航空機を撃墜できる「船舶搭載用レーザー」、米軍で試験開始 76
ストーリー by reo
人には向けないでください 部門より
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ある Anonymous Coward 曰く、
米海軍と米軍需メーカー Raytheon は船舶搭載用レーザーによる航空機撃墜に成功したとのこと (本家 /. 記事より) 。
撃墜実験は米海軍の試験設備にて行われたとのことで、元記事には無人航空機がレーザーによって撃ち落とされる動画が掲載されている。レーザーは固体レーザー、出力は 32 キロワットとのこと。海上は非常に湿った環境であるためレーザーの伝播性が課題とされてきたが、この武器では短距離ミサイル防衛目的として船舶に搭載できるほどに技術が完成しているという。今後は海軍の試験船舶に搭載され、更なるテストが行われるという。実践で使われるようになるのは早くても 2016 年になるとのことだ。
ちなみにレーザーは射程範囲が広いだけでなく、高い命中精度を実現できると期待されているとのこと。また、電流さえ保たれれば「実弾が尽きる」ことがない点も利点とされている。
当たり前といえば当たり前だけど (スコア:2, すばらしい洞察)
＞電流さえ保たれれば「実弾が尽きる」ことがない点も利点とされている。
逆に言えば、電力を確保できなければただの置物と化すわけですね
＃レーザー発振素子の劣化とか、放熱とかはどうなんだろ？
Re:当たり前といえば当たり前だけど (スコア:2)
発振効率なんて大して高いとは思えないので、航空機を打ち落とすエネルギーよりずっと大きな発熱を処理する必要があるでしょう。リンク先記事によると攻撃レーザーは6台で構成されているようですが、処理する熱が1/6になったとしても冷却機構はなかなか大変そう。
# 出力32kWって、もちろんパルスですよね？（まさか連続発振なんてことは…）
しかし、この手の軍事用レーザーって化学レーザーばかりと思っていましたが、これは固体レーザーなんですね。
Re:当たり前といえば当たり前だけど (スコア:4, 興味深い)
ちょうど今世紀の初め頃から「ファイバーレーザー」と「セラミックレーザー」という
新しい固体レーザー媒質が開発され，大出力レーザーの常識が変わりました．
何と言っても凄いのは発振効率の著しい向上です．出力20kW，Wall-plug efficiency
20%という，90年代からこの業界にいる人間には全く信じられないようなモノがお金
を出せば手に入ります(高いですが)．
1990年代なら10kWの固体レーザーを何かに「積む」など考えられませんでしたが，
20kWのファイバーレーザーなら本体の大きさは冷蔵庫くらい．冷却器も同じくらい
の大きさにできるので，もう少し頑張れば航空機搭載も可能です．
ただし固体レーザーにはいわゆる「熱の壁」があって，理論的限界が100kWの
あたりにあります．
それを突破できるかどうかが今後の見所．
Re:当たり前といえば当たり前だけど (スコア:2)
おー、そうなのですか。
そういえば昨日、ファイバーレーザーについての新聞記事があったのを思い出しました。もちろん軍事用ではなく工業用のレーザーの記事でしたが、大出力で高効率のファイバーレーザーの登場によって、炭酸ガスレーザーではできなかった加工が可能になる、といった内容でした。出力は4kWだったかな。
そのときは「フーン」と流し読みしたのですが、すごい時代だなあ。
Re:当たり前といえば当たり前だけど (スコア:3, 興味深い)
># 出力32kWって、もちろんパルスですよね？（まさか連続発振なんてことは…）
最初はパルスかと思ったんですが，プロジェクト（Joint High-Powered Solid State Laser）の募集要項に「出力（パルスの場合はCW換算出力）」とか書いてあったり，Northrop Grummanのページに「ダイオード励起の固体レーザー」だの「5分間の連続発振に成功」とか書いてあるあたりを見ると，恐ろしいことにCWなんじゃないかという気が．
