Yüksek güçlü lazer (YGL) sistemlerinin tarihçesine bakıldığında 1970’lere kadar uzandığı görülmektedir. İlk zamanlarda görülen YGL sistemlerinde kimyasal, gaz ve coil lazer teknolojileri ile geliştirilen sistemler mevcuttur. Bu tarz sistemler zehirli maddeler içermeleri, daha düşük verime sahip olmaları ve silah sisteminden beklenecek seviyede kararlılığa sahip olmamaları sebebi ile gösterim sistemlerinden öteye geçememiştir. 2000’li yıllarda ise fiber lazer teknolojisindeki gelişmeler ile daha kararlı ve görece düşük boyutlu ve yüksek ışın kalitesine sahip lazer sistemlerinin geliştirilmesi ile YGL sistemlerinde fiber lazer kullanımının tercih edildiği görülmektedir.
Lazer silah sistemleri, yüksek ışın kalitesine sahip ışık hüzmesinin atmosferden geçip hedefe enerji aktarması ve hedef üzerinde ısı oluşturması ile hedefin imha edilmesi prensibine dayanmaktadır. Hedef üzerinde birim alanda oluşan enerjiyi artırmak için lazer hüzmesini hedef mesafesinde minimum boyuta düşürecek odaklayıcı sistem kullanılmaktadır. Konvansiyonel sistemlerde mühimmatın kinetik enerjisi, mühimmat içerisinde bulunan patlayıcı madde sayesinde mühimmat ile hedef buluştuğu anda hedefin imhası sağlanmaktadır. YGL sistemlerinde ise hedef üzerine aktarılan enerjinin hedef üzerinde tahribat oluşturması hedef yüzey özelliklerine, hedef tipine göre saniyeler mertebesinde süre almaktadır. Lazerin hedef üzerinde belirli bir bekleme süresine sahip olması sebebiyle konvansiyonel sistemlere kıyasla daha yüksek yönlendirme ve takip hassasiyetine ihtiyaç duyulmaktadır.
Lazer silah sistemleri lazer kaynağı, odaklayıcı, hassas yönlendirme/takip birimi, soğutucu ve güç kaynaklarından oluşmaktadır. Hassas takip için dar görüş açısında sahip optikler kullanılması sebebiyle genellikle ilk hedef tespiti, arama radarı ile yapılmaktadır. Lazer silah sisteminin radar izine angajmanı ile hedef konumunun daha hassas bir şekilde tespit edilip takip başlatılması sağlanmaktadır.
Lazer silah sistemleri konvansiyonel sistemler ile karşılaştırıldığında aşağıdaki farklılıklar ortaya çıkmaktadır:
NATO raporları incelendiğinde lazer silah sistemleri, karaya konuşlu hava savunma sistemlerinde mevcut sistemlere tamamlayıcı bir efektör olarak konumlanmaktadır. Lazer silah sistemlerinde hedef ile doğrudan görüş hattı ihtiyacı bulunması, hedef üzerinde lazerin etkinlik gösterme süresi ve mevcut sistemlerin güç ve etkinlik seviyeleri değerlendirildiğinde süpersonik hızlara sahip sistemler için kullanımının uygun olmadığı yakın hava savunma sistemleri için daha uygun olduğu görülmektedir. Lazer silah sistemlerinde mühimmat ihtiyacı olmaması, atış maliyetinin düşük olması ve hassas yönlenme ve takip sistemleri gibi özellikleri göz önünde bulundurulduğunda maliyeti düşük asimetrik tehditlere karşı cazip bir efektör haline gelmektedir. Özellikle düşük maliyetle ve kolaylıkla temin edilebilen döner kanatlı ve sabit kanatlı mikro İHA’ların terör, istihbarat amacıyla kullanımının artması lazer silah sistemleri için etkin bir kullanım alanı oluşturmaktadır.
