Die mees algemene manier om enige stelsel te neutraliseer of te vernietig, is om genoeg energie daarop te konsentreer … En dit kan op verskillende maniere gedoen word. Tot op hede, in die militêre sfeer, was die fisiese impak van 'n projektiel die algemeenste, waarvan die energie en meganiese eienskappe die skade berokken wat voldoende was om die teiken te vernietig of ongeskik te maak of sy gevegsvermoëns aansienlik te verminder
Een van die nadele van hierdie benadering is dat om 'n bewegende teiken te tref, dit nodig is om die hoeveelheid lood te skat wat nodig is om die projektiel met die teiken te ontmoet, aangesien 'n sekere tyd sal verloop vanaf die oomblik van die skoot na die teiken slaan, afhangende van die aanvanklike spoed en afstand. Maar om 'n wapen te hê wat eintlik geen vlugtyd het nie, is die droom van enige soldaat.
Hierdie wapen bestaan egter reeds en sy naam is LASER (afkorting vir ligversterking deur gestimuleerde stralingsemissie) - 'n metode om energie op 'n teiken te konsentreer as gevolg van 'n ligstraal wat 'n entjie daarvandaan beweeg teen die "spoed van lig ". Die probleem van afwagting in hierdie geval is dus aanvanklik nie meer aanwesig nie.
Aangesien daar geen perfekte stelsel is nie, is daar verskeie probleme wat aangespreek moet word om die 'laser' as 'n wapen te gebruik. Die hoeveelheid energie wat op die teiken gehou word, is eweredig aan die krag van die laserstraling en die tyd wat die straal op die teiken gehou word. Teikenopsporing word dus die grootste probleem. Die krag van die stelsel bring ook sy eie probleme, wat direk verband hou met die grootte en kragverbruik, omdat die weermag in die reël mobiele stelsels benodig, dit wil sê dat hierdie 'laserinstallasies' in die platform geïntegreer moet word. Uiters hoë -uitvoer laserwapens met 'n lae kragverbruik en beperkte grootte bly 'n droom, ten minste vir eers.
Terselfdertyd is die LFEX (Laser for Fast Ignition Experiment) -eksperiment 'n paar jaar gelede in Japan uitgevoer. 'N Straal met 'n krag van twee petawatt, met ander woorde, 'n kwadriljoen (1015) watt, is 'n ultrakorte tydsperiode geaktiveer, een pikosekonde (1012 sekondes). Volgens Japannese wetenskaplikes was die energie wat benodig word vir hierdie aktivering die ekwivalent van die energie wat nodig is om die mikrogolf vir twee sekondes aan te dryf. Op hierdie stadium sou dit goed wees om 'Eureka!' Te skree, aangesien dit lyk asof alle probleme opgelos is. Maar dit was nie daar nie, die oorlas kruip hier aan die kant van die grootte, want om 'n krag van 2 petawatt te bereik, benodig die LFEX -stelsel 'n kas van 100 meter lank. Dus probeer talle laserstelselondernemings die vergelyking van krag-energie-grootte op verskillende maniere oplos. As gevolg hiervan ontstaan al meer wapensisteme, terwyl die sielkundige weerstand teen hierdie nuwe kategorie militêre wapens afneem.
Duitsland aan die werk
In Europa werk twee hoofgroepe, onder leiding van Rheinmetall en MBDA, aan hoë-energie HEL (High Energy Laser) lasers, wat hulle as defensiewe en aanvallende wapens beskou. In die herfs van 2013 het die Duitse span 'n uitgebreide demonstrasie gehou op hul Switserse Ochsenboden-toetslokaal waarin lasers met hoë energie op verskillende soorte platforms geïnstalleer is. Mobile HEL Effector Track V klas 5 kW is geïnstalleer op die M113 gepantserde personeeldraer, Mobile HEL Effector Wheel XX klas 20 kW op die universele gepantserde voertuig GTK Boxer 8x8, en laastens is die Mobile HEL Effector Container L klas 50 kW geïnstalleer in die versterkte Drehtainer -houer op die onderstel van die Tatra 8x8 -vragmotor.
