레이저 무기

Laser weapon
공상 과학 총은 레이건을 참조하십시오.스포츠 경기에서 사용되는 총은 레이저 권총(스포츠)을 참조하십시오.
미국-이스라엘 전술 고에너지 레이저(THEL)는 로켓과 포탄을 격추하는 데 사용됐다가 2005년 "전장에서의 부피, 고비용, 저조한 예상 결과"[1]로 취소됐다.

레이저[2] 무기는 레이저에 기초한 유도 에너지 무기이다.수십 년의 연구개발 후에도 2020년 1월 현재 레이저를 포함한 다이렉트 에너지 무기는 아직 실험 단계에 있으며, 실용적이고 고성능 군사 [3][4]무기로 배치될지 또는 언제 배치될지는 두고 볼 일이다.대기 중의 열적 개화는 여전히 대부분 해결되지 않은 큰 문제이며 안개, 연기, 먼지, 비, 눈, 스모그, 거품 또는 의도적으로 분산된 외설성 화학물질이 존재할 경우 악화됩니다.기본적으로, 레이저는 열적 팽창 없이 작동하기[5] 위해 깨끗한 공기 또는 진공이 필요한 광선을 생성합니다.

많은 종류의 레이저가 눈을 겨냥할 때 일시적 또는 영구적인 시력 손실을 발생시키는 능력을 통해 잠재적으로 무력화 무기로 사용될 수 있다.레이저 빛에 눈이 노출되어 발생하는 시력 장애의 정도, 특성 및 지속 시간은 레이저의 세기, 파장, 빔의 콜리메이션, 빔의 정확한 방향 및 노출 기간에 따라 달라집니다.1와트의 전력이라도 레이저가 특정 조건 하에서 즉각적이고 영구적인 시력 감퇴를 일으킬 수 있기 때문에 그러한 레이저들은 치명적이지는 않지만 무력화시킬 수 있는 무기들이 될 수 있다.레이저에 의한 실명이 나타내는 극단적인 핸디캡은 레이저를 비살상 무기로 사용하는 것조차 도덕적으로 논란이 되게 하고 영구 실명을 야기하도록 설계된 무기는 블라인딩 레이저 무기 프로토콜에 의해 금지되었다.

일시적인 실명을 일으키기 위해 고안된 무기들은 군이나 때로는 법 집행 기관에 의해 사용된다.조종사들이 비행 중 레이저에 노출되는 사건은 항공 당국이 그러한 [6]위험에 대처하기 위해 특별한 절차를 시행하도록 자극했다.전투에서 표적을 직접 파괴하거나 파괴할 수 있는 레이저 무기는 아직 실험 단계에 있다.레이저 무기의 일반적인 개념은 일련의 짧은 빛으로 목표물을 타격하는 것이다.이러한 종류의 고출력 레이저 빔을 투사하는 데 필요한 전력은 현재 모바일 전력 기술의 한계를 초과하므로 화학적으로 구동되는 가스 다이내믹 레이저를 선호합니다.실험 시스템의 예로는 현재 단종된 MIRACL과 Tactical High Energy Laser가 있습니다.미 해군은 소형 UAV, 로켓 추진 수류탄, 그리고 눈에 보이는 모터보트나 [7][8]헬리콥터 엔진과 같은 목표물에 대해 매우 짧은 사거리(1마일), 30kW 레이저 무기 시스템 또는 LaWS를 시험했다.그것은 "접착 레이저 6개가 함께 묶인 것"으로 정의되었다.60kW 시스템인 헬리오스는 2020년 [9]현재 구축함급으로 개발 중이다.

개요

레이저 기반의 유도 에너지 무기가 개발되고 있는데, 보잉 747의 내부에 제작된 보잉의 공중 레이저와 같은 것이다.YAL-1로 명명된 이 미사일은 부스트 [10]단계에서 단거리 및 중거리 탄도미사일을 살상하기 위한 것이었다.

