Inntil nylig var laserens rolle i stor grad begrenset til å levere rekkevidde og belysningsdata, markering og merking av mål for semi-aktiv homing, eller kurskorreksjon av strålestyrte missiler. I tillegg brukes lasere vellykket som blindingsenheter, i en rekke applikasjoner med eksterne sikringer, så vel som i systemer for kontrollerte mottiltak av infrarøde våpen mot infrarødstyrte missiler.
Beskyttelse mot lasere kan gis av sensorer som kan oppdage, identifisere og bestemme plasseringen av kilden, betyr at det hindrer observasjon og derved forhindrer innsamling av informasjon, og til slutt filtre som forhindrer skade på optiske systemer, inkludert det menneskelige øyet. For øyeblikket er lasersystemer med høy effekt eller høyenergilasere (engelsk, HEL-High Energy Laser), som er i stand til å ødelegge mål som små droner og prosjektiler, og skade større systemer, på randen til massiv operasjonell utplassering, og utviklere og planlegge strukturer er det allerede verdt å tenke nøye gjennom hvordan man kan motvirke dem.
Uten tvil implementerer USA de fleste laserprogrammene, men Russland, Kina, Tyskland, Israel og Storbritannia jobber også med lignende systemer, og ifølge Congressional Intelligence Service har USA neppe noen klar fordel her.
Marine systemer
I de tidlige stadiene vil mesteparten av den operative bruken av lasere ombord på krigsskip sannsynligvis bli redusert til kampen mot droner, ubemannede båter og raske kampbåter, noe som vil kreve relativt lave kraftsystemer. Å skyte ned skip mot luftfartøy og til og med fly vil kreve kraftigere våpen i 150 kW-klassen.
Den amerikanske marinen, den mest entusiastiske talsmannen for denne teknologien, finansierer flere laservåpensystemer under ett stort SNLWS -program (Surface Navy Laser Weapon System). I mars 2018 ble Lockheed Martin tildelt kontrakt for det første systemet, eller fase ett. Under denne kontrakten på 150 millioner dollar vil den designe, produsere og levere to High Energy Laser og Integrated Optical-dazzler with Surveillance (HELIOS) lasere, en for installasjon på en Arleigh Burke-klasse destroyer og en for testing. På land. Kontrakten inkluderer også en opsjon på ytterligere 14 HELIOS -systemer. Etter vellykket gjennomføring av forsøkene, vil disse alternativene øke kontraktsverdien til omtrent 943 millioner dollar.
"HELIOS-programmet er det første i sitt slag som integrerer laservåpen, langdistanse rekognosering og overvåking og anti-drone-evner for å dramatisk øke situasjonsbevisstheten og lagdelte forsvarsalternativer tilgjengelig for den amerikanske marinen," sa en talsmann for Office of the Office of Våpen systemer. Og sensorer.
HELIOS-programmet inkluderer en 60 kW fiberoptisk laser for å bekjempe UAV og små båter, et langdistanse rekognoserings- og overvåkningssensorsystem integrert med skipets Aegis kampkontrollsystem, og en blinde laser med lav effekt for å forstyrre overvåkingssystemene til fiendtlige droner. Hovedlaseren har angivelig et vekstpotensial på opptil 150 kW.
Som en del av den første fasen skal Lockheed Martin levere to HELIOS-systemer for testing innen 2020, ett for installasjon på en destroyer i Arleigh Burke-klasse og ett for landtesting på White Sands.
Blendende ODIN
Det andre systemet er en lav -effekt laserinstallasjon ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - optisk blindingsenhet for marinen), designet for å blinde og deaktivere UAV -sensorer. I følge den amerikanske marinen inkluderer hovedkomponentene i ODIN-systemet en strålesikteapparat, som igjen inkluderer et teleskopisk undersystem og lavresponsspeil, to lasersendere og et sett med sensorer for grov og presis målretting og, som i HELIOS, for rekognosering og observasjon.
Det tredje systemet, kjent som SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), er en kraftigere utvikling av Laser Weapon System (LaWS) -programmet, ifølge hvilken en 30-kW laser ble installert for evaluering ved landingsskip San Antiono. I 2015 ble Northrop Grumman valgt som en del av SSL-TM -programmet for å utvikle et 150 kW våpen som vil bli installert på et fartøy i San Antonio-klassen i løpet av 2019.
