Wojna bez towarzyszącego jej od stuleci huku wystrzałów i eksplozji bez materiałów wybuchowych? Jest możliwe, że taka rewolucja dokona się w najbliższych dekadach. Wszystko za sprawą broni elektromagnetycznej, o której stało się w tym tygodniu głośno w Polsce dzięki Antoniemu Macierewiczowi.
Polski minister obrony poruszył temat rewolucyjnego uzbrojenia podczas konferencji na toruńskiej uczelni ojca Rydzyka. Zrobił to jednak w zupełnie innym kontekście niż naukowcy i inżynierowie pracujący nad bronią elektromagnetyczną. Kobieta z widowni zadała bowiem pytanie o jej rzekome wykorzystanie do nielegalnych eksperymentów na ludzkich umysłach.
Abstrahując od teorii spiskowej rodem z USA poruszonej w Toruniu, faktem jest, że broń elektromagnetyczna istnieje, choć na razie w fazie prototypów. Nie służy przy tym do podstępnego kontrolowania ludzkich umysłów, ale po prostu do walki. Wojskowi mają nadzieję, że z posiadanych prototypów w ciągu kilkudziesięciu lat zrodzi się rewolucyjna broń, która da im ogromną przewagę na polu bitwy – porównywalną do tej, jaką miało wojsko uzbrojone w muszkiety nad przeciwnikiem posługującym się łukami i mieczami.
Pojęcie "broń elektromagnetyczna" nie oznacza przy tym jednego konkretnego typu uzbrojenia, lecz określa całą kategorię. Mieści się w niej broń impulsowa (EMP), mikrofalowa, laserowa i tzw. railgun, czyli działo elektromagnetyczne, które nie dorobiło się jeszcze zgrabnego polskiego określenia. Wszystkie te nazwy wydają się bardziej pasować do filmu science fiction niż do rzeczywistości, ale naprawdę trwają prace nad tego rodzaju uzbrojeniem. I to prace zaawansowane. Zdecydowanym liderem w rozwijaniu tego futurystycznego uzbrojenia jest USA. Pentagon ma nadzieję, że w przyszłości da mu ono znaczącą przewagę technologiczną nad Chinami i Rosją. Pewne sukcesy na tym polu mają też europejskie firmy zbrojeniowe. Wyścig trwa.
Zamiast prochu prąd
Podstawowa zasada działania broni elektromagnetycznej jest taka sama jak łuku czy współczesnego karabinu. Ma ona za zadanie zgromadzić energię, którą następnie przekaże celowi, wywołując w nim zniszczenia. W łuku energię gromadził łucznik w cięciwie, a do celu przekazywała ją strzała. W karabinie energia jest zgromadzona w prochu, który, gwałtownie się spalając, przekazuje ją pociskowi. To ostatnie rozwiązanie zostało już doprowadzone do granic możliwości. Konstrukcja broni palnej (od pistoletów po największe działa) nie zmieniła się istotnie od okresu tuż po II wojnie światowej. Ciągle jest dopracowywana, zmieniają się materiały i dodawane jest specjalistyczne wyposażenie poprawiające celność, ale możliwości nie zwiększyły się rewolucyjnie.
Ograniczeniem jest fizyka. Pocisk z działa czy karabinu może mieć ograniczoną energię, a co za tym idzie – zasięg i potencjał destrukcyjny. Do jej zwiększenia trzeba by znacznie potężniejszych luf, komór zamkowych, masy prochu i wielu innych rzeczy, które razem powodują, że taka bardziej skuteczna broń stałaby się niepraktyczna. Byłaby za ciężka i zbyt kosztowna, a na dodatek przy obecnym poziomie technologii nie zwiększyłoby to znacząco energii przenoszonej na cel, czyli siły niszczącej. W takiej sytuacji broń elektromagnetyczna, zrywająca z prochem i jego ograniczeniami, wprowadza rewolucję. Źródłem energii staje się prąd, a w większości wypadków odrzucany jest też pocisk. W efekcie niszczycielska energia może dotrzeć do celu znacznie szybciej i w większych ilościach. Taka jest przynajmniej teoria, bo na razie broń elektromagnetyczna wymaga jeszcze dużo pracy.
