نظام دفاع منطقة ليزر سائل عالي الطاقة

نظام الدفاع الجوي بالليزر السائل عالي الطاقة ( HELLADS) هو نظام مضاد للصواريخ والقذائف المدفعية قيد التطوير، يستخدم ليزرًا  قويًا (150 كيلوواط) لإسقاط الصواريخ والقذائف المدفعية وقذائف الهاون . سيتم عرض النظام مبدئيًا من خلال منشأة أرضية ثابتة، ولكن لكي يتم دمجه لاحقًا على متن طائرة، سيتطلب التصميم النهائي وزنًا أقصى يبلغ 750 كيلوغرامًا (1650 رطلًا) وحجمًا أقصى يبلغ مترين مكعبين (70.6 قدمًا مكعبة ⁾ .   

يتم تمويل عملية التطوير من قبل وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية (DARPA).

تستطيع الليزرات السائلة المزودة بأنظمة تبريد ضخمة إطلاق أشعة متواصلة، بينما تتميز أشعة ليزر الحالة الصلبة بكثافة أعلى، ولكنها عادةً ما تُطلق على شكل نبضات لتجنب ارتفاع درجة حرارتها. (طالما استُوفيت متطلبات نقل الحرارة، يمكن لليزر الحالة الصلبة العمل بشكل متواصل). في الماضي، كان كلا النوعين من الليزر ضخمين للغاية بسبب حاجتهما إلى أنظمة التبريد الهائلة هذه. وكانت الطائرات الوحيدة التي يمكن تركيبها فيها بحجم الطائرات النفاثة العملاقة.

تزايدت الحاجة إلى مثل هذا النظام خلال حرب لبنان عام 2006. وقد شاركت إسرائيل في أعمال مماثلة سابقًا بتمويلها مشروع الليزر التكتيكي المتنقل عالي الطاقة (MTHEL). تم اختبار هذا النظام في 24 أغسطس/آب 2004، وثبتت فعاليته في تحييد تهديدات قذائف الهاون في سيناريو واقعي. مع ذلك، أُجري هذا الاختبار باستخدام  صواريخ قصيرة المدى، يبلغ مداها 20 كيلومترًا.

خلال السنوات الأولى من البرنامج، كانت شعبة الفوتونيات في شركة جنرال أتوميكس هي المقاول الرئيسي. جمع التصميم بين كثافة الطاقة العالية لليزر الحالة الصلبة والإدارة الحرارية لليزر السائل . وقد أظهر النموذج الأولي، الذي أُطلق عليه اسم "سلاح الليزر عالي الطاقة"، قدرة إطلاق شعاع معتدل بقوة كيلوواط واحد. وفي المرحلة الثالثة من البرنامج عام 2007، تم إثبات  قدرة 15 كيلوواط في بيئة مختبرية، وفي نهاية عام 2008، وبموجب عرض جنرال أتوميكس، تم اختيار شركة لوكهيد مارتن كمُكامل لنظام السلاح.

في سبتمبر 2007، تعاقدت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) مع شركة تكسترون سيستمز لتزويدها بوحدة ليزر بديلة باستخدام تقنية "ThinZag" الخاصة بها، وهي تقنية سيراميكية صلبة. وعلى عكس شراكة GA/Lockheed، ستتولى تكسترون أيضًا وظيفة تكامل النظام لجهازها. وقد خططت DARPA لإجراء منافسة بين الشركتين المتنافستين في عام 2009 لتحديد الشركة التي ستحصل على التمويل لمواصلة البرنامج إلى مراحل لاحقة.

سيُنتج الإصدار الأقوى شعاعًا بقوة 150 كيلوواط قادرًا على إسقاط صواريخ ذات وزن وحجم مناسبين للتركيب على طائرات مقاتلة أو مركبات هامفي . في منتصف عام 2008، نقلت مجلة "جينز إنترناشونال ديفنس ريفيو" عن الجيش الأمريكي أن البرنامج يسير وفق الجدول الزمني المحدد لاجتياز هذا الاختبار الميداني. وكان من المقرر إطلاق المرحلة الرابعة من البرنامج، والتي تتضمن اختبارًا خارجيًا لليزر ذي قوة سلاح ضد أهداف تكتيكية، في عام 2010.