Fiber lazer teknolojisi gelişim açısından halen büyük bir potansiyele sahiptir. Fiber lazerlerin silah sistemleri dışında endüstriyel sistemlerde de yaygın olarak kullanılması bu alanda teknolojik gelişmeleri hızlandırmaktadır. Lazer güçlerindeki sürekli artış, etkinlik sürelerinin kısalmasına, menzil artışına imkân sağlayacak ve lazer silah sistemlerine yeni operasyonel kullanım alanları oluşturacaktır.
ASELSAN LAZER SİLAH SİSTEMLERİ ÇALIŞMALARI
2017 yılından bu yana ASELSAN bünyesinde lazer silah sistemlerine (LSS) yönelik çalışmalar sürdürülmektedir. 2017 yılında Faz-1 kapsamında AMAZON aracı üzerinde fiber lazer kaynağına sahip ön prototip niteliğinde mobil sistem geliştirilmiştir. 2020 yılında daha yüksek güçte fiber lazer kaynağı ve yeni hassas stabilize yönlendirici entegrasyonu yapılarak prototip sistem geliştirilmiştir. Ayrıca, faz-1 LSS'nin İHTAR sistemi ile entegrasyonu sağlanmıştır. Faz-1 LSS ile İHTAR sisteminden gelen radar izine angajman sağlayıp 750 m mesafelere kadar mini ve mikro İHA’lara karşı etkinlik sağlandığı saha denemelerinde gözlenmiştir.
2022 yılının ilk yarısında tamamlanması planlan faz2 LSS kapsamında 6x6 BMC kamyon üzerinde güç seviyesinin artırıldığı fiber lazer kaynağına, radar ve RF karıştırıcı gibi İHTAR sistemi unsurlarınına sahip, lazer silah sistemi geliştirme çalışmaları devam etmektedir.
Şekil 2’de lazer hüzmesinin hedef üzerindeki etkinliği görülmektedir. Hedef üzerinde oluşan ısı ile hedefin dış yüzeyinde, elektronik parçalarında, batarya kısmında erime, yanma gibi etkiler görülmektedir. Hedef üzerinde patlayıcı madde bulunması durumunda ise patlayıcı maddenin imha edilmesi ile daha hızlı etkinlik sağlanabilmektedir. Şekil 3’te etkisiz hale getirilen mikro İHA örnekleri görülmektedir.
İlerleyen süreçte mevcut platformlardaki güç seviyelerinin artırılması, dağıtık mimariye sahip hava savunma sistemlerine entegre edilecek modüler lazer silah kulelerinin geliştirilmesi planlanmaktadır.
Lazer silah sistemlerinin dağıtık mimariye sahip hava savunma konseptine etkili bir efektör olarak eklenmesi, yeni nesil ateş idare cihazı (AİC) ile entegre lazer silah kuleleri geliştirilmesi hedeflenmektedir. Modüler yapıda geliştirilecek bu sistemin envanterde mevcut İHTAR vb. sistemler ile geliştirilmekte olarak sabit tesis üs bölgesi yakın savunma sistemine (STÜBYSS) efektör olarak eklenmesi planlanmaktadır.
Lazer silah sistemleri, yüksek ışın kalitesine sahip ışık hüzmesinin atmosferden geçip hedefe enerji aktarması ve hedef üzerinde ısı oluşturması ile hedefin imha edilmesi prensibine dayanmaktadır. Hedef üzerinde birim alanda oluşan enerjiyi artırmak için lazer hüzmesini hedef mesafesinde minimum boyuta düşürecek odaklayıcı sistem kullanılmaktadır. Konvansiyonel sistemlerde mühimmatın kinetik enerjisi, mühimmat içerisinde bulunan patlayıcı madde sayesinde mühimmat ile hedef buluştuğu anda hedefin imhası sağlanmaktadır. YGL sistemlerinde ise hedef üzerine aktarılan enerjinin hedef üzerinde tahribat oluşturması hedef yüzey özelliklerine, hedef tipine göre saniyeler mertebesinde süre almaktadır. Lazerin hedef üzerinde belirli bir bekleme süresine sahip olması sebebiyle konvansiyonel sistemlere kıyasla daha yüksek yönlendirme ve takip hassasiyetine ihtiyaç duyulmaktadır.
