Armes laser

[hadriel]

il y a 44 minutes, herciv a dit :

 

Il n'y a plus qu'à installer çà sur les ravitailleurs aérien et ils auront une superbe défense contre missile

C'est le projet TALOS mais ce sera plutôt 100kW. Fin des travaux vers 2027, faut patienter un peu.

[Patrick]

Il y a 4 heures, herciv a dit :

Il n'y a plus qu'à installer çà sur les ravitailleurs aérien et ils auront une superbe défense contre missile

Heu, à 30000 pieds un missile à mach 4 avance à 1213 m/s. Donc s'il faut 10 secondes pour détruire la cible et que le missile devient ciblable à 8km... ça va coincer.

Une version plus puissante en revanche pourrait avoir un intérêt. Les américains cherchent à vendre le même concept, en nacelle à côté de celle dédiée à la désignation, sur des avions de chasse legacy.

[herciv]

Il y a 5 heures, Patrick a dit :

Heu, à 30000 pieds un missile à mach 4 avance à 1213 m/s. Donc s'il faut 10 secondes pour détruire la cible et que le missile devient ciblable à 8km... ça va coincer.

Une version plus puissante en revanche pourrait avoir un intérêt. Les américains cherchent à vendre le même concept, en nacelle à côté de celle dédiée à la désignation, sur des avions de chasse legacy.

Oui je suis d'accord avec ton calcul. Mais dans la video ils parles d'améliorer la fréquence des tirs. Clairement çà veut dire diminuer la durée d'interception. C'est la prochaine étapes. 

[herciv]

Premier HELMA-P commandé par la DGA.

http://www.opex360.com/2022/06/16/le-ministere-des-armees-a-commande-un-premier-prototype-operationnel-de-larme-laser-anti-drones-helma-p/

"Le système HELMA-P s’inscrit dans cette logique… mais en utilisant un laser de deux kilowatts."

Il y a 15 heures, Patrick a dit :

Heu, à 30000 pieds un missile à mach 4 avance à 1213 m/s. Donc s'il faut 10 secondes pour détruire la cible et que le missile devient ciblable à 8km... ça va coincer.

Une version plus puissante en revanche pourrait avoir un intérêt. Les américains cherchent à vendre le même concept, en nacelle à côté de celle dédiée à la désignation, sur des avions de chasse legacy.

Alors quand même je vais mettre un bémol. En matière d'efficacité laser plus ta cible est proche plus ton laser obtient rapidement un résultat. Le calcul au-dessus fonctionne sur une cible en défilement mais pas en rapprochement.

Modifié le 16 juin 2022 par herciv

[herciv]

Le système russe antKalina :

https://www.armyrecognition.com/weapons_defence_industry_military_technology_uk/russia_building_kalina_anti-satellite_laser_facility.html

Modifié le 9 juillet 2022 par herciv

[Métal_Hurlant]

https://air-cosmos.com/article/farnborough-airshow-2022-mbda-realise-les-premiers-essais-de-son-arme-laser-dragonfire-43218

Premiers essais pour l'arme laser Dragonfire

MBDA et ses partenaires Leonardo, QinetiQ et Dstl (Defence Science and Technology Laboratory) viennent d'annoncer avoir réalisé une première série d'essais avec leur démonstrateur d'arme laser ou à énergie dirigée Dragonfire à la veille de l'ouverture officielle du Salon de Farnborough. Ces essais, réalisés à faible puissance, ont porté sur la précision du système et sa capacité à suivre des cibles aériennes et navales avec "un haut niveau de précision". Des essais suffisamment concluants pour que MBDA annonce la deuxième série d'essais avec cette fois une énergie avec forte puissance et portant sur la capacité d'engager des cibles "dans le cadre de différents scénarios représentatifs".

[herciv]

EN voilà une techno qu'elle est intéressante : les miroir plasma pour les laser ultra-haute puissance (10E25 W) et dans les UV de surcroît.

A ces puissance là vous coupez littéralement en deux n'importe quels vecteurs. Pour information les liaisons covalente de la plupart des liaisons atomique sont dans des énergies qu'un seul photon dans les UV peut casser alors qu'il en faut 3 fois plus pour un laser NDYAG dans le proche IR.

https://www.techno-science.net/actualite/miroir-plasma-pas-supplementaire-approcher-limite-schwinger-sonder-vide-N22253.html

Miroir plasma: un pas supplémentaire pour approcher la limite de Schwinger et sonder le vide

Publié par Redbran le 12/08/2022 à 13:00
Source: CEA IRAMIS

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Depuis des siècles, les physiciens s'interrogent sur la nature du vide, c'est à dire sur ce qu'il reste, quand on a tout enlevé...Une manière d'envisager ce problème est de tenter d'ouvrir le vide, un peu comme un objet dont on a envie de comprendre le fonctionnement.


