton mungesën e dëmtimit të elementeve të ndjeshëm. Isshtë e mundur që përdorimi i përhapur i armëve lazer me kalimin e kohës do të kërkojë të paktën dyfishim të aseteve të zbulimit që veprojnë në rangun optik.
Nëse në transportuesit e mëdhenj instalimi i ekraneve mbrojtës dhe kopjimi i mjeteve të zbulimit të imazheve optike dhe termike është mjaft i realizueshëm, atëherë në armë me precizion të lartë, veçanërisht ato kompakte, kjo është shumë më e vështirë për tu bërë. Së pari, kërkesat e peshës dhe madhësisë për mbrojtje janë shtrënguar ndjeshëm, dhe së dyti, ndikimi i rrezatimit lazer me fuqi të lartë edhe me një qepen të mbyllur mund të shkaktojë mbinxehje të përbërësve të sistemit optik për shkak të paraqitjes së dendur, e cila do të çojë në pjesshëm ose ndërprerje të plotë të funksionimit të tij.
Cilat metoda mund të përdoren për të mbrojtur në mënyrë efektive pajisjet dhe armët nga armët lazer? Ekzistojnë dy mënyra kryesore - mbrojtje ablative dhe mbrojtje konstruktive izoluese të nxehtësisë.
Mbrojtja nga ablacioni (nga latinishtja ablatio - heqje, bartje e masës) bazohet në heqjen e një substance nga sipërfaqja e objektit të mbrojtur nga një rrjedhë e gazit të nxehtë dhe / ose në ristrukturimin e shtresës kufitare, e cila së bashku në mënyrë të konsiderueshme zvogëlon transferimin e nxehtësisë në sipërfaqen e mbrojtur. Me fjalë të tjera, energjia në hyrje shpenzohet për ngrohjen, shkrirjen dhe avullimin e materialit mbrojtës.
Për momentin, mbrojtja ablative përdoret në mënyrë aktive në modulet e zbritjes së anijes (SC) dhe në hundët e motorit jet. Më të përdorurat janë plastika e karbonit e bazuar në fenolikë, organosilikon dhe rrëshira të tjera sintetike që përmbajnë karbon (përfshirë grafit), dioksid silikoni (silicë, kuarc) dhe najlon si mbushës.
Mbrojtja nga ablacioni është e disponueshme, e rëndë dhe voluminoze, kështu që nuk ka kuptim ta përdorim atë në avionë të ripërdorshëm (lexoni jo të gjithë avionët e drejtuar dhe shumica pa pilot). Aplikimi i tij i vetëm është në predha të drejtuara dhe të pa drejtuara. Dhe këtu pyetja kryesore është se sa e trashë duhet të jetë mbrojtja për një lazer me fuqi, për shembull, 100 kW, 300 kW, etj.
Në anijen Apollo, trashësia e mbrojtjes varion nga 8 në 44 mm për temperatura nga disa qindra në disa mijëra gradë. Diku në këtë gamë, trashësia e kërkuar e mbrojtjes ablative nga lazerët luftarak do të qëndrojë gjithashtu. Shtë e lehtë të imagjinohet se si do të ndikojë në karakteristikat e peshës dhe madhësisë, dhe, rrjedhimisht, diapazoni, aftësia për të manovruar, pesha e kokës së luftës dhe parametrat e tjerë të municionit. Mbrojtja termike ablative gjithashtu duhet të përballojë mbingarkesat gjatë lëshimit dhe manovrimit, të jetë në përputhje me normat e kushteve të ruajtjes së municionit.
Municioni i pakontrolluar është i diskutueshëm, pasi shkatërrimi i pabarabartë i mbrojtjes ablative nga rrezatimi lazer mund të ndryshojë balistikën e jashtme, si rezultat i së cilës municioni devijon nga objektivi. Nëse mbrojtja ablative përdoret tashmë diku, për shembull, në municion hipersonik, atëherë do të duhet të rrisni trashësinë e tij.
Një metodë tjetër e mbrojtjes është një shtresë strukturore ose ekzekutimi i rastit me disa shtresa mbrojtëse të materialeve zjarrduruese që janë rezistente ndaj ndikimeve të jashtme.
Nëse bëjmë një analogji me anijen kozmike, atëherë mund të marrim parasysh mbrojtjen termike të anijes kozmike të ripërdorshme "Buran". Në zonat ku temperatura e sipërfaqes është 371 - 1260 gradë Celsius, u aplikua një shtresë e përbërë nga fibra kuarci amorfe 99,7% pastërti, së cilës iu shtua një lidhës, dioksidi i silikonit koloidal. Mbulesa është bërë në formën e pllakave të dy madhësive standarde me një trashësi prej 5 deri në 64 mm.