>発振効率なんて大して高いとは思えないので
去年だかに同社が同じコンポーネントで105kW出力のレーザー実験に成功した際の電力変換効率が20%弱だとか．
#とするとレーザー100kW，廃熱400kWか……
Re:当たり前といえば当たり前だけど (スコア:2)
なんと。さすがアメリカの軍事企業といいますか、100kW連続発振の固体レーザーとか素人にはピンとこない領域ですが…。艦載向けですから（航空機向けより余裕あるとはいえ）無制限にサイズを大きくしてよいわけではないでしょうし、排熱をどう処理しているのかちょっと想像できません。（熱衝撃で媒質がパコーンと割れたりしないのかしらん）
5分の連続発振が100kWだったのかは不明ですが、仮にそうだとしたら100kW*5分=30MJのレーザーかぁ。これが5秒32kWだとしても160kJ。瞬間的にならレーザー核融合の設備のほうが大出力でしょうけど、エネルギーでは今回のレーザーのほうが大きそうですね。
Re:当たり前といえば当たり前だけど (スコア:1)
熱を船底に持っていければ、いくらでも水冷できると思うんですが、甘い考えでしょうか？
＃現代の船ってどのくらいの発電機積んでるのかしらん？
Re: (スコア:0)
ズゴックやゴッグ、ゾック等の例を見れば判りますが、
水上兵器との相性は極めていいのではないかと思われます(違
Re: (スコア:0)
「砲雷長。カートリッジが尽きましたっ。」って、あれ？
眉に唾だなあ。。ほんまかいな (スコア:2)
１．射程を伸ばすために出力光をかなり絞る必要があるから、最近の工業用レーザの様に20％台のエネルギー効率は期待できない。いいとこ10％程度じゃね？チラーに依る冷却バンバン必要ですね。
２．ＣＷよりはパルスの方が可能性は高くないかな？ビデオが本物であれば、ＣＷか高繰り返しパルスに思えるが。
３．照準は追尾式だろうけど、ターゲットまでの距離によって拡散による出力低下が大きく違うので、どうすんだろ？このビデオは本物だったとしても、ターゲットは距離一定で飛行し、照射したんだろうな。
４．レーザ自体はグルグル回せないので、レーザ本体は固定で、照射部分を動かす形になる。こんな高出力を照射するためには、照射部分も水冷が必要。
５．射程内でロックオン出来れば確実に仕留められるだろうが、結構難易度高くね？一番の問題は射程距離だろうな。
因みに切断用の工業用レーザは焦点幅がなるべく小さく、変換効率が高く、光のエネルギー分布が均一などの要求に応えているので、武器用途には使えません。距離が遠くなるほど拡散が大きくて焦点のエネルギーが急激に低くなります。
艦載用レーザー砲の流用 (スコア:1)
後に艦載用レーザーの在庫が流用されて両肩に搭載されてHBV-05-E RAIDENができると…。
関連ストーリー (スコア:1)
隠された使い方 (スコア:1)
> 海上は非常に湿った環境であるためレーザーの伝播性が課題とされてきた
ということだが、白兵戦に持ち込むことでこの問題も解決！
#単に艦船どうしの白兵戦が見たいだけだったりして・・・
Re: (スコア:0)
>#単に艦船どうしの白兵戦が見たいだけだったりして・・・
20世紀初頭までは(一般的ではありませんが)たまに見られました。
ご参考:衝角 [wikipedia.org]
大きな誤解 (スコア:1, 参考になる)
この手の大出力レーザーの射程が長いというのは大きな誤解じゃないかな。
いくら波長が揃っていてもまったく拡散しないわけではないから距離が遠くなると面積あたりの出力が大幅に下がってしまう。
産業用のフェムトレーザーなら大した出力で無くても鉄板に穴を開けることが出来るがほんの少し離しただけでもう無理。
出力が大きくなるほど光が広がるのを防ぐのは難しくなる。
そうじゃなければ、大陸間弾道弾や中距離ミサイル迎撃用に予算がついてるはず。
