ינואר
12
תגיות
בין פנס כיס ולייזר כימי רב-עוצמה.
מי לא מכיר, מי לא יודע – מהו פנס כיס, ומה הוא יודע לעשות?
מדליקים אותו בחשכה והוא שולח אלומת אור לפניו. וכששמי הלילה בהירים מעננים ומאבק אפשר לראות כי האלומה הזאת הולכת עד אין סוף, ונמוגה היכן שהוא בחלל. הנה יצרנו כוכב קטן!
אבל אם יעמוד מכשול כל שהוא בדרכה – תעצר בו אלומת הפנס. כף יד תעצור אותה, קיר יעצור אותה, וגם אבק, ערפל ועננים.
עוצמת האלומה שמייצר פנס הכיס היא שברי וואט והיא אינה ממוקדת, ולכן ההספק ליחידת שטח שהיא מסוגלת להקרין בו מטרה כל שהיא הוא נמוך מאד.
לא מעטים מאיתנו התנסו גם בלייזרים קטנים המשמשים כמצביעים (pointers), המפיקים קרן ממוקדת, אדומה או ירוקה. גם הספקם של אלו נמוך נמוך ביותר. הם אינם מזיקים לעין (אחרת לא היה מותר השמוש בהם ומכירתם לציבור), ועל אחת כמה וכמה לא לקיר. הם אינם מסוגלים לחדור לא אבק, לא ערפל ולא עננים.
זה הנסיון שיש לרובנו עם פנסי כיס ועם לייזרי צעצוע, שאף הם מעין פנסי כיס משוכללים.
מה עוצר את אלומת פנס–הכיס?
שלשה תהליכים עיקריים מונעים ממנה להתפשט: בליעה, החזרה ופיזור. חומר נחשב ל"שחור" לחלוטין אם הוא בולע לחלוטין את כל האור שפוגע בו.
מראה אידאלית תחזיר את כל האור הפוגע בה, היא "לבנה" לחלוטין ושום אור לא יבלע בה. תווך המכיל המוני חלקיקי מראה הנוטים בזוויות אקראיות יגרום לפיזור אלומת האור ול”מריחתה” עד שהיא מאבדת צורת קרן.
אבל במציאות אף אחד מתהליכים אלה אינו בלעדי: בפרט לא קיימת מראה בעלת החזרה מושלמת בכל אורך גל – תמיד קיימת במראה בליעה כלשהי. מחזירי האור בגופי תאורה ביתיים הם פשוט צבע לבן: הוא מחזיר כ 85% עד 90% מהאור. היתר נבלע בצבע. מראה העשויה מזכוכית מוכספת, משובחת במיוחד, תחזיר כ 95% מהאור הפוגע בה, והיתר יבלע בה. כך הוא גם מצבם של גבישוני קרח זעירים, טיפות מיים, גרגרי אבק.
עוצמת האלומה שמייצר לייזר כימי רב עוצמה נמדדת במגווטים – פי מיליארד (תשעה סדרי גודל) ממצביע לייזר אופייני. אם ממקדים אלומה זו על שטח של מטר מרובע – עוצמתה בו פי אלף מעוצמת השמש על שטח זה בצהרי יום קיץ חם. אם ממקדים אותה על שטח של 10 סמ"ר עוצמתה שם פי עשרה מיליון מעוצמת השמש בצהרי יום חם.
עוצמות אלה הופכות את המפגש בין קרן הלייזר והמכשולים שנמנו למעלה לשונה מאד ממפגשם עם אלומת פנס הכיס. בליעה של אחוז אחד מעוצמת הלייזר פירושה בליעה של 100,000 שמשות למ2 ! האנרגיה העצומה הנבלעת בהם מעלה את הטמפרטורה שלהם במהירות עצומה והם מתאדים תוך שבריר שניה. זו גם התכונה המאפשרת לקרני לייזרים אלה לשרוף טילים במעופם.
קרן לייזר כזה הפוגשת בענן "שורפת" אותו וקודחת בו "צינור אופטי" בעל אפס הפסדים. משך תהליך "הקידוח" תלוי בעוצמת הלייזר אבל זמן אופייני הוא 0.2 מילי–שניה – חלקיק זעום מהזמן הדרוש להפלת המטרה.
הסבר מדעי יותר, הכולל את כל הנוסחאות והחישובים ניתן למצוא כאן.
