سفارش آلمان به ام‌بی‌دی‌ای برای توسعه پاد لیزری هوابرد ویژه جنگنده‌های تاکتیکی

نهاد تدارکات دفاعی آلمان رسماً قراردادی با شعبه آلمانی شرکت ام‌بی‌دی‌ای (MBDA Deutschland) برای ساخت یک پیش‌نمونه فناوری پاد سلاح لیزری هوابرد منعقد کرده است. این سامانه به‌منظور نصب بر جنگنده‌های تاکتیکی طراحی شده و نشان‌دهنده چرخشی چشمگیر در رویکرد لوفت‌وافه (نیروی هوایی آلمان) نسبت به نبردهای هوایی و مقابله با تهدیدات پهپادی به شمار می‌رود.[1][2][3]

دفتر فدرال تجهیزات، فناوری اطلاعات و پشتیبانی درون‌خدمتی ارتش آلمان (BAAINBw) این پروژه را در پاسخ به تهدیدات فزاینده پرنده‌های بدون سرنشین کلید زده است. ام‌بی‌دی‌ای مأمور ساخت پادی لیزری است که توانایی رهگیری و نابودی پهپادها و موشک‌ها را در میانه پرواز و با سرعت نور داشته باشد.[3][4]

در بیانیه رسمی برنامه آمده است: «هدف از این ابتکار تازه، تجهیز نهایی جنگنده‌های لوفت‌وافه به سامانه‌ای لیزری است که توان ساقط کردن پهپادها و موشک‌ها را داشته باشد.» این پیش‌نمونه، امکان‌سنجی فنی و یکپارچه‌سازی لیزرهای پرانرژی را در محیط محدود و پرتنش یک جنگنده ارزیابی خواهد کرد.[1][3]

این پروژه مستقیماً عدم‌توازن اقتصادی در سامانه پدافند هوایی مدرن را نشانه رفته است. در حال حاضر، نیروهای هوایی غربی به‌طور معمول موشک‌های پیشرفته هوا‌به‌هوایی با بهای ۴۰۰ هزار تا ۱.۲ میلیون دلار را برای انهدام ریزپرنده‌ها و مهمات سرگردانی مصرف می‌کنند که هزینه تولید آن‌ها کمتر از ۳۰ هزار دلار است؛ روندی که بار مالی شکننده‌ای به سیستم تحمیل می‌کند.[1][5]

دگرگون کردن ناترازی اقتصادی

علاوه بر ناترازی مالی، جنگنده‌های تاکتیکی با محدودیت شدید ظرفیت حمل مهمات روبه‌رو هستند. یک جنگنده یوروفایتر تایفون به‌طور استاندارد حداکثر ۶ تا ۸ تیر موشک میان‌برد حمل می‌کند و در صورت مواجهه با حملات اشباع‌شده پهپادی، به‌سرعت دچار کمبود مهمات شده و ناچار به ترک منطقه برای تسلیح مجدد است.[4][5]

یک لیزر هوابرد با ارائه ظرفیت آتشی تقریباً نامحدود که صرفاً به میزان سوخت و توان تولید برق جنگنده وابسته است، این معادله لجستیکی را متحول می‌سازد. هزینه هر شلیک لیزری عملاً معادل سوخت مصرفی موتور برای تولید الکتریسیته لازم است که در حد چند ده دلار برآورد می‌شود.[4][5]

پیش‌نمونه ام‌بی‌دی‌ای در قالب یک پاد خارجی طراحی خواهد شد که ابعادی مشابه با مخازن سوخت خارجی استاندارد یا پادهای جنگ الکترونیک دارد. این رویکرد ماژولار امکان سوار شدن سامانه بر بدنه جنگنده‌های موجود را بدون نیاز به تغییرات اساسی و دائمی در سازه فراهم می‌کند.[2]

مهندسان ام‌بی‌دی‌ای آلمان بر کوچک‌سازی منبع مولد لیزر، هدایت‌گر پرتو و سیستم‌های مدیریت توان متمرکز خواهند بود. این پاد باید بتواند ضمن تولید توان موردنیاز در مقیاس کیلووات، بار حرارتی شدیدی را که حین شلیک لیزر در فضایی بسیار فشرده آزاد می‌شود مهار و تخلیه کند.[2][3]