Strzał z prędkością światła
Najbardziej rozwinięte są lasery bojowe, które energię do celu przekazują za pomocą światła, czyli promieniowania elektromagnetycznego. Nie ma jednak większych szans na broń strzelającą wiązkami oślepiającego światła i do tego wydającą specyficzny dźwięk rodem z filmów science fiction. Lasery bojowe "strzelają" promieniowaniem podczerwonym, którego ludzkie oko nie widzi. Ich wiązki ukazują się dopiero po zastosowaniu noktowizora. Lasery niszczą swój cel poprzez jego podgrzanie. Nie mają jeszcze takiej mocy, aby na większym dystansie wypalać dziury w stali. Mogą jednak na tyle rozgrzać np. powłokę nadlatującej rakiety, aby eksplodowało jej paliwo albo głowica bojowa. Ich główną zaletą jest to, że strzelają dosłownie z prędkością światła i są niemal idealnie celne. Po naciśnięciu spustu niszcząca energia wysyłana przez laser dociera do celu natychmiast. Sam strzał jest też bardzo tani, bo kosztuje tyle, ile wytworzenie niezbędnej energii elektrycznej.
Najbardziej zaawansowanym prototypem działa laserowego dysponują Amerykanie. Sprzęt nazwany Laser Weapon System (mało finezyjna nazwa oznaczająca po prostu "System Uzbrojenia Laserowego") jest obecnie testowany na pokładzie okrętu USS Ponce, stacjonującego na Zatoce Perskiej. Ma moc maksymalną 30 kW, co wystarcza do zniszczenia małego drona przez dwusekundową wiązkę światła. Jeden "strzał" kosztuje około 59 centów. Amerykanie zapewniają, że LaWS sprawuje się lepiej niż zakładano. Na jego bazie ma zostać skonstruowany docelowy laser bojowy o mocy prawdopodobnie większej co najmniej dwa razy. US Navy deklarowała, że pierwsze egzemplarze mają trafić na jej okręty do 2021 r. Ich głównym zastosowaniem ma być ostrzeliwanie nadlatujących pocisków, rakiet, dronów i małych motorówek.
LawS ma jednak ograniczenia. Głównym jest mały zasięg. Różne zanieczyszczenia w powietrzu, od pyłu po parę wodną, rozpraszają wiązkę światła, szybko czyniąc ją za słabą do zniszczenia czegokolwiek. Na razie praktyczny zasięg to nieco ponad kilometr. Trwają eksperymenty nad znacznie silniejszymi laserami, które mogłyby "strzelać" dalej, ale na razie nie są one jeszcze dopracowane na tyle, aby można z nich było zrobić praktyczną broń.
Uderzenie w elektronikę
Równie zaawansowane prace Amerykanie prowadzą nad bronią EMP, czyli generującą silny impuls elektromagnetyczny. Jej celem nie są ludzie czy czołg albo samolot jako taki. Nie jest ona w stanie zabić czy zrobić dziury w pancerzu. Jej zdaniem jest zniszczenie elektroniki, którą naszpikowane są nowoczesna broń i wyposażenie wojska. Silny impuls elektromagnetyczny może sprawić, że cały sprzęt łączności w centrum dowodzenia się wyłączy, czołg stanie w miejscu bez możliwości celnego strzelania, a samolot spadnie z nieba pozbawiony systemów stabilizacji.
Najskuteczniejszym sposobem generowania owego silnego impulsu jest zdetonowanie bomby jądrowej na granicy kosmosu. Odpowiednio silna eksplozja mogłaby wyłączyć elektronikę w promieniu setek kilometrów. USA i ZSRR przeprowadziły z powodzeniem stosowne testy na początku lat 60. XX wieku, jednak broń tego rodzaju jest mało praktyczna. Można by jej użyć tylko podczas III wojny światowej, która i tak byłaby zagładą ludzkości.
