Elektronik Harp Kapsamında Lazer Sistemleri ve EH Uygulamalar

+ Yorum Gönder
Elektronik ve Elektrik Bölümü Bölümünden Elektronik Harp Kapsamında Lazer Sistemleri ve EH Uygulamalar ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    Fatal
    Özel Üye
    Reklam

    Elektronik Harp Kapsamında Lazer Sistemleri ve EH Uygulamalar

    Reklam



    Elektronik Harp Kapsamında Lazer Sistemleri ve EH Uygulamalar

    Forum Alev
    Özet
    Burada Lazer Sistemleri ve Lazerin Elektronik Harp (EH) alanındaki uygulamaları incelenmektedir. Lazer teknolojisi özellikle son yıllarda büyük gelişmeler kaydetmiş ve bunun sonucu olarak savunma sanayisinde ve endüstride çok geniş kullanım alanı bulmuştur.
    Lazer; mesafe bulucu, mayın arama, lazer uyarı ve karşı tedbir sistemleri gibi kullanım alanları yanında; özellikle son yıllarda güdümlü mermi karşı tedbirlerinde de sıkça kullanılmaktadır. Esas olan, güçlü lazerler kullanarak arayıcıların arama mekanizmalarını fiziksel olarak bozmaktır. Burada çoğunlukla detektör, kırpıcı, filtreler ve güdümlü merminin dome kısmı bozulmaya çalışılır.
    Gelişmiş ülkelerde lazer konusunda süren AR-GE faaliyetlerini ve lazer teknolojisinin vaat ettiklerini incelediğimizde, lazer sistemlerinin geleceğin silah sistemleri teknolojisinde birinci sırayı alacağını rahatlıkla söyleyebiliriz.
    1. Giriş
    Elektro-optik sistemler; IR, görünür Işık ve lazer sistemler olarak üç ana grup altında toplanabilir. Lazer, “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” ifadesinin kısaltılmışı olup, uyarılmış ışının yayılımı ile ışık amplifikasyonu olarak tanımlanmaktadır.
    Lazer, insanoğlunun geliştirdiği en önemli teknolojilerden biridir. Lazer teknolojisi özellikle son yıllarda büyük gelişmeler kaydetmiş ve bunun sonucu olarak savunma sanayiinde ve endüstride çok geniş kullanım alanı bulmuştur. [1]
    Lazer teknolojisinin en çok kullanıldığı alanlardan biri askeri uygulamalardır. Lazer; mesafe bulucu, mayın arama, lazer uyarı ve karşı tedbir sistemleri gibi kullanım alanları yanında; özellikle son yıllarda güdümlü mermi karşı tedbirlerinde de sıkça kullanılmaktadır. Esas olan, güçlü lazerler kullanarak arayıcıların arama mekanizmalarını fiziksel olarak bozmaktır. Burada çoğunlukla detektör, kırpıcı, filtreler ve güdümlü merminin dome kısmı bozulmaya çalışılır. Bunun için güçlü lazerlere ihtiyaç vardır.
    2. Lazerin Askeri Uygulamaları
    Lazerlerin en çok kullanıldığı alanlardan biri askeri uygulama alanlarıdır. Şekil 1’de lazerin kullanım alanlarının platformlara göre genel olarak dağılımı görünmektedir

    2.1 Lazer Mesafe Bulucu
    Mesafe ölçüm sisteminde 1.54µm dalga boylu lazer ışığı kullanılır. 1.54µm gözde güçlü emilir ve hassas retinaya zarar vermez. Yani göz için zararsızdır. 20 mm ’den – 25 km’e kadar mesafeyi ölçebilir. [2]
    2.2 Mayın Arama
    Lazerlerin bir diğer askeri uygulaması, mayın aramadır. Araştırma sonuçlarına göre, lazer darbesi ile yer yüzeyinde oluşturulan ültrason dalgaları 7 cm toprak altına ve 30 cm su altına ulaşabilir. Dolayısıyla lazer mayın aramada kullanılabilir.(Şekil2)


    Şekil 2. Lazer Mesafe Bulucu ve Mayın Arama Uygulamaları
    2.3 Lazer Silahları
    Bir diğer askeri uygulama alanı lazer silahlarıdır. Bu silahlar güçlü lazerler gerektirirler. Merminin hedefe ulaşım süresi hemen hemen sıfırdır mesafesi 1 ile 25 km arasındadır. Lazer silahları çok çeşitlidir. Mobil araçlara takılabilenleri olduğu gibi elde taşınanları da vardır. Mobil araçlara takılanlar 0,5 ile 5 MW arasında ışın yayarlar. [2] Genellikle savaş uçaklarını, helikopteri ve savaş gemilerini güdümlü mermilere karşı korumak için kullanılırlar. Şekil 3’de bir Amerikan savaş gemisinde konuşlandırılan bir lazer silahı gösterilmiştir.
    F-H kimyevi lazeri en pahalı ve en güçlü lazer silahı olarak sayılmaktadır ve uzaya yerleştirmek için geliştirilmiştir