L'électrodynamique quantique (QED) fournit l'image d'un ensemble de paires électrons-positrons chacune en interaction virtuelle dans le sens où leur durée de vie est infiniment brève. Dans les années 50, le physicien Julian Schwinger prédit qu'au-delà d'un éclairement lumineux supérieurs à 4.7 10E29 W/cm2, il devient possible de séparer ces paires de particules et ainsi commencer à "ouvrir" le vide. Ce seuil d'éclairement est sept ordres de grandeur au-delà des records atteints avec les lasers femtoseconde les plus puissants actuels.

De nombreuses recherches poursuivies par les physiciens des lasers ultra-intenses visent à atteindre ce seuil en ajoutant un étage de compression spatio-temporelle supplémentaire à ces impulsions lasers. C'est l'enjeu des recherches de l'équipe "PHI - Physique à Haute Intensité" du LIDYL, qui montre expérimentalement que la réflexion des impulsions lasers sur un miroir plasma permet d'améliorer les records d'éclairement obtenus jusqu'à présent.

En théorie, pour séparer les paires de particules et ainsi commencer à matérialiser le vide, il suffit donc d'appliquer a minima le champ de Schwinger. Sa valeur est obtenue en multipliant la longueur caractéristique d'écrantage de l'interaction qui lie l'électron et le positron (la "longueur "Compton") par le champ électrique, le résultat devant être supérieur à leur énergie de masse au repos (mc2). On obtient un champ E=1.32 10E18 V/m, qui correspond à des éclairements lumineux supérieurs à 4.7x1029 W/cm2, très au-delà des records atteints par les lasers de type petaWatt (10E15 W) les plus puissants actuellement, dont les impulsions sont focalisées sur des foyers optiques proches de la limite de diffraction.

Du fait des limites physiques et technologiques, il n'y a aucun espoir d'augmenter de sept ordres de grandeur l'énergie contenue dans les impulsions des lasers PetaWatt. Pour tenter d'atteindre le seuil de Schwinger, Il faut donc se concentrer sur les deux paramètres restants: la durée des impulsions et leur focalisation.

En 2019 des simulations PIC (Particle In Cell) en trois dimensions, réalisées au laboratoire prédisaient qu'il était possible d'augmenter l'éclairement d'un laser après réflexion sur un miroir plasma, à même de comprimer spatio-temporellement l'impulsion initiale*. C'est ce qui vient d'être vérifié expérimentalement sur le laser UHI100 du LIDYL. A ce jour, les impulsions lumineuses issues de ce laser permettent d'atteindre des éclairements de l'ordre de 10E19 W/cm2.

Pour augmenter l'éclairement, l'équipe focalise ces impulsions sur un miroir, dont la surface va être instantanément ionisée pour osciller à l'échelle du cycle optique avec des vitesses proches de la vitesse de la lumière (un miroir plasma), générant par effet Doppler des longueurs d'ondes beaucoup plus courtes (génération d'harmoniques d'ordre élevé) que celle du fondamental du laser incident (800 nm), tout en incurvant la surface par pression de radiation (figure 1). La réflexion sur le miroir-plasma apporte trois effets cumulatifs qui augmentent considérablement l'intensité concentrée au foyer:
- les harmoniques générées sont de courte longueur d'onde (domaine XUV), donc peuvent être plus fortement focalisées,
- la pression de radiation agit comme un miroir parabolique dont la courbure renforce la focalisation,
- grâce à l'effet Doppler provoqué par la réflexion du laser UHI, chaque cycle optique se raccourci temporellement, ajoutant une compression temporelle et l'augmentation de la puissance instantanée.
 

Figure 1: Schéma de principe de l'expérience. L'impulsion laser incidente est convertie de l'infra-rouge (800 nm) à l'XUV et focalisée après réflexion sur le miroir plasma.

Pour mesurer l'effet obtenu les expérimentateurs du LIDYL ont mis au point une méthode originale fondée sur la ptychographie (méthode d'imagerie sans lentille) pour caractériser les impulsions spatialement focalisées (à l'échelle du nm) et compressées temporellement (à l'échelle de l'attoseconde)**.

La figure 2 montre la reconstruction spatio-temporelle obtenue après cette réflexion, pour un champ laser incident supérieur à 10E19 W/cm2.
 

