Naukowcy dowiedzieli się, która broń laserowa jest skuteczna przeciwko hipersonicznemu: wyniki są zaskoczone
Naukowcy przeprowadzili serię testów w rurze aerodynamicznej w celu zbadania scenariusza, w którym rakieta latająca z prędkością 6 uderzeń (7350 km/h) spada pod wpływem wiązki laserowej. Kiedy moc osiągnęła 1 kW/cm2, spowodowało znaczne obieranie specjalnej powłoki na powierzchni rakiety, która chroni ją przed przegrzaniem, destabilizacją i zapadnięciem się w locie. Ale oto, co jest interesujące: kiedy naukowcy podwoili moc laserową, obszar eksfoliacji faktycznie spadł.
Naukowcy doszli do wniosku, że powłoka jest bardziej uszkodzona przez laser laserowy. Wcześniej uważano, że powłoka broni hipersonicznej wytwarza temperaturę tysięcy stopni Celsjusza, co czyni ją bardzo odporną na ataki laserowe, i jest to rzeczywiście w warunkach statycznych, ponieważ lasery o niższej mocy nie mogą uszkodzić powłoki. Jednak podczas lotu o wysokiej prędkości gorące powietrze promuje spalanie, powodując szybki rozdzielenie górnej powłoki.
W rezultacie zintensyfikowały się spory dotyczące skuteczności laserów przeciwko bronie hipersonicznej. Zwolennicy twierdzą, że lasery mają niski koszt pracy i mogą poruszać się w atmosferze z prędkością zbliżoną do prędkości światła, co czyni je jednym z najlepszych środków przeciwdziałania zagrożeniom hipersonicznym.
Ale przeciwnicy twierdzą, że współczesne technologie laserowe nie mają wystarczających zdolności i mają ograniczony zakres działań, co komplikuje skuteczne uszkodzenie zbliżających się rakiet przez ograniczony czas.
Zespół naukowców powiedział, że poprzednie testy nie odtworzyły dokładnie warunków lotu nad hipersonicznym broni w atmosferze, ponieważ w rurze aerodynamicznej przepływ powietrza chłodził obudowę rakietową, podczas gdy w rzeczywistych warunkach obudowa jest zwykle ogrzewana. Podczas nowych eksperymentów w rurze aerodynamicznej odkryli, że obrany materiał jest przekształcany w falę uderzeniową w kształcie kropli.
Pod dużą mocą 2 kW/cm2 powłoka płoną w jednej sekundzie, a następnie uszkodzenie spalania rozciąga się na metalową warstwę ciała. Ta pojemność nie wystarczy, aby 1 kW/cm2 uszkodziła metalowy korpus, ale dyfuzja energii prowadzi do jeszcze większego obierania materiału powłokowego. Wcześniej głównym celem broni laserowej było spalanie celu. Ale nowe odkrycie zniszczenia powłok zapowiada się na rozszerzenie horyzontów stosowania przeciwdziałania laserowego.
Ten eksperyment podkreśla również problemy związane z używaniem laserów do niszczenia chińskiej broni hipersonicznej. Podczas testów przeprowadzonych przez wojsko USA w 2020 r. Broń laserowa o pojemności 150 kW zajęła 15 sekund, aby powalić małego drona o niskiej prędkości. W tym czasie rakieta hipersoniczna będzie w stanie pokonać odległość co najmniej 30 km.
Zgodnie z obliczeniami niektórych naukowców obecne lasery klasy megawatów opracowane w Stanach Zjednoczonych są w stanie generować tylko jasne plamy dla celów - a następnie z gęstością setek watów na centymetr kwadratowy. Aby zaszkodzić celom na duże odległości, może być konieczne zwiększenie mocy lasera do poziomu gigawat.
Nawet jeśli przyszła broń laserowa osiągnie ten poziom mocy, naukowcy i inżynierowie, którzy rozwijają broń hipersoniczną, będą mogli zmiękczyć, a nawet uniknąć oparzeń, ulepszając materiały powłokowe lub umożliwić obracanie rakiety w locie. Wcześniej informowaliśmy, jak działają broń laserowa i zapobiega jej użyciu w bitwie. Wojsko już testuje prawdziwą broń laserową, ale wciąż ma wiele niedociągnięć i ograniczeń, z którymi muszą się znieść.