Gjeldende planer inkluderer utvikling av teknologi for å støtte andre fase av SNLWS og videreutvikling av HELIOS -delprogrammet. Den tredje fasen av SNLWS -prosjektet er også planlagt, med kraften til laservåpenene ytterligere økt.
Et fjerde system, betegnet RHEL (Ruggedised High Energy Laser), er også under utarbeidelse. Den opprinnelige effekten er også 150 kW, men den vil implementere en annen arkitektur som kan håndtere mer kraft i fremtiden. Den amerikanske marinen planlegger å bruke rundt 300 millioner dollar i 2019 på disse våpensystemene.
Eksperimentelle kjøretøysystemer
Prototypen til Lockheed Martin Athenas bærbare bakkelaser har bevist sin evne til å skyte ned små droner. Selskapet publiserte en video der laseren skyter ned fem droner på rad, hver gang med sikte på kjøretøyets vertikale hale.
Når du fanger en UAV eller en liten båt, sørger operatøren visuelt for at objektet er fiendtlig, og ved hjelp av en nøyaktig infrarød sensor velger du siktepunktet. Ifølge selskapet, for hurtiggående mål, for eksempel missiler og gruver, fungerer Athena-systemet uavhengig uten en operatør i kontrollsløyfen. Selv om Athena fortsatt er en prototype, hevder selskapet at den herdede versjonen vil være egnet for kampbruk.
Systemet bruker en 30 kW ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) fiberlaser utviklet av Lockheed Martin. I ALADIN -systemet fungerer flere lasermoduler sammen, denne konfigurasjonen gjør det relativt enkelt å skalere våpenets kraft til høyere verdier.
Et annet system, denne gangen som ble utviklet for den amerikanske hæren, fungerte bra i øvelsen Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX) som ble holdt tidlig i 2018. Dette våpensystemet fikk betegnelsen MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Det er et 5 kW Boeing lasersystem installert på et Stryker 8x8 pansret kjøretøy. MEHEL-systemet har bevist sin evne til å skyte ned små helikopter og fly-type droner over og under horisonten under MFIX-øvelsen, samt vellykket engasjere bakkemål.
Den amerikanske hærens MEHEL laservåpensystem er designet for å bli montert på en kampplattform. Den bruker en kommersiell fiberlaser med potensial til å generere 10 kW kraft. Den styres ved hjelp av strålekontrollsystemer, bestående av et teleskopisk optisk system med en blenderåpning på 10 cm og et stabilisert førings- og sporingssystem med høy presisjon. Målinnhenting og sporing leveres av infrarøde kameraer med brede og smale synsfelt og et Ku -båndsradar.
I august 2014 begynte Raytheon og US Marine Corps (ILC) å teste HEL-systemet for installasjon på Corps små taktiske kjøretøyer for å bekjempe lavflygende droner og lignende mål som en del av programmet Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. Tilbake i 2010 klarte en prototype av systemet i demonstrasjonstester å skyte ned fire droner.
I følge Raytheon er hovedteknologien i et så kompakt våpen en plan bølgeleder (PWG). "Ved å bruke en enkelt PWG, lik størrelse og form som en linjal på 50 cm, genererer lasere med høy energi nok kraft til effektivt å engasjere små fly."
På kort sikt er det mulig å distribuere en slik plattform i form av et lovende bakkebasert luftforsvarssystem GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), som er under utvikling av ILC. Den radarstyrte laseren montert på det pansrede kjøretøyet JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) kan supplere det elektroniske krigføringssystemet og Stinger-missiler.
Det tyske selskapet Rheinmetall har gjort mye arbeid med utvikling av en rekke laservåpensystemer og operasjonelle konsepter for bakkebasert luftforsvar, sakte og lavtflygende mål, avskjæring av ustyrte missiler, artilleriskjell og gruver, nøytralisering av eksplosiver og skalerbare ikke-dødelige effekter på en rekke trusler fra operasjonelle områder med lasere med en kapasitet på 10, 20, 20 og 50 kW installert for demonstrasjonsformål på kjøretøyer, inkludert pansrede kjøretøyer med belte og hjul og en lastebil.
