Arme cu energie dirijată astăzi. Tendințe de putere, căldură, dimensionare și aplicare

Cuprins:

Arme cu energie dirijată astăzi. Tendințe de putere, căldură, dimensionare și aplicare
Arme cu energie dirijată astăzi. Tendințe de putere, căldură, dimensionare și aplicare

Video: Arme cu energie dirijată astăzi. Tendințe de putere, căldură, dimensionare și aplicare

Video: Arme cu energie dirijată astăzi. Tendințe de putere, căldură, dimensionare și aplicare
Video: NASA | NPP Sees Aftermath of the Chelyabinsk Meteor 2024, Decembrie
Anonim
Arme cu energie dirijată astăzi. Tendințe de putere, căldură, dimensionare și aplicare
Arme cu energie dirijată astăzi. Tendințe de putere, căldură, dimensionare și aplicare

Directorul de cercetare al marinei SUA, contraamiralul Matthew Clander, într-unul dintre interviurile sale, a abordat un laser în stare solidă și anunțul amiralului Jonathan Greenert că un astfel de laser va fi instalat la bordul unei nave de război în 2014. sunt programe de știință și tehnologie de cea mai mare prioritate, a spus Klander. „Programul laser în stare solidă este coloana vertebrală a angajamentului nostru de a oferi rapid capacități avansate forțelor din prima linie.”

În ultimele decenii ale secolului al XX-lea, susținătorii armelor cu energie direcționată (DEW) au promis că laserele și armele cu energie de mare putere vor revoluționa războiul. În multe privințe, această promisiune a devenit o realitate într-o formă diferită, deoarece mii de lasere mici au umplut arsenalele forțelor militare moderne. Cu toate acestea, aceste lasere sunt în principal fie dispozitive de telemetru care măresc capacitățile și eficacitatea armelor cinetice, fie dispozitive orbitoare care dezactivează optica inamicului. Cu toate acestea, evoluțiile recente indică faptul că posibilitățile ONE sunt din ce în ce mai reale

Laserele, fazerele, blasterele și tunurile electromagnetice au devenit parte a armamentului canon al science-fiction-ului, dar problemele reale cu puterea, capacitatea termică, dimensiunea și „tendința de a folosi arme cu energie direcționată împotriva concetățenilor” aceste sisteme sunt dificil de implementa. Astăzi, tehnologiile ONE sunt împărțite în principal în: lasere HEL (laser cu energie înaltă), arme cu microunde HPM (microunde de mare putere) și fascicule de particule încărcate. Adevărul este că ne apropiem din ce în ce mai mult de ziua în care sistemele ONE vor deveni banale în spațiul de luptă. Acest articol oferă o prezentare generală a mai multor sisteme promițătoare de frecvență radio și laser disponibile în prezent și examinează tendințele cele mai probabile în aplicația militară a sistemelor GNE în următorii zece ani.

Sistem activ de izolare (SAS)

Active Denial System (ADS) este un sistem ONE accesibil, implementat și pregătit pentru luptă. SAS, denumit uneori rază de căldură sau rază de durere, a fost creat de Raytheon, un lider mondial în dezvoltarea și cercetarea radiațiilor cu microunde. Este unul dintre primele sisteme antipersonal neletale, vizate, desfășurate în armata SUA. SAS a fost creat ca un sistem non-letal de control și excludere a mulțimii. Sistemul montat pe vehicul a fost testat la o distanță de aproximativ un kilometru. SAS trimite un fascicul focalizat cu o frecvență extrem de mare de 95 GHz către o persoană sau un grup de persoane, provocând dureri severe. Această energie determină o creștere a temperaturii suprafeței pielii umane, după câteva secunde devine atât de incomodă încât oamenii sunt obligați să părăsească zona controlată. S-au efectuat sute de teste pe oameni, după care SAS a fost certificat ca armă neletală. Acestea fiind spuse, rămân îndoieli cu privire la efectele pe termen lung asupra sănătății sau ce se întâmplă dacă o persoană a fost expusă de mult timp. SAS a fost dislocat în Afganistan în 2010, dar nu a fost niciodată dislocat și a fost trimis înapoi de comandanți sceptici de teren. SAS a fost demonstrat de Marine Corps la Quantico în martie 2012, iar pușcașii marini l-au salutat cu entuziasm. „Nu o veți auzi, nu o veți mirosi, dar o veți simți”, a spus colonelul Tracy Tafolla, directorul diviziei comune de arme neletale, „și asta ne oferă câteva avantaje pe care le putem folosi”.

