🇨🇳🇺🇸 Hintergrund zur Entwicklung der Hochenergie-Waffen (1/3)

Das neue Kühlsystem nutze fortschrittliche Strukturen und einen optimierten Gasfluss, um die Wärme aus dem Inneren der Laserwaffe abzuführen und gleichzeitig Turbulenzen und Vibrationen zu minimieren und die Sauberkeit der Spiegel zu verbessern.

💬 "Seit der Erfindung des ersten Rubinlasers im Jahr 1960 sind die Menschen begeistert von der Umstellung von kinetischer Energie auf Laserenergie für die schnelle Projektion von Energie mit Lichtgeschwindigkeit und träumen davon, dass Laserstrahlen zu 'Todesstrahlen' werden, die Ziele sofort töten können [...] Leider sind inzwischen 60 Jahre vergangen, und obwohl verschiedene Arten von Lasern entwickelt wurden, ist die Anwendung von Hochenergie-Lasersystemen nicht erfolgreich gewesen. [...] Es hat das Potenzial, die Zukunft von Gefechten erheblich zu verändern, indem es die Einsatzzeiten verlängert, die Reichweite und den Schaden erhöht und die Logistik und die Kosten reduziert", so die Forscher.

Zu den bekanntesten Projekten in den Vereinigten Staaten gehören der Navy Advanced Chemical Laser (NACL), der Deuteriumfluorid als Laserquelle verwendet, der Middle Infrared Advanced Chemical Laser (MIRACL), der fortschrittliche chemische Laser im mittleren Infrarotbereich einsetzt, der Tactical High Energy Laser (THEL), der Space-Based Laser (SBL), der Fluorwasserstoff als Laserquelle verwendet, und der Airborne Laser (ABL), der chemische Sauerstoff-Jod-Laser einsetzt. Sie alle wurden in Testfeldern demonstriert, wobei MIRACL Überschallraketen abgeschossen hat, THEL 48 Flugziele und ABL erfolgreich Flüssigtreibstoffraketen abgefangen hat, so Yuans Team.

Die Projekte wurden jedoch alle abgebrochen, wobei der Öffentlichkeit als Grund die Größe und das Gewicht der Laser genannt wurden. "Der wahre Grund für die Einstellung dieser Projekte war, dass ihre Zerstörungskraft nicht den Erwartungen entsprach", so die Wissenschaftler. Die maximale effektive Reichweite dieser Waffen betrug nur wenige Kilometer. Um die Zerstörungskraft eines Strahls zu verbessern, sind laut Yuans Team "längere kontinuierliche Betriebszeiten erforderlich".

Innerhalb der Laserwaffe wird ein hochenergetischer Strahl durch einen Prozess namens stimulierte Emission erzeugt. Dabei werden Atome oder Moleküle in einem Verstärkungsmedium, z. B. einem Kristall oder Gas, zu einem höheren Energiezustand angeregt. Wenn diese angeregten Atome oder Moleküle in ihren Grundzustand zurückkehren, emittieren sie Photonen, die dann durch einen Prozess der optischen Rückkopplung verstärkt werden, um einen hochenergetischen Laserstrahl zu erzeugen.

Das Strahlsteuerungssystem ist für die Lenkung und Kontrolle des Laserstrahls verantwortlich, in der Regel durch den Einsatz von Spiegeln und Linsen. Dieses System muss hochpräzise und stabil sein, da schon kleine Abweichungen oder Vibrationen dazu führen können, dass der Strahl seinen vorgesehenen Kurs verfehlt. Wenn der Laserstrahl jedoch die Luft durchquert, erwärmt er das Gas in seinem Weg, wodurch es sich ausdehnt und eine turbulente Strömung entsteht.

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🇨🇳 Hintergrund zur Entwicklung der Hochenergie-Waffen (2/3)

Diese Turbulenzen können dazu führen, dass der Strahl gestreut und verzerrt wird, was seine Wirksamkeit und Genauigkeit verringert. Außerdem kann das erhitzte Gas dazu führen, dass die Spiegel und Linsen im System verschmutzt werden, was zu einem Leistungsabfall und einer verkürzten Lebensdauer führt. In einigen Fällen können größere Schadstoffpartikel, die sich auf den Spiegeln festbrennen, sogar dazu führen, dass diese Risse bekommen oder beschädigt werden, was die Durchführbarkeit und Zuverlässigkeit der Hochenergielaserwaffen stark beeinträchtigt, so die Forscher.

Yuans Team hat einen internen Strahlengangkonditionierer entwickelt - ein System, das Gas durch die Waffe bläst, um Abwärme abzuführen und die Gasreinheit zu verbessern. Es ist kompakt und effizient konzipiert, wobei der Schwerpunkt auf der Optimierung des Gasflusses und der Minimierung von Größe und Gewicht liegt. Es besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten, darunter eine Luftquelle, ein Wärmetauscher, ein System zur Steuerung des Gasflusses und ein Gaseinblas-/Absaugsystem. Die Luftquelle versorgt das System mit sauberer, trockener Luft, die dann durch den Wärmetauscher geleitet wird, um sie auf die gewünschte Temperatur abzukühlen.

Das Gasflusssteuerungssystem regelt den Gasfluss und stellt sicher, dass das Gas mit der richtigen Temperatur und Verweilzeit zugeführt wird, um quasistatische kleine Aberrationen zu erreichen. Das Gasinjektions-/Absaugsystem ist für die Injektion des Gases in den internen Strahlengang des Lasersystems und für die Entfernung des Gases nach dessen Durchgang verantwortlich. Yuans Team musste beim Bau und Betrieb des internen Strahlengangkonditionierers eine Reihe von technischen und praktischen Aspekten beachten. Eine der größten Herausforderungen bestand darin, sicherzustellen, dass der Gasfluss die gewünschte Kühl- und Reinigungswirkung erzielt. Dies erforderte eine sorgfältige Konstruktion und Prüfung des Gasflusssteuerungssystems sowie des Einspritz-/Absaugsystems, das das Gas in den internen Strahlengang leitet.