كان من المتوقع أن يكون النموذج الأولي متاحًا بحلول نهاية عام 2012. وخططت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) لاستخدام النماذج الأولية المكتملة ضد أهداف في ميدان وايت ساندز للصواريخ في أوائل عام 2013. وشمل ذلك اختبارات أرضية ضد الصواريخ وقذائف الهاون والصواريخ أرض-جو. ^{[ 1 ]}

خططت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) أن تقوم شركة جنرال أتوميكس بإنتاج نظام HELLADS ثانٍ في يناير 2013 لاستخدامه من قبل مكتب البحوث البحرية لاختباره على أهداف "ذات صلة بالسفن السطحية". وقد تم تخصيص النموذج الأول لاستخدام القوات الجوية، ولا يمكن توفيره للبحرية. وكان من المقرر الانتهاء من تصنيع النظام في عام 2012، مع استكمال تكامل أنظمة الطاقة والإدارة الحرارية والتحكم في الشعاع والقيادة والسيطرة الفرعية خلال عام 2013. ويهدف النظام إلى تحقيق وزن قدره 5 كيلوغرامات (11 رطلاً) لكل كيلوواط من الطاقة. وتخطط كلتا الجهتين لإجراء عروض توضيحية في عام 2014. ^{[ 2 ]}  

كشفت شركة جنرال أتوميكس في أبريل 2015 عن نجاح اختبارات قياس جودة وقوة شعاع ليزرها عالي الطاقة من الجيل الثالث (HEL). يتميز هذا الليزر بتحسينات عديدة تُعزز جودة الشعاع، وتزيد من كفاءة التحويل من الطاقة الكهربائية إلى الطاقة الضوئية، وتُقلل من حجمه ووزنه؛ إذ يبلغ حجمه 1.3 × 0.4 × 0.5 متر فقط ، ويعمل ببطارية ليثيوم أيون صغيرة الحجم لإثبات إمكانية نشره على المنصات التكتيكية. وقد حافظت جودة الشعاع على ثباتها طوال فترة العرض التي استمرت 30 ثانية، مما يُثبت إمكانية الحفاظ على جودة شعاع الليزر المُضخّم كهربائيًا عند قدرة تتجاوز 50 كيلوواط. وتخطط جنرال أتوميكس لنشر وحدة الليزر على طائرتها المسيّرة "أفينجر" بحلول عام 2018. [ ^{3 ] وقد} أدى إثبات كفاءة طاقة الليزر وجودة شعاعه إلى إنهاء مرحلة التطوير المختبري للبرنامج، وحصوله على الموافقة لإجراء التجارب الميدانية. ستقيّم الاختبارات الميدانية الأرضية آثارها ضد الصواريخ وقذائف الهاون والمركبات والصواريخ أرض-جو البديلة . ^{[ 4 ]}     

كان من المقرر اختبار نظام HELLADS خلال صيف 2015 في وايت ساندز. كما اقترحت شركة جنرال أتوميكس نظامها الليزري عالي الطاقة من الجيل الثالث (Gen 3 HEL) على البحرية الأمريكية بعد طلب من مكتب البحوث البحرية (ONR) لسلاح ليزري بقدرة 150 كيلوواط مناسب للتركيب على مدمرات فئة أرلي بيرك ، على أن يُختبر في عام 2018. وقد عرضت الشركة الليزر كوحدة سلاح ليزري تكتيكي تتضمن بطاريات ليثيوم أيون عالية الكثافة، ونظام تبريد سائل، ووحدة ليزر واحدة أو أكثر، وبصريات لتنقية الشعاع وتثبيته قبل دخوله إلى تلسكوب موجه الشعاع؛ وتنتج الوحدة الواحدة شعاعًا بقدرة 75 كيلوواط، ويمكن دمج الوحدات لإنشاء أشعة تتراوح قدرتها بين 150 و300 كيلوواط دون الحاجة إلى دمج الأشعة كما هو الحال في ليزرات الألياف منخفضة الطاقة. وتخطط جنرال أتوميكس أيضًا لعرض نظام الجيل الثالث (Gen 3) على الجيش الأمريكي لاستخدامه في نموذج العرض المتنقل لليزر عالي الطاقة (HEL-MD) عندما ترتفع مستويات طاقته إلى 120 كيلوواط في أوائل العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين. ^{[ 5 ]}

• ليزر محمول جوا
• ليزر تكتيكي متطور
• ليزر تكتيكي عالي الطاقة

ملحوظات