Demonstrator mobil cu laser de mare putere HEL MD (Demonstrator mobil cu laser cu energie mare)

La mijlocul anului 2007, au fost semnate două contracte de fază I cu Boeing și Northrop Grumman pentru a dezvolta un sistem laser mobil la sol. În 2009, Boeing a primit permisiunea de a-și continua munca și de a realiza un model demonstrativ montat pe șasiul vehiculului pentru toate terenurile militare grele HEMTT. Sistemul a fost testat cu capacitate redusă în 2011 la locul de testare Nisipuri albe. A demonstrat capacitatea sistemului de a captura, însoți și distruge muniția zburătoare. Următorul contract de la Armata SUA pentru Rachete și Agenție Spațială, emis în octombrie 2012, a permis aceste dezvoltări să continue. Acest contract este cunoscut sub numele de contractul de testare de mare putere a fazei II; prevede instalarea de către Boeing a unui laser în stare solidă de 10 kW într-o instalație demonstrativă mobilă a unui laser HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator). Următorul pas opțional ar putea fi integrarea unui laser mai puternic, al cărui scop este de a reduce riscul utilizării laserelor de mare putere. Instalarea modernizată HEL MD în timpul testelor operaționale va realiza captarea, urmărirea, deteriorarea și distrugerea țintelor.

„Programul Boeing HEL MD folosește cea mai bună tehnologie laser în stare solidă pentru a oferi armatei capacități de viteză a luminii pentru a se apăra împotriva rachetelor, artileriei, mortarelor și dronelor, atât astăzi, cât și în viitor”, a declarat vicepreședintele și directorul programelor sisteme energetice dirijate Mike Wrynn. Boeing se așteaptă ca sistemul să fie finalizat și gata de producție până în 2018, puterea laserului crescând de la 10 kW la 100 kW.

Instalare laser experimentală YAL-1 (fost laser aerian)

Patul de testare cu aer Boeing YAL-1 Airborne Laser, anterior ABL (Airborne Laser), este un sistem de arme bazat pe un laser chimic cu iod de oxigen din clasa megawatt montat în interiorul unui avion Boeing 747-400F modificat. A fost creat în primul rând ca un sistem de apărare antirachetă pentru distrugerea rachetelor balistice tactice în timpul fazei de accelerare. Agenția americană de apărare împotriva rachetelor (MDA) a lansat cu succes un laser cu mare energie (HEL) la bordul unui avion zburător pentru prima dată în august 2009. În ianuarie 2010, în timpul zborului, HEL a fost folosit pentru a intercepta mai degrabă decât pentru a distruge o rachetă de test în timpul fazei de accelerație. În februarie 2010, în timpul testelor de pe coasta Californiei, sistemul a distrus cu succes o rachetă cu combustibil lichid în faza de accelerație a traiectoriei. După cum se menționează în MDA, la mai puțin de o oră după ce prima rachetă a fost distrusă, a doua rachetă, dar deja cu combustibil solid, a fost interceptată cu succes (dar nu distrusă) și toate criteriile de testare au îndeplinit cele specificate. Declarația MDA a menționat, de asemenea, că ABL a distrus o rachetă identică cu combustibil solid în zbor cu opt zile mai devreme. Pentru prima dată în timpul testării, un sistem de energie direcționată a distrus rachetele balistice tactice în orice etapă a zborului. Ulterior a fost publicat un raport care spunea că primul bombardament din februarie a durat cu 50% mai puțin timp de iradiere decât era de așteptat pentru a distruge racheta; a doua bombardare a rachetei cu combustibil solid a fost oprită cu o oră mai târziu înainte ca racheta să fie distrusă din cauza unor probleme cu „nealinierea fasciculului”. Finanțarea pentru program a fost redusă în 2010 și apoi anulată total în decembrie 2011. În 2013, cercetările au continuat cu scopul de a utiliza experiența dobândită cu sistemul laser YAL-1 și de a încerca să instaleze un sistem laser antirachetă pe drone care ar putea zbura peste limita de altitudine a unui avion de zbor Boeing 747-400F transformat.

