בקרוב מבצעי: פיתוח נשק הלייזר מתקדם כשכבת הגנה נוספת

לאחרונה דיווח משרד הביטחון על פריצת דרך משמעותית בתחום פיתוח נשק הלייזר, שיהווה שכבה נוספת למערך ההגנה האווירית של ישראל. נראה שאמל"ח הלייזר הגיע לקצב פיתוח גבוה, ובעתיד הלא רחוק הוא כבר יהווה חלק משמעותי במערכת הביטחונית. "יהיה זה נשק יעיל וקטלני נגד מגוון מטרות", מסביר מומחה לישראל דיפנס. סקירה מיוחדת

Laser weapons development by 2023, by David Vergun, identified by DVIDS

נשק לייזר, "קרני המוות", חי, בועט ופועל בישראל. שנים רבות התווכחו ביניהם חסידי ומתנגדי נשק הלייזר. היו ניסיונות וניסויים, נרשמו הצלחות וכישלונות, אך הפרויקטים לא צלחו ולא הבשילו. במחצית פברואר פרסמה רפאל הודעה שיכולה לנטוע תקווה בלב תושבי עוטף עזה ושכניהם, הסובלים מהרחפנים, הרקטות, הפצמ"רים ובלוני הנפץ. 

רפאל סיימה סדרת ניסויים מוצלחת במערכת לייזר ליירוט רחפנים. מערכת Drone Dome-L יירטה מטרות מרובות, להקת רחפנים ומטרות מתמרנות. הניסויים נערכו בדרום הארץ והמערכת להגנה מפני רחפנים ומל"טים ביצעה יירוט מוצלח באמצעות קרן לייזר. שלבי היירוט כללו איתור יעד, מעקב ביום ובלילה, ולבסוף יירוט על ידי קרן לייזר רבת-עוצמה.

מבט לעתיד, אולי הלא רחוק

כך תיראה סוללת נשק לייזר שתיפרס בשטח כדי לנטרל איומים: שלוש משאיות. על אחת יותקן מכ"ם גילוי, על השנייה מכוון אופטי. השלישית תוביל את מערכת ייצור קרן הלייזר - המנגנון המייצר את הקרן. למעשה, אלומת הלייזר שתשמיד את המטרה. הפעולה היא שקטה, ללא קול. אין "בומים" של פיצוצי ירי ותחמושת. כשקרן הלייזר יוצאת לדרכה, מדובר בחלקי שניות והמהירות עצומה. סיב אופטי יעביר את הקרן אל המכוון האופטי, שהופכת לקרן מוות להשמדת האיומים – כטמ"ם, בלון נפץ, רחפן או כלי טיס עוין.

זה חזון פריסת מערכת נשק לייזר כפי שרואה פרופ' אלוף (מיל') יצחק בן ישראל, ראש סדנת יובל נאמן למדע, טכנולוגיה וביטחון באוניברסיטת תל אביב, ויו"ר סוכנות החלל הישראלית. בן ישראל היה בעבר ראש מפא"ת במשרד הביטחון והיה מעורב בפרויקט הלייזר הראשון לפני יותר מעשרים שנה. הפרויקט ההוא לא צלח, ולא עבר לשלב של מערכת מבצעית.

בדרך לשש שכבות הגנה

בראיון לישראל דיפנס אמר בן ישראל דברים שנשמעו כדברי נבואה: "בימים אלה אמור להיות  מותנע פרויקט גדול של ייצור מערכת נשק לייזר. ניתן יהיה לייצר מערכת נשק ניידת ליירוט רקטות, ירי שכיום אין פתרון נגדו זולת כיפת ברזל". כמה ימים אחרי הריאיון עם פרופ' בן ישראל הודיע משרד הביטחון רשמית על פריצת הדרך בתחום נשק הלייזר. משמעות ההודעה: תוספת משמעותית למערך ההגנה הרב-שכבתית של מדינת ישראל. המערך יהיה מורכב מחץ 3, חץ 2, קלע דוד/שרביט קסמים, טילי פטריוט, והשכבה החדש התחתונה - נשק לייזר. שש שכבות הגנה.

