Cel mai comun mod de a neutraliza sau distruge orice sistem este de a concentra suficientă energie pe el … Și acest lucru se poate face în diferite moduri. Până acum, în sfera militară, cel mai frecvent era impactul fizic al unui proiectil, ale cărui proprietăți energetice și mecanice garantau provocarea de daune suficiente pentru distrugerea sau incapacitarea țintei sau reducerea semnificativă a capacităților sale de luptă
Unul dintre dezavantajele acestei abordări este că, pentru a atinge o țintă în mișcare, este necesar să se estimeze cantitatea de plumb necesară pentru a îndeplini proiectilul cu ținta, deoarece un anumit timp va trece de la momentul împușcării la țintă. lovirea, în funcție de viteza și distanța inițială. Dar a avea o armă care are de fapt zero timp de zbor este visul oricărui soldat.
Cu toate acestea, această armă există deja și numele său este LASER (prescurtare pentru Amplificarea luminii prin emisie stimulată de radiații) - o metodă de concentrare a energiei pe o țintă datorită unui fascicul de lumină care parcurge o distanță până la aceasta cu „viteza luminii” . Astfel, problema anticipării în acest caz nu mai este prezentă inițial.
Deoarece nu există un sistem perfect, există mai multe probleme care trebuie soluționate pentru a utiliza „laserul” ca armă. Cantitatea de energie reținută pe țintă este proporțională cu puterea radiației laser și timpul în care fasciculul este reținut pe țintă. Astfel, urmărirea țintelor devine principala problemă. De asemenea, puterea sistemului aduce propriile probleme, direct legate de dimensiune și consumul de energie, deoarece armata, de regulă, are nevoie de sisteme mobile, adică aceste „instalații laser” trebuie integrate în platformă. Arme laser cu putere extrem de mare, cu consum redus de energie și dimensiuni limitate, rămân un vis, cel puțin deocamdată.
În același timp, experimentul LFEX (Laser for Fast Ignition Experiment) a fost efectuat în Japonia acum câțiva ani. O grindă cu o putere de doi petawați, cu alte cuvinte, un patrilion (1015) watt, a fost activată o perioadă de timp ultracurtă, o picosecundă (1012 secunde). Potrivit oamenilor de știință japonezi, energia necesară pentru această activare a fost echivalentul energiei necesare pentru alimentarea cuptorului cu microunde timp de două secunde. În acest moment, ar fi bine să strigi „Eureka!” Deoarece toate problemele par a fi rezolvate. Dar nu a fost acolo, deranjul s-a strecurat aici din partea dimensiunii, deoarece pentru a obține o putere de 2 petawatts, sistemul LFEX are nevoie de o carcasă lungă de 100 de metri. Astfel, numeroase companii de sisteme laser încearcă să rezolve ecuația putere-energie-dimensiune în moduri diferite. Drept urmare, apar din ce în ce mai multe sisteme de arme, în timp ce rezistența psihologică la această nouă categorie de arme militare pare să fie în scădere.
Germania la serviciu
În Europa, două grupuri principale, conduse de Rheinmetall și MBDA, lucrează la lasere HEL (High Energy Laser) de înaltă energie, considerându-le drept arme defensive și ofensive. În toamna anului 2013, echipa germană a organizat o demonstrație extinsă la locul de testare elvețian Ochsenboden, în care au fost instalate lasere de mare energie pe diferite tipuri de platforme. Mobile HEL Effector Track V clasa 5 kW a fost instalat pe transportorul blindat M113, Mobile HEL Effector Wheel XX clasă 20 kW pe vehiculul blindat universal GTK Boxer 8x8 și, în cele din urmă, Mobile HEL Effector Container clasa L 50 kW a fost instalat în container Drehtainer armat pe șasiul camionului Tatra 8x8.