どんなに費用がかかっても実質配備されてる施設のほんの周辺しか守れない某迎撃ミサイルよりマシなはず。
この場合接近してくる飛翔体を大出力で蒸し焼きにしてるんじゃないかな？
本当なら、狭い範囲にごく短時間照射出来れば効率的に破壊出来るんだろうけど、数キロ離れた相手だと原理的に無理。
これだと電気代も大変だけど、次々新手が迫ってくると電源がもたないんじゃないか？
もうあります (スコア:4, 参考になる)
＞産業用のフェムトレーザーなら大した出力で無くても鉄板に穴を開けることが出来るがほんの少し離しただけでもう無理。
＞出力が大きくなるほど光が広がるのを防ぐのは難しくなる。
＞そうじゃなければ、大陸間弾道弾や中距離ミサイル迎撃用に予算がついてるはず。
はい。もう予算ついてます。
エアボーン・レーザー計画と申しまして、数百キロ先の上昇中の大陸間弾道弾のボディーにレーザーを当てて表面を弱らせて、空気抵抗で壊そうというアイデアです。
すでにAL-1という試作機 [wikipedia.org]が作られて飛んでます。
さすがに積んでるのは化学レーザーだそうです。
でもって
http://www.jiji.com/jc/zc?k=201002/2010021400100 [jiji.com]
今年の二月にはミサイル撃墜実験にも成功してたりします。
Re:大きな誤解 (スコア:2, 興味深い)
学部生時代にレーザ設備を間借りしていただけの者です。
空気中で、ビーム径が1cm程度の高強度レーザを使うと、空気が熱せられてレーザ中央部の空気が薄くなり、空気が凸レンズになってレーザを集光させてしまう現象があるみたいです。
ビーム径によってこの効果は発散・集光のどちらの側面を持つかが変わるので、微細加工レーザには発散の側面が強いかも知れませんが、兵器としてのレーザ径なら、集光効果の方が強いんじゃないでしょうか。
Re:大きな誤解 (スコア:1, 参考になる)
>距離が遠くなると面積あたりの出力が大幅に下がってしまう。
それは射出側の口径に依存しますので、ある程度でかいビーム径で照射すればターゲット部位ではそれなりに絞れます。
回折限界で行けば（実際には光学系が完全でないのでこの倍程度には広がりますが）、波長λのレーザーで口径がr、標的までの距離がLなら、おおざっぱに言って標的部分でのスポット径aは
a∼Lλ/r
となります。
今回の系では波長が1&mulm、口径は……どんなもんなんでしょうね？とりあえず10cmとしておきますが、で、10km先を狙うと、
a∼10 cm
程度になります。口径が1mなら1cm程度のスポットにまで絞り込めます。数十kWを1-10cmのスポットに絞り込めればまあ結構いけるんじゃないでしょうか。
>産業用のフェムトレーザーなら大した出力で無くても鉄板に穴を開けることが出来るがほんの少し離しただけでもう無理。
これは焦点距離を短く取っている系ですし。また、フェムト秒レーザーだと波長のばらつきが大きい（発生法由来のばらつきもありますし、このあたりから不確定性によるばらつき（パルス幅が短いと波長が定義できない）も効いてきますし）ため、単波長レーザーに比べて光学系的に不利ってのもあります。
>そうじゃなければ、大陸間弾道弾や中距離ミサイル迎撃用に予算がついてるはず。
とっくに付いてます。といっても初期ブースト段階の迎撃用ですが。
発射直後の弾道ミサイルを加速段階で100-400km程度離れた空中から撃墜するためのエアボーンレーザーが研究中（一部試験に成功）です。
レーザーの出力が100kWだなんだと言っても、迎撃用のミサイルが瞬間的に出す熱量に比べれば小さいため、弾道弾の破壊には数秒以上の照射が必要となります。このため、加速段階のような低速のミサイルに対してしか用いることが出来ません。
しかし、航空優勢な地域から遠隔で破壊できるという利点や、ABC兵器を敵国領内で破壊できるという利点から、現在でも研究は続いています。
Re: (スコア:0)
衛星として打ち上げて、潤沢な太陽光発電利用して
デブリを焼き落とすって用途でもダメかしら...