Figure 2: Phase et amplitude spatiale du champ électrique pour l'harmonique 9 (H9). Droite: reconstruction temporelle du champ (harmoniques 9 à 14) moyenné spatialement, montrant une largeur d'impulsion de 450 as (1 as = 10-18 s).

On note que le profil spatial de la phase de l'harmonique 9 est parabolique, ce qui témoigne de l'action de la pression de radiation provoquée par la distribution d'intensité gaussienne du laser incident. Cet effet renforce la focalisation du faisceau harmonique et la concentration spatiale d'intensité. Avec les données obtenues pour toutes les harmoniques, l'impulsion au niveau du foyer peut être reconstruite par transformée de Fourier (Figure 2 à droite). Un profil d'intensité de 450 attosecondes (450 x 10-18 s) est ainsi mesuré, à comparer à la durée du cycle optique initial de 2.3 fs.

L'excellente compression spatio-temporelle ainsi observée dans cette expérience confirme l'effet attendu d'une réflexion sur un miroir plasma théoriquement prédite. On observe un gain d'un ordre de grandeur en intensité portant les 1019 W/cm2 initiaux à plus de 10E20 W/cm2. Les lasers PetaWatt actuels permettent d'obtenir des intensités sur cible de 10E22 W/cm2, ce qui, appliqué sur un miroir plasma doit permettre de gagner un facteur 1000, soit 10E25 W/cm2, ce qui rapproche du seuil du "Champ de Schwinger".

Modifié le 16 août 2022 par herciv

[hadriel]

Le laser de 300kW a été livré au pentagone:

Objectif 2024 dans les forces

[Métal_Hurlant]

 

[herciv]

CHIVA fait le point sur les capacités françaises dans les lasers ... on est prêt ou pas loin.

https://www.opex360.com/2023/02/06/les-forces-francaises-auront-elles-bientot-la-capacite-daveugler-les-satellites-adverses-avec-des-lasers/

[herciv]

C'est encore mieux ici.

[hadriel]

Merci, j'avais cherché mais je retrouvais plus le sujet.

[herciv]

Essai apparemment réussi mais le manque de stabilité sur la cible me questionne. Toujours cette satané durée de plusieurs secondes.

 

 

Modifié le 20 juin 2023 par herciv

[hadriel]

Il y a 3 heures, herciv a dit :

Essai apparemment réussi mais le manque de stabilité sur la cible me questionne. Toujours cette satané durée de plusieurs secondes.

J'ai l'impression que le tracking décroche quand la cible tombe, du coup la mission est accomplie. Par contre effectivement il faut du temps sur cible, et contre un engin militaire avec l'électronique de contrôle un poil protégée ça sera pire.

[xav]

The HELMA-P laser weapon system was successfully tested aboard French Navy (Marine Nationale) Horizon type Air Defense destroyer Forbin (D620) between June 12 and 14, 2023.

Avec en exclusivité les premieres images de la future tourelle HELMA-P version production (pas le prototype) qui sortira en Janvier 2025:

 

[herciv]

Il y a 17 heures, xav a dit :

The HELMA-P laser weapon system was successfully tested aboard French Navy (Marine Nationale) Horizon type Air Defense destroyer Forbin (D620) between June 12 and 14, 2023.

Avec en exclusivité les premieres images de la future tourelle HELMA-P version production (pas le prototype) qui sortira en Janvier 2025:

 

Sur ces images je compte 2 à 3 secondes pour abattre un drone en plastique. Vu la taille du trou il est à quelques centaines de mêtre, donc ok pour à peine plus d'un kilomètre comma annoncé dans la video). Etat de mer calme, presque pas de vent. Contre un missile c'est pas la panacé.

La CILAS indique que leur LASER fait 5kw. Avec un tir de 2 à 3 secondes ça fait 10 à 15 kJ sur la cible. Pour moi plus que la puissance de la tourelle, c'est sa compacité qui est intéressante. Une optique de sortie d'une dizaine de centimètre pour une portée supérieur à 1km c'est plutôt une bonne performance.

Modifié le 26 juin 2023 par herciv

[zozio32]

d'a`res la video, ils sont a 2kW avec l'ambition de passer a 5kW.  Don je pense que le test a été fait aec un laser de 2kW.   Par contre, je ne sais pas si cela change ton interpretation

[TarpTent]

"Northrop Grumman vient de livrer son arme laser miniature Phantom
 

[…] Dernièrement, l’entreprise Northrop Grumman a livré une arme laser miniature au gouvernement des Etats-Unis. Cette arme se nomme Phantom, et elle se distingue par le fait qu’elle est de petite taille, mais est assez solide et puissante pour être utilisée sur le champ de bataille.

