Broń jak z "Gwiezdnych wojen". Lasery w realnym świecie

Na co dzień laser kojarzy nam się na ogół ze wskaźnikami, laserowymi "ostrzami" z przemysłu czy z przyrządami medycznymi. Gdy słyszymy o broni laserowej, na myśl przychodzi nam przede wszystkim broń z uniwersum "Gwiezdnych wojen" czy innych produkcji science-fiction. Nie znaczy to, że poza "odległą galaktyką" nie istnieją istnieją bojowe systemy laserowe, które powoli zyskują swoje miejsce we współczesnym arsenale.

Sam laser (akronim od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) będący podrodzajem tzw. broni opartych o energię skierowaną, to w pewnym sensie rodzaj lampy. Emituje on bowiem promieniowanie elektromagnetyczne w różnych zakresach, wykorzystując zjawisko emisji wymuszonej. Promieniowanie lasera jest spójne, a wiązkę cechuje mała rozbieżność.

Lasery znajdują zastosowanie militarne od dekad - początkowo były stosowane głównie jako kluczowy element systemów naprowadzania uzbrojenia. W tej funkcji stosowane są zresztą nadal, np. w polskim systemie Pirat/APR-120/155. Ponadto dalmierze laserowe są standardowym elementem systemów kierowania ogniem.

Istnieją również lasery rażące cele, lecz niezabijające. Ich zasadniczą rolą jest trwałe oślepianie przeciwnika. Są one jednak zakazane jako niehumanitarne na mocy Protokołu IV Konwencji o Niektórych Broniach Konwencjonalnych z 1980 r. Pewien wyłom stanowi możliwość stosowania laserów powodujących czasowe oślepienie przez służby porządkowe. Lasery te mają na ogół moc znacznie poniżej jednego kilowata (kW).

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Zdecydowanie potężniejsze są prawdziwe systemy bojowe, pozostające na razie raczej w fazie zaawansowanych eksperymentów, choć o obiecujących wynikach. Obecnie testowane lasery bojowe mają moc na ogół rzędu kilkudziesięciu kW (przeważnie 20-60 kW), choć zdarzają się też znacznie potężniejsze konstrukcje o mocy kilkuset kW. Zasadniczym celem konstruowania takich "dział" jest dostarczenie przyszłemu użytkownikowi taniego systemu defensywnego.

Lasery przeważnie są wskazywane jako potencjalny następca armat małokalibrowych i wielkokalibrowych karabinów maszynowych w zastosowaniach defensywnych. Wymaga to jednak dostarczenia na cel mocy rzędu 4 kW na cm² jego powierzchni, co umożliwiać ma przepalanie obiektu i jego uszkodzenie lub nawet zniszczenie.

Jeśli chodzi o same cele, to wskazuje się przeważnie wszelkiej maści drony, pociski rakietowe i manewrujące, niewielkie łodzie (w tym bezzałogowe "nawodne torpedy") itd. Szczególnie rozpowszechnienie się improwizowanych dronów bojowych (niedrogie drony FPV), mimo ich niewielkiej skuteczności jednostkowej, stanowi asumpt do rozwoju laserowych systemów przeciwlotniczych. Powodem jest ekonomia.

Najtańszy (choć i o marnej skuteczności) dron samobójczy kosztuje ok. 1 tys. dol., koszt jednego 30 mm pocisku programowalnego jest podobny, zaś pocisku rakietowego, nawet najtańszego, wielokrotnie wyższy. Stąd pojawiła się potrzeba znalezienia tańszej alternatywy i wydaje się, że laser może być odpowiedzią na ten problem. Pojedynczy "strzał" według różnych szacunków ma kosztować kilka-kilkanaście dolarów, zapewniając przeważnie odpowiednie osiągi w zakresie zasięgu i celności.

Prace nad laserami bojowymi prowadzone są w wielu państwach, w niektórych wielotorowo. Prym wiodą oczywiście USA, które zbudowały system YAL-1. Było to swego rodzaju tlenowo-jonowe działo laserowe zamontowane na dziobie samolotu Boeing 747-400F. Pierwsze próby podobnego systemu prowadzono już w latach 80. Miał on służyć do zwalczania pocisków balistycznych. Nigdy nie wszedł jednak do produkcji seryjnej i program zarzucono kilkanaście lat temu, choć koncepcja była później kontynuowana przez jakiś czas.