Xhami borosilikat që përmban një pigment të veçantë (veshja e bardhë e bazuar në oksid silikoni dhe alumin të shndritshëm) aplikohet në sipërfaqen e jashtme të pllakave për të marrë një koeficient të ulët thithjeje të rrezatimit diellor dhe një emetueshmëri të lartë. Mbrojtja e ablacionit u përdor në konin e hundës dhe majat e krahëve të automjetit, ku temperaturat tejkalojnë 1260 gradë.
Duhet të kihet parasysh se me funksionim të zgjatur, mbrojtja e pllakave nga lagështia mund të dëmtohet, gjë që do të çojë në humbjen e mbrojtjes termike të pronave të saj, prandaj nuk mund të përdoret drejtpërdrejt si mbrojtje anti-lazer në avionët e ripërdorshëm.
Për momentin, po zhvillohet një mbrojtje termike premtuese ablative me veshin minimal të sipërfaqes, e cila siguron mbrojtjen e avionëve nga temperaturat deri në 3000 gradë.
Një ekip shkencëtarësh nga Instituti Royce në Universitetin e Mançesterit (MB) dhe Central South University (Kinë) kanë zhvilluar një material të ri me karakteristika të përmirësuara që mund të përballojnë temperaturat deri në 3000 ° C pa ndryshime strukturore. Kjo është një shtresë qeramike Zr0.8Ti0.2C0.74B0.26, e cila është mbivendosur në një matricë të përbërë karbon-karbon. Për sa i përket karakteristikave të tij, veshja e re tejkalon dukshëm qeramikën më të mirë të temperaturës së lartë.
Vetë struktura kimike e qeramikës rezistente ndaj nxehtësisë vepron si një mekanizëm mbrojtës. Në një temperaturë prej 2000 ° C, materialet Zr0.8Ti0.2C0.74B0.26 dhe SiC oksidohen dhe transformohen në Zr0.80T0.20O2, B2O3 dhe SiO2, respektivisht. Zr0.80Ti0.20O2 shkrihet pjesërisht dhe formon një shtresë relativisht të dendur, ndërsa oksidet me shkrirje të ulët SiO2 dhe B2O3 avullojnë. Në një temperaturë më të lartë prej 2500 ° C, kristalet Zr0.80Ti0.20O2 shkrihen në formacione më të mëdha. Në një temperaturë prej 3000 ° C, formohet një shtresë e jashtme pothuajse absolutisht e dendur, e përbërë kryesisht nga Zr0.80Ti0.20O2, titanat zirkoniumi dhe SiO2.
Bota po zhvillon gjithashtu veshje speciale të krijuara për të mbrojtur kundër rrezatimit lazer.
Në vitin 2014, një zëdhënës i Ushtrisë Çlirimtare Popullore të Kinës deklaroi se lazerët amerikanë nuk paraqesin një rrezik të veçantë për pajisjet ushtarake kineze të veshura me një shtresë të veçantë mbrojtëse. Pyetjet e vetme që mbeten janë lazerët se çfarë fuqie mbron kjo shtresë dhe çfarë trashësie dhe mase ka.
Me interes më të madh është një shtresë e zhvilluar nga studiuesit amerikanë nga Instituti Kombëtar i Standardeve dhe Teknologjisë dhe Universiteti i Kansas - një përbërje aerosoli e bazuar në një përzierje të nanotubave të karbonit dhe qeramikës speciale, të aftë për të thithur në mënyrë efektive dritën lazer. Nanotubat e materialit të ri thithin në mënyrë të njëtrajtshme dritën dhe transferojnë nxehtësinë në zonat e afërta, duke ulur temperaturën në pikën e kontaktit me rreze lazeri. Lidhjet qeramike me temperaturë të lartë sigurojnë veshjen mbrojtëse me forcë të lartë mekanike dhe rezistencë ndaj dëmtimeve nga temperaturat e larta.
Gjatë testimit, një shtresë e hollë e materialit u aplikua në sipërfaqen e bakrit dhe, pas tharjes, u përqëndrua në sipërfaqen e materialit një rreze e një lazeri infra të kuqe me valë të gjata, një lazer i përdorur për prerjen e metaleve dhe materialeve të tjera të forta.
Analiza e të dhënave të mbledhura tregoi se veshja thithi me sukses 97.5 përqind të energjisë së rrezes lazer dhe përballoi një nivel energjie prej 15 kW për centimetër katror të sipërfaqes pa shkatërrim.
Mbi këtë shtresë, lind pyetja: në teste, një shtresë mbrojtëse u aplikua në një sipërfaqe bakri, e cila në vetvete është një nga materialet më të vështira për përpunimin me lazer, për shkak të përçueshmërisë së saj të lartë termike, është e paqartë se si një shtresë e tillë mbrojtëse do të sillet me materiale të tjera. Gjithashtu, lindin pyetje në lidhje me rezistencën e tij maksimale të temperaturës, rezistencën ndaj dridhjeve dhe ngarkesave të goditjes, efektet e kushteve atmosferike dhe rrezatimit ultravjollcë (diell). Koha gjatë së cilës është kryer rrezatimi nuk tregohet.