방어 무기로 레이저를 직접 사용한 또 다른 예는 전략 방위 구상(SDI, "스타워즈"라는 별명)과 그 후속 프로그램을 위해 연구되었다.이 프로젝트는 다가오는 대륙간탄도미사일(ICBM)을 파괴하기 위해 지상 또는 우주 기반의 레이저 시스템을 사용할 것이다.이러한 시스템의 사용 및 조준에 관한 현실적인 문제는 많았다. 특히 발사 직후의 상승 단계인 가장 적절한 순간에 ICBM을 파괴하는 문제가 있었다.여기에는 레이저를 대기를 통해 먼 거리에 배치하는 작업이 포함됩니다. 이는 광학 산란과 굴절 때문에 레이저 빔이 휘고 왜곡되어 조준이 복잡해지고 효율이 떨어집니다.

SDI 프로젝트의 또 다른 아이디어는 핵펌프식 X선 레이저였다.이것은 본질적으로 궤도를 도는 원자 폭탄이었고, 유리 막대 형태의 레이저 매체로 둘러싸여 있었다; 폭탄이 폭발했을 때, 막대들은 고에너지 감마선 광자로 폭격되어 막대들을 구성하는 원자에서 자발적이고 자극적인 X선 광자의 방출을 야기할 것이다.이는 X선 광자의 광학 증폭으로 이어져 대기 왜곡의 영향을 최소화하고 비행 중 ICBM을 파괴할 수 있는 X선 레이저 빔을 생성하게 된다.X선 레이저는, 기동시에 자폭하는, 엄밀히 말하면 원샷 장치입니다.이 개념의 일부 초기 시험은 지하 핵실험으로 수행되었지만 결과는 고무적이지 않았다.이러한 미사일 방어 방식에 대한 연구는 SDI 프로그램이 취소된 후 중단되었다.

일렉트로레이저

주요 기사:일렉트로레이저

일렉트로레이저는 먼저 목표 경로를 이온화한 후 이온화된 플라즈마의 전도 트랙을 따라 번개처럼 전류를 흘립니다.그것은 전기 충격기 또는 전기 충격기의 거대한 고에너지 장거리 버전으로 기능합니다.

펄스 에너지 발사체

주요 기사:펄스 에너지 발사체

펄스 에너지 발사체 또는 PEP 시스템은 적외선 레이저 펄스를 방출하여 타깃에서 빠르게 확장되는 플라즈마를 생성합니다.그 결과 발생하는 소리, 충격, 전자파는 대상을 기절시키고 통증과 일시적인 마비를 일으킨다.이 무기는 현재 개발 중이며 군중을 통제하기 위한 비살상 무기로 사용되지만 치명적인 무기로도 사용될 수 있다.

데즐러

디즐러는 강력한 유도 방사선으로 표적을 일시적으로 실명하거나 방향을 흐트러뜨리기 위한 유도 에너지 무기이다.대상은 센서 또는 인간의 시각을 포함할 수 있습니다.눈부시는 눈에 장기적인 손상을 주지 않는 다양한 전자 센서에 적외선 또는 보이지 않는 빛을, 사람에 대해서는 가시광선을 방출합니다.방사체는 보통 레이저로, 레이저 광택이라고 불리는 것을 만듭니다.현대 시스템의 대부분은 사람이 휴대할 수 있으며, 전자기 스펙트럼의 빨간색(레이저 다이오드) 또는 녹색(다이오드 펌핑 솔리드 스테이트 레이저, DPSS) 영역에서 작동합니다.

처음에는 군사용으로 개발되었지만, 비군사용 제품은 법 집행과 [11][12]보안에 사용될 수 있게 되었다.

PHASR 라이플

인력 정지 및 자극 반응 소총(PHASR)은 미국 [13]국방부 공군 연구소의 Directed Energy Directorate가 개발한 비살상 레이저 눈부신 시제품이다.그것의 목적은 일시적으로 표적의 방향을 잃고 눈을 멀게 하는 것이다.블라인딩 레이저 무기는 과거에도 시험되었지만, 미국이 2009년 [14]1월 21일 서명한 1995년 유엔 레이저 무기 협정에 따라 금지되었다.저강도 레이저인 PHASR 소총은 일시적으로만 사용할 수 있으므로 이 규정에 따라 금지되지 않습니다.그것은 또한 2파장 [15]레이저를 사용한다.PHASR은 뉴멕시코에 있는 공군 연구실 디렉티드 에너지 국의 일부인 커틀랜드 공군 기지에서 테스트되었다.