[…]

Le Phantom possède une puissance de 10-kW, ce qui est assez modeste comparé aux autres armes laser, mais il ne pèse que 90 kg et possède un volume de 0,3 m3. Il est assez compact et léger pour que deux personnes puissent le manipuler. Il est aussi assez solide pour supporter les manipulations.

Selon les explications, le Phantom de Northrop Grumman n’est pas une arme laser complète, il s’agit plutôt d’un générateur laser. Pour le transformer en un système complet, il faut encore le brancher à une source d’énergie et installer un système optique de visée et de focalisation."

https://www.fredzone.org/northrop-grumman-livrer-arme-laser-miniature-phantom-ard267

 

[herciv]

Nouvelle brique importante pour rendre très directif les lasers de puissance (et donc les lasers militaires) :  le guidage par onde sonore :

https://www.techno-science.net/actualite/chercheurs-parviennent-devier-laser-avec-son-N23827.html

La technique révolutionnaire mise en œuvre repose sur l'utilisation d'ondes sonores pour moduler l'air dans la zone de passage du faisceau laser. Yannick Schrödel, auteur principal de l'étude, clarifie: "Nous avons créé une grille optique à l'aide d'ondes acoustiques de densité". Ainsi, des haut-parleurs spéciaux ont permis de moduler la densité de l'air, créant une grille striée qui change la direction du faisceau laser, un phénomène similaire à la réfraction de la lumière dans l'atmosphère terrestre due aux variations de densité de l'air.

La différence notable, souligne Schrödel, réside dans le contrôle précis du faisceau laser obtenu grâce à cette grille de diffraction, comparativement à la déviation de la lumière dans l'atmosphère. Les caractéristiques de la grille optique sont modulées par la fréquence et l'intensité des ondes sonores.

Les premiers tests en laboratoire ont permis de rediriger efficacement un puissant faisceau laser infrarouge avec une efficacité de 50 %. Les modèles numériques suggèrent qu'une efficacité supérieure est envisageable à l'avenir. Christoph Heyl, scientifique en charge du projet, souligne que le niveau sonore nécessaire à cette déviation est comparable à celui d'un réacteur d'avion à quelques mètres, toutefois dans une gamme ultrasonique inaudible pour l'homme.

L'enjeu de cette technique réside dans son potentiel pour les optiques haute performance. Les chercheurs ont testé un laser infrarouge de 20 gigawatts, équivalent à la puissance de deux milliards d'ampoules LED. Les lasers de cette puissance servent notamment dans la recherche sur la fusion ou les accélérateurs de particules. Heyl explique que les propriétés matérielles des miroirs, lentilles et prismes limitent leur utilisation à cette échelle de puissance, et sont souvent endommagés par des faisceaux laser puissants. Cette méthode offre donc une alternative prometteuse pour la déviation des faisceaux laser sans contact.

Le contrôle acoustique de la lumière laser dans les gaz ne se limite pas à la création de grilles optiques et pourrait s'étendre à d'autres éléments optiques tels que les lentilles et guides d'ondes. Cette technique, encore à l'aube de son développement, ouvre la voie à des applications prometteuses, notamment comme commutateur rapide pour les lasers haute puissance.

Modifié le 16 octobre 2023 par herciv

[herciv]

Les chinois annoncent avoir trouver un gaz qui leur permet de supprimer le temp de récupération entre deux tir pour un laser de puissance. L'article est un peu vague sur le sujet mais montre bien l'enjeu sur une question cruciale.

https://www.techno-science.net/actualite/chine-concu-arme-laser-revolutionnaire-reelles-capacites-militaires-N23586.html

 

La Chine a conçu une arme laser "révolutionnaire" aux réelles capacités militaires

Source: South China Morning Post

Des chercheurs chinois annoncent avoir réussi à mettre au point une toute nouvelle technologie permettant d'utiliser un laser qui pourrait bien révolutionner la défense antiaérienne.

Les lasers sont parfois utilisés comme des armes, notamment pour détruire des drones lors de conflits. Toutefois cette technologie présente des limites car le matériel surchauffe très rapidement, ce qui en réduit son utilisation. En effet, lorsque le laser se retrouve dans l'air, le gaz qu'il rencontre sur son chemin se chauffe tellement qu'il met en danger le matériel lui-même. Après chaque utilisation, un temps de refroidissement est ainsi nécessaire.
 