Obecnie w USA trwają prace nad znacznie bardziej praktyczną bronią EMP, generującą silne impulsy mikrofal bez użycia broni jądrowej. Według wcześniejszych zapowiedzi w tym roku ma być gotowa rakieta CHAMP (lub raczej jej wersja rozwojowa oparta na modelu rakiety manewrującej JASSM-ER), zdolna latać nad zadanym obszarem i "strzelać" niewidocznym promieniowaniem w kierunku elektroniki wroga. Kondensatory pocisku mają mieć dość energii, aby oddać około 100 takich "strzałów". Szczątkowe informacje wskazują jednak na to, że na razie nie ma pieniędzy na rozpoczęcie produkcji seryjnej i termin wejścia tej rakiety do służby w 2016 r. nie zostanie dotrzymany.
Problemem broni EMP jest to, że praktycznie cała wojskowa elektronika jest już przed nią chroniona. Podczas zimnej wojny szykowano się przecież do "gorącej" wojny z użyciem broni jądrowej, która zalałaby pole walki silnymi impulsami elektromagnetycznymi. Wrażliwą elektronikę zaczęto więc odpowiednio ekranować i nie jest ona bezbronna, chociaż nie ma informacji o tym, na ile skuteczne są zabezpieczenia wobec np. CHAMP. Zupełnie inaczej ma się sprawa ze sprzętem cywilnym. Dla normalnej elektroniki, na której opiera się nasza cywilizacja, rakieta pokroju CHAMP byłaby zabójcza.
Gotowanie człowieka
Z mikrofal korzysta też inna broń elektromagnetyczna, której rozwój również zaszedł daleko. Jest jednak specyficzna, bowiem oficjalnie stworzono ją jako broń "niezabijającą". To emitery mikrofal, przeznaczone do np. rozpraszania tłumu czy odstraszania. Amerykańskie wojsko chciało mieć taki sprzęt do obrony baz czy okrętów w sytuacjach, gdy użycie normalnej broni byłoby kłopotliwe lub nieuzasadnione. Prace znacząco przyśpieszyły podczas "wojny z terrorem", gdy w Afganistanie i Iraku żołnierze musieli też wykonywać zadania policji.
Stworzono zatem Active Denial System (Aktywny System Uniemożliwiający Dostęp). Broń ta może wysłać silną wiązkę mikrofal na odległość około pół kilometra. Zasada działania jest podobna do kuchennej mikrofalówki. Przy standardowej mocy wiązki mikrofale docierają na mniej niż milimetr w głąb skóry i podgrzewają wodę zawartą w tkankach. Człowiek odczuwa to, jakby się gotował albo stanął przed mocno rozgrzanym piecem. Po przerwaniu wiązki wrażenie natychmiast ustaje. Podczas testów na ludziach standardową reakcją była natychmiastowa chęć ucieczki.
ADS doprowadzono do fazy zaawansowanego prototypu, który wysłano do Afganistanu. Ujawniono to dopiero w 2010 r., gdy sprzęt wycofano do USA. Nie wiadomo, jak długo był w Afganistanie, ale zapewniono, że nie został użyty bojowo. Następnie ADS poddano modyfikacjom i w 2011 r. powstała jego odchudzona wersja ADS II, nadająca się do montowania na pojazdach (pierwsza wersja zajmowała całą dużą ciężarówkę).
Od kilku lat o broni mikrofalowej jest jednak cicho. Wojsko najwyraźniej nie traktuje jej priorytetowo, gdyż jej zastosowanie w "niezabijającej" postaci jest bardzo ograniczone, a na dodatek ryzykowne, bo zbyt silna lub zbyt długa wiązka mikrofali może doprowadzić do poparzeń. Co więcej, ADS cierpi na tę samą przypadłość co lasery – jego wiązka szybko się rozprasza, więc zasięg jest ograniczony. Zwiększenie mocy sprawiłoby natomiast, że ADS stałby się bronią służącą do wywoływania poparzeń lub wręcz zabijania.
Strzał magnetyczny
Zaawansowane są też prace nad nieco inną bronią elektromagnetyczną – railgunem. W języku polskim nie ma jeszcze dobrej nazwy, a angielska tłumaczona wprost oznacza "działo szynowe". Pionierzy w pracach nad tym uzbrojeniem, czyli Amerykanie nazywają je też "działem elektromagnetycznym". Railgun różni się jednak od innych wymienionych powyżej broni, bo choć usunięto z niego proch, to zostawiono pocisk. Energia jest przekazywana do celu za jego pośrednictwem, a nie fal elektromagnetycznych.
