יירוט לייזר הפך בשנים האחרונות לאחד האתגרים העיקריים של תעשיות הנשק. למרות ההצלחה המבצעית של מערכות היירוט של צה”ל, בעולם וגם בישראל מבינים שהעתיד נמצא בלייזר – נשק מדויק ובעיקר זול ורב שימושי. כיום נמצאים בשירות מבצעי בעולם מערכות לייזר בודדות, כשהבולטת בהן היא תותח לייזר שמוצב על USS PONCE – ספינת סיור של חיל הים האמריקני במפרץ הפרסי, והוא מיועד ליירט מל”טים קטנים ומטרות ימיות איטיות.
בחודש יוני האחרון פרסמו משרד הבטחון וחברת אלביט מערכות תוצאות ניסוי נרחב של מערכת נשק לייזר מוטסת, ליירוט כלי טיס בלתי מאוישים באוויר. למרות שנתוני עוצמת הלייזר עצמו לא פורסמו, ההערכות מדברות על מערכת לייזר רב עוצמה בהספק שיכול להגיע ל 100 קילווואט. לצורך השוואה, תותח הלייזר על הספינה האמריקנית הוא בעוצמה מקסימלית של 30 וואט, ובימים אלה נערכים בארצות הברית מספר ניסויים של מערכות קרקעיות שמתוכננות בעתיד להגיע ל 100 קילוואט, וכרגע עומדות על קצת יותר מ 50.
“אין ספק שמדובר ביכולת פורצת דרך”, אומר לניו טק בראיון מיוחד , ששון מישר, סמנכ”ל מערכות אלקטרואופטיות אוויריות באלביט. “בעשור האחרון הפיתוח התמקד במעבר מהלייזר הכימי שנכשל, למערכות מבוססות לייזר מוצק. הבעיה הייתה ליצור הספקים גבוהים במערכות קטנות יחסית. הטכנולוגיה שבה אנחנו משתמשים ידועה בעולם, שילוב של דיודות שמייצרות את קרן האור ,והיא עוברת העצמה והגברה בסיבים אופטיים. באלביט לקחנו את הטכנולוגיה הזו, והצלחנו להגיע איתה להספקים הנדרשים ליכולת מבצעית. האתגר שלנו היה לרכז את כל אנרגית האור הזו לאלומה אחת ממוקדת, שיוצרת למעשה תותח פוטונים עוצמתי. המשמעות של היכולת הזו היא קרן לייזר קטלנית ומדויקת. כאן החידוש הגדול שלנו”
בניסוי עצמו שנערך בבסיס פלמחים, הורכב תותח הלייזר על גבי מטוס ססנה. המערכת איתרה באופו עצמאי את כלי הטייס הבלתי מאוישים מעל הים, והפילה אותם. בסך הכול נוסה התותח על 10 כלי טייס בגבהים ומהירויות שונות, ויירט אותם בטווח של יותר מק”מ.
“ריכוז קרן לייזר בנקודה מסוימת זו טכנולוגיה שאנו רואים היום בתעשיית המתכת למשל”, ממשיך מישר. “שם, הלייזר משמש לחיתוך כשהקרן מרוכזת למרחק קצר ונקודתי. בטכנולוגיית יירוט צריך למקד את הקרן באותה עוצמה ובאופן יציב באינסוף, כלומר בטווח של עשרות ומאות ק”מ. זה אתגר טכנולוגי מורכב, שכן בראייה עתידית אנחנו רוצים ליצור יכולת יירוט של מערכות נשק וחימושים במרחק רב ממרחב ההגנה, קרוב ככל האפשר לשטח האויב”.
אחת הבעיות שהתגלו במהלך השנים עם הלייזר המוצק, הייתה בריחת האנרגיה בתהליך. כדילהגביר משמעותית את עוצמת הקרן, היא צריכה לעבור מרחק רב על גבי הסיב שמלופף על מתקן מיוחד ובכך תופס שטח פנים קטן. אלא שהאנרגיה שהתקבלה בקצה התותח לא הייתה חזקה מספיק כדי ליירט את המטרה. בעיה נוספת שיצרה בריחת האנרגיה הייתה התחממות ייתר של המערכת שסיכנה את הפלטפורמה שנשאה אותה.