Një pikë tjetër interesante: nëse motorët e avionëve janë gjithashtu të veshur me një substancë me përçueshmëri të lartë termike, atëherë i gjithë trupi do të nxehet në mënyrë të barabartë prej tyre, gjë që demaskon maksimalisht avionin në spektrin termik.
Në çdo rast, karakteristikat e mbrojtjes aerosol të mësipërme do të jenë në proporcion të drejtpërdrejtë me madhësinë e objektit të mbrojtur. Sa më i madh të jetë objekti i mbrojtur dhe zona e mbulimit, aq më shumë energji mund të shpërndahet në zonë dhe të jepet në formën e rrezatimit të nxehtësisë dhe ftohjes nga rrjedha e ajrit të incidentit. Sa më i vogël të jetë objekti i mbrojtur, aq më i trashë duhet të jetë mbrojtja. zona e vogël nuk do të lejojë që nxehtësia e mjaftueshme të hiqet dhe elementët e brendshëm strukturorë do të mbinxehen.
Përdorimi i mbrojtjes kundër rrezatimit lazer, pa marrë parasysh izolimin ablativ ose konstruktiv të nxehtësisë, mund të ndryshojë prirjen drejt zvogëlimit të madhësisë së municioneve të drejtuara, të zvogëlojë ndjeshëm efektivitetin e municioneve të drejtuara dhe jo.
Të gjitha sipërfaqet dhe kontrollet mbajtëse - krahët, stabilizuesit, timonët - do të duhet të jenë prej materialeve të shtrenjta dhe të vështira për t'u përpunuar.
Një pyetje e veçantë lind në mbrojtjen e pajisjeve të zbulimit të radarit. Në anijen eksperimentale "BOR-5", u testua mburoja radio-transparente e nxehtësisë-tekstil me fije qelqi me një mbushës silicë, por unë nuk mund të gjeja karakteristikat e tij të mbrojtjes nga nxehtësia dhe karakteristikat e peshës dhe madhësisë.
Ende nuk është e qartë nëse një formacion plazmë me temperaturë të lartë mund të lindë si rezultat i rrezatimit me rrezatim të fuqishëm lazer nga radoma e pajisjeve të zbulimit të radarit, megjithëse me mbrojtje nga rrezatimi termik, i cili parandalon kalimin e valëve të radios, si rezultat i të cilat objektivi mund të humbet.
Për të mbrojtur kutinë, mund të përdoret një kombinim i disa shtresave mbrojtëse-rezistente ndaj nxehtësisë-përcjellëse të nxehtësisë së ulët nga brenda dhe reflektuese-rezistente ndaj nxehtësisë-shumë përcjellëse të nxehtësisë nga jashtë. Alsoshtë gjithashtu e mundur që materialet vjedhurazi të aplikohen në krye të mbrojtjes kundër rrezatimit lazer, i cili nuk do të jetë në gjendje t'i rezistojë rrezatimit lazer, dhe do të duhet të shërohet nga dëmtimet nga armët lazer në rast se vetë avioni mbijetoi.
Mund të supozohet se përmirësimi dhe shpërndarja e përhapur e armëve lazer do të kërkojë sigurimin e mbrojtjes anti-lazer për të gjitha municionet në dispozicion, si të drejtuara ashtu edhe të pa drejtuara, si dhe mjetet ajrore të drejtuara dhe pa pilot.
Futja e mbrojtjes anti-lazer në mënyrë të pashmangshme do të çojë në një rritje të kostos dhe peshës dhe dimensioneve të municioneve të drejtuara dhe të pa drejtuara, si dhe të mjeteve ajrore të drejtuara dhe pa pilot.
Si përfundim, mund të përmendim një nga metodat e zhvilluara të luftimit aktiv të një sulmi lazer. Adsys Controls me bazë në Kaliforni po zhvillon sistemin mbrojtës Helios, i cili supozohet se do të rrëzojë udhëzimet lazer të armikut.
Kur drejton lazerin luftarak të armikut në pajisjen e mbrojtur, Helios përcakton parametrat e tij: fuqinë, gjatësinë e valës, frekuencën e pulsit, drejtimin dhe distancën në burim. Helios më tej parandalon që rrezja lazer e armikut të fokusohet në një objektiv, me sa duket duke synuar një rreze lazer me energji të ulët që vjen, e cila ngatërron sistemin e shënjestrimit të armikut. Karakteristikat e hollësishme të sistemit Helios, faza e zhvillimit të tij dhe performanca e tij praktike janë ende të panjohura.