Pocisk jest wyrzucany z railguna przez wytworzone przy pomocy prądu silne pole magnetyczne. To znacznie bardziej efektywna metoda niż spalanie prochu, więc uzyskiwana jest znacząco większa energia. Obecne prototypy railgunów wystrzeliwują pociski z prędkością około siedmiu razy większą niż najlepsze działa czołgowe, które należą do najbardziej wyśrubowanych klasycznych konstrukcji. Energia, z jaką uderzają w cel, jest więc adekwatnie większa. Ważący około 10 kg pocisk z railguna niesie jej tyle, że nie potrzebuje żadnej wybuchowej głowicy. Efektem uderzenia w cel i tak jest silna eksplozja. Współczesne czołgi najpewniej przebiłby na wylot, choć tego rodzaju testów nie przeprowadzano.
Liderami w konstrukcji tego rodzaju dział również są Amerykanie. Na potrzeby US Navy stworzono już kilka coraz bardziej zaawansowanych prototypów, które ustanowiły szereg rekordów dla dział elektromagnetycznych. Obecnie trwają przygotowania do pierwszych prób na morzu, które miały rozpocząć się w tym roku, ale mogą zostać przesunięte na następny.
Docelowo w połowie przyszłej dekady Amerykanie chcą mieć gotowe działo, które będzie strzelać na około 370 km. To tak, jakby z centrum Warszawy ostrzeliwać Trójmiasto i to z zapasem – wynik nieosiągalny dla tradycyjnych dział. Jednocześnie pociski dla railguna mają być znacznie tańsze niż rakiety (na razie około 20 tys. dolarów za sztukę) oraz nie do przechwycenia, ze względu na małe rozmiary oraz prędkość rzędu 7 tys. km/h.
Są jednak też pewne problemy. Na lufę railguna podczas strzału oddziaływają olbrzymie siły, powodując jej szybkie zużycie. W pierwszych wersjach prototypów lufy były właściwie jednorazowe. Amerykanie zapewniają, że ten problem już rozwiązali i obecne wersje mogą strzelać nawet seryjnie. Nadal pozostaje jednak kluczowy problem zapewnienia odpowiedniej ilości energii elektrycznej do strzału. Trzeba ją magazynować w wielkich kondensatorach, które trudno byłoby umieścić na większości współczesnych okrętów, nie wspominając o czołgach czy samolotach. Na dodatek ich generatory mają za mało mocy do oddania choćby jednego strzału, nie wspominając o serii. W najbliższych latach railguny będą mogły przyjąć tylko trzy eksperymentalne niszczyciele typu Zumwalt.
Potrzeba lepszych baterii
Wszystkie prototypowe bronie elektromagnetyczne mają więc istotne ograniczenia. Głównym wspólnym problemem jest niedoskonałość źródeł energii. Do strzelania z broni elektromagnetycznej potrzeba bardzo dużo prądu, a co za tym idzie – generatorów i kondensatorów do jego zgromadzenia w celu szybkiego uwolnienia w jednym momencie. Konieczne urządzenia mają takie rozmiary i masę, że trudno znaleźć dla nich miejsce na okręcie, nie wspominając o samochodzie, czołgu czy samolocie. Dla przykładu mikrofalowy system ADS mógłby być bardzo zabójczą bronią, ale odpowiednie wzmocnienie jego wiązki wymagałoby generatorów na kilku ciężarówkach. Trudno uznać to za praktyczne uzbrojenie.
Powszechna elektromagnetyczna rewolucja na polu walki nie stanie się więc faktem do czasu rozwinięcia technologii generowania oraz gromadzenia prądu. W najbliższych latach można się jedynie spodziewać ograniczonej rewolucji na pokładach okrętów US Navy, które najpewniej jako pierwsze na świecie będą uzbrojone w praktyczną broń elektromagnetyczną – najpierw lasery do samoobrony, a potem działa elektromagnetyczne do ostrzeliwania celów lądowych. Zanim podobny sprzęt pojawi się na pojazdach czy samolotach, minie kilka dekad.