Concrètement, le laser fonctionne grâce à un rayon de lumière qui est produit à l'aide d'atomes. Ces derniers sont excités via diverses méthodes et sont ensuite exposés à un photon, ce qui les désexcitent instantanément et génère un phénomène particulier: les atomes se mettent à produire eux-mêmes un photon similaire à celui qui les a touchés. Ainsi de suite, ce phénomène est répété jusqu'à aboutir à la constitution d'un laser. Ce laser est ensuite amplifié à l'aide de lentilles et miroirs afin de provoquer une énergie importante. Toutefois, cette technologie présente des problèmes de surchauffe. Si la chaleur n'est pas correctement gérée, l'émission concentrée de lumière peut causer des dommages internes, altérer les composants et ainsi diminuer la performance du laser voire le rendre inexploitable.

Des chercheurs de l'université nationale de technologie de la défense, à Changsha, indiquent avoir réussi à diminuer drastiquement l'émission de chaleur, ce qui pourrait permettre un tir en continu tout en ouvrant la possibilité d'utiliser un laser nettement plus performant que ceux utilisés à ce jour. Pour y parvenir, l'équipe a réussi à insérer dans le canon un gaz spécifique qui serait soufflé directement dans la chambre du laser. L'excès de chaleur serait alors capturé et évacué en temps réel, ce qui permettrait d'éviter ce problème majeur.

Il s'agit ici d'une avancée majeure, une première dans l'histoire de la recherche sur les lasers en Chine. Des applications pourraient être envisagées, dans le domaine militaire, mais également industriel.

Modifié le 16 octobre 2023 par herciv

[Eau tarie]

il y a une heure, herciv a dit :

Nouvelle brique importante pour rendre très directif les lasers de puissance (et donc les lasers militaires) :  le guidage par onde sonore :

https://www.techno-science.net/actualite/chercheurs-parviennent-devier-laser-avec-son-N23827.html

L'enjeu de cette technique réside dans son potentiel pour les optiques haute performance. Les chercheurs ont testé un laser infrarouge de 20 gigawatts, équivalent à la puissance de deux milliards d'ampoules LED. Les lasers de cette puissance servent notamment dans la recherche sur la fusion ou les accélérateurs de particules. Heyl explique que les propriétés matérielles des miroirs, lentilles et prismes limitent leur utilisation à cette échelle de puissance, et sont souvent endommagés par des faisceaux laser puissants. Cette méthode offre donc une alternative prometteuse pour la déviation des faisceaux laser sans contact.
 

En fait le problème c'est principalement les micro/poussières. ça fait des points chaud locaux car "opaque". En labo on arrive à avoir des très haut niveau de propreté, mais sur le champ de bataille, c'est plus tendu.

[herciv]

il y a une heure, Eau tarie a dit :

En fait le problème c'est principalement les micro/poussières. ça fait des points chaud locaux car "opaque". En labo on arrive à avoir des très haut niveau de propreté, mais sur le champ de bataille, c'est plus tendu.

Oui je connais bien. J'ai perdu quelques optiques comme çà. ET c'est pas l'opacité qui pose problème. C'est qu'une poussière accumule l'énergie et explose sur l'optique.

Mais en définitive moins il y a d'optiques moins il y a de chances que çà arrive.

Modifié le 16 octobre 2023 par herciv

[Eau tarie]

il y a 29 minutes, herciv a dit :

Oui je connais bien. J'ai perdu quelques optiques comme çà. ET c'est pas l'opacité qui pose problème. C'est qu'une poussière accumule l'énergie et explose sur l'optique.

Mais en définitive moins il y a d'optiques moins il y a de chances que çà arrive.

Je parlais de l'opacité de la poussière. C'est pour ça qu'elle accumule plus l'énergie que le verre, car elle est peu transparente.

Cette histoire de "lentille" sonore, très intéressant, c'est assez génial comme idée.

Au laser mégajoule du CEA, les rayons laser de forte puissance sont au maximum "cheminés" dans un état de faible concentration optique et fréquentielle. Pour minimiser la densité d’énergie surfacique sur les optiques / miroir.

Puis conversion de fréquence via les cristaux KDP, et concentration optique à la toute fin.

 

Cristal KDP :

[herciv]

Durée d'interception laser de 5 seconde pour ce drone :

 

 

[g4lly]

il y a 51 minutes, herciv a dit :

Durée d'interception laser de 5 seconde pour ce drone 

Je compte 10 bonnes secondes moi ...