Tot onlangs was die rol van die laser grootliks beperk tot die verskaffing van reikwydte- en beligtingsdata, merk- en merkteikens vir semi-aktiewe homing, of koersregstelling van balkgeleide missiele. Daarbenewens word lasers suksesvol gebruik as verblindingsapparate, in 'n aantal toepassings met afstandsekerings, sowel as in stelsels vir beheerde teenmaatreëls van infrarooi wapens teen infrarooi geleide missiele.
Beskerming teen lasers kan verskaf word deur sensors wat die ligging van die bron kan opspoor, identifiseer en bepaal, beteken dat dit waarneming belemmer en sodoende die versameling van inligting voorkom, en laastens filters wat skade aan optiese stelsels, insluitend die menslike oog, voorkom. Tans is laserstelsels met hoë krag of lasers met hoë energie (Engels, HEL-High Energy Laser), wat doelwitte soos klein hommeltuie en projektiele kan vernietig en groter stelsels kan beskadig, op die punt van massiewe operasionele ontplooiing, en ontwikkelaars en om strukture te beplan, is dit reeds die moeite werd om deeglik na te dink oor hoe om dit teë te werk.
Ongetwyfeld implementeer die Verenigde State die meeste laserprogramme, maar Rusland, China, Duitsland, Israel en die Verenigde Koninkryk werk ook aan soortgelyke stelsels, en volgens die Congressional Intelligence Service het die Verenigde State waarskynlik geen duidelike voordeel hier nie.
Mariene stelsels
In die vroeë stadiums sal die meeste van die operasionele gebruik van lasers aan boord van oorlogskepe waarskynlik verminder word tot die stryd teen drones, onbemande bote en vinnige gevegsbote, wat relatief lae kragstelsels benodig. Om vuurwapens en selfs vliegtuie af te skiet, benodig kragtiger wapens van die 150 kW-klas.
Die Amerikaanse vloot, die mees entoesiastiese voorstander van hierdie tegnologie, befonds verskeie laserwapenstelsels onder een groot SNLWS -program (Surface Navy Laser Weapon System). In Maart 2018 het Lockheed Martin 'n kontrak gekry vir die eerste stelsel, of fase een. Onder hierdie kontrak van $ 150 miljoen, ontwerp, vervaardig en lewer dit twee hoë-energie-laser en geïntegreerde optiese dazzler met toesiglasers (HELIOS), een vir installasie op 'n Arleigh Burke-klas vernietiger en een vir toetsing. Die kontrak bevat ook 'n opsie vir nog 14 HELIOS -stelsels. Na suksesvolle afhandeling van die proewe, verhoog hierdie opsies die kontrakwaarde tot ongeveer $ 943 miljoen.
"Die HELIOS-program is die eerste in sy soort wat laserwapens, verkenning en toesig oor lang afstande en anti-hommeltuie geïntegreer het om die situasiebewustheid en gelaagde verdedigingsopsies wat die Amerikaanse vloot beskikbaar het, dramaties te verhoog," het 'n woordvoerder van die kantoor van die kantoor gesê. Wapensisteme en sensors.
Die HELIOS-program bevat 'n veseloptiese laser van 60 kW om UAV's en klein bote te bestry, 'n langafstand-verkennings- en bewakingsensorsisteem wat geïntegreer is met die skip se Aegis-gevegsbeheerstelsel, en 'n lae-krag verblindingslaser om die toesigstelsels van vyandelike hommeltuie te ontwrig.. Na verneem word, het die hooflaser 'n groeipotensiaal van tot 150 kW.
As deel van die eerste fase moet Lockheed Martin teen 2020 twee HELIOS-stelsels lewer om te toets, een vir installasie op 'n Arleigh Burke-klas vernietiger en een vir landtoetse by White Sands.
Skitterende ODIN
Die tweede stelsel is 'n lae -krag laser -installasie ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - optiese verblindingsapparaat vir die vloot), wat ontwerp is om UAV -sensors te verblind en uit te skakel. Volgens die Amerikaanse vloot sluit die hoofkomponente van die ODIN-stelsel 'n straaltoestel in, wat op sy beurt 'n teleskopiese subsisteem en lae-reaksie spieëls bevat, twee laserstralers en 'n stel sensors vir growwe en presiese doelwit, en soos in HELIOS, vir verkenning en waarneming.
Die derde stelsel, bekend as SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), is 'n kragtiger ontwikkeling van die Laser Weapon System (LaWS) -program, waarvolgens 'n laser van 30 kW geïnstalleer is vir evaluering by die landingskip San Antiono. In 2015 is Northrop Grumman gekies as deel van die SSL-TM -program om 'n wapen van 150 kW te ontwikkel wat gedurende 2019 op 'n San Antonio-klasvaartuig geïnstalleer sal word.