    Şekil 3. Lazer Silahı
    3. Güdümlü Mermi Karşı Tedbir Sistemleri (GMKS)
    Son yıllarda lazer diğer bir askeri uygulama alanı olarak GM karşı tedbirlerinde de kullanılmaktadır. Esas olan, güçlü lazerler kullanarak arayıcıların arama mekanizmalarını fiziksel olarak bozmaktır. Burada çoğunlukla detektör, kırpıcı, filtreler ve güdümlü merminin dome kısmı bozulmaya çalışılır. Bunun için güçlü lazerlere ihtiyaç vardır. Lazer ışınının çapı küçük, enerjisi ise oldukça yüksek olmalıdır. Ayrıcaışını uzun süre verebilmelidir. Bu yöntemlerden bazıları aşağıda açıklanmıştır. [3]




  2. 2
    Fatal
    Özel Üye

    --->: Elektronik Harp Kapsamında Lazer Sistemleri ve EH Uygulamalar

    Reklam



    3.1 Lazer Işını ile Detektörü Bozmak
    IR detektörü yakmak için gerekli olan ışın şiddeti temelde, lazer ışınının çapına, aydınlatma süresine, ışığın dalga boyuna, detektörün yapıldığı malzemenin optik ve ısıl özelliklerine bağlıdır. Bu tip lazer darbeli modda çalışır ve darbe süresi ne kadar küçük ise o kadar etkilidir. [3]
    3.2 Kırpıcı (Reticle)’nin Bozulması
    Kırpıcı kullanan arayıcılarda detektörden başka kırpıcı da bozulabilir. Kırpıcıyı bozmak için gerekli olan enerji, detektörü bozmak için gerekli olan enerjiden daha azdır. Gerekli olan enerji miktarı kırpıcının yapıldığı malzemeye ve kırpıcının yapılış şekline bağlıdır.

    Şekil 4. Lazer ile GM Detektörü Yakma.
    3.3 Laser Uyarı Sistemleri (Laser Warning Receiver-LWR )
    Lazer Elektronik Destek (ED) sistemi olarak kullanılan lazer uyarı alıcısı Türkiye ve Yunanistan silahlı kuvvetleri envanterinde şu an için bulunmamakla birlikte, günümüzde gelişmiş ülkelerde sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. Platform çevresinde 360 dereceli bir kaplama sahası içerisinde bulunan lazer aydınlatma, mesafe bulucu ve lazer bim bindirmeli GM gibi, optik sinyallerin tespit, teşhis ve sınıflandırma işlemlerini süratle yaparak, aynı anda birden fazla hedef için personele hassas hedef yaklaşma açısı bilgisi sağlayan bir sistemdir. Ayrıca bu sistem platformda bulunan otomatik dekor atim sistemi ve silah sistemleri ile de entegre olarak çalışabilmektedir.
    Modern savaş ortamlarında top namlu agzı alevi, patlamalar veya şimşek çakması gibi atmosferik olaylar kolayca yanlış alarm’a neden olur. Bunun personelin sisteme karşı olan güvenini azaltmasına karşılık, son geliştirilen sistemlerde bu oran 16 saate bir gibi küçük değerlere kadar azaltılmıştır. Lazer uyarı alıcı sensörler genellikle 0.5 µm ile 1.8µm arasında, 360o kerteriz ve 80o irtifa kapsama alanında, oldukça düşük bir reaksiyon süresi ile çalışmaktadır. [4]
    Şekil 5’de bir lazer ve GM uyarı sistemi (LWR ve MWR) örneği gösterilmektedir. Rusya federasyonuna ait Sovremenny, Nanuchka iii –iv, Udalay i – ii sınıfı gemilerde ve Çin’e ait Rus yapımı olan Sovremenny sınıfı gemilerde half cup lazer uyarı sistemleri olduğu bilinmektedir.

