الهندسة والآليات > التكنولوجيا
نظام ليزري مضاد للهاون والمدفعية
على فرض إنك قاعد تقرأ ومشغل الضو وفجأة إجا واحد لعندك وقلك شو رأيك خليلك هالضو بدل ما ينتشر بكل الغرفة خلي مركز عالكتاب يلي عم تقرأوا وبس... طبعاً بكل براءة قلتلو أنت لهاد الشخص كيف... وجوابو كان:
شغلة بسيطة... بركزلك الحزمة الضوئية بشكل كثيف باتجاه واحد بس... يعني متل كأني ضغطت كل شي في هوا عندك بالغرفة وطلعتو بعدين من اتجاه واحد لبرا...
طيب هاد الضو يلي عم تحكي عنو شو اسمو وكيف بيتشكل وشو أنواعوا واستخداماتو...
اسمه الليزر وهو عبارة عن حزمة ضوئية شديدة الكثافة ذات نقاء عال جداً وتكون هذه الحزمة ذات تركيز عال في بؤرة صغيرة... وبسبب كثافته الشديدة والمركزة فإنه يحمل طاقة حرارية، وهذه الطاقة الحرارية تزيد بمليون ضعف عن الطاقة الضوئية العادية، وعند اصطدام شعاع الليزر بجسم قابل لامتصاصه فإنه يولد فيه كمية هائلة من الحرارة، أما إذا اصطدم شعاع الليزر بسطح عاكس فإنه يرتد عنه مثلما يرتد شعاع الضوء على سطح مرآتي.
اكتشف الليزر في العام 1961 بواسطة الفيزيائي الأمريكي تيودور مايمان... وبما إن موضوعنا له علاقة بالأمور العسكرية، فيجب أن ننوه إلى أنه حالياً الدول العظمى قامت ببناء رادارات ليزرية ووسائل أخرى لتوجيه القنابل والصواريخ باستخدام الليزر نحو أهدافها بدقة.
مبدأ عمل الليزر بسيط.. في الذرة يوجد نواة واحدة والكترونات... والالكترونات متوضعة بمسارات محددة حول النواة اسمها "سويات الطاقة".. وهذه السويات تكون متقطعة ومنفصلة.. الانتقال من سوية طاقة E مثلاً لسوية طاقة أعلى F مثلاً يكافئ امتصاص فوتون "جسيم ضوئي" بينما الانتقال من سوية طاقة أعلى F إلى سوية طاقة أدنى E يكافئ إصدار فوتون..
طبعاً الفوتون الذي تم إصداره سوف ينتقل لذرة تانية ويحفز فوتون جديد يتميز بجميع خصائص الفوتون الأول من حيث طول الموجة والتردد والاستقطاب.. هذه العملية تسمى الإصدار المحثوث وينتج عنها تضخيم الحزمة الضوئية...
والسؤال كيف نستطيع نولد شعاع ليزري عالي الطاقة؟
بشكل بسيط... نفس العملية السابقة ولكن الفرق هنا يكمن في كوننا حريصين على إثارة أكبر عدد من الذرات إلى السوية الطاقية الأعلى F. وعندما يصبح عدد الذرات المثارة للسوية F أكبر منو بالسوية E، بهذه الحالة يكون لدينا ربح أو عدد الفوتونات اللي يصدرها الليزر أكبر من عدد الفوتونات أو (الضياعات) التي يمتصها وهذا الشيء ينتج عنه تضخيم الحزمة الضوئية والحصول على الشعاع الليزري...
طبعاً مراكز الأبحاث العسكرية استفادت من هذه الخاصية الرائعة لتصنيع أسلحة ليزرية ذات طاقة إشعاع عالية... لنتعرف سوية على نظام الطاقة الليزري الأمريكي المضاد لقذائف الهاون والمدفعية HEL MD.