“בלייזר רב עוצמה חייבים מערכות קירור, כדי למנוע את הפגיעה בפלטפורמה הנושאת”, הסביר מישר. “בכל המרת אנרגיה יש חלק שהולך לאיבוד בדרך, אלה חוקי הפיסיקה. זו בדיוק הייתה אחת המשימות שלנו, לשמר את הניצולת ברמה גבוהה כדי למנוע את ההתחממות של המערכת, ולשמר את עוצמת הקרן ביציאה מהתותח. הניסוי שלנו מוכיח שהפיתוח שלנו אפקטיבי, כל שכן על מערכת אווירית שנחשבת תמיד לרגישה יותר בכל המובנים.
ליירוט הלייזר יש מספר עקרונות יסוד. ראשית ככל שהקרן עוצמתית יותר, זמן ההפלה קצר יותר. הקרן מתבייתת על חלק במטוס, מחממת אותו על להתכתו, ובכך למעשה מסיטה אותו מהמסלול וגורמת להתרסקות על הקרקע או לפיצוצו באוויר. קרן בעוצמה של 100 קילוואט תגרום להתכה מהירה יותר מקרן של 30 קילוואט. היבט נוסף הוא דיוק הקרן. ככל ששטח הפגיעה על המטרה קטן יותר, ההפלה מהירה יותר. זה מצריך יכולת של מיקוד האלומה ודיוק הפגיעה על גוף המטרה. בשני הפרמטרים הללו המערכת החדשה של אלביט הוכיחה יכולת מבצעית מרשימה.
“אנחנו יודעים לעשות היום מערכות בהספק של 100 קילוואט, את הסף הזה חצינו והוכחנו שהטכנולוגיה קיימת ובהישג יד. לקחנו לייזר רב עוצמה, שמנו אותו באוויר, עקבנו אחרי מטרה והפלנו אותה. עכשיו צה”ל משרד הבטחון והדרג המדיני, צריך רק להחליט מה עושים עם היכולת הזו. לאיזה פלטפורמה היא צריכה להיות בנויה, איזה חימושים היא אמורה ליירט ובאיזה תרחישים. ברגע שהדרישה המבצעית תוגדר, אנחנו נדע לבנות את המערכת בהתאם”.
בשיחה עם כתבים העריך ראש מפא”ת כי בתוף 3-4 שנים ייבנה אבטיפוס ראשון של המערכת. היא מתוכננת לסדרת ניסויים בהמשך על גבי מטוס בואינג. הכוונה היא ליצור מערכת יירוט אוטונומית משולבת בינה מלאכותית שתדע להתמודד בעתיד גם עם רחפנים ואולי אפילו בלוני נפץ.
“מעבר לחידוש בעוצמת הלייזר שהצגנו, חשוב להבין את פריצת הדרך להצבתו באוויר” מסכם מישר. “כיום אפשר לומר שניתן טכנולוגית להציב מערכת לייזר רב עוצמה על הקרקע. אין בעיה של התחממות – כי ניתן להרכיב כמה מערכות קירור. לשטח שתופשת המערכת חשיבות שולית. הבעיה היא מהחזרות חום שנוצרות בקרקע וגורמות לבעיות טורבולנטיות. למשל, אנחנו רואים את זה בנסיעה בכביש חם, כיצד האופק הופך להיות גלי – עכור. התופעה הזו מקשה על קרן הלייזר להיות עוצמתית וממוקדת. האפקט הזה מתבטל כשאתה מגיע מהאוויר. שם האטמוספירה יותר נקיה מהפרעות, ואז המערכת הופכת ליעילה, מדויקת, ארוכת טווח וקטלנית יותר”.
מערכת ה ABL האמריקנית
צילום: MDA – Missile Defense Agency
יירוט לייזר מהאוויר – הניסיון שלא צלח
ארצות ברית ניסתה לקראת סוף המילניום הקודם לבנות מערכת לייזר אווירית שתיירט טילים בליסטיים בשלב ההאצה שלהם, כלומר זמן קצר מהשיגור ועוד מעל שטח האויב. הפרויקט שכונה ABL – AIRBORNE LASER, כלל מחולל לייזר כימי ענק שהותקן בחלקו האחורי של מטוס בואינג 747. באף המטוס מוקם תותח הלייזר עצמו. בסדרת הניסויים שנערכו ב ABL הצליחה המערכת ליירט מעל האוקיינוס הפסיפי שני טילים. למרות שהניסוי הזה הוגדר כהצלחה, החליט הממשל לגנוז את הפרויקט בשל המורכבות והמסוכנות של מרכיבים כימיים במערכת. זו אגב הייתה גם הסיבה לביטולו בהמשך של תותח הלייזר הקרקעי “נאוטילוס” שהוצע לישראל.
תמונת כותרת ותמונות: מערכת הלייזר האווירי
של אלביט
צילום: משרד הבטחון