Lazer silah sistemleri lazer kaynağı, odaklayıcı, hassas yönlendirme/takip birimi, soğutucu ve güç kaynaklarından oluşmaktadır. Hassas takip için dar görüş açısında sahip optikler kullanılması sebebiyle genellikle ilk hedef tespiti, arama radarı ile yapılmaktadır. Lazer silah sisteminin radar izine angajmanı ile hedef konumunun daha hassas bir şekilde tespit edilip takip başlatılması sağlanmaktadır.
Lazer silah sistemleri konvansiyonel sistemler ile karşılaştırıldığında aşağıdaki farklılıklar ortaya çıkmaktadır:
- Konvansiyonel silahlarda sistem üzerinde mühimmat bulunması, mühimmat yükleme sistemleri, mühimmat takviyesi gibi lojistik problemler bulunmaktadır. Lazer silah sistemlerinde ise sistemi çalıştıracak elektrik/ yakıt olduğu sürece atış yapılabilmektedir.
- Konvansiyonel sistemlerde taşıma, nakliye, operasyon sırasında mühimmatta hata oluşması, mühimmatların isabet alması gibi durumlarda kullanıcı açısından tali hasar riski bulunmaktadır. Lazer silah sistemlerinde mühimmat olmadığı için sistem kapalı iken veya çalışırken isabet alması durumunda mühimmata bağlı patlama ve tali hasar riski bulunmamaktadır.
- Konvansiyonel silah sistemlerinde atış esnasında sistemde şok, titreşim ve gürültü oluşmaktadır. Lazer silah sistemlerinde ise sessiz, şok/titreşim olmadan atış yapılabilmektedir.
- Konvansiyonel sistemlerde mühimmatın hedefe ulaşması için mühimmat hızına göre belirli süre geçmektedir, hedef ile mühimmat buluştuğu anda hedef imha edilmektedir. Lazer silah sistemlerinde ise atış ışık hızında hedefe ulaşmakta ancak hedef tipine bağlı olarak hedefin imha süresi değişmektedir.
- Konvansiyonel sistemlerde mühimmat hızının sürtünme ile azalması ve yer çekimi sebebi ile balistik problem çözülmesi gerekmektedir. Lazer silah sistemlerinde ise lazer atışı doğrudan hedefe ulaşmaktadır.
- Lazer silah sistemlerinde çıkış lazer güçlerinden daha yüksek kapasiteli sıvı soğutucu ihtiyacı bulunmaktadır. Konvansiyonel sistemlerde bu tarz bir ihtiyaç bulunmamaktadır.
- Atmosferik etkiler, kötü hava koşulları lazer gücünde kayıplara sebebiyet vermekte ve hedef üzerindeki etkinlik süresinde artışa sebebiyet verebilmektedir.
- Etkinlik ve menzil açısından lazer silah sistemleri konvansiyonel sistemlere kıyasla daha düşük seviyede kalmaktadır. Fiber lazer teknolojisi endüstriyel sistemlerde de kullanılmaktadır ve bu teknolojide alt bileşenlerde, sistem seviyesinde sürekli gelişmeler yaşanmaktadır. Her geçen gün daha yüksek güçlü, daha verimli sistemler geliştirilmekte, etkinlik/menzil değerleri iyileştirilmektedir.