הבשורה היא כי עוד השנה ייערך ניסוי ראשון של מערכת הנשק ליירוט פצמ"רים, טילי נ"ט ורקטות. טווח המערכת כחמישה ק"מ, והיא תהיה תואמת איומים הן בגבול הצפוני מול איומי חיזבאללה והן מול איומי הטרור ברצועת עזה. מדובר, על פי משרד הביטחון, בשלוש תכניות לפיתוח מדגימי לייזר: מערכת קרקעית משלימה ל'כיפת ברזל'. שכבת הגנה נוספת; לייזר מתמרן להגנה על כוחות מתמרנים בשטח; מדגים לייזר מעל לעננים להגנה על מרחבים גדולים המותקן על פלטפורמה אווירית.

משרד הביטחון מסר גם כי זמן התגובה של מיירט לייזר הוא מהיר מאוד, ולכן הוא יכול להתמודד עם כמה מטרות בו-זמנית. שיטת הפעולה: מיקוד קרן אנרגיה על הנשק התוקף יוצר טמפרטורות גבוהות, הגורמות לנשק התוקף להתפוצץ או להתפרק באוויר. פיתוח המערכות הוא בהשתתפות התעשיות הביטחוניות, ובראשן אלביט מערכות ורפאל. הוא מוערך במאות מיליוני שקלים.

נוסחה פורצת דרך

פרופ' בן ישראל מסביר לישראל דיפנס את משמעות ההישג: "אין ספק שמדובר בפריצת דרך. נפתרה בעיה טכנולוגית. לפני כעשרים שנה הגדרנו יכולת להפיל איומים בעזרת אלומת לייזר, אך הטכנולוגיה של אז לא אפשרה למזער את מקור האנרגיה של הלייזר. מאז נמשך המאמץ לייצר מערכת נשק לייזר שניתן לארוז אותה ולהציבה בשדה הקרב. נראה שעכשיו הצליחו להשיג את הנוסחה הגואלת של לייזר, וכאן העיקר – הצורך להקטין את ממדיו של מקור האנרגיה הדרוש לייצור הקרן, ובמקביל לתת למערכת הספק גדול שמייצר קרן רבת עוצמה, וזו פריצת הדרך. להקטין את מקור האנרגיה ולהגדיל את ההספק ועוצמת הקרן. זו החכמה על רגל אחת".

"מעתה ניתן יהיה לבנות מערכת שתפיל גם בלונים ורחפנים. חשוב להדגיש שהטכנולוגיה הוכחה בניסויים בשדה. נשק לייזר יתפוס מקום בשכבה הנמוכה של מערכת ההגנה הרב-שכבתית של המדינה, וזה יהיה נשק יעיל וקטלני נגד מגוון סוגי מטרות, גם מטרות 'רכות', כולל פצצות מרגמה. היתרון בשימוש בקרן לייזר הוא שאין היא גורמת לנזק סביבתי והשימוש זול. ה'חוכמה' היא עוצמת הקרן - להשמדת מטרות רכות כמו לפוצץ בלון בלייזר באנרגיה נמוכה. אך כדי לנפץ מזל"ט צריך עוצמה גדולה הרבה יותר, כך להשמדת קטיושה או קסאם. ככל שטווח היירוט הוא קצר, זה יתרון לנשק לייזר שמהירותו אדירה, למעשה מהירות האור. לעומת זה, יש חסרונות לנשק לייזר - הוא יתקשה לפעול במזג אוויר גרוע ובשכבות עננים", מסביר פרופ' בן ישראל.