Eine weitere Herausforderung bestand darin, das System so kompakt und effizient zu gestalten, dass es für den Einsatz in der Praxis geeignet ist. Es waren innovative Konstruktionen erforderlich, wie z. B. fortschrittliche pneumatische Strukturen, die Optimierung der Strömung in jedem Pfad, die Integration von Injektor und Absaugung in den Strahlbereich und vereinfachte Rohrleitungen. Das Kühlsystem kann neue Probleme wie Turbulenzen und Vibrationen mit sich bringen, die die Strahlqualität beeinträchtigen können, wenn es nicht richtig konstruiert ist, so die Forscher. So kann beispielsweise das Einblasen von Gas in den internen Strahlengang Turbulenzen und Vibrationen verursachen, die die Stabilität und Qualität des Laserstrahls beeinträchtigen können.

Yuans Team führte umfangreiche Tests der Technologie durch, um sicherzustellen, dass sie den vom Militär geforderten Leistungsspezifikationen entspricht. Das Gerät wurde bereits in einer Reihe von in der Entwicklung befindlichen Laserwaffen eingesetzt."Bislang wurde über viele fortschrittliche Entwürfe und Forschungsfortschritte im Bereich des dynamischen Wärmemanagements von Luftgebläsen in China noch nicht berichtet. Dies ist das erste Mal, dass einige der Entwürfe und Testergebnisse an die Öffentlichkeit gelangen", so die Wissenschaftler.

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🇨🇳🇺🇸🇩🇪🇷🇺 Hintergrund zur Entwicklung der Hochenergie-Waffen (3/3)

China hat Hochenergielaserwaffen entwickelt, um Ziele wie Drohnen, Raketen und Flugzeuge zu zerstören oder außer Gefecht zu setzen. Diese Waffen haben den Vorteil, dass sie Ziele mit Lichtgeschwindigkeit angreifen können, was sie gegen sich schnell bewegende Ziele sehr effektiv macht. Sie haben auch das Potenzial, kostengünstiger zu sein als herkömmliche raketengestützte Systeme, da sie keine teure Munition benötigen und schnell wieder aufgeladen werden können.

Einigen Militärwissenschaftlern zufolge plant China bei Bedarf auch den Einsatz von Laserwaffen gegen Satelliten wie Starlink von SpaceX. Diese Waffen können die gegnerischen Kommunikations-, Navigations- und Überwachungsfähigkeiten stören und könnten eingesetzt werden, um in weltraumgestützten Konflikten einen strategischen Vorteil zu erlangen.

China ist aber nicht der einzige Staat der solche Waffen entwickelt oder bereits nutzt. Grundsätzlich gibt es zwei Einsatzgebiete: Punktuelle Erzeugung von Hitze zur Zerstörung von Drohnen oder Raketen und Überlastung von Sensoren der Satelliten indem man sie blendet. Nennenswerte Entwicklungen kommen auch aus USA, Deutschland und Russland. Letzter Staat setzt mit Peresvet auch welche im Ukraine-Krieg ein, mit fragwürdigen Erfolgen.

Der Hochenergie-Lasereffektor der MBDA Deutschland kann zum Schutz von Flugzeugen, Schiffen oder Soldaten und deren Infrastruktur gegen vielfältige feindliche Bedrohungen eingesetzt werden. Durch die Verwendung spezieller Spiegeloptiken ist eine sehr hohe Laserleistung von mehr als 100kW möglich, wobei das System für unterschiedliche Laserquellen ausgelegt ist. Dieses zukunftssichere Prinzip ermöglicht weit höhere Laserleistungen als Stand heute verfügbar sind. Die High Performance Bilderverarbeitung ermöglicht ein hochpräzises Trackingsystem und somit höchstgenau Schüsse ins Ziel.

Der Effektor verfügt über ein hochdynamisches Richtsystem mit Überschlagsfähigkeit und einen n-mal-360-Schwenkbereich, der sowohl die Abwehr von Schwarmangriffen (z.B. durch Drohnen) als auch einen schnellen Zielwechsel bei mehreren Zielen aus unterschiedlichen Richtungen ermöglicht. Dank seines 20-Fuß-Standardcontainers ist der Lasereffektor einfach und schnell verlegbar.

Außerdem ist der Hochenergie-Laser an bestehende und zukünftige Systeme anbindbar und eine Verwendung im Verbund mit anderen Waffensystemen nicht ausgeschlossen. Auch die Anbindung an das TLVS-Führungssystem ist möglich. Da Lagerung und Transport von Munition bei Lasersystemen entfällt, können die Einsatz- und Logistikkosten gegenüber herkömmlichen Systemen deutlich reduziert werden. Außerdem werden unbeabsichtigte Schäden durch z.B. splitternde Munition vermieden und die Kosten pro Schuss sind minimal.

Abschließend noch eine Video-Empfehlung zum Thema Anti-Satelliten-Krieg: https://www.youtube.com/watch?v=-xl0C6K2Nug

#China #Russland #USA #Deutschland
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🇺🇦🇫🇷🇷🇺 Der ehemalige französische Präsident Nicolas Sarkozy:

"Die Krim ist historisch gesehen ein russisches Territorium, ihre Bewohner betrachten sich als Russen. Über seine Rückkehr in die Ukraine zu sprechen, ist eine Illusion."

#Ukraine #Frankreich #Russland
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