Huidige planne sluit in die ontwikkeling van tegnologie ter ondersteuning van die tweede fase van SNLWS en die verdere ontwikkeling van die HELIOS -subprogram. Die derde fase van die SNLWS -projek word ook beplan, met die krag van die laserwapens wat verder toegeneem word.
'N Vierde stelsel, met die naam RHEL (Ruggedised High Energy Laser), word ook voorberei. Die aanvanklike krag is ook 150 kW, maar dit sal 'n ander argitektuur implementeer wat in die toekoms meer krag kan hanteer. Die Amerikaanse vloot beplan om in 2019 ongeveer $ 300 miljoen aan hierdie wapensisteme te bestee.
Eksperimentele voertuigstelsels
Die prototipe van Lockheed Martin Athena se draagbare grondlaser het sy vermoë bewys om klein hommeltuie af te skiet. Die maatskappy het 'n video gepubliseer waarin die laser vyf hommeltuie in 'n ry afskiet, elke keer na die vertikale stert van die voertuie.
By die vaslegging van 'n UAV of 'n klein bootjie, maak die operateur visueel seker dat die voorwerp 'n vyand is en kies 'n akkurate infrarooi sensor die mikpunt. Volgens die maatskappy werk die Athena-stelsel onafhanklik sonder 'n operateur in die beheerstelsel vir vinnig bewegende teikens, byvoorbeeld missiele en myne. Alhoewel Athena nog steeds 'n prototipe is, beweer die onderneming dat die geharde weergawe geskik is vir gevegsgebruik.
Die stelsel gebruik 'n 30 kW ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) vesellaser wat ontwikkel is deur Lockheed Martin. In die ALADIN -stelsel werk verskeie lasermodules saam, hierdie opset maak dit relatief maklik om die wapen se krag na hoër waardes te skaal.
'N Ander stelsel, wat hierdie keer vir die Amerikaanse weermag ontwikkel is, het goed presteer tydens die Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX) -oefening wat vroeg in 2018 gehou is. Hierdie wapenstelsel het die benaming MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser) ontvang. Dit is 'n 5 kW Boeing -laserstelsel wat op 'n Stryker 8x8 gepantserde voertuig geïnstalleer is. Die MEHEL-stelsel het sy vermoë bewys om tydens die MFIX-oefening klein helikopter- en vliegtuigtuie bo en onder die horison af te skiet, asook om gronddoelwitte suksesvol te bereik.
Die Amerikaanse weermag se MEHEL -laserwapenstelsel is ontwerp om op 'n gevegsplatform gemonteer te word. Dit gebruik 'n kommersiële vesellaser met die potensiaal om 10 kW krag op te wek. Dit word gelei met behulp van balkbeheerstelsels, bestaande uit 'n teleskopiese optiese stelsel met 'n opening van 10 cm en 'n gestabiliseerde geleidings- en opsporingstelsel met 'n hoë presisie. Doelwitwinning en -opsporing word verskaf deur infrarooi kameras met wye en smal gesigsvelde en 'n Ku -bandradar.
In Augustus 2014 het Raytheon en die US Marine Corps (ILC) begin met die toets van die HEL-stelsel vir installasie op klein taktiese voertuie van Corps om laagvliegende hommeltuie en soortgelyke teikens te bestry as deel van die Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities-program. In 2010 het 'n prototipe van die stelsel in demonstrasietoetse daarin geslaag om vier hommeltuie neer te skiet.
Volgens Raytheon is die belangrikste tegnologie in so 'n kompakte wapen 'n plat golfgids (PWG). "Met behulp van 'n enkele PWG, soortgelyk in grootte en vorm aan 'n liniaal van 50 cm, genereer lasers met hoë energie genoeg krag om effektief klein vliegtuie te betrek."
Op kort termyn is dit moontlik om so 'n platform te ontplooi in die vorm van 'n belowende grondgebaseerde lugverdedigingstelsel GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), wat deur die ILC ontwikkel word. Die radargeleide laser gemonteer op die gepantserde voertuig van die JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) kan die elektroniese oorlogstelsel en Stinger-missiele aanvul.
Die Duitse maatskappy Rheinmetall het baie werk gedoen aan die ontwikkeling van 'n aantal laserwapenstelsels en operasionele konsepte vir lugverdediging op die grond, traag en laagvliegende teikens, onderskepte geleide missiele, artillerie-skulpe en myne, die neutralisering van plofstof en skaalbare nie-dodelike gevolge vir 'n aantal bedreigings uit operasionele reekse met lasers met 'n kapasiteit van 10, 20, 20 en 50 kW geïnstalleer vir demonstrasiedoeleindes op voertuie, insluitend gepantserde voertuie en wiele en vragmotors.