הספר הזה מסכם את הנושא שהעסיק את המדענים אשר פיתחו את תותחי הלייזר נגד טילים, והיה בוודאי ידוע למדעני משרד הבטחון שעסקו בפרויקט “נאוטילוס”. אילולי הידיעה שעננים ואבק אינם מכשול לליזר הכימי הרי לא היו מתחילים בפרויקט.
אז מדוע לא ידע על כך שר הבטחון, כשבא להחליט בין ירוט קינטי לירוט אופטי?
אולי הם שכחו לספר לו על כך, מטעמים השמורים איתם? אולי בגלל, כפי שהסביר לאחרונה בתקשורת "ידעתי כי יש ארבעה חודשי חורף כל שנה, עם עננים, וכמה שניסו להסביר לי שזו לא בעיה, האמנתי פחות"?
אגב, אגדה נוספת המתהלכת בין אלו שאינם מבדילים בין לייזר לפנס כיס הוא בעניין צבע הקסמים שניתן לצבוע בו, מאד בזול, טיל, ולהגן עליו כך מפני הלייזר. אני מניח שמי שהגיע בקריאה עד לכאן כבר מבין מדוע זה להד"ם.
יתכנו שלשה סוגי ציפויים:
1. צביעה פשוטה, בצבע לבן , למשל. היא יכולה להחזיר כ 85 – 90 אחוז מההספק הפוגע בה, אבל היתר נבלע בה. כלומר בשכבת צבע של כ 100 מיקרון יבלעו 100 – 150 קילווט. השכבה תשרף – תתאדה – תעלם תוך שבריר שניה, והיתר ידוע. רצוי להוסיף כי צביעה כזו אינה זולה (לצבוע טיל באכות מעולה עולה כמו לצבוע מכונית באיכות טובה – עשוי כיום להכפיל את מחיר הטיל – ולשוא).
2. ליטוש שטח הפנים של הטיל לטיב אופטי וציפויו בכסף בשיטה אלקטרוליטית בעובי מיקרונים אחדים. יש צורך להסביר מדוע זה קישקוש? אבל נניח שימצא האידיוט שיעשה זאת, ושהטיל ישמר עד השמוש בו כאתרוג, כדי שהציפוי העדין לא יפגע (הזוי). הפעם יבלעו בשכבת הכסף "רק" 50 קילווט שישמידו אותו תוך תת–שברי שניה, וההמשך ידוע.
3. ציפוי דיאלקטרי רב שכבתי. תיאורטית זה יכול לעבוד. הטיל צריך לעבור כולו ליטוש לרמה אופטית, להכנס לתא ואקום ענקי ולעבור אידוי של כ 20 שכבות בתהליך מבוקר ומסובך, בצעדים של כחמישה סנטימטר כל אחד. עלות תהליך זה מוערכת בכ 20 מיליון דולר לטיל, אם לא יותר. אין מה לדבר על אופן השמירה שלו לאחר מכן, ושציוד מתאים לתהליך כלל לא קיים.
האם ניתן להניח לפיתחו של פוליטיקאי את האשמה? הרי הוא אינו מבדיל בן ימינו לשמאלו. הוא הסכים למה שהלעיטו אותו יועציו. אם מחפשים את האחראים, הרי זוהי שרשרת היועצים מטעם שדאגו לכיסם ולעזאזל ההשלכות של מעשיהם.
כמובן שאין בזאת כתב הגנה על פרץ..
עופר לא מעט מומחים בתחום טענו שהלייזר זו שיטה שלא תעבוד, אחרים טענו שכיפת ברזל לא תעבוד ונוספים המליצו בכלל על תותח הפלנקס.
שנינו מכירים חבר קרוב שאביו בעל נסיון רב בתחום והוא בעל דעה אחרת לגמרי מזו שהוצגה כאן, וגם את אותו אדם שמעתי אומר שכיפת ברזל לא תעבוד.
אני מציע קצת צניעות בנושא- יש רק מערכת אחת היום בעולם שמסוגלת להשמיד טילים במעופם בזמן אמת, באחוזים שנושקים ל-90% ובמקביל. כל השאר זה ניחושים והשערות.
ובכלל כל הדמוניזציה הזו לעמיר פרץ לא ברורה לי- לא שאני מעריץ גדול בהכרח אבל הוא בחר להתמקד בנושא והיום יש פתרון. אני לא מקושרי הכתרים כמו שאר העיתונות אבל בטח זו לא סיבה לקטול האדם.