מערכת אפקטיבית וזולה

כל העוסקים בלייזר מודים שהולכת וגוברת המודעות, בישראל ומעבר לים, לנושא, ואין ספק ש"קרן המוות" תקרום עוד וגידים בשדה הקרב. במערכות רבות, צבאות ואזרחיות - ביבשה, בים ובאוויר - היא כבר שרירה וקיימת. בשתי החזיתות, בצפון ומול הרצועה, ישנו על ישראל איום גדול של רקטות, טילים, כטמ"מים, פצמ"רים ושאר מרעין בישין. אמצעי המגן כיפת ברזל, שרביט קסמים ואחרים יתקשו להתמודד עם מספר עצום של איומים, גם מבחינת עלויות. לדוגמה: עלות טיל מיירט של כיפת ברזל היא כ-10 אלפים דולר, עלות טיל של "שרביט קסמים" – כמיליון דולר, טיל "חץ" – כשלושה מיליון דולר. עלויות התפעול של מערכות נשק לייזר מנגד, כשיהיו מבצעיות, נמוכות בהרבה מסכומים אלה.

ברפאל החלו לטפל בלייזר לפני שנים רבות. ב-2014 הוצגה בסלון האווירי בסינגפור מערכת "קרן ברזל". ב-2019 דווח שרפאל ערכה ניסויים במערכת, ששמה הלועזי Iron Beam, עם מכ"ם "לוכד שחקים" של התעשייה האווירית.

בפברואר השנה נחשפה גם מערכת "להב אור" ליירוט בלוני תבערה ונפץ באמצעות קרן לייזר. מדובר בפרויקט משותף למשטרת ישראל, מפא"ת במשרד הביטחון, חברת אופטי דיפנס ואלביט מערכות. המערכת מצוידת ביכולת גילוי ושליפת תמונות אוטומטית מאזור עניין במרחב. הנתונים מועברים במהירות למערכת "להב אור", הרוכשת ומפלילה את הבלון, או צרור הבלונים, ומפוצצת את האיום בעזרת קרן לייזר. מפקד מג"ב, ניצב יעקב שבתאי, אמר שטווח המערכת הוא כשני ק"מ והיא פועלת בסביבה אזרחית בלי לסכן את הסביבה. בפיתוח "להב אור" עסקו מהנדסים ומדעני לייזר ואלקטרו-אופטיקה, ובניסויים יירטו 90 אחוזים מהבלונים. עתה מפתחים הגורמים השונים שדרוג למערכת, ליירוט רחפנים.

מול רחפנים משוכללים

היכולת ליישם טכנולוגיית לייזר לנטרול רחפנים הביאה לעולם את מערכת Drone Dome של רפאל, שכבר נמכרה ללקוחות רבים. היא נבחנה בניסויים והוכחה יכולתה בתרחישים מבצעיים. מאיר ב', מנהל שיווק ופיתוח עסקי בחטיבת ההגנה האווירית ברפאל, מחלק את משפחת הלייזר לשלושה רבדים: לייזר בעוצמה עד 10 קילו-וואט (מתאים לנטרול רחפנים), לייזר בעוצמה של 30 קילו-וואט ולייזר עם מאות קילו-וואט המיועד להשמדת טילים.

בפיתוח Drone Dome התמקדו ברפאל ברובד הראשון - עד 10 קילו-וואט. האתגר היה לגלות את הרחפן - מהיכן הוא מגיע, איזה סוג רחפן. המשימה היא להשמידו בטווח של שלושה עד שלושה וחצי ק"מ. לפני כן פותחו מערכות לחסימת תדר הרחפן העוין. זו שיטה טובה אלא שהרחפנים באזור, אומר מאיר ב', השתכללו ונעשו יותר חכמים. היה צורך לפתח יכולות השמדה של ממש ולא להסתפק בנטרול אלקטרוני וחסימת שידור. וכאן נכנס נושא הלייזר.