Podobny projekt, choć jako broń antysatelitarną, próbowali opracować Rosjanie w ramach programu Sokół-Eszelon. Nieco mniejsze lasery, według niektórych koncepcji, mogą stanowić system obronny samolotów wielozadaniowych szóstej generacji (np. amerykański NGAD) w postaci broni niszczącej pociski przeciwlotnicze i powietrze-powietrze.

We flotach również widać dążenie do wdrożenia broni laserowej. US Navy testowała "działo" laserowe na pokładzie okrętu desantowego USS Ponce, później także USS Portland. Ten ostatni zestrzelił podczas testów dron RQ-21 Blackjack za pomocą lasera SSL-TM. Europa nie pozostaje w tyle. W 2022 r. niemiecka fregata Sachsen zestrzeliła np. wiele dronów za pomocą urządzenia LWD opracowanego przez MBDA Deutschland i Rheinmetall Waffe Munition.

LWD wykonał ponad 100 próbnych odpaleń z pokładu fregaty Sachsen i udowodnił, że laser jest w stanie skutecznie zwalczać cele w środowisku morskim. Z kolei Brytyjczycy testują intensywnie system DragonFire o mocy do 50 kW, który ma wejść na uzbrojenie wielu typów okrętów nawodnych Royal Navy (m.in. fregat typu 32). Nad zbliżonym systemem pracują również Chińczycy.

Najtrudniej jest opracować skuteczny laser lądowy, o czym niedawno przekonali się Amerykanie. Podczas majowych testów laserowego systemu przeciwlotniczego DE M-SHORAD na podwoziu transportera Stryker okazało się, że system o mocy 50 kW nie spełnia oczekiwań odnośnie skuteczności na dalszych dystansach (do 10 km) i jest zawodny podczas strzelania w ruchu.

Niemniej US Army finansuje kilka programów broni laserowej o mocy 10-300 kW do różnych zastosowań: przenośnych, stacjonarnych i mobilnych. Najciekawszym lądowym system laserowym jest jeszcze radziecki 1K17 Shatie na podwoziu haubicoarmaty 2S19. System miał służyć do niszczenia wyposażenia optoelektronicznego pojazdów wroga. Jego skuteczność nie jest znana, wiadomo jednak, że był drogi - do produkcji jednego egzemplarza trzeba było zużyć ok. 30 kg sztucznych rubinów.

Nieco dalej zaszedł Pekin, produkując laser światłowodowy Silent Hunter. Chiński "Cichy Łowca" jest skuteczny do jednego kilometra i był wykorzystywany bojowo przez Arabię Saudyjską. Niewykluczone, że podczas walk w Strefie Gazy bojowo wykorzystany został także izraelski światłowodowy Iron Beam. Interesującym rozwiązaniem jest też amerykański Zeus-HLONS. Lekki system o mocy ok. 10 kW, montowany na dachu pojazdu HMMWV, służy do niszczenia min oraz improwizowanych ładunków wybuchowych. Ma zasięg do 300 m i może wystrzelić nawet 2 tys. razy na dobę.

Wspomniane lasery to tylko nieliczne wybrane przykłady współczesnych (i nie tylko) broni laserowych. Różnią się one krajem pochodzenia, producentem, nierzadko też zasadą działania czy przeznaczeniem, ale łączą je ograniczenia. Wiązka laserowa jest podatna na tzw. "rozkwit" (rozproszenie wiązki i tym samym ograniczenie jej mocy oddziałującej na cel), szczególnie wówczas, gdy powietrze nie jest czyste (występują w nim smog, pył, gęsta mgła itp.). Stąd też na pojazdach bojowych stosuje się wyrzutnie granatów dymnych, które ograniczają możliwość wykorzystania lasera (zwykle jedynie dalmierza).

Ponadto rozwój broni laserowej jako "tarczy" przeciw pociskom i dronom ("miecz") poskutkował powstaniem "kontrtarczy" w postaci prac nad powłokami dla pocisków, dronów czy samolotów, które mogą ograniczać skuteczność tego rodzaju systemów. Lasery, szczególnie te o większej mocy, wymagają wiele energii elektrycznej, którą należy najpierw wyprodukować, potem zmagazynować i przekazać do "działa". Cały ten proces sam w sobie generuje problemy z chłodzeniem. Niezależnie od problemów, ekonomia wydaje się wskazywać, że rozwój laserowych systemów bojowych będzie trwał. Trudno jednak powiedzieć, kiedy trafią one do armii.