  • ZM-87
  • PY132A는 중국산 안티드론 [16]디즐러입니다.
  • 소련제 레이저 권총은 우주비행사들을 위해 고안된 원형 무기였다.
  • ODIN(Optical Dazzing Interdictor, Navy)은 2019년 알레이 버크급 [17]구축함에 실전 시험될 미국의 레이저다.

예

다음 항목도 참조하십시오.일렉트로레이저 » 일렉트로레이저 예시

레이저 무기 개발에 있어 서방 업계를 선도하는 기업은 보잉, 노스롭 그루먼, 록히드 마틴, 네덜란드 응용과학연구기구, 라인메탈 및 MBDA입니다.[18][19][20][21][22]

리스트:

  • 엑스칼리버 프로젝트는 탄도 미사일 [23]방어용 유도 에너지 무기로서 핵 펌핑 X선 레이저를 개발하기 위한 미국 정부의 핵무기 연구 프로그램이었다.취소되었습니다.
  • 1984년, 소련 전략 미사일 부대의 사관학교는 우주 비행사들이 우주에서 사용할 수 있는 최초의 휴대용 레이저 무기를 개발했다.더 이상 사용되지 않습니다.
  • 1K17 Szhatie:실험적인 소련의 자주식 레이저 무기입니다.실험 단계를 넘어본 적이 없습니다.
  • 1987년, 소련의 레이저 무기인 17F19가DM Polyus/Skif-DM, 전개 중에 실패했습니다.
  • 소련의 테라-3 레이저 시설은 강력한 위성 무기 프로토타입으로 널리 알려져 있었지만, 냉전이 끝난 후 이곳은 위성 추적 능력이 제한적인 시험장으로 밝혀졌다.그 장소는 버려졌고 현재 부분적으로 분해되었다.
  • 1991년, 미 육군 미사일 사령부의 과학자들은 스펙트럼의 [24]황색-주황색-빨간색 부분에서 좁은 선폭을 방출하는 견고화된 조정 가능 레이저를 개발하여 현장에서 시험했다.실험 단계를 넘어본 적이 없습니다.
보잉 YAL-1레이저 시스템은 항공기 노즈에 부착된 포탑에 장착되었습니다.
  • 2000년대 내내 미 공군은 개량된 보잉 747에 장착된 공중 CO2 가스 레이저 또는 COIL 화학 레이저인 보잉 YAL-1, 즉 ATL을 개발했다.그것은 적의 영토에서 날아오는 탄도 미사일을 격추하기 위해 사용되었습니다.2009년 3월, Northrop Grumman은 레돈도 비치의 기술자들이 비행기를 파괴할 수 있을 만큼 강력한 100킬로와트 빔을 생산할 수 있는 전기 동력 고체 레이저를 성공적으로 제작하고 테스트했다고 주장했다.미 육군의 합동 고출력 고체 레이저 프로그램의 관리자인 브라이언 스트릭랜드에 따르면, 전기 구동식 레이저는 화학 [25]레이저보다 보조 장비를 위한 공간이 훨씬 덜 필요하기 때문에 항공기, 선박 또는 다른 차량에 장착될 수 있다.그러나 모바일 애플리케이션에서 그러한 큰 전력의 원천은 여전히 불분명했다.결국,[26][27][28] 이 프로젝트는 불가능하다고 판단되어 [29]2011년 12월에 취소되었고, 보잉 YAL-1 시제품은 저장되고 결국 [30][31]해체되었다.
  • Precision Air Stopping Directed Energy Weapon (2008년).취소되었습니다.
  • 2010년 7월 19일, 레이저 근접 무기 시스템으로 묘사된 대공 레이저가 판버러 에어쇼에서 [32]공개되었다.실험적인.
  • 제우스-HLONS(HMWV 레이저 무기 중화 시스템)는 전장에서 사용되는 최초의 레이저이자 최초의 에너지 무기입니다.그것은 기뢰와 불발탄을 중화시키는 데 사용된다.틈새 어플리케이션
  • 고에너지 액체 레이저 영역 방어 시스템(HELADS).상태를 알 수 없습니다.
  • 미드레인지 어드밴스트 케미컬 레이저(MIRACL)는 미 해군의 실험용 플루오르화 중수소 레이저로 1997년 공군 위성을 상대로 실험됐다.취소되었습니다.
  • 2011년, 미 해군은 [33][34]군함에서 사용하는 레이저인 해상 레이저 시연기를 시험하기 시작했다.상태를 알 수 없습니다.
  • 인체 정지 및 자극 반응(PHaSR)은 미[35] 공군이 개발한 비살상 휴대용 무기이다. 그것의 목적은 목표물을 "깜짝거리거나 기절시키는 것"이다.그것은 공군의 다이렉트 에너지 이사회에 의해 개발되었다.상태를 알 수 없습니다.
  • 전술고에너지레이저(THEL)는 이스라엘과 미국이 공동 연구 프로젝트에서 개발한 무기화된 플루오르화 중수소 레이저로 항공기와 미사일을 격추하기 위해 고안됐다.'국가 미사일 방어'를 참조하십시오.모든 중·고에너지 레이저 무기의 특징적인 문제인 "전장에서의 부피, 고비용, 저조한 예상 결과"[1]의 결과로 2005년에 단종되었다.
Beriev A-60은 여전히 소콜 에셀론 레이저를 대위성 무기로 실험하고 있다.