    Şekil 5. Lazer ve GM Uyarı Sistemi AN/AAR-47(V)2.
    3.4 Yönlü IR Karşı koyma Sistemi (Directional Infrared Countermeasures-DIRCM)
    Lazer Elektronik Taarruz (ET) sistemi geliştirmek maksadıyla, İngiltere savunma bakanlığı tarafından 1989 başlatılan AN/AAQ-24 NEMESIS yönlendirilmiş kızılötesi karşı koyma projesi, 1993 yılında ABD özel kuvvetler komutanlıgının da katılımı ile iki ülke arasında ortaklaşa yürütülmekte olan bir program olmuştur. Bu program ile, sabit ve hareketli kanatlı hava platformlarının gelecekteki en önemli ihtiyaçlarından biri olan, mevcut ve geliştirilmekte olan modern IR GM’lerine karşı etkin ve süratli bir tespit ve ET algoritması geliştirilmesi amaçlanmıştır

    Şekil 6. Yönlü IR Lazer Karşıkoyma Sistemi ( DIRCM)
    Bu teknoloji IR GM’lere karşı noktasal karşı tedbir yapabilmek için lazer tabanlı çalışmaktadır. Geliştirilmesi devam eden ortak NEMESIS programı dünyada üretime geçen tek yönlendirilmiş IR karşı koyma sistemi olup yapılan test uçuşları sonunda 2’si sabit ve 4’ü hareketli kanatlı olmak üzere toplam 6 adet hava platformuna montesi tamamlanmıştır.
    Ana yüklenici firma olan Northrop Grumman tarafindan sistemin geliştirilmesi sonucunda, Amerika hava kuvvetleri özel operasyonlar komutanlığına bağlı AC–130 gunships ve MC–130 combat talon uçaklarına montesi planlanmaktadır. Programın temel çalışma prensibi tespit, teşhis, takip ve karıştırma adı altında 4 temel safhada gözlenmektedir. Şekil 7’de bu safhalar gözükmektedir

    Şekil 7. DIRCM Çalışma Prensibi.
    Hava kuvvetleri elektronik harp araç simulatörü tarafından yapılan 150 binin üzerindeki simülasyon sonuçları ve New Mexico’da bulunan kara kuvvetleri araştırma laboratuarında gerçekleştirilen canlı atış (live-fire) testlerinde, 6 farklı GM tipi ve değişik angajman senaryolarını kapsamak üzere 35 adet deneme yapılmış olup, sistemin %100 güvenilir olduğu ve %90 etkinlikte ET uyguladığı gerçeklenmiştir.Şekil 8’deki resimlerde üzerine dummy başlıklı bir IR GM fırlatılan helikopterin, yönlendirilmiş IR karşı koyma kullanması sonucu GM’nin takipten düşmesi ve başka yöne gitmesi gözlenmektedir.
    Şekil 9’da ise, yönlendirilmiş kızılötesi karşı koyma ile yapılan karıştırma öncesi ve sonrasında hava platformunun IR GM’ ye karşı göstermiş olduğu IR izleri gözükmektedir. Şekillerde de göründüğü gibi karıştırma etkin bir biçimde yapılmakta ve GM’nin Şekil 8’de de açıkça görüldüğü gibi kolayca hedefi kaybetmesini sağlamaktadır. Ayrıca karıştırma başladıktan kısa bir süre sonra optiksel kilid kırılmasının oluştuğu Görülmektedir.


    Şekil 9. DIRCM ile Karıştırma Öncesi ve Sonrası Hedefin IR İzler ve Optiksel Kilit Kırılmanın Oluşması.
    Sistemin açık havada test edilebilmesi için kurulan simülatörde elektro-optik ve kızılötesi mermi ikaz sistemi ile birlikte GM egzoz dumanı simüle edilmekte, yönlendirilmiş IR karşı koyma sisteminin takibi sonucu, göz-emniyetli mesafe bulucunun da yardımıyla karıştırmanın ölçümleri yapılabilmektedir.
    İleri teknoloji sistemlerin daha da geliştirilmesi ve Amerikan donanması hava platformları için de kullanımı sağlamak amacıyla, Amerikan deniz kuvvetleri ile Northrop Grumman arasında yapılan protokol çerçevesinde, taktiksel yönlendirilmiş IR karşýkoyma programı adı altında değişik GM tipleri için test faaliyetlerine devam edilmektedir.
    4. Sonuç
    Mevcut durum itibari ile lazer sistemleri, Rusya Federasyonu hariç olmak üzere ülkemizde ve komşu ülkelerde askeri alanda yeterince kullanılmamasına karşılık gelişmiş ülkelerde, tespit, kontrol ve silah sistemlerinde sıklıkla kullanılmaktadır. Gelişmiş ülkelerde lazer konusundaki Ar-Ge faaliyetlerini ve lazerin teknolojisinin vaat ettiklerini incelediğimizde, lazer sistemlerin geleceğin silah sistemleri teknolojisinde birinci sırayı alacağını rahatlıkla söyleyebiliriz. Unutmayalım ki lazerlerin gelişimi tamamlanmamış, yani lazer henüz son sözünü söylememiştir.








+ Yorum Gönder
content
5 üzerinden | Toplam : 0 kişi