Laserwapen op een voertuig: hoe licht een drone uit de lucht schiet
Stel je een vrachtwagen voor met daarop, in plaats van een kanon, een spiegeltoren zo groot als een magnetron. Als er een vijandige drone nadert, draait de toren mee, een onzichtbare lichtbundel schiet er in een fractie van een seconde uit, en het toestel valt binnen enkele seconden uit de lucht — zonder knal, zonder kogel, zonder raket. Dat is in de kern een laserwapen op een voertuig: een sterk gebundelde lichtstraal die genoeg energie op een klein oppervlak concentreert om een doelwit te beschadigen of te vernietigen.
Het bijzondere zit niet alleen in de laser zelf — die technologie bestaat al decennia in fabrieken en ziekenhuizen — maar in het feit dat de hele installatie, inclusief stroomvoorziening en koeling, klein en robuust genoeg is gemaakt om op een pantservoertuig, vrachtwagen of schip te passen. Dat maakt het wapen mobiel inzetbaar, in plaats van vastgebonden aan een gebouw vol elektriciteitskabels.
Wat is het precies?
Een laserwapen, in vakjargon een high-energy laser (HEL, hoogenergetische laser), werkt door licht van een bepaalde golflengte zo te versterken en te bundelen dat het vermogen op de plek waar de bundel het doelwit raakt, oploopt tot tientallen kilowatts per vierkante centimeter. Ter vergelijking: een gewone laserpointer heeft een vermogen van enkele milliwatt; een wapenlaser zit al snel op 10.000 tot 100.000 keer zoveel vermogen.
De opbouw bestaat grofweg uit drie onderdelen. Eerst is er de laserbron zelf, tegenwoordig meestal een vezellaser (fiber laser) die elektrische energie omzet in licht via lichtgevende glasvezels — dezelfde technologie die ook in de industrie wordt gebruikt om metaal te snijden. Vervolgens is er het richtsysteem: een computergestuurde spiegeltoren met camera's en een volgsysteem dat het doelwit — bijvoorbeeld een drone of een binnenkomende mortiergranaat — nauwkeurig blijft volgen, ook als het beweegt. Tot slot is er de stroom- en koelinstallatie, vaak het grootste en zwaarste deel van het systeem, omdat een laser van pakweg 50 kilowatt een generator en een aanzienlijk koelsysteem nodig heeft om niet oververhit te raken.
Op een voertuig komt daar een extra uitdaging bij: al die apparatuur moet schokbestendig zijn, weinig ruimte innemen en werken op de stroom die een voertuigmotor of accupakket kan leveren. Dat is precies waarom deze technologie tientallen jaren op laboratoriumformaat is blijven steken voordat ze in een Stryker-pantservoertuig of vrachtwagen paste.
Wat wil men ermee bereiken?
De belangrijkste drijfveer is economisch en tactisch tegelijk: goedkope dreigingen met een goedkoop verdedigingsmiddel neutraliseren. Een aanvalsdrone kost vaak maar enkele honderden tot duizenden euro's, terwijl een raket om die drone neer te halen al snel honderdduizenden euro's kost. Een laserschot daarentegen kost ruwweg de prijs van de stroom die ervoor nodig is — vaak wordt een bedrag van ongeveer één tot enkele euro's per schot genoemd, al hangt dat sterk af van het systeem.
Daarnaast is er het voorraadargument: raketten en projectielen raken op, een lasersysteem kan blijven vuren zolang er brandstof voor de generator is. Voor legers die te maken hebben met zwermen goedkope drones — een dreiging die de afgelopen jaren in verschillende conflicten prominent is geworden — is dat aantrekkelijk.
Een derde doel is precisie zonder nevenschade op afstand: een laser kan heel gericht een sensor verblinden of een dunne dronevleugel doorbranden, zonder scherfwerking zoals bij een explosief projectiel. Tot slot spreekt de snelheid van licht voor zich: er hoeft geen vooruitgehouden punt berekend te worden zoals bij een kogel, de bundel raakt het doel vrijwel ogenblikkelijk.