이러한 프로젝트의 대부분은 취소되거나 중단되거나 프로토타입 또는 실험 단계를 거친 적이 없으며, 눈부신, 눈부신, 눈부신, 지뢰 제거 또는 보호되지 않은 작은 목표물에 대한 근접 방어와 같은 틈새 애플리케이션에만 사용됩니다.효과적이고 고성능 레이저 무기는 현재 기술이나 가까운 미래 [4][3][75]기술로는 달성하기 어려울 것으로 보인다.

문제

다음 항목도 참조하십시오.서멀 블루밍

레이저 빔은 입방 센티미터 당 약 1 메가줄의 에너지 밀도로 대기 중에 플라즈마 파괴를 일으키기 시작합니다."블루밍"이라고 불리는 이 효과는 레이저가 초점을 흐트러지게 하고 에너지를 주변 공기로 분산시킵니다.공기 중에 안개, 연기, 먼지, 비, 눈, 스모그 또는 거품이 있다면 개화는 더 심해질 수 있다.

이러한 영향을 줄일 수 있는 기술은 다음과 같습니다.

  • 빔을 타깃에 전력을 집중시키는 커브드 미러에 분산하여 에너지 밀도를 너무 낮게 유지하여 꽃이 피지 않도록 합니다.이를 위해서는 서치라이트처럼 장착된 매우 정밀하고 부서지기 쉬운 대형 거울이 필요합니다. 따라서 레이저를 조준하기 위해 거울을 죽이기 위한 부피가 큰 기계가 필요합니다.
  • 단계별 어레이 사용.일반적인 레이저 파장의 경우, 이 방법에는 수십억 마이크로미터 크기의 안테나가 필요합니다.카본 나노튜브가 제안되었지만, 현재 이를 구현할 수 있는 알려진 방법은 없습니다.단계별 어레이는 이론적으로 위상공역 증폭을 수행할 수도 있습니다(아래 참조).단계별 배열은 거울이나 렌즈가 필요하지 않으므로 평평하게 만들 수 있으며, 따라서 표적이 [76]단계별 배열의 표면에 대해 극단적인 각도에 있는 경우 범위가 제한될 수 있습니다.
  • 위상 공역 레이저 시스템을 사용합니다.이 방법은 대상을 비추는 "파인더" 또는 "가이드" 레이저를 사용합니다.표적에 있는 거울과 같은("스펙트럼") 점은 무기의 1차 증폭기에 의해 감지되는 빛을 반사합니다.그런 다음 무기는 반전파를 증폭시켜 정역 피드백 루프로 대상을 파괴하고, 정역 영역이 증발할 때 충격파로 대상을 파괴합니다.이는 타깃으로부터의 파동이 블루밍을 통과하기 때문에 블루밍을 회피하고, 따라서 가장 전도성이 높은 광로를 표시하기 때문에 블루밍으로 인한 왜곡을 자동으로 보정합니다.이 방법을 사용하는 실험 시스템은 보통 특수 화학물질을 사용하여 "상복합 거울"을 형성합니다.그러나 대부분의 시스템에서 미러는 무기 사용 시 전력 수준에서 극적으로 과열됩니다.
  • 꽃이 피기 전에 끝나는 매우 짧은 펄스를 사용하는 것은 간섭을 일으키지만, 이것은 무기화되거나 쉽게 무기화할 수 있는 [a]형태로 존재하지 않는 펄스에 대량의 에너지를 집중시키기 위해 매우 강력한 레이저를 필요로 한다.
  • 단일 타깃에 비교적 낮은 전력의 여러 레이저를 집중시킵니다.시스템의 총전력이 증가함에 따라 부피가 커집니다.