Anti-Muniții de Apărare a Zonei (ADAM)

Lockheed Martin a fost, de asemenea, unul dintre liderii în dezvoltarea sistemelor de arme bazate pe HEL. În ultimii ani, Lockheed Martin a dezvoltat un sistem antimuniție de apărare a zonei (ADAM) pentru a proteja țintele critice de amenințări la distanță scurtă, cum ar fi UAV-uri sau rachete de artilerie de casă, cum ar fi QASSAM. Sistemul laser și de control al focului al complexului ADAM este găzduit într-un container pe o remorcă mare care poate trage un camion. Odată poziționat și pornit, ADAM poate primi informații de la o rețea de radare din apropiere sau, cu sincronizare adecvată, poate funcționa ca un sistem separat. După primirea unui semnal, ADAM poate urmări ținte la o distanță de 5 km și le poate distruge cu laserul său de 10 kW la o distanță de până la 2 km. În timpul unei demonstrații din 2012, sistemul a capturat, urmărit și distrus o țintă în decurs de trei secunde, potrivit Lockheed Martin. În noiembrie 2012, Lockheed Martin a raportat că ADAM „a distrus cu succes patru rachete în zbor simulat de la 2 km și a interceptat UAV-ul la 1,5 km, provocând prăbușirea acestuia într-un mod controlat”. În timpul testelor ulterioare din martie și aprilie 2013, sistemul ADAM a distrus opt rachete de calibru mic, precum QASSAM. Lockheed Martin continuă să îmbunătățească ADAM și, potrivit președintelui Lockheed Martin Space Systems, Tony Bruno, ADAM „este un sistem de energie direcționat practic și accesibil care poate rezolva problema reală a gestionării amenințărilor din apropiere”.

Imagine
Imagine

Corpul Marinei a demonstrat sistemul activ de negare (ADS) în noiembrie 2012 în Virginia. ADS este un sistem energetic direcționat de ultimă generație în gama de unde milimetrice care, atunci când este în contact cu mulțimi potențial ostile, oferă armatei ceva mai motivat decât strigătele și mai puțin dăunător decât tragerea.

Imagine
Imagine

Având în vedere că viitorul aparține laserelor, Boeing a creat un sistem mobil de arme laser pe un șasiu de camion.

Imagine
Imagine

HPEMcase Plus al Diehl Defense este un sistem mobil autonom compact, cu 50% mai multă putere și o autonomie mai mare decât versiunea standard. Sistemul este utilizat pentru combaterea dispozitivelor de ascultare