זן כתבה פסאודו- מדעית עם כביכול טעונים פיזיקליים וחישובים שלהם אבל אני חושב שהתעלמת ממורכבות יישום הדברים במציאות.
אני לא אומר שאין בעלי אינטרסים במשרד הבטחון אבל דחיפה למערכת מסויימת יקרה ולא יעילה כשיש פתרון פשוט וזול בהישג יד נשמע לי מופרך מדי. מצטער.
אגב מערכת לייזר כזו פותחה או ניסו לפתחה בארה"ב והנסיון הוקפא. חשבת לבדוק למה?
שי
כן. "דחיפה למערכת מסויימת יקרה ולא יעילה כשיש פתרון פשוט וזול בהישג יד" נשמע גם לי מופרך.
מחיר מערכת סקייגארד נמוך ממחיר מערכת כיפת ברזל.
מחיר ירי של סקייגארד הוא שני אחוז ממחיר ירי של כיפת ברזל.
עשר מערכות סקייגארד יסגרו הרמטית את הטילים מעזה – זקוקים למאות מערכות כאלה של כיפת ברזל לאותה תוצאה.
היעילות למעשה של כיפת ברזל היא 75% ולא 90% – קרא את מאמרו של נתן פרבר.
ומדוע החליט פרץ להעדיף את הכיפה?
"כי ארבעה חודשים בשנה יש עננים בשמים" ויש סופות אבק, ובעיקר – יש צבע שניתן לצבוע בו טילים ואז לייזר לא יכול לעשות להם כלום!"
וכן, פותחה מערכת כזאת בארה"ב, עבור ישראל ובהשתתפות ישראל.
ואז קמו רמטכ"ל בשם בוגי יעלון ושר בטחון בשם שאול מופז ואמרו שטילים הם ברזלים מעופפים שעושים בום וזה הכל ושהם יחלידו במחסני החיזבאללה וחבל לבזבז כסף על אמצעים נגדם, וההזמנה בוטלה.
כשהגיעה ההבנה שיש לעשות משהו נגד טילים עמדו שתי החלופות לבחירה בפני שר הבטחון עמיר פרץ. והוא החליט לבחור בחלופה הקינטית, כי יש ארבעה חודשי עננות בשנה.
רשימה יוצאת מן הכלל. לוואי ויקראו אותה כל אותם אלו שהאחריות רובצת לפתחם. אחרי ככלות הכל, עדיין לא מאוחר.
כמה שאלות:
לגבי הקידוח במהירות של 0.2mS: אם הטיל סטטי וגם העננים אזי זה נכון. אבל מאחר והטיל מתקדם כל הזמן הרי שהקרן צריכה לקדוח נתיב בענן לאורך מסלול הטיל. במצב שכזה האם נכון להניח שהחישוב צריך לקחת קידוח מתמיד של הענן. ובכלל האם יש פה ענין בינארי (מגיע / לא מגיע), או אנלוגי – הענן מוריד כך וכך אחוזים מעוצמת הקרן ולכן צריך קצת יותר זמן עד להורדה.
כמה זמן נדרש לקרן כדי "להוריד את הטיל".
תודה מראש. הנושא מאד מסקרן.
קשה לי מאד לענות על כך. אין בידי את אמצעי החישוב הדרושים לתשובה מדוייקת.
כוונתי העיקרית היתה להראות את ההבדל בין מה שמלמד אותנו הנסיון היום-יומי והמושגים האינטואיטיביים על התפשטות אור, ובין מה שנכון לקרן של לייזר רב-עוצמה. וגם להצביע על החול שמקבלי ההחלטות זורים בעיני הציבור בבואם להצדיק החלטות הנגועות באינטרסים זרים.
ראה דיון כאן
http://www.fresh.co.il/vBulletin/showthread.php?t=571462
לולי, מה דעתך על הכתבה הרצ"ב ?
https://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-5656411,00.html#autoplay
עשרות קילוואט יספיקו ?
מה נשתנה בטכנולוגיית הלייזר שפתאום זה ישים גם על מערכות ניידות ?
כנראה שבעיקר פאניקה, מהעדר התשובה לטילי אירן והחיזבאלה. המערכת הזאת יכולה להגן מפני רחפנים קטנים, בלוני תבערה וכו'. יהיה לה ביקוש בנמלי תעופה למשל. אבל לא יותר מכך.