Laserwaffen

[Enas Yorl]

Beim Stellungswechsel könnte man die Lampe ja entsprechend gesichert lagern.
Irgendwie müssen ja auch die Lampen für "Laborlaser" vom Hersteller zum Verbraucher kommen.

So empfindlich sind Gasentladungslampen nun auch wieder nicht. Und es besteht durchaus ein Unterschied zwischen den Transport auf einer Straße und querfeldein. Aber im Vergleich zur heute verwendeten Artillerie und Raketen, sind hochenergetische Laser relativ komplexe und empfindliche Konstruktionen. Da muss man sich schon kritisch ansehen, an welchen Positionen ihr Einsatz als Waffensystem in Konkurrenz zu den konventionellen, überhaupt Sinnvoll ist.

[Wolf4310]

Und die eigentliche Laserlampe ist ein sehr empfindliches Teil. Das zwickt sich auch etwas mit der Vorstellung, so ein Teil auf einen LKW zu montieren, der gefechtsmaessig durch Gelaende brettert.

Beim Stellungswechsel könnte man die Lampe ja entsprechend gesichert lagern.
Irgendwie müssen ja auch die Lampen für "Laborlaser" vom Hersteller zum Verbraucher kommen.

[xanrof]

Schonmal was von Pulslasern gehört? Es gibt Laser die ihre ganze Energie schlagartig innerhalb weniger Femtosekunden abgeben.

Pulslaser sind was gaaanz anderes. Hier wird (anstatt eines konstanten Strahl) durch einen physikalischen Trick (Q-switch) der Flash vorzeitig ausgeloest. Die Spitzenenergie EINES Impulses ist dadurch hoeher, aber insgesamt ist die Gesamtleistung des Laser dadurch geringer. Die Eindringtiefe ist sehr gering (typischerweise Mikrometer). Hauptzweck ist es, dass anstatt eines Schmelzens ein Plasma generiert wird. Man kann damit sehr praezise Material abtragen (Ablation), es wird genutzt, um z.B. sehr genau in harten Materialien zu bohren oder fuer Analysen: Das Plasma hat die gleiche Zusammensetzung wie das Target und kann mit spektroskopischen Methoden gemessen werden. Oder die ablatierten Partikel werden mit einem Traegergas (z.B. Argon) in ein Massenspektrometer ueberfuehrt. Als Waffe, denke ich, unbrauchbar. Ich kenne aber auch nicht die Details von diesen Laserwaffen-Experimenten

Konstantlaser bewirken dagegen ein Schmelzen des Zieles, bei sehr hohen Energien vielleicht auch ein schlagartiges Verdampfen. Das weiss ich nicht. Aber Explosionen im eigentlichen Sinne erreicht man auch dann nur, wenn man auf etwas Explosives schiesst.

Es macht keinen großen Unterschied ob optisch, Infrarot oder Ultraviolett. EM-Strahlen lassen sich grundsätzlich leichter ablenken als Geschosse, da sie keine Masse und damit keinen klassischen Impuls haben. Ihre Durchschlagskraft ist geringer, selbst bei gleicher Gesamtenergie.

Das Problem bei Laserhandwaffen wäre auch die Wärmeabgabe. Das Ding würde bei der benötigen Leistung sehr schnell sehr heiß werden.

Das mit der leichteren Ablenkung stimmt prinzipiell. Aber ein *handelsueblicher* Taschenspiegel (Quarzglas mit Aluminium-Beschichtung) haelt einem IR-Laser trotzdem nicht lange stand. Quarzglas (fused silica) hat einen sehr niedrigen Reflektionkoeffizienten im Nah-IR, d.h. eine sehr hohe Waermeaufnahme.