Bofors HPM BLACKOUT Arma de microunde de mare putere

Unele sisteme ONE neletale sunt dificil de detectat. Ele pot oferi un avantaj tactic unic în conflictul de astăzi. Imaginați-vă că puteți împiedica adversarul dvs. să utilizeze dispozitive electronice la simpla atingere a unui buton? Acest lucru se poate face, de exemplu, cu un sistem de microunde de înaltă putere (HPM) BLACKOUT cu microunde de la BAE Systems Bofors. Sistemul este o sursă mobilă de microunde care poate perturba funcționarea dispozitivelor electronice neprotejate. Inițial dezvoltat doar ca dispozitiv de evaluare și experimentare, Bofors HPM BLACKOUT are perspective bune de a deveni un sistem practic cu aplicații reale. Informarea sistemului afirmă că sistemul „a avut un efect devastator de la o distanță semnificativă asupra unei game largi de echipamente comerciale … Sistemul constă dintr-un modulator integrat, sursă de microunde și antenă”. Sistemul cântărește mai puțin de 500 kg și are aproximativ 2 metri lungime. O variantă operațională a Bofors HPM BLACKOUT ar putea dezactiva zonele vizate, dezactivând multe sisteme electronice comerciale și unele militare, făcând adversarul să nu poată utiliza telefoane mobile, smartphone-uri, tablete, alte dispozitive și sisteme de arme. Într-un raport recent al BAE Systems, s-a spus că un grup de cercetători „a demonstrat capacitatea sistemului Bofors HPM BLACKOUT de a avea un efect dăunător asupra anumitor dispozitive electronice din sistemele de arme și a arătat că acest sistem ar putea fi un plus important pentru alte arme, în special în spațiul asimetric, unde amenințările reale sunt amestecate cu civili nevinovați. Este clar că sistemele ONE precum Bofors HPM BLACKOUT ar putea fi folosite pentru a obține un avantaj în spațiul războiului electromagnetic.

Arme electromagnetice de mare putere Electro-Magnetică de mare putere (HPEM)

Diehl a dezvoltat o serie de surse de microunde bazate pe oscilatoare Marx cu mai multe etape și oscilatoare cu microunde (metoda de generare a microundelor din impulsuri DC rămâne neclară). Aceste surse variază de la portabile (care operează la 375 MHz și DS110B care operează în intervalul 100-300 MHz) până la instalații fixe (care operează la 100 MHz [în ulei], 60 MHz [în glicol] și 50 MHz [în apă], toate la o rată maximă de repetare a pulsului de 50 Hz). Se raportează că sistemele portabile produc 400 kV și 700 kV, în timp ce tensiunea de ieșire a unei instalații staționare poate fi la fel de mare ca un megavolt. Tehnicienii Diehl au lucrat la proiectarea și implementarea antenei cu câștig ridicat pentru a îmbunătăți eficiența sistemelor menționate anterior și a le utiliza în scopuri militare.

În ianuarie 2013, oficiul de brevete a acordat Diehl BGT Defense un brevet pentru generatorul său de microunde.

Utilizarea sistemelor non-letale HPEM (High-Power-Electro-Magnetics) oferă noi capacități care vor permite forțelor militare și civile să dezactiveze sistemele de comandă, informare și monitorizare. Sursele HPEM pot fi folosite pentru a proteja oamenii și convoaiele, de exemplu, pentru a suprasolicita și a dezactiva permanent dispozitivele explozive radio. Spre deosebire de amortizoarele de zgomot tradiționale, sistemul de protecție a convoiului HPEM este, de asemenea, eficient împotriva noilor tipuri de senzori IED. Vehiculele inamice cu control electronic al motorului pot fi oprite în mod neașteptat de un sistem HPEM mobil sau staționar. Noua tehnologie HPEM Diehl Defense protejează convoaiele de IED; vă permite să nu mai lăsați mașini și să preveniți accesul neautorizat în zonele restricționate. Astfel, această tehnologie aduce o contribuție convingătoare la protecția soldaților în misiunile internaționale.

Sistemele HPEM pot ajuta, de asemenea, forțele speciale și forțele de poliție în îndeplinirea sarcinilor lor. Sistemele HPEM suprimă comunicațiile inamice și perturbă sistemele de informații și informații, de exemplu atunci când eliberează ostatici. Analiza impactului impulsurilor magnetice de mare energie asupra sistemelor de arme duce la conceptul de actuatoare neletale capabile să neutralizeze IED-urile ascunse de la o distanță sigură, fără a afecta oamenii și mediul.