鋼鉄の咆哮・・・ (スコア:0)
どんどん実用化されてきてるような・・・
Re: (スコア:0)
矛と盾 (スコア:0)
レーザー兵器が普及すれば、いずれ対抗する兵器や防御手段が出てくるのではないかな。
例えば、
・ミノフスキー粒子のようにレーザーの透過度を下げる物質をレーザー攻撃側の周辺にばら撒いて、攻撃力をダウン。
・飛行機のボディや翼を鏡のようにして、レーザーを反射することで防御。ついでに攻撃元に反射できればなおよし。
Re:矛と盾 (スコア:5, 興味深い)
>鏡のようにして、レーザーを反射することで防御。
これはほぼ無理だと思う。
高出力のレーザーを使うとすぐわかるんだけど、ちょっとでも汚れていたりすると鏡なんて瞬時に破壊されちゃうんで。
微量の汚れや歪み -> 一部（といってもエネルギー密度が高いから結構な量）のエネルギーを吸収 -> その部分が融解や気化 ->もはや鏡ではなく単なる粗い表面
という感じで。平面出した基板上に蒸着した金属膜ぐらいの平滑なミラーじゃないと、1パルスだので駄目になる。外界に常にさらされている兵器じゃそんな鏡面は維持できないでしょうし。
（もちろん、まったく鏡面じゃないものと比べればわずかにはましだけれども）
>レーザーの透過度を下げる物質をレーザー攻撃側の周辺にばら撒いて、攻撃力をダウン。
とか、アブられて気化することで熱を逃がすような装甲とその内側の断熱層をくっつけるぐらいが現実的なような気が。
Re: (スコア:0)
はねかえせます
約2時間前 Echofonから
Re:矛と盾 (スコア:2, すばらしい洞察)
Re:矛と盾 (スコア:2, おもしろおかしい)
Re: (スコア:0)
Re:矛と盾 (スコア:1, おもしろおかしい)
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
Re:矛と盾 (スコア:2)
鏡面にして反射するよりも、ガラスみたいなもので透過しちまうってのはどうよ？
全部の部品をやるのは無理だと思うけど、飛行時の空気抵抗がなんたらかんたらというなら鉄の入れ物じゃなくてもいいと思うんだよね。
要は着弾時にちゃんと爆発なりなんなりしてくれればいいってことだと思うんで。
Re:矛と盾 (スコア:3, 興味深い)
透過率が90%なら、エネルギーを1割喰らうわけですよ、この場合。
で、出力を10倍にするのと、不透過率を1/10にするのは、技術的な難易度に差がありすぎる。レーザーは10個並べれば簡単に10倍になるけど、ガラスはいくら曇りを拭いたって追いつかない。カスリ傷がひとつつけば、そこが熱源になって不透明な箇所がドミノ倒しで増えていくから……
Re: (スコア:0)
Re:矛と盾 (スコア:2)
盾が邪魔なら、盾が無い方から突けばいいじゃない。
盾が全方位向くなら、同時に複数方向から突けばいいじゃない。
これだけだとアレなので・・・
タレコミ記事見てて、nekoflight [google.co.jp]というスクリーンセーバーを思い出した。
航空機搭載型の、同様なレーザーが登場します。そして、その対処法も。
＃なんとなく、google検索結果にリンク
RE:矛と楯 (スコア:1)
ばら撒きに成功するのなら、直撃も成功可能にも思えます。
後者の場合、えらく目立ちそうですね。
Re: (スコア:0)
新兵器の開発はむしろその新しい防御策を敵国に強いることも目的としている
新しい技術も金も必要になりそれだけで敵国の負担になる
Re:矛と盾 (スコア:1)
問題は, レーザー兵器の場合, 防御技術の方がかなり低コストで実現できそうってことですね.
Re: (スコア:0)
何を根拠に安価でてきると言ってるの？
ちゃんと根拠を提示してください
僕の考えたはやめてください
Re:矛と盾 (スコア:3, 参考になる)
このことは1980年代のスターウォーズ計画のころから何度も指摘されています.