NATO raporları incelendiğinde lazer silah sistemleri, karaya konuşlu hava savunma sistemlerinde mevcut sistemlere tamamlayıcı bir efektör olarak konumlanmaktadır. Lazer silah sistemlerinde hedef ile doğrudan görüş hattı ihtiyacı bulunması, hedef üzerinde lazerin etkinlik gösterme süresi ve mevcut sistemlerin güç ve etkinlik seviyeleri değerlendirildiğinde süpersonik hızlara sahip sistemler için kullanımının uygun olmadığı yakın hava savunma sistemleri için daha uygun olduğu görülmektedir. Lazer silah sistemlerinde mühimmat ihtiyacı olmaması, atış maliyetinin düşük olması ve hassas yönlenme ve takip sistemleri gibi özellikleri göz önünde bulundurulduğunda maliyeti düşük asimetrik tehditlere karşı cazip bir efektör haline gelmektedir. Özellikle düşük maliyetle ve kolaylıkla temin edilebilen döner kanatlı ve sabit kanatlı mikro İHA’ların terör, istihbarat amacıyla kullanımının artması lazer silah sistemleri için etkin bir kullanım alanı oluşturmaktadır.
Fiber lazer teknolojisi gelişim açısından halen büyük bir potansiyele sahiptir. Fiber lazerlerin silah sistemleri dışında endüstriyel sistemlerde de yaygın olarak kullanılması bu alanda teknolojik gelişmeleri hızlandırmaktadır. Lazer güçlerindeki sürekli artış, etkinlik sürelerinin kısalmasına, menzil artışına imkân sağlayacak ve lazer silah sistemlerine yeni operasyonel kullanım alanları oluşturacaktır.
ASELSAN LAZER SİLAH SİSTEMLERİ ÇALIŞMALARI
2017 yılından bu yana ASELSAN bünyesinde lazer silah sistemlerine (LSS) yönelik çalışmalar sürdürülmektedir. 2017 yılında Faz-1 kapsamında AMAZON aracı üzerinde fiber lazer kaynağına sahip ön prototip niteliğinde mobil sistem geliştirilmiştir. 2020 yılında daha yüksek güçte fiber lazer kaynağı ve yeni hassas stabilize yönlendirici entegrasyonu yapılarak prototip sistem geliştirilmiştir. Ayrıca, faz-1 LSS'nin İHTAR sistemi ile entegrasyonu sağlanmıştır. Faz-1 LSS ile İHTAR sisteminden gelen radar izine angajman sağlayıp 750 m mesafelere kadar mini ve mikro İHA’lara karşı etkinlik sağlandığı saha denemelerinde gözlenmiştir.
2022 yılının ilk yarısında tamamlanması planlan faz2 LSS kapsamında 6x6 BMC kamyon üzerinde güç seviyesinin artırıldığı fiber lazer kaynağına, radar ve RF karıştırıcı gibi İHTAR sistemi unsurlarınına sahip, lazer silah sistemi geliştirme çalışmaları devam etmektedir.
Şekil 2’de lazer hüzmesinin hedef üzerindeki etkinliği görülmektedir. Hedef üzerinde oluşan ısı ile hedefin dış yüzeyinde, elektronik parçalarında, batarya kısmında erime, yanma gibi etkiler görülmektedir. Hedef üzerinde patlayıcı madde bulunması durumunda ise patlayıcı maddenin imha edilmesi ile daha hızlı etkinlik sağlanabilmektedir. Şekil 3’te etkisiz hale getirilen mikro İHA örnekleri görülmektedir.
İlerleyen süreçte mevcut platformlardaki güç seviyelerinin artırılması, dağıtık mimariye sahip hava savunma sistemlerine entegre edilecek modüler lazer silah kulelerinin geliştirilmesi planlanmaktadır.
Lazer silah sistemlerinin dağıtık mimariye sahip hava savunma konseptine etkili bir efektör olarak eklenmesi, yeni nesil ateş idare cihazı (AİC) ile entegre lazer silah kuleleri geliştirilmesi hedeflenmektedir. Modüler yapıda geliştirilecek bu sistemin envanterde mevcut İHTAR vb. sistemler ile geliştirilmekte olarak sabit tesis üs bölgesi yakın savunma sistemine (STÜBYSS) efektör olarak eklenmesi planlanmaktadır.