یکی از کارشناسان فناوری دفاعی با تحلیل اسناد تدارکاتی آلمان اشاره کرد: «چالش اصلی صرفاً تولید پرتو لیزر نیست، بلکه تثبیت کانون پرتو روی هدفی متحرک در شرایطی است که خود جنگنده با سرعت‌های بالا در حال مانور است.» رهگیری و نشانه‌روی میلی‌متری عنصری حیاتی برای شکافتن و ذوب بدنه هدف به شمار می‌رود.[1][4]

مهار چالش‌های حرارتی و جوی

تسلیحات انرژی هدایت‌شده هوابرد در مقایسه با همتایان زمینی یا دریایی خود با چالش‌های فیزیکی ویژه‌ای مواجهند. این سامانه باید بتواند آشفتگی‌های جوی، لرزش‌های موتور و نیروهای آیرودینامیکی سنگین وارده بر پاد در سرعت‌های نزدیک به صوت (ترنسونیک) را جبران کند تا پرتو لیزر دچار اعوجاج نشود.[1][2]

سامانه خنک‌کاری اصلی‌ترین گلوگاه فنی در لیزرهای هوابرد است. بازدهی لیزرهای حالت جامد فعلی حدود ۳۰ درصد است؛ این بدان معناست که یک سلاح ۵۰ کیلوواتی، بیش از ۱۰۰ کیلووات گرمای اتلافی ایجاد می‌کند که باید بی‌درنگ دفع شود تا مانع از نقص فنی سامانه و آسیب ساختاری به پاد گردد.[2][4]

طرح ام‌بی‌دی‌ای از سیستم‌های پیشرفته مدیریت حرارت بهره خواهد برد که احتمالاً شامل سامانه‌های خنک‌کننده با جریان هوای ورودی (ram air) یا مدارهای خنک‌کننده مایع یکپارچه‌شده با پوسته آیرودینامیک پاد است. مرحله آزمایشی مشخص خواهد کرد که آیا این سازوکارها تاب‌آوری درگیری‌های متوالی در سناریوهای نبرد پرفشار را دارند یا خیر.[3]

وزارت دفاع آلمان این فناوری را پلی ارتباطی به سوی سامانه نبرد هوایی آینده (FCAS) می‌داند؛ جنگنده نسل ششم مشترک اروپایی که قرار است در دهه ۲۰۴۰ عملیاتی شود. آموخته‌های فنی حاصل از ساخت پاد ام‌بی‌دی‌ای پایه طراحی سلاح‌های انرژی هدایت‌شده درون‌سازه‌ای برای اف‌سی‌ای‌اس خواهد بود.[3][4]

در این میان، نیروی هوایی آلمان قصد دارد این پیش‌نمونه را روی ناوگان موجود یوروفایتر تایفون آزمایش کند. ظرفیت بالای تولید برق در این جنگنده، آن را به بستری مناسب جهت تأمین نیازهای الکتریکی سنگین سامانه لیزری تاکتیکی تبدیل کرده و آزمون‌های میدانی سریع‌تر را ممکن می‌سازد.[1][4]

امتداد موفقیت‌های لیزر دریایی در آسمان

رویکرد آلمان به لیزرهای هوابرد پس از آزمایش‌های موفق تسلیحات انرژی هدایت‌شده در حوزه دریایی صورت می‌گیرد. نیروی دریایی آلمان بین سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۳ یک سامانه لیزری ۲۰ کیلوواتی را که با همکاری ام‌بی‌دی‌ای توسعه یافته بود روی ناوچه پدافندی زاکسن (Sachsen) ارزیابی کرد.[2]

طی آن رزمایش‌ها در دریای بالتیک، لیزر دریایی موفق شد چندین هدف پهپادی را هدف قرار دهد و کارایی سامانه‌های رهگیری و تلفیق پرتوها را اثبات کند. اکنون پروژه هوابرد به‌دنبال کوچک‌سازی همان معماری حجیم شناور به ابعاد مناسب جنگنده با حفظ اثرگذاری مخرب است.[2]

نیروی هوایی ایالات متحده پیش‌تر ظرفیت مشابهی را در قالب برنامه «پیش‌نمونه لیزری پرانرژی محافظت شخصی» (SHiELD) دنبال کرده بود؛ پروژه‌ای که در سال ۲۰۱۶ با هدف تجهیز جنگنده‌های اف-۱۵ به پاد لیزری دفاعی برای نابودی موشک‌های پدافند زمین‌به‌هوا آغاز شد.[1]