על הסנטימטר

"קרן לייזר משמידה בוודאות. חשובה מאוד איכות האלומה ורמת המיקוד שלה. איכות קרן טובה, קרן ממוקדת – היא קטלנית. ריכוז האנרגיה שורף את האיום תוך זמן קצר ביותר. איך זה עובד? מתקבל זיהוי ממערכת Drone Dome, המידע עובר למחשב הלייזר, מכוון הלייזר מוסט אל עבר המטרה. במכוון ישנם חיישנים אלקטרו-אופטיים, יש עיקוב אחר המטרה ואז מפעילים את הקרן, שמשוגרת מסיב אופטי. היא חדה מאוד וניתן לבחור את נקודת הפגיעה במטרה. רמת הדיוק המושגת מגיעה לס"מ אחד בטווח של שני ק"מ. ההחלטה להפעיל נשק לייזר נתונה בידי מפעיל אנושי, אך יתר שלבי התהליכים שתוארו הם אוטומטיים ומהירים ביותר", אמר מאיר ב'.

טכנולוגיות מזעור מקור האנרגיה תוך הגדלת עוצמת הקרן לא היו ידועות למדענים שהחלו לעסוק בלייזר לפני עשרות שנים, בפרויקט הידוע בשם נאוטילוס. "הייתי ראש מפא"ת כאשר אמריקנים באו אלינו בשנות ה-70. נוצר ששיתוף פעולה איתם לניצול טכנולוגיה שנקראה ABL – AIRBORNE LASER, לייזר מוטס. משם נולדה נגזרת ליירוט רקטות בטווח של 6 עד 10 ק"מ. זה היה פרויקט נאוטילוס, והוא הצליח. ההיתכנות בהחלט הוכחה. נערכו ניסויים בארץ ובחו"ל", מסביר פרופ' בן ישראל.  

מנאוטילוס ועד היום

"הבאנו למטווח בארה"ב קטיושות ושיגרנו קרן לייזר שהפילה אותן. למדנו את העקרונות של מערכת נשק לייזר - צריך גילוי מכ"ם של רקטות המטרה, צריך נעילה של קרן הלייזר על הרקטה ואז השמדתה. אנחנו פיתחנו בארץ את מערך הגילוי, והאמריקנים ייצרו את מתקן הלייזר. אלא שהתברר שהמערכת כולה איננה יכולה להיות מבצעית בגלל הממדים הגדולים, ומערכת לייזר כימי, שהיה מקובל אז, לא ניתן היה להקטין ולמזער. לכן, היה מעבר ללייזר בטכנולוגיה של מצב מוצק, ומשנת 2002 נעשו ניסיונות לייצר לייזר מסוג זה. אלא שבשיטה זו עוצמת קרן הלייזר הייתה חלשה. עלה רעיון לשגר שתי, ואפילו שלוש, קרני לייזר נגד מטרה אחת, אך קשה היה למקד כמה קרני לייזר אל מול מטרה אחת. כל אלו דוגמאות לבעיות שבהן נתקלנו אז בפיתוח מערכות נשק לייזר", הוא הסביר.  

העיתון ניו יורק טיימס סיכם את הפרשה במאמר שפורסם ב-30 ביוני 2006: "כאשר נורו מאות קטיושות של חיזבאללה אל צפונה של ישראל החליטו קלינטון ופרס לפתח נשק לייזר. אך בשנת 2006, אחרי שבוזבזו 300 מיליון דולר, הכניסו ארה"ב וישראל את התכנית לתוך המגרה בגלל סרבול, עלויות גבוהות וצפייה לתוצאות שלא היו מספקות בשדה הקרב. הפרויקט אושר בחודש אפריל 1996".

"חברת TRW בקליפורניה התחייבה לבנות את המערכת, ונערכו ניסויים במטווח WHITE SANDS בניו מקסיקו. אלא שהאב-טיפוס של מערכת לייזר כימי הייתה בגודל של שישה אוטובוסים. היא כללה מרכז פיקוד, מכ"ם וטלסקופ עיקוב אחר המטרות, ונדרשו טונות של דלק וגם מראות נעות שנועדו לכוון את האלומה. אמת כי בקיץ 2000 הצליחה המערכת להשמיד טיל קטיושה וכמה עשרות רקטות", נכתב במאמר.