O remarcă deosebită este demonstratorul de arme laser staționare de 30 kW instalat pe turela de armă Skyshield și a demonstrat capacitatea de a respinge atacuri multiple de la obiecte de tip RAM (rachete neguidate, artilerie și obuze de mortar) și drone. Platforma cu roți și-a arătat capacitatea de a neutraliza UAV-urile la o distanță de până la 1500 de metri și a fost folosită și pentru detonarea unui cartuș într-o bandă de cartuș în scopul blocării „tehnice” a unei mitraliere de calibru mare. Dacă vorbim despre sistemul urmărit, atunci a fost folosit pentru a neutraliza IED-urile și pentru a elimina obstacolele, de exemplu, arderea sârmei ghimpate de la distanță mare. Un sistem mai puternic într-un container a fost folosit pentru a perturba funcționarea sistemelor optoelectronice la o distanță de până la 2 km.
În același timp, instalația staționară a turelei a reușit să ardă o rundă de mortar de 82 mm la o distanță de un kilometru, menținând grinda pe țintă timp de 4 secunde. Mai mult, instalația a lovit 90% din bilele de oțel cu explozivi, imitând runde de mortar de 82 mm, care au fost trase într-o explozie una după alta. De asemenea, instalația a luat escorta și a distrus trei UAV-uri cu jet. Rheinmetall a continuat să dezvolte sisteme de energie direcționată și a prezentat mai multe sisteme și dispozitive noi la IDEX 2017. Potrivit experților de la Rheinmetall, un număr semnificativ de sisteme de arme cu laser au intrat pe piață în ultimii cinci ani. În funcție de platformă, metodologia de testare a specificațiilor militare seamănă foarte mult cu cea utilizată pentru sistemele optocuploare. „În ceea ce privește sistemele de la sol, credem că suntem în stadiul TRL 5-6 (eșantion demonstrativ tehnologic)”, au remarcat experții, subliniind că eforturile suplimentare ar trebui să fie direcționate către greutate și dimensiune și caracteristicile consumului de energie și cele mai mari munca este legată de sistemele de siguranță. Cu toate acestea, situația se schimbă destul de repede și „în ultimii opt ani am făcut ceea ce s-a făcut în domeniul puștilor în ultimii 600 de ani”, crede compania. Pe lângă aplicațiile terestre, Rheinmetall lucrează și la sistemele marine. În 2015, armele cu laser au fost testate la bordul unei nave scoase din funcțiune; acestea sunt primele teste ale unui laser în Europa, ca parte a misiunilor de la navă la uscat.
În conceptul său „Sub Patriot” („Sub complexul Patriot”, o soluție de neutralizare a activelor militare care nu pot fi oprite de sisteme mai mari de apărare aeriană bazate pe sisteme de rachete), Rheinmetall integrează, pe lângă rachete și tunuri, și un laser instalat în turnul Skyshield. Acest laser personalizabil de 30 kW este utilizat pentru contracararea UAV-urilor și este deosebit de eficient împotriva atacurilor masive. Se crede că un fascicul de 20 kW este suficient pentru utilizarea pe astfel de aeronave, în special cele ușoare, care pot reprezenta cea mai mare amenințare sub conceptul „Sub Patriot”. Procesul de topire are loc la distanță, în timp ce circuitele electronice ale dronei sunt dezactivate sau se produc deteriorări catastrofale ale materialului. Precizia necesară este de 3 cm la o distanță de un kilometru, ceea ce, potrivit lui Rheinmetall, este realizabil; prezice adoptarea unei instalații de clasa 1 în termen de doi-trei ani.