ما بين 18/11/2013 و 10/12/2013 وبالتحديد في محطة الإطلاق الصاروخية في White Sands أخضع الجيش الأمريكي منظومة الليزر العالي الطاقة المحمولة HEL MD على العربات إلى عدة اختبارات. وقد شارك في الاختبارات مجموعات مكونة من 90 قذيفة هاون مختلفة العيارات وأنواع مختلفة للطائرات بلا طيار، وفي نهاية الاختبارات كانت النتيجة أنه تم تدمير جميع الأهداف التي شاركت في الاختبارات (قذائف الهاون و الطيارات بلا طيار) أي نسبة نجاح النظام HEL-MD بلغت 100% وهذا رقم مخيف.
وللعلم فقط فإنه تعد هذه المرة الأولى التي يتم فيها اختبار ليزر عالي الطاقة على عربة مدولبة "ذات عجلات غير مجنزرة" في العراء، بالإضافة إلى القدرة على توظيف وملائمة نظام ليزري عالي الطاقة وبتوجيه حزمة مباشر وعلى متن شاحنة عسكرية.
وإلى جانب النظام الليزري، تم دعم المنظومة برادار متطور و متعدد الأبعاد "لا يمتلك تأخيراً زمنياً أي لا يدور حول محور" وقد استطاع هذا الأخير تتبع مسار جميع الأهداف المطلقة على الهدف بفاعلية عالية.
وقد أكدت جميع الاختبارات التي أجريت على هذا النظام قدرة نظام ليزر الحالة الصلبة العالي الطاقة المحمول على مواجهة جميع مقذوفات الهاون، الطائرات بلا طيار، حتى تلك المجهزة منها بمنظومات استشعار فائقة ومنظومات تخفي خارقة. "حسب قول المسؤولين عن النظام".
بالنسبة لإدارة الحزمة الليزرية، تجدر الإشارة هنا إلى أن الجزء الرئيسي في نظام التحكم بالحزمة، هو نظام التدوير، وهو برج على شكل قبة تركب على سطح العربة وتشترك مع المنظومة الليزرية في التعامل مع الأهداف المكتشفة.
يجري الآن تطوير منظومة الليزر الفائقة هذه للتعامل مع قذائف المدفعية والصواريخ الموجهة وغير الموجهة، وهذا يشكل التحدي الأكبر لمطوري هذه المنظومة كون معظم أسلحة الحرب الحديثة هي أسلحة ذكية عالية السرعة وذات قدرة عالية على المناورة.
بشكل عام فإن قذائف الهاون هي قذائف منخفضة السرعة تحلق لمسافات قصيرة وفق مسارات عالية الانحراف. أما قذائف المدفعية فتطير لمسافات أكبر وبشكل أسرع وضمن مسار تحليق منخفض الانحراف. أما صواريخ كروز "Tomahawk" كمثال فإنها تطير بارتفاعات منخفضة وبسرعة بطيئة "دون سرعة الصوت" ولكنها تتميز بقدرة عالية على التخفي عن الرادارات...
وفقاً لخبراء شركة Boeing، فإن دمج المنظومة الرادارية الجديدة مع النظام الليزري خلال عمليات الاختبار، مكن المطورين من الحصول على بنك معلومات للأهداف المستهدفة، وتقديم تقاطع حسابي مقبول لأنظمة الليزر العالي الطاقة المستقبلية...
تجدر الإشارة هنا إلى أن استطاعة منظومة الليزر هذه ذات استطاعة بحدود 10 كيلو وات، أما برنامج الليزر العالي الطاقة فقد بدأ في الشهر 9 من العام 2012، ويتوقع الانتهاء منه خلال العام 2015.
وفي المرحلة القادمة سيتم دمج منظومة ليزر باستطاعة 50 كيلو وات ضمن منصة HEL-MD، وفي مراحل لاحقة قد تصل استطاعته لـ 100 كيلو وات. كما سيتم تطوير المنظومات الحرارية وأنظمة الطاقة الفرعية من أجل رفع أداء منظومات ليزر الحالة الصلبة عالي الطاقة، كما سيتم تطوير سرعة إطلاق الليزر على الهدف للتقليل من زمن إسقاط الحزمة الليزرية على الهدف حسب قول الخبراء.
المصادر :
مصدر الصورة : هنا