با این حال، پنتاگون در سال ۲۰۲۴ به‌دلیل چالش‌های فنی دشوار در حوزه یکپارچه‌سازی سامانه‌ها، به‌ویژه وزن بالا و نیروی پسای آیرودینامیکی زیاد پاد، این پروژه را محدود کرد. تلاش دوباره آلمان حاکی از آن است که شرکت‌های اروپایی احتمالاً با بهره‌گیری از قطعات جدیدتر، راه‌حلی برای این موانع مهندسی یافته‌اند.[1][4]

طرح ام‌بی‌دی‌ای از پیشرفت‌های نوین در فناوری لیزرهای فیبری تجاری بهره‌مند است؛ بخشی که طی پنج سال اخیر کاهش چشمگیر وزن و ابعاد ماژول‌های لیزری را رقم زده است. این قطعات استاندارد اکنون برای سازگاری با شرایط نامساعد هوانوردی نظامی تقویت و ارتقا می‌یابند.[2][3]

ابعاد تاکتیکی در حریم هوایی متخاصم

پاد لیزری هوابرد در صورت موفقیت، در ابتدا نقشی دفاعی در حفاظت از دسته‌های پروازی در برابر موشک‌های ضدهوایی ایفا خواهد کرد. لیزر می‌تواند جستجوگرهای نوری موشک را کور کرده یا سطوح آیرودینامیکی و کنترلی پرتابه را با سرعت نور بسوزاند و چتری دفاعی پیرامون جنگنده تشکیل دهد.[1][5]

با تکامل این فناوری و افزایش توان خروجی، مأموریت‌های سامانه به عملیات‌های تهاجمی آفند هوایی گسترش خواهد یافت. جنگنده‌ای مجهز به لیزر پرتوان می‌تواند پهپادها و موشک‌های کروز دشمن را در فواصل چند کیلومتری بی‌صدا خنثی کرده و موشک‌های رهگیر خود را برای اهداف باارزش‌تر و زره‌پوش نگه دارد.[4][5]

AI

رشد قارچ‌گونه و استفاده گسترده از پهپادهای خودران در نبردهای اخیر، ضرورت این زنجیره تسلیحاتی را دوچندان کرده است. طراحان پدافندی دریافته‌اند که شبکه‌های پدافندی متعارف به‌سادگی هدف اشباع دسته‌جمعی پرنده‌های ارزان‌قیمت قرار می‌گیرند که هدفشان اتمام ذخایر موشکی و سردرگمی رادارهاست.[1][4]

یک مقام تدارکات دفاعی اروپا در این خصوص گفت: «ما در حال گذر از دوران ناترازی و کمبود موشک به‌سوی عصر وفور انرژی هستیم. طرفی که بتواند زودتر سامانه پایدار انرژی هدایت‌شده را به میدان بیاورد، برتری لجستیکی قاطعی در نبردهای هوایی طولانی به دست خواهد آورد.»[3][4]

قرارداد منعقدشده با BAAINBw فاز نخست طراحی و آزمایش قطعات را پوشش می‌دهد که انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۷ ادامه یابد. پس از آن، آزمایش‌های زمینی پاد یکپارچه‌شده انجام شده و سپس پروازهای بدون شلیک برای سنجش تأثیر آیرودینامیکی پاد بر هواپیما آغاز می‌شود.[2]

آزمایش شلیک زنده به اهداف متحرک هوایی برای اواخر دهه جاری میلادی برنامه‌ریزی شده است. این مانورها برد مؤثر لیزر را تحت شرایط گوناگون جوی مشخص می‌کنند؛ چراکه ابر متراکم، دود و رطوبت بالا می‌توانند موجب پراکندگی پرتو و کاهش چشمگیر توان تخریبی سلاح شوند.[1][3]

در نهایت، پیش‌نمونه ام‌بی‌دی‌ای نقطه عطفی در استراتژی دفاعی اروپا محسوب می‌شود. آلمان با سرمایه‌گذاری روی فناوری‌های تسلیحاتی تجدیدپذیر و مقیاس‌پذیر، زیرساخت نیروی هوایی تاب‌آورتری را بنا می‌نهد که توان مقابله با چرخه‌های آتی تهدیدات نامتقارن و خودران را داشته باشد.[4][5]