基本的に問題となるのは飛翔兵器に対してハードキルが確認できるまで攻撃を続けなければならないってことです. もちろん実際には制御系を殺すソフトキルだけで十分なんですが, それを確認する手段は攻撃側にはありません. 飛翔兵器は最後の1km, 数秒間, 目が見えなくても見えているふりをして飛び続けているだけでレーザー兵器の攻撃を引き付けることができ, それは生きている他の飛翔兵器に対する隙を拡大することになります. そう考えればレーザー兵器に対する防御は完全なものである必要は無く, 既存の(再突入弾頭などに使われる)アブレーション技術などでかなり大きな効果を得ることができます.
このようにレーザー兵器では攻撃側が完全・新規の技術を求められるのに対して, 防御側が不完全・既存技術で対抗できるところからコストの大きな非対称が生じることが指摘されてきたのです.
Re: (スコア:0)
完全に反射するよりも、高速移動してるのにバラ撒くよりも、照準を定められなくするほうが楽だと思います。
「当たらなければどうということはない」
こう述べた人は後に金ピカMSに乗ってましたが...
Re:矛と盾 (スコア:2)
それでも一撃必殺だときついから、
二重にした装甲の間に冷却剤を入れておいて
第1装甲が破壊されても冷却剤が第2装甲にダメージを与える前で時間を稼ぎ、
その間に回避/離脱行動をとる。
参考：
まるちぷる ましんあーつ しょー
Re:矛と盾 (スコア:1)
どんぶり勘定的に話すなら
ミノフスキー粒子はばら撒くだけでは電波障害を起こすだけです。ビームは普通に透過します。
そこに適切な電場をかけるとＭ粒子が整列し、閉じ込め効果を発揮します。これがＩフィールド。
小さくは核融合炉、大きくはビームサーベルやビームシールドに応用されます。
Ｉフィールドはアニメ的には「完全に防ぐか、防げず破れる（＝シールド等が崩壊し、普通に透過する）か」なので
「透過率が下がる」ような状態にはなりませんね。
むしろ撒くなら金属片なり膨大な量の水蒸気なりを撒いた方が現実的かと。
元記事のイメージ画像はファランクス？ (スコア:0)
複数ターゲット同時照準はSFチックに超絶的なことではない (スコア:0)
鏡面装甲 (スコア:0)
反射率が99.99%の鏡面装甲の開発を急ぐのだ。
Re:鏡面装甲 (スコア:1)
走るとほこりが付いてしまうので、まわりの空気清浄と装甲面の磨き作業が,,,
宇宙空間ならなんとかなるかな？
Re:鏡面装甲 (スコア:1)
その装置を狙い撃ちにされるおそれがありそう。
Re:ミサイルの先端に煙幕発生装置 (スコア:2)
ああ、はやぶさたんカプセルみたいに揮発して熱を逃がす素材とか先端に張ればいいかもね。
Re:ミサイルの先端に煙幕発生装置 (スコア:1)
>ミサイルの先端から煙幕を噴出し
ミサイル自体がそれなりの速度で飛んでますので，煙幕は全部後ろに流れてしまいますが．
#しかも膨大な大気で相当に希釈される．
立ち止まった人間が，前方から風速300mぐらいの風が吹いてくるなかで煙幕を（自分の前方に）たこうというようなものですので，まあ無理じゃないかと．
Re:ミサイルの先端に煙幕発生装置 (スコア:2, 参考になる)
>航空機に追尾魚雷搭載するの難しいのだっけ。
対潜哨戒機などが装備していたりします．が，射程が短いので，（対潜はともかく）対艦用途で使うのはちょっと弱いかなと．
魚雷の射程がおおよそ20km程度，これだと完全に水上艦から狙い撃ちにされた後でしか撃てません（ものによりますが，艦対空ミサイルは倍以上，スタンダードミサイルなどで70だの百数十キロだのの射程があったりしますし）．
そのため現状では空対艦なら対艦ミサイル一択でしょう．