Das mit der Waermeabgabe stimmt auch, da ist eine effiziente Kuehlung (im Labor z.B. mit fliessend Wasser oder Glykol) notwendig. Das kann man zwar auch ueber Waermetauscher als geschlossenes System bauen (aehnlich wie ein Kuehlschrank), dafuer braucht man aber auch wieder viel Energie. Definitiv nichts fuer den Rucksack eines Soldaten...
Und vergesst nicht, dass Laser hochpraezise optische Systeme sind. Die einzelnen Komponenten (Spiegel, Linsen) muessen sehr genau aufeinander abgestimmt sein. Und die eigentliche Laserlampe ist ein sehr empfindliches Teil. Das zwickt sich auch etwas mit der Vorstellung, so ein Teil auf einen LKW zu montieren, der gefechtsmaessig durch Gelaende brettert.

Das Hauptproblem ist und bleibt aber die Energieversorgung des Laser selbst. Daher sind Laser als mobile Systeme derzeit nicht denkbar

[McWire]

Ein schwerer als Waffe verwendeter Laser lässt sich nicht so leicht ablenken. Du als das Physikgenie im Forum solltest das eigentlich wissen. Außerdem würde man sowieso eher nicht sichtbare Wellenlängen verwenden.
Wohl nicht mehr ganz wach gewesen beim schreiben, wie?

Es macht keinen großen Unterschied ob optisch, Infrarot oder Ultraviolett. EM-Strahlen lassen sich grundsätzlich leichter ablenken als Geschosse, da sie keine Masse und damit keinen klassischen Impuls haben. Ihre Durchschlagskraft ist geringer, selbst bei gleicher Gesamtenergie.

Das Problem bei Laserhandwaffen wäre auch die Wärmeabgabe. Das Ding würde bei der benötigen Leistung sehr schnell sehr heiß werden.

[Wolf4310]

Als mobiles System unmöglich. Man kann weder zur See noch im Felde so etwas praktikabel als mobile Einheiten einsetzen. Man könnte versuchen soetwas als halbmobiles System an Land zu entwickeln, wobei die einzelnen Emitter auf bspw. LKWs montiert sind und zusätzliche Fahrzeuge als Generatoren fungieren etc. und zum Einsatz umständlich aufgebaut werden müssten, wobei Einheiten an Land einen massiven Nachteil haben: Geographie

Außerdem wäre diese Diversifizierung des Systems enorm teuer und störanfällig.

Wieso sollte das unmöglich sein?
Man könnte z.B. einen Flugzeugträger umbauen, auf dem Vordeck stellt man die Laser auf und das Landedeck nutz man für Start und Landung der Drohnen.

Selbst bei der LKW-Variante hätte man durch die Diversifizurung eine höhere Redundanz.

Was verstehst du unter "umständlich" aufbauen?
Das mobile Radarsystem Big Bird (91N6) von den Russen ist z.B. in 5 Minuten Einsatzbereit.
Durch die Drohnen ist auch die Geographie nicht wirklich ein Problem.

[Enas Yorl]

Das ist richtig. Der geringere Schaden wird aber durch höhere Zielgenauigkeit, geringeren Verschleiß, und durch die Platzersparnis einer fehlenden Munitionskammer wettgemacht. Der größte Nachteil des Lasers als schwere Waffe ist seine (zumindest auf der Erde) durch den Horizont geringe effektive Reichweite und die starke Abhängigkeit von Geländeformation. Und natürlich der Energieverbrauch.

Ein schwerer als Waffe verwendeter Laser lässt sich nicht so leicht ablenken. Du als das Physikgenie im Forum solltest das eigentlich wissen. Außerdem würde man sowieso eher nicht sichtbare Wellenlängen verwenden.
Wohl nicht mehr ganz wach gewesen beim schreiben, wie?

McWires Beitrag bezog sich hier auf Laser bei Infanteriewaffen, da ist die Energieversorgung das zentrale Problem. Beim Wirkungslaser sollten wir hier nicht die Infanterie und Artillerie durcheinander bringen, dafür sind hier die Rahmenbedingungen zu unterschiedlich.