Selskapet har lagt mye arbeid i å integrere lasere i sine velkjente luftforsvarssystemer, samtidig som de understreker at de i det minste på kort og mellomlang sikt heller vil utfylle våpen og missiler enn å erstatte dem. En av de viktigste utviklingene ved Rheinmetall er strålejustering. Denne teknologien gjør at energien til flere lasere kan konsentreres om ett mål, noe som gjør det mulig for hele systemet å fokusere på den mest truende mørtel, missil, cruisemissil eller angrepsfly, og deretter gå videre til neste mål; disse evnene ble demonstrert for publikum i 2013. Et fullt fungerende HEL -system kan utvikles i løpet av de neste ti årene.
Israel investerer også stort i denne teknologien. Rafael Advanced Defense Systems har utviklet en prototype HEL kalt Iron Beam, som bruker en 10 kW fiberlaser, men som kan utvides til "hundrevis av kW" for å bekjempe UAV og kortdistansemissiler og gruver. I følge selskapet består Iron Beam -systemet av to laserinstallasjoner på to forskjellige lastebiler for å fange opp ett missil, og det bemerkes at flere bjelker kan brukes på større mål. Meldingen indikerer at systemet kan være klart innen 2020.
Det mindre Drone Dome -systemet er designet for å oppdage og deaktivere små droner gjennom RF -jamming; den kan også inneholde en 5 kW laser som er i stand til å skyte ned lignende mål i områder på opptil 2 km.
Kinesiske og russiske lasere
Kina utvikler aktivt mobile systemer på lastebiler og taktiske plattformer. Kinesiske selskaper, inkludert Poly Technologies med Silent Hunter og Guorong-I, er ivrige etter å vise dem på messer og legge ut testvideoer til nettverket. For eksempel ble det vist en video der Guorong-I-systemet brenner en testplate som bæres av et lite quadcopter, muligens fra DJI Phantom-linjen, og deretter slår ned selve dronen.
Det antas at Kina også jobber med større skipssystemer, muligens installert på den nye cruiser Tour 055.
Det russiske militæret sier at de allerede har laservåpen i bruk. Yuri Borisov, for tiden visestatsminister i Den russiske føderasjonen, erklærte tilbake i 2016 at dette ikke var eksperimentelle modeller, men militære våpen.
Det antas at Russland utvikler en rekke lasersystemer og andre rettet energivåpen, lasersystemer for forsvar mot fly. Ifølge rapporter er det planlagt å installere en laser med høyere effekt på sjette generasjons kampfly, som ifølge eksperter ikke vil bli tatt i bruk før på 2030 -tallet.
Luftapplikasjoner
Selv om skipene i sin natur ble de første mobile plattformene for installasjon av kraftige laservåpen, siden de kunne ta en stor masse og gi den nødvendige mengden elektrisitet, ble prosessen med praktisk penetrering av lasersystemer inn i feltet av taktisk luftfart har nå begynt.
Sommeren 2017 ble de første testene av en fullt integrert høyenergilaser utført, hvor et bakkemål ble brent av et Apache-helikopter av en Raytheon-designet enhet. I en serie testkapringer utført av Raytheon og den amerikanske hæren i samarbeid med White Sands Special Operations Command, traff helikopteret angivelig mål fra en rekke høyder i forskjellige hastigheter, i forskjellige flymoduser og med en skrå rekkevidde på 1,4 km.
For å gi målinformasjon, forbedre situasjonsbevissthet og strålekontroll, har Raytheon tilpasset en versjon av sin optoelektroniske stasjon MTS (Multispectral Targeting System).
En viktig del av testene var å bestemme hvor godt teknologien tåler ytre påvirkninger, inkludert vibrasjon, jetstråler og støv fra hovedrotoren, for å ta hensyn til dette når man utvikler avanserte våpen.
Jet -lasere
Det amerikanske flyvåpenet undersøker muligheten for å bruke HEL-teknologi for å beskytte taktiske fly mot luft-til-luft eller overflate-til-luft-missiler som en del av Shield-programmet (Self-protect High Energy Laser Demonstrator), i forbindelse med hvilke i I november 2017 tildelte US Air Force Research Laboratory Lockheed Martin en kontrakt for et containersystem som skal testes på en jetjager innen 2021. Et av designmålene er å montere en multi-kilowatt fiberlaser på et begrenset ledig plass. Arbeidet er fokusert på tre delsystemer. Den første fikk betegnelsen STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) og er et bjelkestyringssystem; det andre undersystemet LPRD (Laser Pod Research & Development) er en beholder som skal inneholde laser-, strømforsynings- og kjølesystemene; og den tredje er selve LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments) laserinstallasjon.