מאז פרשת נאוטילוס ועד היום נשמעים במשך כל השנים קולות של מצדדי שימוש בלייזר כמערכת נשק להשמדת איומים אוויריים, אך הדברים לא הגיעו לבשלות. רק בשנים האחרונות גברה המודעות. עתה, אין זה עוד סוד כי במערכת הביטחון, ברפאל ובאלביט  מערכות, מפתחים מערכות נשק לייזר ועוד השנה צפוי ניסוי ראשון.

אלומת הגנה למטוסים

תעשיות שונות בישראל מפתחות מערכות אזרחיות וצבאיות מבוססת לייזר. אחת הבולטות שבהן, שצברה שם עולמי, היא DIRCM של אלביט - מערכת להגנת מטוסים מפני טילים. במטוס ראש הממשלה, במטוסי נוסעים של אל-על וחברות תעופה ישראליות וגם במטוסו של נשיא צרפת מקרון, ניתן להבחין במתקן קטן הקבוע בגחון המטוס. זו מערכת ההגנה הישראלית על כלי טיס.

בפברואר השנה חתמה אלביט מערכות על חוזה בסך 136 מיליון דולר לאספקת מערכת לייזר להגנה על מטוסיהן של מדינות באסיה. מערכת DIRCM מותקנת גם על מטוס צבאי A400M של חיל האוויר הגרמני ועל מטוסי A330 תוצרת איירבוס ומטוסי התובלה של נאט"ו. המערכת מזהה איומים ומנטרלת אותם. היא משגרת קרן לייזר אל ראש הקרב של טיל תוקף ומסיטה אותו מהמטוס. למערכת הלייזר קשורות ארבע מצלמות המותקנות במקומות שונים במטוס. המערכות עברו מבחני ירי חי ומותקנות במטוסים ב-15 מדינות.

העולם מתקדם ללייזר

צבאות ברחבי העולם אינם מזניחים כיום את נושא הלייזר. צבא רוסיה פרסם לאחרונה ידיעות על מערכת לייזר ליישומים צבאיים ביבשה. בקיץ 2018 חתם צבא ארה"ב על חוזה עם לוקהיד מרטין ועם חברת DYNETICS, בסך 10 מיליון דולר, לפיתוח רכב לייזר טקטי. המערכת מורכבת מכלי רכב נושא מערכת נשק לייזר בעוצמה של 100 קילו-וואט נגד "איומים בעלי נפח גדול בעלות נמוכה", כלשון הודעת החברת.

לוקהיד מרטין, יצרנית מטוסי הקרב החמקניים F-35, היא בעלת ניסיון של 40 שנות עיסוק במערכות לייזר. אחת המערכות העיקריות בתחום זה היא ATHENA, שעברה ניסוי מוצלח לפני כשלוש שנים. במסגרת הניסוי היא פגעה בחמישה כלי טיס בלתי מאוישים. לוקהיד מרטין מסרה כי במערכת יש שילוב של חיישנים, אופטיקה ותוכנת מחשב והיא מספקת הגנה מפני כטמ"מים. הניסוי נערך במטווח בניו-מקסיקו בשיתוף פיקוד הטילים והחלל של צבא ארה"ב, והופעל בו נשק לייזר בעוצמה של 30 קילו-וואט. החברה הדגישה כי הפגיעה של קרן הלייזר באמצעות אותה מערכת היא בגוף המטרה, ו"גורמת לאובדן שליטה של הכלי המותקף".

מומחים בישראל מציינים כי נשק לייזר מתאים מאוד ליישומים בזירה הימית. הגנה על כלי שיט בעיקר מטילי שיוט, מתאימה לנשק לייזר, בין היתר מכיוון שעל כלי שיט אין קושי להתקין מערכת כבדה יותר. האמריקנים דיווחו שהם מגינים על אניות הצי בעזרת מערכות נשק לייזר "מכיוון שאין בעיה של משקל ייצור האנרגיה". 

אולי יעניין אותך גם