HPEM-urile purtabile sunt disponibile ca sisteme de testare împreună cu sistemele de bază anti-IED montate pe vehicul și sistemele de oprire a vehiculului.

Imagine
Imagine

Sistemul de arme laser LaWS (Laser Weapon System) este un demonstrator tehnologic fabricat de Naval Systems Command din lasere comerciale cu fibră solidă. LaWS poate viza obiective în conformitate cu datele primite de la complexul de rază scurtă MK 15 PHALANX Close-In Weapon sau din alte surse de ghidare și poate distruge bărcile mici și țintele aeriene fără a utiliza gloanțe

Expediați legile cu laser

Pentru protecția imediată a navelor, Raytheon a dezvoltat un laser la stare solidă. Acest sistem ONE combină fasciculele de la șase HEL-uri într-un singur fascicul pentru ghidarea către ținte în mișcare lentă; este conectat la o stație radar care detectează și urmărește țintele atacante. Se așteaptă ca legile să completeze sistemele tradiționale de arme cinetice cu rază scurtă de acțiune; poate viza obiective în conformitate cu datele obținute din complexul de rază scurtă MK 15 PHALANX Close-In Weapon sau din alte surse de îndrumare. În urma încercărilor de teren de succes din 2012, managerul programului LaWs, căpitanul David Keel, a declarat că „succesul acestui efort justifică în mod clar utilizarea militară a armelor cu energie direcționată în mediile maritime. Dezvoltarea și integrarea în continuare a unui laser mai puternic în sistemul LaWs va crește gama și va extinde gama de ținte care pot fi capturate și distruse cu succes."

Marina SUA consideră că legile sunt un sistem extrem de funcțional și precis, cu risc redus și recul mare."Chiar și cifrele noastre subestimate ne spun că o singură lovitură de energie direcționată costă mai puțin de un dolar", a declarat contraamiralul Klander într-un interviu din 8 aprilie 2013. „Comparați asta cu sutele de mii de dolari într-o lansare de rachetă și veți începe să vedeți beneficiile acestor capacități.”

Citând o serie de descoperiri tehnologice în programul de dezvoltare LaWs, Marina SUA a anunțat că va implementa LEG la bordul docului de transport PONCE din clasa AUSTIN în 2014.

Dezvoltarea unui sistem de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune bazat pe o instalație laser cu energie mare

O armă laser, sau UNUL, emite energie într-o direcție dată, fără un mijloc de livrare. Transferă energie către o țintă pentru a obține impactul dorit. Expunerea umană anticipată poate fi fatală sau non-fatală. Acest impact poate fi clasificat ca fizic, fiziologic sau psihologic. Energia poate lua mai multe forme: radiații electromagnetice, inclusiv frecvențe radio, microunde, lasere și masere, particule cu masă în arme cu fascicul (din punct de vedere tehnic, un fel de microproiectil) și sunet în armele sonore.

Armele cu laser sunt potrivite în special pentru operațiuni care necesită o precizie ridicată și un impact scalabil rapid, precum și pentru apărare împotriva amenințărilor cu costuri reduse care atacă în număr mare.

Sistem laser demonstrativ de la compania germană MBDA

MBDA promovează lasere de mare putere în dezvoltarea sistemelor integrate de arme laser. Avantajele aplicației includ: impact instantaneu asupra țintei, detectabilitate optică redusă, costuri reduse de logistică și întreținere și costuri foarte mici de lucru, impact scalabil asupra țintei și posibilitatea creșterii acesteia, precizie ridicată, selectivitate ridicată, fără pierderi indirecte și, în cele din urmă, nu este nevoie de achiziție, depozitare sau transport de muniție.