Die 30 kW stilstaande laserwapen-demonstrator wat op die Skyshield-geweertoring geïnstalleer is, is veral opmerklik en het die vermoë getoon om verskeie aanvalle van RAM-tipe voorwerpe (ongeleide missiele, artillerie- en mortierdoppe) en hommeltuie af te weer. Die wielplatform het sy vermoë getoon om UAV's op 'n afstand van tot 1500 meter te neutraliseer, en is ook gebruik om 'n patroon in 'n patroonband te ontplof met die doel om 'n masjiengeweer met 'n groot kaliber vas te steek. As ons praat oor die spoorstelsel, is dit gebruik om IED's te neutraliseer en hindernisse te verwyder, byvoorbeeld om doringdraad van 'n lang afstand af te brand. 'N Kragtiger stelsel in 'n houer is gebruik om die werking van opto -elektroniese stelsels op 'n afstand van tot 2 km te ontwrig.
Terselfdertyd kon die stilstaande rewolwer-installasie 'n 82 mm-mortierronde op 'n afstand van een kilometer uitbrand en die balk 4 sekondes op die teiken gehou het. Verder het die installasie 90% van die staalballe met plofstof getref en 82 mm mortierrondes nagemaak wat een na die ander in 'n sarsie afgevuur is. Die installasie het ook begelei en drie straler -UAV's vernietig. Rheinmetall het voortgegaan met die ontwikkeling van gerigte energiestelsels en het verskeie nuwe stelsels en toestelle op IDEX 2017 aangebied. Volgens kenners van Rheinmetall het 'n aansienlike aantal laserwapenstelsels die afgelope vyf jaar die mark betree. Afhangende van die platform, lyk die militêre spesifikasietoetsmetode baie soos dié wat vir optokoppelstelsels gebruik word. "Wat grondstelsels betref, glo ons dat ons in die stadium is van TRL 5-6 (tegnologiese demonstrasie-monster)," het die kenners opgemerk en beklemtoon dat verdere pogings gerig moet word op gewig en grootte en energieverbruikseienskappe, en die grootste werk hou verband met veiligheidstelsels. Die situasie verander egter redelik vinnig en "in die afgelope agt jaar het ons gedoen wat in die afgelope 600 jaar op die gebied van gewere gedoen is", meen die maatskappy. Benewens landtoepassings, werk Rheinmetall ook aan mariene stelsels. In 2015 is laserwapens aan boord van 'n ontmantelde vaartuig getoets; dit is die eerste toetse van 'n laser in Europa as deel van skip-tot-wal missies.
In sy konsep "Below Patriot" ("Below the Patriot complex", 'n oplossing om militêre bates te neutraliseer wat nie deur groter lugafweerstelsels gebaseer op missielstelsels gestuit kan word nie), integreer Rheinmetall, benewens missiele en gewere, ook 'n laser geïnstalleer in die Skyshield -toring. Hierdie aanpasbare 30 kW -laser word gebruik om UAV's teen te werk en is veral effektief teen massiewe aanvalle. Daar word geglo dat 'n 20 kW -straal voldoende is vir gebruik op sulke vliegtuie, veral ligte vliegtuie, wat die grootste bedreiging kan inhou onder die "Below Patriot" -konsep. Die smeltproses vind op 'n afstand plaas, terwyl die elektroniese stroombane van die hommeltuig uitgeskakel word of katastrofiese skade aan die materiaal voorkom. Die vereiste akkuraatheid is 3 cm op 'n afstand van een kilometer, wat volgens Rheinmetall haalbaar is; dit voorspel die aanneming van 'n klas 1 -installasie binne twee tot drie jaar.
'N Lasermontering van 10 kW is bo-op die nuwe Sea Snake-27 gestabiliseerde skipgeweer geïnstalleer. Rheinmetall het 'n praktiese toepassing vir so 'n laser voorgestel - deur radarmaste of vyandelike radioantennas te sny - iets soos die laser -ekwivalent van 'n waarskuwingskoot uit 'n kanon.'N Soortgelyke laser is ook aangebied op 'n prototipe van 'n ultraligte afstandbeheerde toring wat geheel en al van koolstofvesel bestaan, wat slegs 80 kg weeg met aktuators en optronika en 'n laaivermoë van 150 kg het. Laastens, maar nie die minste nie, is die kleinste laserstelsel in hierdie vertoning met 'n krag van 3 kW aangebied in 'n afstandbeheerde wapenstasie gemonteer op die rewolwer van 'n gemoderniseerde Leopard 2 -tenk. IED). Volgens Rheinmetall wag die mark tans op laserstelsels van klas 1. Maksimum krag is hier nie 'n probleem nie; bykomende stelsels kan in 'n modulêre konsep gekombineer word, byvoorbeeld twee 50 kW of drie 30 kW emitters kan geïnstalleer word om hoër kragvlakke te bereik. …
Die onderneming werk ook aan tegnologieë wat gedeeltelik kan vergoed vir die gevolge van weer op die balk. 'N Hoë krag van ongeveer 100 kW word oorweeg vir die bestryding van missiele, artillerie -skulpe en mortierrondes, asook vir die verblind van opto -elektroniese stelsels op 'n aansienlike afstand. Vir die tweede taak word geglo dat 'n verstelbare kraglewering wenslik is, wat energie bespaar vir herhaalde "afvuur". Rheinmetall werk nou saam met die Duitse Bundeswehr aan 'n program om 'n nuwe hoë-energie laserfasiliteit te ontwikkel.
Groot -Brittanje probeer ook
In Januarie 2017 het die Britse departement van verdediging aangekondig dat hy 'n ooreenkoms onderteken het om 'n demonstrasie -laserwapen te ontwikkel met 'n spesiaal geskepte industriële groep, bekend as Dragonfire. Die Dragonfire -groep, onder leiding van MBDA, is gestig uit die verstandhouding dat geen onderneming die program Defence Science and Technology Laboratory (DSTL) onafhanklik kan uitvoer nie. Hierdie oplossing bring dus die beste praktyke van die Britse bedryf bymekaar: MBDA bied sy kundigheid in die belangrikste wapenstelsel, gevorderde wapenbeheerstelsel, beeldstelsels en koördineer sy pogings met QinetiQ (laserbronnavorsing en tegnologiedemonstrasie), Selex / Leonardo (moderne optika, teikenaanwysings en teikenopsporingstelsels), GKN (innoverende energieopbergingstegnologieë), BAE Systems en Marshall Land Systems (integrasie van see- en landplatforms) en Arke (onderhoud gedurende die hele lewensduur). Demonstrasietoetse wat vir 2019 geskeduleer is, sal toon dat laserwapens op 'n afstand tipiese teikens kan hanteer, sowel op land as op see.
Die kontrak ter waarde van 35 miljoen euro sal hierdie industriële groep in staat stel om verskillende tegnologieë te gebruik en die vermoëns van die stelsel te toets om teikens op verskillende afstande, in veranderende weersomstandighede, op water en land op te spoor, op te spoor en te neutraliseer. Die doel is om die VK aansienlike vermoëns te bied in hoë-energie laserwapenstelsels. Dit sal die grondslag lê vir die operasionele voordeel wat tegnologie bied, sowel as die gratis uitvoer van sulke stelsels ter ondersteuning van die welvaartsprogram wat in die Verenigde Koninkryk se Strategiese oorsig vir verdediging en veiligheid vir 2015 beskryf word. Vir 2019, met die nederlaag van tipiese teikens op land en op see. Demonstrasies sal die aanvanklike beplanning van 'n gevegsmissie en teikenopsporing insluit, die oordrag van 'n laserstraal na 'n kontroletoestel, die begeleiding en opsporing daarvan, 'n beoordeling van die mate van gevegskade, sowel as 'n demonstrasie van die moontlikheid om na die volgende te beweeg siklus. Die projek sal nie net help met die besluit oor die toekoms van die program nie, maar dit sal ook help om DSTL 'n ingebruiknemingsplan op te stel wat, as dit suksesvol getoets word, in die middel van die 2020's geprojekteer word. Benewens die Dragonfire -program, implementeer die Britse DSTL Laboratory 'n addisionele program om die impak van laserwapens op moontlike teikens van verskillende soorte te toets; die eerste toetse is uitgevoer op 'n 82 mm-mortierdop.
Weer Duitsland
Die Europese missielvervaardiger, MBDA, werk aktief saam met die Duitse regering en die weermag oor laserwapens. Begin met 'n prototipe tegnologiese demonstrasie in 2010, was sy 'n pionier in 'n enkele 5 kW -balk en verbind die twee dan meganies om 'n 10 kW -balk te produseer. In 2012 is 'n nuwe laboratoriumfasiliteit toegerus met vier lasers van 10 kW om eksperimente uit te voer om missiele, artilleriedoppe en mortierammunisie te onderskep. Aan die einde van 2012 is toetse uitgevoer. Ingenieurs het probeer om hierdie installasie in verskillende houers in 'n reeks toetse in die Alpe te integreer, maar dit was beslis moeilik om hierdie stelsel selfoon te noem. Die volgende stap was dus om 'n prototipe te ontwikkel wat maklik in die veld gebruik kan word. In 2014-2016 het wetenskaplikes en ingenieurs hard daaraan gewerk op die Schrobenhausen-toetslokaal, wat gelei het tot die eerste eksperimente met die nuwe stelsel wat in Oktober verlede jaar uitgevoer is.
Die toetse is uitgevoer by die Putlos -opleidingsbasis in die Oossee en was veral daarop gemik om die geleidings- en balkkorreksiestelsel te toets met gesimuleerde trefdoelwitte op verskillende afstande; hiervoor is 'n quadcopter gebruik as 'n lugdoel. Die keuse van hierdie toetslokaal het in die eerste plek verband gehou met veiligheidsoorwegings, sowel as die feit dat die vloot tans die aktiefste besig is met die ontwikkeling van laserwapeninstallasies. Die nuwe demo is geïnstalleer in 'n 20ft ISO -houer; die rede hiervoor is om die koste te verlaag, aangesien dit in hierdie geval nie veel integrasiewerk verg nie, in teenstelling met die installering van die stelsel op 'n militêre platform. In hierdie geval beslaan die lasersisteem nie die hele volume in die houer nie. 'N Ander besparingsmaatreël was die besluit om die kragtoevoer nie in die loodsaanleg self te integreer nie, alhoewel die beskikbare oortollige volume dit moontlik sou maak. Die ekstra volume kan ook toelaat dat 'n meganisme bygevoeg word om die bokant van die lasergeleiding in die binnekant van die vraghouer te laat sak. Al hierdie oplossings kan geïmplementeer word in die stelsel wat reeds in diens is. MBDA Duitsland wag tans op die volgende fase van toetsing, wat die hele stelsel sal toets, insluitend die opwekking van 'n kragtige laserstraal. Dit behoort einde 2017-begin 2018 te gebeur.
Die nuwe demonstrasie -eenheid is gebaseer op 'n balkgenererende stelsel en 'n geleidingsapparaat, die twee toestelle is meganies van mekaar geskei. Die huidige bron is een vesellaser van 10 kW wat in die houer ingebou is, saam met alle toerusting, rekenaars en hitteverwyderingstelsel, ens. Die laserstraal word deur 'n optiese vesel in 'n geleidingsapparaat geprojekteer. Die ervaring wat MBDA reeds opgedoen het, is hier gebruik. Sommige dele is egter spesifiek ontwikkel vir hierdie lasersisteem, wat die akkuraatheid, hoeksnelheid en versnelling aansienlik verbeter in vergelyking met standaardstelsels. Deur die twee elemente te skei, word ook 'n deurlopende asimutbedekking van 360 ° moontlik gemaak, terwyl die hoogtehoeke wissel van + 90 ° tot -90 °, wat dus 'n sektor van meer as 180 ° dek. 'N Teleskopiese optiese stelsel is ook daarin geïntegreer om die balk -mikseenheid te optimaliseer. Versnelling en kragtempo is die sleutel by die hantering van hoogs wendbare teikens, soos mikro- en mini -UAV's, en wanneer dit kom by die afweer van massiewe aanvalle. 'N Ander belangrike faktor is krag, want hoe hoër die krag, hoe minder tyd neem dit om die teiken te vernietig / te neutraliseer. In hierdie verband het die ontwikkelaars probeer om te verseker dat die nuwe eksperimentele opset verskillende laserbronne kan aanvaar, wat, wanneer dit gekombineer word, die uitsetvermoë kan verhoog. Boonop sal die ontkoppeling van die lasergenerator en die geleidingsapparaat in die toekoms nuwe soorte laseropwekkers met 'n hoër energiedigtheid kan aanvaar, wat dit moontlik maak om meer krag in 'n kleiner module te verpak. MBDA Duitsland hou die ontwikkeling van energievoorrade noukeurig dop, aangesien die kwaliteit van die bundel 'n belangrike faktor bly. Net soos met die vorige laboratoriumopstelling, is slegs spieëls gebruik wat meer krag as lense kan hanteer; laasgenoemde is weens termiese probleme uit die stelsel verwyder. Die geleidingsapparaat kan dus 'n krag van meer as 50 kW weerstaan. Alhoewel die teoretiese limiet van 120-150 kW redelik realisties lyk.
MBDA Duitsland is van mening dat die anti-UAV-stelsel 'n uitsetvermoë van 20 tot 50 kW moet hê; dieselfde hoeveelheid energie is nodig om spoedbote, die voorkeur -teiken van die vloot, te bestry. Die maatskappy het baie belê in die opsporingstegnologie om drones met 'n opstyggewig van minder as 50 kg te hanteer. Wat die onderskepping van missiele, artillerieskille en mortierammunisie betref, wat oorspronklik as een van die hooftake van laserinstallasies beskou is, het die kliënte besef dat die ontwikkeling van sulke stelsels gebaseer op lasers tans nogal problematies is. As gevolg hiervan het die prioriteite van die grootste deel van die weermag verander. Die nuwe stelsel wat getoets word, is op die gereedheidsvlak TRL -5 (Technology Demonstrator) - “tegnologie wat in die regte omgewing bewys is”. Om 'n volwaardige prototipe te kry, moet die stelsel verfyn word in die rigting van aanpasbaarheid by werking onder ongunstige omstandighede, terwyl sommige kommersiële komponente van die rak af gekwalifiseer moet word vir militêre take.
MBDA Duitsland ontwikkel tans 'n program vir die volgende reeks toetse wat einde vanjaar of vroeg volgende jaar voltooi moet word; hierdie werk word uitgevoer in noue kontak met die Bundeswehr, wat hierdie program gedeeltelik finansier. Dit is tyd dat 'n werklike kontrak 'n werkbare stelsel ontwikkel wat nie net finansiering bied nie, maar ook duidelike vereistes stel. MBDA Duitsland is van mening dat die stelsel na ontvangs van so 'n kontrak in die vroeë 2020's gereed sal wees.
Buite Europa
Baie laserstelsels is in die VSA ontwikkel. In 2014 is die laserstelsel wat op die USS Ponce geïnstalleer is, gestasioneer in die Persiese Golf, getoets. Die 33 kW LaWS (Laser Weapon System) laserstelsel wat deur Kratos ontwikkel is, het suksesvol op klein bote en hommeltuie geskiet. Lockheed Martin het gedurende dieselfde tydperk sy ADAM-stelsel (Area Defense Anti-Munitions) ontwikkel, hierdie prototipe laserwapen is ontwerp om van naby af te veg met tuisgemaakte missiele, hommeltuie en bote. Hy het sy vermoë getoon om teikens op afstande van meer as 5 km op te spoor en dit op afstande van tot 2 km te vernietig. Einde 2015 het Lockheed sy nuwe Athena 30 kW -eenheid onthul wat gebaseer is op ADAM -tegnologie. Min is bekend oor Russiese laserwapenprogramme. In Januarie 2017 kondig adjunkminister Yuri Borisov aan dat die land besig is met die ontwikkeling van laser- en ander hoëtegnologie-wapens en dat Russiese wetenskaplikes 'n beduidende deurbraak op die gebied van lasertegnologie gemaak het. En nie meer besonderhede nie …