Die onderneming het baie moeite gedoen om lasers in sy bekende lugafweerstelsels te integreer, terwyl dit beklemtoon het dat dit ten minste op kort en medium termyn eerder gewere en missiele sal aanvul as om dit te vervang. Een van die belangrikste ontwikkelings by Rheinmetall is balkbelyning. Met hierdie tegnologie kan die energie van verskeie lasers op een teiken gekonsentreer word, wat dit vir die hele stelsel moontlik maak om op die gevaarlikste mortier, missiel, kruisraket of aanvalsvliegtuig te konsentreer en dan na die volgende teiken te gaan; hierdie vermoëns is in 2013 aan die publiek bewys. 'N Ten volle werkende HEL -stelsel kan in die volgende tien jaar ontwikkel word.
Israel belê ook baie in hierdie tegnologie. Rafael Advanced Defense Systems het 'n prototipe HEL genaamd die Iron Beam ontwikkel, wat 'n vesellaser van 10 kW gebruik, maar dit kan uitgebrei word tot "honderde kW" om UAV's en kortafstand missiele en myne te bestry. Volgens die maatskappy bestaan die Iron Beam -stelsel uit twee laserinstallasies op twee verskillende vragmotors om een missiel te onderskep, en daar word opgemerk dat verskeie balke op groter teikens gebruik kan word. Die boodskap dui aan dat die stelsel teen 2020 gereed kan wees.
Die kleiner Drone Dome -stelsel is ontwerp om klein hommeltuie op te spoor en uit te skakel deur RF -stoor; Dit kan ook 'n laser van 5 kW insluit wat soortgelyke teikens op 'n afstand van tot 2 km kan afskiet.
Chinese en Russiese lasers
China ontwikkel aktief mobiele stelsels op vragmotors en taktiese platforms. Chinese ondernemings, waaronder Poly Technologies met hul Silent Hunter en Guorong-I, is gretig om dit op beurse te wys en toetsvideo's op die netwerk te plaas. Daar is byvoorbeeld 'n video gewys waarin die Guorong-I-stelsel 'n toetsplaat verbrand wat deur 'n klein quadcopter gedra word, moontlik van die DJI Phantom-lyn af, en dan die drone self neerslaan.
Daar word geglo dat China ook werk aan groter skepstelsels, moontlik geïnstalleer op die nuwe cruiser Tour 055.
Die Russiese weermag sê dat hulle reeds laserwapens in diens het. Yuri Borisov, tans adjunk -premier van die Russiese Federasie, het in 2016 verklaar dat dit nie eksperimentele modelle was nie, maar militêre wapens.
Daar word aanvaar dat Rusland 'n aantal laserstelsels en ander gerigte energiewapens ontwikkel, laserstelsels vir die verdediging van vliegtuie. Volgens berigte word beplan om 'n laser met hoër krag op die sesde generasie gevegsvliegtuie te installeer, wat volgens kenners eers in die 2030's in gebruik geneem sal word.
Lugtoepassings
Alhoewel skepe uit hul aard die eerste mobiele platforms geword het vir die installering van laserwapens met 'n hoë krag, aangesien dit 'n groot massa kon neem en die benodigde hoeveelheid elektrisiteit kon verskaf, het die proses van praktiese penetrasie van laserstelsels op die gebied van taktiese lugvaart het nou begin.
In die somer van 2017 is die eerste toetse van 'n volledig geïntegreerde hoë-energie-laser uitgevoer, waartydens 'n gronddoelwit verbrand is deur 'n Apache-helikopter deur 'n eenheid wat deur Raytheon ontwerp is. In 'n reeks toetskapings wat Raytheon en die Amerikaanse weermag in samewerking met die White Sands Special Operations Command uitgevoer het, het die helikopter na bewering teikens van verskillende hoogtes teen verskillende snelhede, in verskillende vlugmetodes en op 'n skuins bereik van 1,4 km getref.
Om teikeninligting te verskaf, situasiebewustheid en straalbeheer te verbeter, het Raytheon 'n weergawe van sy opto -elektroniese stasie MTS (Multispectral Targeting System) aangepas.
'N Belangrike deel van die toetse was om vas te stel hoe goed die tegnologie eksterne invloede, insluitend vibrasie, strale en stof van die hoofrotor, weerstaan om dit in ag te neem by die ontwikkeling van gevorderde wapens.
Jet lasers
Die Amerikaanse lugmag ondersoek die moontlikheid om HEL-tegnologie te gebruik om taktiese vliegtuie teen lug-tot-lug of oppervlak-tot-lug missiele te beskerm as deel van die Shield-program (Self-protect High Energy Laser Demonstrator), in verband met wat in In November 2017 het die US Air Force Research Laboratory Lockheed Martin 'n kontrak toegeken vir 'n houerstelsel wat teen 2021 op 'n straalvliegtuig getoets moet word. Een van die ontwerpdoelwitte is om 'n multi-kilowatt vesellaser in 'n beperkte beskikbare ruimte te monteer. Die werk fokus op drie subsisteme. Die eerste het die benaming STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) ontvang en is 'n balkstuurstelsel; die tweede subsisteem LPRD (Laser Pod Research & Development) is 'n houer wat die laser-, kragtoevoer- en verkoelingstelsels huisves; en die derde is die LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments) laserinstallasie self.