Aplicațiile potențiale pentru sistemele de arme laser includ protejarea activelor critice, cum ar fi bazele de operare înainte, soldații și vehiculele (terestre, aeriene, maritime); creșterea sau împiedicarea mobilității tactice; și protecția împotriva terorismului. Sunt capabili să îndeplinească sarcinile de combatere a rachetelor, obuzelor de artilerie și muniției cu mortar, UAV-urilor, IED-urilor și sistemelor portabile de apărare antiaeriană.

Astăzi, concentrarea MBDA pe lasere de mare putere se bazează pe așa-numita abordare a sistemelor integrate. MBDA lucrează la arme cu laser pentru a combate rachetele, obuzele de artilerie și muniția cu mortar. Lucrările sub contract cu Agenția Europeană de Apărare și Autoritatea Germană pentru Achiziții în domeniul Apărării progresează bine. Pentru a accelera dezvoltarea, MBDA a investit o sumă semnificativă din fondurile proprii în acest program.

Instalația laser demonstrativă cu o putere laser de 40 kW a funcționat cu succes asupra obiectivelor aeriene situate la o distanță de peste 2000 de metri și o altitudine de 1000 de metri.

Infrastructura necesară este deja instalată la locul de testare MBDA din Schrobenhausen. Se compune din trei zone de testare de fotografiere și urmărire, un laborator de testare și un laborator pe acoperiș cu un demonstrator laser, care împreună oferă oportunități excelente pentru dezvoltarea actuală și viitoare.

În următorii zece ani

Sistemele GNE ne arată cum ar putea arăta viitorul. Înainte ca ONE să înlocuiască praful de pușcă și să devină o nouă tehnologie calitativă a războiului, problemele asociate cu puterea, capacitatea termică, dimensiunea și „predispoziția de a folosi arme cu energie direcționată împotriva concetățenilor” trebuie rezolvate.„O regulă utilă este că TNT conține aproximativ un megajou de energie chimică, iar această cantitate este adesea necesară pentru a distruge o țintă militară”, spune un raport privind sistemele UNE publicat de Centrul de Dezvoltare a Armelor de Suprafață din Dahlgren în SUA, în iunie 2013.. Pentru a deveni o armă militară convențională, orice laser, fazer sau blaster promițător va trebui în mod constant să genereze energie distructivă de aproximativ un megajoule. Majoritatea sistemelor DRE nu au atins încă acest nivel, dar unele dintre ele ar putea atinge astfel de capacități la începutul anului 2016.

În prezent, pe baza informațiilor despre sistemele ONE publicate în surse deschise, se poate trage următoarea concluzie intermediară. Principala perspectivă pentru utilizarea energiei direcționate pentru sarcinile militare este capacitatea de a controla revoltele (ADS), de a dezactiva electronica neecranată (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM) și de a proteja zonele și echipamentele critice (ADAM, LaWs și HEL MD). Numai aceste capacități ne permit să creștem potențialul de luptă atât de mult încât ne obligă să desfășurăm activități de cercetare și dezvoltare constante pe sistemele ONE. Sistemele cu o letalitate mai mare și, în consecință, cu cerințe mai mari de energie sunt instalate pe navele mari, aeronavele mari și țintele terestre de apărare punctuală cu surse mari de energie. Deși primul sistem laser mobil la sol letal, HEL MD, a fost deja instalat pe un vehicul mare, nu este încă la fel de mobil, flexibil funcțional sau letal ca sistemele cinetice existente. În următorul deceniu, după depășirea unor dificultăți tehnologice semnificative, este posibil să apară un rezervor echipat cu o nouă versiune a sistemului laser „similar cu HEL MD”. Managerul de programe pentru dezvoltarea tehnologiei laser în stare solidă de la Oficiul de Cercetări Navale a scris în raportul său din aprilie 2013: „Viitorul este aici. Laserul în stare solidă este un mare pas înainte către o transformare fundamentală a războiului modern, care se caracterizează prin apariția sistemelor de energie direcționată; exact același lucru s-a întâmplat în timp util cu praful de pușcă, care a înlocuit cuțitele și săbiile.

Recomandat: