מחקר יישומים של נשק לייזר בתחום האנטי-מל'ט

כציוד הליבה של נשק אנרגטי מכוון, מערכות נשק לייזר משיגות נזק מדויק באמצעות פליטת קרני לייזר באנרגיה גבוהה הפועלות באופן רציף על משטח המטרה וממנפת השפעות פיזיות כגון אבלציה וקרינה. הם יכולים לבצע ביעילות משימות לחימה כולל יירוט טילים בליסטיים, הגנה מפני טילים אוויר-אוויר/קרקע-אוויר, ותקיפות מדויקות נגד מטרות קרקעיות. בהשוואה לכלי נשק מסורתיים באנרגיה קינטית, כלי נשק לייזר זכו ליתרון דורי המאופיין בדיוק נזק גבוה, תגובה מהירה ובעלות-תועלת מבצעית מצוינת, מה שהופך אותם לאחד מכיווני הליבה בפיתוח העולמי של טכנולוגיה צבאית.

במקביל, הפיתוח המהיר והפופולאריזציה של טכנולוגיית המל'טים (Unmanned Aerial Vehicle) אפשרו לו למלא תפקיד חשוב בתחומים שונים כגון סיור צבאי, מעקב בשדה הקרב, תקיפות מדויקות, לוגיסטיקה אזרחית ומדידות גיאוגרפיות. עם זאת, זה גם הוליד איומי מל'טים בולטים יותר ויותר. נכון לעכשיו, יותר מ-100 מדינות ברחבי העולם מצוידות במל'טים צבאיים, ביניהם כטב'מים מסחריים קטנים שניתן לשנות בקלות לפלטפורמות נשק קטלניות בעלות נמוכה. יעילות הלחימה האסימטרית של מל'טים הוכחה במלואה בנקודות חמות אזוריות כמו סכסוך נגורנו-קרבאך וסכסוך רוסיה-אוקראינה. מדאיגה במיוחד היא הופעתו של מצב קרב נחיל כטב'ם. מתקפת המצרר על ידי 50 מל'טים מתאבדים בסכסוך נגורנו-קרבאך ב-2022 חשפה ישירות את דילמת חוסר האיזון של מערכות ההגנה האוויריות המסורתיות כשהן מגיבות להתקפות רוויות בעלות נמוכה שכזו. על רקע זה, הטכנולוגיה נגד מל'טים הפכה למוקד מחקר בתחום ההגנה הלאומית של מדינות שונות. כנשק קטלני, כלי הלייזר, עם יתרונותיהם הייחודיים, הפכו לאמצעי היירוט המרכזי של מערכות נגד מל'טים, ויישומם עבר משלב ההדגמה הטכנית לשלב היישום המעשי.

עם זאת, האיטרציה המהירה של טכנולוגיית המל'טים הביאה גם אתגרים חדשים, שכן קושי ההגנה של סוגים חדשים של מטרות כגון מל'טים מסוג FPV (First-Person View) ומל'טים מסיבים אופטיים גדל באופן משמעותי. כדי להתמודד עם איומי המל'טים המתפתחים וסגנונות הלחימה, דחוף לבצע ניתוח מעמיק של מאפייני מטרת המל'טים, ולפתח מערכות לייזר נגד מל'טים המתאימות לסוגי מטרות, תרחישי לחימה ומצבי תקיפה שונים, על מנת לספק הדרכה חיובית לפיתוח ועיצוב ציוד. בהתמקדות ביישום נשק לייזר בתחום האנטי-מל'ט, מאמר זה ממיין תחילה את היסודות הטכניים והיסטוריית הפיתוח של כלי נשק לייזר, דן בדרישות הטכניות של לייזר נגד מל'ט ובהרכב מערכות לייזר נגד מל'ט בשילוב עם מאפייני מטרת מל'ט, מנתח את יתרונות היישום שלהם, ולבסוף מצפה למגמת הפיתוח העתידית, ומספק הפניות למחקר בנושא.

2 מנגנון מבצעי ומצב פיתוח של נשק לייזר

2.1 מנגנון מבצעי של נשק לייזר

עיקרון הנזק המרכזי של כלי נשק לייזר הוא שימוש בקרני לייזר באנרגיה גבוהה כדי להקרין את פני המטרה, תוך הפעלת תגובות פיזיקליות וכימיות מורכבות, הגורמות לשינויים כמו עליית טמפרטורה, אבלציה והתמוטטות במצב המבני ובתכונות החומר של המטרה, מה שמוביל בסופו של דבר לכשל של רכיבים אלקטרוניים או נזק מבני. הליבה הטכנית שלו כוללת שלושה קישורים מרכזיים: יצירת לייזר, הגברה אנרגיה ומיקוד מדויק.

ניתן לחלק את נשק הלייזר לפי רמת הספק לשתי קטגוריות: הספק נמוך והספק גבוה. כלי נשק לייזר בעלי הספק נמוך מכוונים בעיקר לסנוור ולסנוור מרכיבים מרכזיים של המטרה, וכיום צוידו בכוחות. נשק לייזר בעוצמה גבוהה, לעומת זאת, מכוון לפרוץ את מבנה המטרה ולהשיג נזק הרסני. הטכנולוגיה שלהם הפכה יותר ויותר בוגרת, והם ימלאו תפקיד מפתח בלוחמה מודרנית ובעימותים מקומיים בעתיד. מערכות נשק לייזר מסווגות לפי פלטפורמת הנשיאה, ניתנות לחלוקה נוספת לסוגי ספינה, כלי רכב, מוטסים, קרקעיים וחללים, תוך התאמה לצרכים של תרחישי לחימה שונים.

2.2 מצב פיתוח של נשק לייזר

המחקר על נשק לייזר החל בשנות ה-60. ברגע שהופיעה טכנולוגיית הלייזר, יתרונותיה הייחודיים של כיווניות גבוהה, צפיפות אנרגיה גבוהה והתפשטות מהירות אור משכו במהירות תשומת לב רבה בתחום הצבאי. מעצמות צבאיות כמו ארצות הברית וברית המועצות נטלו את ההובלה בהשקת תוכניות מחקר רלוונטיות, שהתמקדו תחילה בבדיקות ובאימות טכני של נשק לייזר בעוצמה נמוכה.

משנות ה-70 ועד שנות ה-80, המחקר על נשק לייזר נכנס לשלב של חקר טכני מעמיק. באמצעות פרויקטים מרכזיים כמו 'מתקן לבדיקת מערכות לייזר באנרגיה גבוהה (HELSTF)' ו'מעבדת הלייזר המוטסת (ALL)', ארצות הברית וברית המועצות אימתו באופן שיטתי את ההיתכנות הטכנית ואת מאפייני ההתפשטות האטמוספריים של נשק לייזר. באמצע שנות השמונים ועד סוף שנות ה-80, התמקדות המחקר עברה בהדרגה לפיתוח של כלי נשק לייזר בעוצמה בינונית. ביניהם, פרויקט 'מעבדת הלייזר האווירית (ALL)' האמריקאית אימת בהצלחה את פוטנציאל ההסתגלות של כלי נשק לייזר בפלטפורמות מבוססות אוויר באמצעות בדיקות אוויריות מרובות.

בשנות ה-90, נשק לייזר באנרגיה גבוהה הפך לכיוון המחקר המרכזי. פרויקט ה'Tactical High Energy Laser (THEL)' האמריקאי השלים בהצלחה ניסויי יירוט רקטות, שאישרו לראשונה את פוטנציאל היישום המעשי של נשק לייזר. למרות שכוחם של נשק הלייזר בשלב זה עדיין היה מוגבל, סדרת בדיקות הניחה בסיס איתן לפיתוח נשק לייזר עתיר אנרגיה במאה ה-21 וקידמה את המעבר שלהם מהמעבדה ליישומי שדה הקרב.

מאז המאה ה-21, עם התקדמות פורצת הדרך בטכנולוגיית הלייזר עתירת האנרגיה, נשק הלייזר המוטס נכנס לתקופה של התפתחות מהירה. מדינות שונות השיגו סדרה של תוצאות חשובות במזעור ציוד, התאמה לפלטפורמה ויישום מעשי. בשנת 2002, הסוכנות האמריקאית להגנה מפני טילים (MDA) השיקה את פרויקט ה'Airborne Laser (ABL)', המשלב לייזר בדרגת מגוואט על גבי פלטפורמת מטוסי בואינג 747, במטרה להשיג יירוט של טילים בליסטיים בשלב החיזוק. למרות שפרויקט ABL הופסק ב-2011 עקב מורכבות טכנית גבוהה וחריגות עלויות, ניסיון ההתאמה לפלטפורמה מבוססת אוויר שנצבר על ידו סיפק תמיכה חשובה למחקרים הבאים.

נכון לעכשיו, מדינות רבות ברחבי העולם השיגו פריצה מעשית או פריצות דרך טכנולוגיות מרכזיות בכלי נשק לייזר: מערכת נשק הלייזר 'פרסווט' שנחשפה בפומבי של רוסיה השלימה פריסה מעשית, בעיקר במשימות של יירוט מל'טים וטילים; מערכת 'קרן ברזל' עתירת אנרגיה מפותחת של ישראל יכולה ליירט ביעילות רקטות, פגזי ארטילריה ומל'טים; ל'תחנת נשק לייזר באנרגיה גבוהה (HELWS)' שפותחה על ידי Rheinmetall הגרמנית יש הספק של 50 קילוואט, ואומתה באמצעות בדיקות שיש לה יכולות אמינות של כטב'ם וטילים. בנוסף, מדינות כמו צרפת, יפן והודו גם חוקרות באופן פעיל את תחום נשק הלייזר המוטס.

סין השיגה תוצאות יוצאות דופן במחקר של נשק לייזר מוטס בשנים האחרונות. מוסדות מחקר מדעיים כמו האקדמיה הסינית לפיזיקה הנדסית, מכון שנגחאי לאופטיקה ומכניקה עדינה של האקדמיה הסינית למדעים, והאוניברסיטה הלאומית לטכנולוגיה של הגנה פיתחו בהצלחה מגוון של לייזרים מוצקים ולייזרי סיבים בעלי הספק גבוה, ועשו פריצות דרך בטכנולוגיות מפתח כגון שילוב רב-אלומות ואופטיקה אדפטיבית. China Electronics Technology Group ו-China North Industries Group השיגו תוצאות יוצאות דופן באינטגרציה של מערכות ואימות בדיקות. באמצעות בדיקות קרקע ואוויר מרובות, הם אימתו את היכולת המעשית של נשק לייזר ביירוט מל'טים וטילים. סין רשמה נשק לייזר באנרגיה גבוהה וטכנולוגיית נושאות ככיווני פיתוח מרכזיים, ומקדמת באופן פעיל את הפיתוח המשולב של טכנולוגיות צבאיות ואזרחיות. ציוד כגון מערכת ההגנה האווירית הלייזר 'Low Altitude Guardian' ונשק הלייזר 'Silent Hunter' הוצגו בפומבי בתערוכות הגנה מקומיות ובינלאומיות, מה שמדגים את החוזק הטכני של סין בתחום זה.