Britisk Dragonfire
Hvis alt går etter planen, vil 2019 se de første forsøkene på Dragonfre, en HEL-prototype utviklet for den britiske regjeringen av et konsortium ledet av MBDA som inkluderer Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica og flere britiske selskaper, inkludert GKN, Arke, BAE Systems. og Marshall AOG. Den planlagte demonstrasjonen bør inneholde en hel syklus med tester på land og sjøområder, fra målinnsamling til ødeleggelse.
Våpensystemet vil være basert på en skalerbar fiberlaserarkitektur med koherent stråle -teknologi og et tilsvarende fasekontrollsystem. I følge selskapet QinetiQ lar denne teknologien deg lage en kilde for laser med høy presisjon som kan rettes mot et mål i bevegelse og generere en høy energitetthet på den til tross for atmosfærisk turbulens, noe som gjør det mulig å redusere trefftiden og øke område. Dragonfres skalerbare arkitektur gjør at antallet laserkanaler kan økes slik at de resulterende variantene kan tilpasses for å håndtere en lang rekke kretser og integreres i en rekke marine-, land- og luftplattformer.
Lett teknologi beskyttelse
Lasere som våpen har positive og negative sider. Strålen beveger seg med lysets hastighet, så det er ingen signifikante flytidskomplikasjoner som påvirker sikteprosessen negativt. Hvis sporingsundersystemet til våpenkomplekset kan holdes på målet, kan det rette laserstrålen mot det og holde det i nødvendig tid. Det er veldig viktig å holde strålen på målet, ettersom systemet i mange tilfeller kan ta litt tid å varme opp målet og utøve ønsket effekt. I dette tilfellet får målet en sjanse til å "føle" angrepet og bruke passende motforanstaltninger. Problemer skapes også av atmosfæren selv, siden fenomener som hindrer strålens passasje, inkludert vanndamp, nedbør, støv, så vel som selve luften (for eksempel et fenomen som dis), har forskjellige absorberende og brytende effekter ved forskjellige bølgelengder, noe som påvirker laserens effektive rekkevidde negativt og dens evne til å konsentrere energi på målet.
Naturligvis leter det amerikanske militæret etter måter å beskytte sine eiendeler mot lasere og andre styrte energivåpen. Sjøforskningsdirektoratet implementerer et stort program for å motvirke rettet energivåpen. Den undersøker mulige teknologibaserte mottiltak som kan bli tilgjengelige for å bekjempe slike trusler mellom 2020 og 2025, inkludert materialer og forskjellige typer slør.
Beskyttende materialer kan for eksempel inkludere reflekterende og ablative eller destruktive belegg. Nedbrytbare belegg, vanligvis basert på polymerer og metaller, brukes vanligvis i rombaserte faste drivmidler og kjøretøyer for innføring på nytt. Gardiner eller hindringer bruker vanligvis vann eller røyk for å spre laserstrålen og redusere mengden energi som når målet.
Andre mottiltak begynner å dukke opp, som i henhold til prinsippet om aktiv jamming forstyrrer lasersystemets drift og forhindrer at det holder strålen på målet, for eksempel bruk av lasere ombord på den beskyttede plattformen. Denne retningen, ifølge noen opplysninger, ble behandlet av Adsys Controls. Imidlertid beskriver selskapet for tiden Helios -systemet som et "passivt rettet energivåpen -system", men uten å nevne eksplisitt lasere. I følge Adsys. Helios, et sensorsett installert på store droner, gir en fullstendig analyse av den innkommende strålen, inkludert plassering og intensitet. "Med denne informasjonen setter den passivt fast i fienden, beskytter kjøretøyet og nyttelasten."
Informasjon om midler til å motvirke laservåpen er nøye bevoktet, men en ting er klart: en ny teknologisk kamp om virkemidler og motvirkning har begynt.