대책

기본적으로, 레이저는 어떤 불투명한 매체에 의해 지연 또는 정지되고 다른 종류의 빛과 마찬가지로 반투명하거나 완전히 투명한 매체에 의해 교란되는 광선을 생성합니다.단순하고 고밀도 연막은 레이저 빔을 차단할 수 있고 종종 차단할 수 있습니다.적외선 또는 멀티 스펙트럼[77] 연막 또는 발전기도 적외선 레이저 빔을 방해하거나 차단합니다.불투명한 케이스, 카울링, 차체, 동체, 선체, 벽, 실드 또는 갑옷은 레이저 무기의 "첫 번째 충격"을 흡수하기 때문에 빔이 관통할 수 있도록 지속되어야 합니다.

중국 인민해방군은 미군 레이저로 발사되는 빔을 비껴갈 수 있는 특수 코팅 개발에 투자했다.레이저광은 재료의 물리적 및 화학적 특성을 조작하여 편향, 반사 또는 흡수할 수 있습니다.인공 코팅은 특정 유형의 레이저에 대항할 수 있지만 다른 유형의 레이저가 코팅의 흡수 스펙트럼과 일치하여 손상된 양의 에너지를 전달할 수 있습니다.코팅은 저비용 금속, 희토류, 탄소 섬유, 은 및 다이아몬드를 포함한 여러 가지 다른 물질로 구성되어 있으며, 이러한 물질들은 미세한 광택을 내기 위해 가공되고 특정 레이저 무기에 대해 맞춤 제작되었습니다.중국이 레이저 방어를 개발하는 것은 레이저 방어를 경쟁하는 레이저 [78]무기를 만드는 것보다 훨씬 저렴하기 때문이다.

유전체 거울, 저렴한 애블러 코팅, 열수송 지연, 옵셔런트 등도 [79]대책으로 연구되고 있다.적지 않은 운영 상황에서는 급회전(열량을 분산시켜 정면을 엄밀하게 체결하지 않는 한 고정된 목표 지점을 허용하지 않음), 가속도를 높이거나(거리를 늘리고 각도를 빠르게 변경함), 터미널 공격 단계에서의 민첩한 조작(햄프)과 같은 단순하고 수동적인 대응책도 마찬가지입니다.취약점을 목표로 하는 능력, 제로레이그에 가까운 지속적인 재추적 또는 추적을 강제하며 약간의 냉각을 허용함)은 비방사성 펄스 고에너지 [80]레이저 무기를 물리치거나 물리치는 데 도움이 될 수 있습니다.

대중문화에서

주요 기사:공상과학소설에 등장하는 무기

아서 C. 클라크는 1955년 소설 '지구광'에서 입자 빔 무기를 구상했는데,[81] 이 무기는 에너지가 물질의 고속 빔에 의해 전달될 것이다.1960년 레이저가 발명된 후, 그것은 잠시 동안 공상과학 [82]소설 작가들이 선택하는 죽음의 광선이 되었다.1960년대 후반과 1970년대까지, 무기로서의 레이저의 한계가 명백해지면서, 레이건은 장치의 파괴 능력을 더 잘 반영하는 이름을 가진 유사한 무기로 대체되기 시작했다. 스타 워즈의 블라스터나 스타 트렉의 페이저처럼, 원래 레이저였다: 진 로드든에 따르면.Rry는 제작진이 레이저 기술을 사용하는 것이 미래에 레이저가 무엇을 할 수 있고 무엇을 할 수 없는지를 사람들이 이해하게 되면서 문제를 일으킬 것이라는 것을 깨달았다고 주장했다. 이것은 레이저가 보다 원시적인 무기 스타일로 알려지게 하면서 화면상의 페이저로 옮겨가는 결과를 낳았다.)

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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