Britse Dragonfire
As alles volgens plan verloop, sal 2019 die eerste proewe van Dragonfre sien, 'n HEL-prototipe wat vir die Britse regering ontwikkel is deur 'n konsortium onder leiding van MBDA, wat Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica en verskeie Britse ondernemings insluit, waaronder GKN, Arke, BAE Systems. en Marshall AOG. Die beplande demonstrasie moet 'n volledige siklus van toetse op land- en seebereik insluit, van teikenverkryging tot vernietiging.
Die wapenstelsel sal gebaseer wees op 'n skaalbare vesellaser -argitektuur met samehangende straaltegnologie en 'n ooreenstemmende fase -beheerstelsel. Volgens die onderneming QinetiQ stel hierdie tegnologie u in staat om 'n bron van hoë-presisie laserstraling te skep wat op 'n bewegende teiken gerig kan word en 'n hoë energiedigtheid daarop kan genereer ondanks atmosferiese onstuimigheid, wat die slaagtyd kan verminder en die reeks. Met die skaalbare argitektuur van Dragonfre kan die aantal laserkanale vergroot word sodat die gevolglike variante aangepas kan word vir 'n wye verskeidenheid stroombane en geïntegreer kan word in 'n verskeidenheid mariene, land- en lugplatforms.
Ligte tegnologie beskerming
Lasers as wapens het positiewe en negatiewe kante. Die straal beweeg teen die ligspoed, en daar is geen beduidende vlugtydkomplikasies wat die mikproses negatief beïnvloed nie. As die opsporingsubsisteem van die wapenskompleks op die teiken gehou kan word, kan dit die laserstraal daarop rig en dit vir die vereiste tyd hou. Dit is baie belangrik om die balk op die teiken te hou, aangesien die stelsel in baie gevalle 'n rukkie kan neem om die teiken te verhit en die gewenste effek uit te oefen. In hierdie geval kry die teiken die kans om die aanval te "voel" en toepaslike teenmaatreëls te tref. Probleme ontstaan ook deur die atmosfeer self, aangesien verskynsels wat die gang van die balk belemmer, insluitend waterdamp, neerslag, stof, sowel as die lug self (byvoorbeeld 'n verskynsel soos waas), verskillende absorberende en brekende effekte het op verskillende golflengtes, wat die effektiewe omvang van die laser en sy vermoë om energie op die teiken te konsentreer, negatief beïnvloed.
Uiteraard is die Amerikaanse weermag op soek na maniere om sy bates te beskerm teen lasers en ander gerigte energiewapens. Die Naval Research Directorate implementeer 'n groot program om gerigte energiewapens teen te werk. Dit ondersoek moontlike tegnologiese teenmaatreëls wat moontlik beskikbaar sal wees om sulke bedreigings tussen 2020 en 2025 te bestry, insluitend materiaal en verskillende soorte sluiers.
Beskermende materiale kan byvoorbeeld reflektiewe en ablatiewe of destruktiewe bedekkings insluit. Afbreekbare bedekkings, gewoonlik gebaseer op polimere en metale, word tipies gebruik in ruimte-gebaseerde vaste dryfmiddels en voertuie wat weer inkom. Gordyne of obstruksies gebruik gewoonlik water of rook om die laserstraal te verstrooi en verminder die hoeveelheid energie wat die teiken bereik.
Ander teenmaatreëls begin verskyn, wat volgens die beginsel van aktiewe storing die werking van die lasersisteem onderbreek en verhoed dat dit die balk op die teiken hou, byvoorbeeld die gebruik van lasers aan boord van die beskermde platform. Volgens sommige inligting is hierdie rigting deur Adsys Controls hanteer. Die onderneming beskryf egter tans sy Helios -stelsel as 'n 'passief gerigte energie -wapenstelsel', maar sonder om lasers uitdruklik te noem. Volgens Adsys. Helios, 'n sensorstel wat op groot hommeltuie geïnstalleer is, bied 'n volledige ontleding van die inkomende straal, insluitend die ligging en intensiteit daarvan. "Met hierdie inligting belemmer dit die vyand passief, beskerm dit die voertuig en sy vrag."
Inligting oor die maniere om laserwapens te bestry, word noukeurig bewaak, maar een ding is duidelik: 'n nuwe tegnologiese stryd om invloedsmiddele en teenaksie het begin.