Voorbeelden uit de praktijk
Het Amerikaanse leger test sinds 2022 een systeem genaamd DE M-SHORAD (Directed Energy Maneuver Short-Range Air Defense), een laser van ongeveer 50 kilowatt gemonteerd op een Stryker-pantservoertuig, ontwikkeld onder leiding van het Rapid Capabilities and Critical Technologies Office van het Amerikaanse leger met onder meer Kord Technologies en RTX (voorheen Raytheon) als bouwers. Prototypes zijn getest op de White Sands Missile Range tegen drones en mortiergranaten.
Eerder al, vanaf ongeveer 2019, werd het kleinere HELWS-systeem (High Energy Laser Weapon System) van RTX/Kord op voertuigen als de JLTV gemonteerd; dit systeem, met een vermogen in de tientallen kilowatts, is naar verluidt ook operationeel getest in het Midden-Oosten tegen drones.
Het Verenigd Koninkrijk ontwikkelt met DragonFire, een samenwerking tussen Leonardo, MBDA UK en QinetiQ, een laser die in 2022 en 2023 succesvolle testschoten uitvoerde en die het ministerie van Defensie inmiddels ook op landvoertuigen wil beproeven, naast de eerste tests op een marineschip.
Duitsland liet via wapenfabrikant Rheinmetall in 2022 een laserwapen demonstreren dat vanaf een marineschip in de Oostzee drones uitschakelde; hetzelfde bedrijf werkt aan varianten voor landvoertuigen als onderdeel van toekomstige luchtafweersystemen.
Israël ontwikkelt met Iron Beam, gebouwd door Rafael Advanced Defense Systems, een lasersysteem van rond de 100 kilowatt dat vooral bedoeld is als grondgebonden en mobiel inzetbare aanvulling op de Iron Dome-raketafweer, met eerste operationele stappen die rond het midden van de jaren 2020 werden aangekondigd.
Hoe ver is de techniek?
De algemene lijn is: van laboratoriumdemonstratie naar veldtest, maar nog niet naar grootschalige, permanente inzet. De meeste systemen die hierboven genoemd zijn, bevinden zich in de fase van prototypes of beperkte proefinzet, vaak nog met wisselend succes tegen realistische doelen zoals snel bewegende drones of doelen in slecht weer.
Het grootste technische obstakel is niet de laser zelf, maar alles eromheen: voldoende compacte stroomopwekking, batterijen die snel genoeg kunnen worden opgeladen tussen schoten door, en koelsystemen die warmte kwijt kunnen zonder het voertuig groter te maken. Een tweede obstakel is de atmosfeer: mist, regen, stof en hitte-schittering (thermal blooming) verzwakken een laserbundel en verkleinen het effectieve bereik aanzienlijk vergeleken met heldere, droge omstandigheden.
Vermogens zijn de afgelopen tien jaar gestegen van enkele kilowatts naar tientallen en in sommige testopstellingen honderd kilowatt of meer, wat nodig is om niet alleen kleine drones maar ook mortiergranaten en raketten te kunnen bestrijden. Toch melden vrijwel alle betrokken legers en bedrijven dat volledige, betrouwbare operationele inzet tegen het volledige dreigingsspectrum nog jaren onderzoek en testen vergt.
Wie werken eraan?
In de Verenigde Staten trekken het Amerikaanse leger (via het Rapid Capabilities and Critical Technologies Office) en de Amerikaanse marine (met het HELIOS-programma van Lockheed Martin voor scheepsinzet) het onderzoek, met RTX/Raytheon en Kord Technologies als belangrijke industriële partners.
In Europa zijn Rheinmetall (Duitsland), en de combinatie Leonardo, MBDA UK en QinetiQ (Verenigd Koninkrijk, met steun van het Britse ministerie van Defensie) de belangrijkste spelers. Israël ontwikkelt via Rafael Advanced Defense Systems, met steun van de Israëlische overheid en gedeeltelijke Amerikaanse financiering, het Iron Beam-programma.
Ook China en Rusland melden onderzoek naar laserwapens voor gebruik op land en op zee, maar over de precieze status van die programma's is publiek veel minder bekend en onafhankelijk geverifieerd dan over de Amerikaanse, Britse, Duitse en Israëlische projecten.