[Schlachti]

Das Problem mit Laser als Waffe ist, dass ein Laser die Energie kontinuierlich abgibt, während eine Projektilwaffe die Schadwirkung praktisch in sehr sehr kurzer Zeit entfaltet.

Schonmal was von Pulslasern gehört? Es gibt Laser die ihre ganze Energie schlagartig innerhalb weniger Femtosekunden abgeben.

Ein Laser müsste also mehr Leistung als eine Projektilwaffe haben, um den gleichen Schaden anzurichten.

Das ist richtig. Der geringere Schaden wird aber durch höhere Zielgenauigkeit, geringeren Verschleiß, und durch die Platzersparnis einer fehlenden Munitionskammer wettgemacht. Der größte Nachteil des Lasers als schwere Waffe ist seine (zumindest auf der Erde) durch den Horizont geringe effektive Reichweite und die starke Abhängigkeit von Geländeformation. Und natürlich der Energieverbrauch.

Zudem lassen sich Laser im Gegensatz zu Projektilen leichter ablenken. Da reicht schon ein einfacher Spiegel. Außerdem sieht man in normaler Luft durch die Staubpartikel die Laserspur und kann den Schützen sehr leicht orten.

Ein schwerer als Waffe verwendeter Laser lässt sich nicht so leicht ablenken. Du als das Physikgenie im Forum solltest das eigentlich wissen. Außerdem würde man sowieso eher nicht sichtbare Wellenlängen verwenden.
Wohl nicht mehr ganz wach gewesen beim schreiben, wie?

[horstfx]

Das Problem mit der zu hohen Energie könnte man umgehen indem man nicht einen starken Laser nimmt, sondern mehrere "schwache" die von mehreren Drohnen auf das Ziel gebündelt werden

Als mobiles System unmöglich. Man kann weder zur See noch im Felde so etwas praktikabel als mobile Einheiten einsetzen. Man könnte versuchen soetwas als halbmobiles System an Land zu entwickeln, wobei die einzelnen Emitter auf bspw. LKWs montiert sind und zusätzliche Fahrzeuge als Generatoren fungieren etc. und zum Einsatz umständlich aufgebaut werden müssten, wobei Einheiten an Land einen massiven Nachteil haben: Geographie

Sofern man nicht in Dänemark Krieg führt, schränken einen Wälder, Hügel, Berge etc. massiv ein was die Positionierung der Reflektoren angeht, was die Reichweite deutlich einschränkt. Außerdem wäre diese Diversifizierung des Systems enorm teuer und störanfällig.

Es wäre da deutlich logischer (und wahrscheinlich günstiger, sowie effizienter) entsprechende Systeme gleich als Satelliten zu konzipieren (sicherlich als Röntgenlaser um die effektive Reichweite zu maximieren).
Allerdings rechne ich eher mit dem Einsatz von Rods-From-God-Satelliten, da diese deutlich einfacher und wohl auch günstiger sind.
Trotzdem ferne Zukunftsmusik.

In den nächsten 20 Jahren wird man einfache Lasersysteme auf NATO-Schiffen und vielleicht als mobiles Luftabwehrsystem für den Nahbereich finden können, vielleicht schon im Bereich von 100kW. Wie es danach weiter geht ist noch nicht abzusehen... vielleicht gibts dann schon Railguns / Gaußwaffen

[McWire]

Also angenommen, das Gewicht bleibt durch die Energiezellen gleich hoch im Vergleich zur normalen Projektilwaffe und beide könten in etwa gleich viel Schuss abgeben bevor das Magazin oder die Zelle leer ist.... als Antipersonenwaffen würde ich den Laser dann aber dennoch als die bessere Wahl ansehen, denn da gibts keine Abweichung, man muss nicht vorhalten, kein verreißen durch Rückstoß beim abfeuern, Wind (und für Scharfschützen Erdrotation) spielt ebenfalls keine Rolle und es gibt vor allem keinen lauten Knall beim abfeuern, der die eigene Position verät.
Inwieweit sowas dann gegen normale Fahrzeuge noch eingesetzt werden kann ist sicher fraglich, aber gegen normale Soldaten?