O montură cu laser de 10 kW a fost instalată deasupra noii monturi de pistol stabilizate Sea Snake-27. Rheinmetall a propus o aplicație practică pentru un astfel de laser - tăierea prin catarge radar sau antene radio inamice - ceva asemănător cu echivalentul laser al unui avertisment tras dintr-un tun. Un laser similar a fost, de asemenea, prezentat pe un prototip de turn ultra-ușor controlat de la distanță, realizat în întregime din fibră de carbon, care cântărește doar 80 kg cu actuatoare și optronică și are o capacitate de încărcare de 150 kg. Nu în ultimul rând, cel mai mic sistem laser din acest spectacol cu o putere de 3 kW a fost prezentat într-o stație de arme controlată de la distanță, montată pe turela unui tanc modernizat Leopard 2. IED). Potrivit Rheinmetall, piața așteaptă în prezent sistemele laser de clasa 1. Puterea maximă nu este o problemă aici, sisteme suplimentare pot fi combinate într-un concept modular, de exemplu pot fi instalate două emițătoare de 50 kW sau trei de 30 kW pentru a atinge niveluri de putere mai mari …
Compania lucrează, de asemenea, la tehnologii care pot compensa parțial efectele vremii asupra grinzii. O putere mare de aproximativ 100 kW este luată în considerare pentru sarcinile de combatere a rachetelor, obuzelor de artilerie și rundelor de mortar, precum și pentru orbirea sistemelor optoelectronice la distanțe semnificative. Pentru a doua sarcină, se crede că o putere de ieșire reglabilă este de dorit, economisind astfel energie pentru repetate „ardere“. Rheinmetall lucrează îndeaproape cu Bundeswehr-ul german pe un program pentru a dezvolta o noua facilitate de laser de mare energie.
Marea Britanie încearcă și ea
În ianuarie 2017, Departamentul britanic al Apărării a anunțat că a semnat un acord pentru a dezvolta o armă cu laser demonstrație cu un grup industrial creat special cunoscut sub numele de Dragonfire. Grupul Dragonfire, condus de MBDA, a fost format din înțelegerea faptului că nicio companie nu poate executa în mod independent programul Laboratorului de Știință și Tehnologie al Apărării (DSTL). Astfel, această soluție reunește cele mai bune practici ale industriei britanice: MBDA își va oferi expertiza în sistemul principal de arme, sistemul avansat de control al armelor, sistemele de imagistică și își va coordona eforturile cu QinetiQ (cercetare sursă laser și demonstrație tehnologică), Selex / Leonardo (sisteme optice moderne, desemnarea țintelor și sisteme de urmărire a țintei), GKN (tehnologii inovatoare de stocare a energiei), BAE Systems și Marshall Land Systems (integrarea platformelor maritime și terestre) și Arke (întreținere pe toată durata de viață). Testele demonstrative programate pentru 2019 vor arăta că armele cu laser sunt capabile să facă față țintelor tipice la distanță, atât pe uscat, cât și pe mare.
Contractul în valoare de 35 de milioane de euro va permite acestui grup industrial să utilizeze diverse tehnologii și să testeze capacitățile sistemului de a detecta, urmări și neutraliza țintele la diferite distanțe, în condiții meteorologice schimbătoare, pe apă și pe uscat. Scopul este de a oferi Regatului Unit capacități semnificative în sistemele de arme laser cu energie ridicată. Acest lucru va pune bazele avantajului operațional oferit de tehnologie, precum și exportul gratuit al unor astfel de sisteme în sprijinul programului de prosperitate descris în Revista strategică de apărare și securitate din Marea Britanie 2015. pentru 2019, cu înfrângerea țintelor tipice pe uscat iar pe mare. Demonstrațiile vor include planificarea inițială a unei misiuni de luptă și detectarea țintelor, transmiterea unui fascicul laser către un dispozitiv de control, ghidarea și urmărirea acestuia, o evaluare a gradului de daune de luptă, precum și o demonstrație a posibilității de a trece la următoarea ciclu. Proiectul nu va ajuta doar la stabilirea viitorului programului, ci va ajuta și DSTL să stabilească un plan de punere în funcțiune care, dacă este testat cu succes, este proiectat la mijlocul anilor 2020. În plus față de programul Dragonfire, laboratorul britanic DSTL implementează un program suplimentar pentru a testa impactul armelor laser asupra țintelor probabile de diferite tipuri; primele teste au fost efectuate pe o carapace de mortar de 82 mm.
Germania din nou
Producătorul european de rachete, MBDA, colaborează activ cu guvernul german și armata la armele cu laser. Începând cu o demonstrație de tehnologie prototip în 2010, ea a fost pionierul unui singur fascicul de 5 kW și apoi a conectat mecanic cele două pentru a produce un fascicul de 10 kW. În 2012, o nouă instalație de laborator a fost echipată cu patru lasere de 10 kW pentru a efectua experimente de interceptare a rachetelor, obuzelor de artilerie și muniției cu mortar. Testele au fost efectuate la sfârșitul anului 2012, inginerii au încercat să integreze această instalație în mai multe containere într-o serie de teste din Alpi, dar a fost cu siguranță dificil să apelați acest sistem mobil. Astfel, următorul pas a fost dezvoltarea unui prototip care să poată fi implementat cu ușurință pe teren. În 2014-2016, oamenii de știință și inginerii au lucrat din greu la locul de testare Schrobenhausen, care a dus la primele experimente cu noul sistem, efectuate în octombrie anul trecut.
Testele au fost efectuate la baza de antrenament Putlos din Marea Baltică și, mai presus de toate, au avut ca scop testarea sistemului de ghidare și corectare a fasciculului cu ținte de lovire simulate la diferite distanțe; pentru aceasta, un quadcopter a fost folosit ca țintă aeriană. Alegerea acestui loc de testare a fost asociată, în primul rând, cu considerații de securitate, precum și cu faptul că flotele sunt angajate în prezent cel mai activ în dezvoltarea instalațiilor cu arme laser. Noua demonstrație a fost instalată într-un container ISO de 20 de metri; motivul pentru aceasta este reducerea costurilor, deoarece în acest caz nu a necesitat multă muncă de integrare, spre deosebire de instalarea sistemului pe o platformă militară. În acest caz, sistemul laser nu ocupă întregul volum din interiorul containerului. O altă măsură de economisire a costurilor a fost decizia de a nu integra alimentarea cu energie electrică în instalația pilot în sine, deși volumul în exces disponibil ar permite efectuarea acesteia dacă este necesar. Volumul suplimentar ar putea permite, de asemenea, adăugarea unui mecanism pentru a coborî partea superioară a dispozitivului de ghidare cu laser în interiorul containerului de expediere. Toate aceste soluții pot fi implementate în sistemul deja în funcțiune. MBDA Germania așteaptă în prezent următoarea fază de testare, care va testa întregul sistem, inclusiv generarea unui fascicul laser puternic. Acest lucru ar trebui să se întâmple la sfârșitul anului 2017-începutul anului 2018.
Noua unitate demonstrativă are la bază un sistem de generare a fasciculului și un dispozitiv de ghidare, cele două dispozitive fiind separate mecanic unul de celălalt. Sursa actuală este un laser cu fibră de 10 kW încorporat în container împreună cu toate echipamentele, computerele și sistemul de eliminare a căldurii etc. Raza laser este proiectată printr-o fibră optică într-un dispozitiv de ghidare. Experiența deja acumulată de MBDA a fost folosită aici. Cu toate acestea, unele părți au fost dezvoltate special pentru acest sistem laser, care îmbunătățește semnificativ precizia, viteza unghiulară și accelerația în comparație cu sistemele standard. Separarea celor două elemente permite, de asemenea, acoperirea azimutului continuu la 360 °, în timp ce unghiurile de înălțime variază de la + 90 ° la -90 °, acoperind astfel un sector de peste 180 °. Pentru a optimiza unitatea de vizare a fasciculului, este integrat și un sistem optic telescopic. Accelerarea și rata de gălăgie sunt esențiale atunci când se ocupă de ținte extrem de manevrabile, cum ar fi UAV-urile micro și mini, și atunci când vine vorba de respingerea atacurilor masive. Un alt factor cheie este puterea, deoarece cu cât este mai mare puterea, cu atât este nevoie de mai puțin timp pentru a distruge / neutraliza ținta. În acest sens, dezvoltatorii au încercat să se asigure că noua configurație experimentală ar putea accepta diverse surse laser, care, atunci când sunt combinate, pot crește puterea de ieșire. În plus, decuplarea generatorului laser și a dispozitivului de ghidare va permite în viitor să accepte noi tipuri de generatoare laser cu o densitate de energie mai mare, ceea ce face posibilă împachetarea mai multă putere într-un modul mai mic. MBDA Germania monitorizează îndeaproape dezvoltarea aprovizionării cu energie, deoarece calitatea fasciculului rămâne un factor cheie. Ca și în cazul setărilor anterioare de laborator, au fost utilizate doar oglinzi care pot gestiona cu ușurință mai multă putere decât lentilele, acestea din urmă au fost scoase din sistem din cauza problemelor termice. Dispozitivul de ghidare poate rezista astfel la o putere mai mare de 50 kW. Deși limita teoretică de 120-150 kW pare destul de realistă.