Mh, ich glaub, wenn es solche Waffen für Infanterie mal gibt und das Militär kein Interesse dran hat, Attentäter und Heckenschützen würden sich sicher drüber freuen ^.^ ob das allerdings dann so wünschenswert wäre... Spurensicherung dürfte bei sowas dann auch schwer werden, keine Hülsen mehr, keine Schmauchspuren, kein Knall, den jemand gehört haben könnte.

Das Problem mit Laser als Waffe ist, dass ein Laser die Energie kontinuierlich abgibt, während eine Projektilwaffe die Schadwirkung praktisch in sehr sehr kurzer Zeit entfaltet.

Ein Laser müsste also mehr Leistung als eine Projektilwaffe haben, um den gleichen Schaden anzurichten.

Zudem lassen sich Laser im Gegensatz zu Projektilen leichter ablenken. Da reicht schon ein einfacher Spiegel. Außerdem sieht man in normaler Luft durch die Staubpartikel die Laserspur und kann den Schützen sehr leicht orten.

[Enas Yorl]

Das Problem mit der zu hohen Energie könnte man umgehen indem man nicht einen starken Laser nimmt, sondern mehrere "schwache" die von mehreren Drohnen auf das Ziel gebündelt werden

Jetzt wird es aber allmählich sehr unpraktikabel, das schleppt man einen schweren Laser auf einen Schiff herum, und muss dann auch noch mehrere Drohnen positionieren, um auf den Feind überhaupt feuern zu können. Ziemlich umständlich das ganze, ich bezweifle, das man so mit konventionellen Waffensystemen konkurrieren kann.

[Wolf4310]

Aber das Beispiel mit der A10 oder vglb. Flugzeugen hinkt ein bisschen, weil da der Pilot/WSO das Ziel ueber ein Kamerasystem direkt anvisiert. Bei Verwendung einer Drohne haette man 2 Systeme, die unabhaengig kontrolliert werden muessen

Der Pilot/WSO wählt "nur" das Ziel aus, d.h. sobald das Ziel aufgeschaltet ist wird die Kamera automatisch nachgeführt.

Theoretisch müsste man in die Drohne nur 2 Zielsysteme einbauen.
Eins hält den Laser erfasst, eins das Ziel und über die Winkelpositionen der Zielsysteme wird der Einstellwinkel für den Spiegel berechnet.

Das Problem mit der zu hohen Energie könnte man umgehen indem man nicht einen starken Laser nimmt, sondern mehrere "schwache" die von mehreren Drohnen auf das Ziel gebündelt werden

[xanrof]

Bei den Energien die übertragen werden, wenn der Laser als schwere Waffe benutzt wird, reicht es nicht mal für einen Schuss. Spiegel und Drohne werden zerstört bevor sie auch nur ein paar Prozent der Energie auf das Ziel reflektiert haben.

Na, das weiss ich nicht. Ich kann mir schon vorstellen, dass es Materialen + Beschichtungen gibt oder geben kann, die auch sehr grosse Energien einer bestimmten Wellenlaenge reflektieren koennen - ohne dabei sofort zerstoert zu werden. Die Erwaermung des Reflektors kann dabei durch eine aktive Kuehlung abgeleitet werden. Die Frage ist halt nur, wie lange das Material haelt.

Trotzdem bin ich mir nicht sicher, ob ein solches System praktikabel waere. Die Position des Reflektors in der Luft MUSS ueber eine gewisse Zeit konstant gehalten werden. Stoerungen durch atmosphaerische Tubulenzen kann man sicher durch nachgefuehrte/stabilisierte Spiegel ausgleichen, aber das Fluggeraet ist in dieser Zeit eine Tontaube fuer die gegnerische Flugabwehr. Deshalb waere ein Satellit scheinbar die bessere Wahl. Allerdings sind Satelliten sehr viel teurer und eben auch nicht unkaputtbar - sei es durch Defekte, Verschleiss (der Optik) oder Beschuss.

Im Moment halte Laser als Distanzwaffe fuer nicht realisierbar. Zuviele unkalkulierbare Variablen.

[Schlachti]

Und da gibt es noch einen Punkt, den ich bei meinem letzten Post vergessen hatte: Ein Spiegel reflektiert nur einen bestimmten Wellenlaengenbereich mit maximaler Energie (haengt von Material + Beschichtung ab ). Trotzdem wird das Material leicht beeinflusst (Erwaermung, ...). Im Labor ist das kein Problem, aber nach 1-2 Jahren kann man es sehen, wenn der Laser immer auf die gleiche Stelle von Linse oder Spiegel trifft. Die Energieuebertragung ist dann eindeutig beeintraechtigt. Wenn der Laser sehr grosse Energiemengen uebertragen muss, kann das optische Systeme sehr schnell unbrauchbar machen. Eine Drohne kann man nach einem Einsatz wieder zurueckholen, einen Satelliten will man aber (wegen der Kosten) doch ganz gerne mehrfach benutzen...

Bei den Energien die übertragen werden, wenn der Laser als schwere Waffe benutzt wird, reicht es nicht mal für einen Schuss. Spiegel und Drohne werden zerstört bevor sie auch nur ein paar Prozent der Energie auf das Ziel reflektiert haben.

[xanrof]

... und den Spiegel stabilisiert man...

Hm, ja stimmt, das mit der Stabilisierung duerfte wohl gehen, da habe ich selbst nicht drangedacht. Es ist schon beeindruckend, wie der Leo II Panzer sein Geschuetzrohr ruhig halten kann, wenn er durch rauhes Gelaende prescht.

Aber das Beispiel mit der A10 oder vglb. Flugzeugen hinkt ein bisschen, weil da der Pilot/WSO das Ziel ueber ein Kamerasystem direkt anvisiert. Bei Verwendung einer Drohne haette man 2 Systeme, die unabhaengig kontrolliert werden muessen: Man visiert die Drohne an und die Drohne visiert das Ziel an. Koennte sich aber schon realisieren lassen.
Aber da sind halt noch die anderen Probleme.

Und da gibt es noch einen Punkt, den ich bei meinem letzten Post vergessen hatte: Ein Spiegel reflektiert nur einen bestimmten Wellenlaengenbereich mit maximaler Energie (haengt von Material + Beschichtung ab ). Trotzdem wird das Material leicht beeinflusst (Erwaermung, ...). Im Labor ist das kein Problem, aber nach 1-2 Jahren kann man es sehen, wenn der Laser immer auf die gleiche Stelle von Linse oder Spiegel trifft. Die Energieuebertragung ist dann eindeutig beeintraechtigt. Wenn der Laser sehr grosse Energiemengen uebertragen muss, kann das optische Systeme sehr schnell unbrauchbar machen. Eine Drohne kann man nach einem Einsatz wieder zurueckholen, einen Satelliten will man aber (wegen der Kosten) doch ganz gerne mehrfach benutzen...

[Wolf4310]

Drohnen kann man nicht entsprechend lange in der perfekt ruhigen Lage halten (Stroemungen in der Atmosphaere, Winde)

Abgesehen von den anderen Problemen, ist das kein Problem.
Den Laser kann man einfach nachführen, so das die Drohne in einem bestimmten Gebiet kreisen kann und den Spiegel stabilisiert man, so das er nicht von den Bewegungen der Drohne beeinflußt wird.

Kampfflugzeuge wie die A-10 z.B. sind nicht auf Bodeneinheiten angewiesen die das Ziel für Lasergelenkte Bomben beleuchten, sie können das Ziel auch selbst unabhängig von der Fluglage beleuchten, solange das Ziel im Richtbereich des Lasers bleibt.