MBDA Germania consideră că sistemul anti-UAV ar trebui să aibă o putere de ieșire cuprinsă între 20 și 50 kW; aceeași cantitate de energie este necesară pentru a combate bărcile cu motor, ținta preferată a flotei. Compania a investit mult în tehnologia de urmărire pentru a face față dronelor cu o greutate la decolare mai mică de 50 kg. În ceea ce privește interceptarea rachetelor, obuzelor de artilerie și muniției cu mortar, care a fost considerată inițial una dintre sarcinile principale ale instalațiilor laser, clienții au realizat că dezvoltarea unor astfel de sisteme bazate pe lasere rămâne destul de problematică în acest moment. Drept urmare, prioritățile majorității armatei s-au schimbat. Noul sistem testat se află la nivelul de pregătire TRL-5 (Technology Demonstrator) - „tehnologie dovedită în mediul potrivit”. Pentru a obține un prototip cu drepturi depline, sistemul trebuie să fie rafinat în direcția adaptabilității la funcționare în condiții nefavorabile, în timp ce unele componente comerciale de la raft trebuie să fie calificate pentru sarcini militare.
MBDA Germania dezvoltă în prezent un program pentru următoarea serie de teste care urmează să fie finalizate la sfârșitul acestui an sau la începutul anului viitor; această activitate se desfășoară în strâns contact cu Bundeswehr, care finanțează parțial acest program. Este timpul ca un contract real să dezvolte un sistem funcțional, pregătit pentru lot, care nu numai că va oferi finanțare, dar va defini și cerințe clare. MBDA Germania consideră că, la primirea unui astfel de contract, sistemul va fi gata la începutul anilor 2020.
În afara Europei
Multe sisteme laser au fost dezvoltate în SUA. În 2014, a fost testat sistemul laser instalat pe USS Ponce, staționat în Golful Persic. Sistemul laser LaWS (Laser Weapon System) de 33 kW dezvoltat de Kratos a lansat cu succes asupra bărcilor mici și a dronelor. Lockheed Martin și-a dezvoltat sistemul ADAM (Area Defense Anti-Munitions) în aceeași perioadă, această armă laser prototip a fost concepută pentru a lupta la distanță cu rachete de casă, drone și bărci. El și-a demonstrat abilitatea de a urmări ținte la distanțe mai mari de 5 km și de a le distruge la distanțe de până la 2 km. La sfârșitul anului 2015, Lockheed a prezentat noua sa unitate Athena de 30 kW bazată pe tehnologia ADAM. Se știe puțin despre programele rusești cu arme laser. În ianuarie 2017, ministrul adjunct al apărării, Yuri Borisov, a anunțat că țara este implicată în dezvoltarea laserului și a altor arme de înaltă tehnologie și că oamenii de știință ruși au făcut o descoperire semnificativă în domeniul tehnologiei laser. Și nu mai sunt detalii …
