laserkuume
Viime aikoihin asti laserin rooli rajoittui suurelta osin etäisyystietojen ja valaistuksen tuottamiseen, kohteiden merkitsemiseen ja osoittamiseen puoliaktiivista kohdistamista varten tai säteen ohjaamien ohjusten suunnan korjaamiseen. Lisäksi lasereita on käytetty menestyksekkäästi sokaisulaitteina, useissa sovelluksissa, joissa on kaukosulakkeet, sekä järjestelmissä, joilla IR-aseita torjutaan infrapunaohjattuja ohjuksia vastaan.
Suojaus lasereita vastaan voidaan tarjota antureilla, jotka pystyvät havaitsemaan, tunnistamaan ja paikantamaan lähteen estämällä havainnoinnin ja siten estäen tiedon keräämisen, ja lopuksi suodattimilla, jotka estävät optisten järjestelmien, mukaan lukien ihmissilmän, vahingoittumisen. Tällä hetkellä suuritehoiset laserjärjestelmät tai korkean energian laserit (englanniksi, HEL - High Energy Laser), jotka pystyvät tuhoamaan kohteita, kuten pieniä droneja sekä ammukset että isompien järjestelmien vauriot ovat massakäyttöönoton partaalla, ja kehittäjien ja suunnittelijoiden tulee jo miettiä tarkkaan, miten ne voidaan torjua.
Epäilemättä Yhdysvallat toteuttaa suurimman osan ohjelmista lasereilla, mutta myös Venäjä, Kiina, Saksa, Israel ja Iso-Britannia työskentelevät vastaavien järjestelmien parissa, ja kongressin tiedustelupalvelun mukaan Yhdysvalloilla ei todennäköisesti ole selkeää etua. tässä.
Merijärjestelmät
Alkuvaiheessa suurin osa lasereiden operatiivisesta käytöstä sotalaivoissa rajoittuu todennäköisesti taisteluun droneja, miehittämättömiä veneitä ja nopeita taisteluveneitä vastaan, mikä vaatii suhteellisen pienitehoisia järjestelmiä. Laivojen vastaisten ohjusten ja jopa lentokoneiden ampuminen alas vaatisi tehokkaampia 150 kW:n luokan aseita.
Yhdysvaltain laivasto, tekniikan innokkain tukija, rahoittaa useita laserasejärjestelmiä yhden suuren SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System) -ohjelman puitteissa. Maaliskuussa 2018 Lockheed Martin sai sopimuksen ensimmäisestä järjestelmästä eli ensimmäisestä vaiheesta. Tämän 150 miljoonan dollarin sopimuksen mukaisesti se kehittää, valmistaa ja toimittaa kaksi korkean energian laseria integroidulla optisella häikäistimellä HELIOS (High Energy Laser and Integrated Optical-dazzler with Surveillance), toinen asennetaan Arleigh Burke -luokan hävittäjään ja toinen. rannalla testattavaksi. Sopimuksessa on myös optio 14 HELIOS-lisäjärjestelmästä. Testin onnistuneen loppuunsaattamisen jälkeen nämä optiot nostavat sopimusten arvon noin 943 miljoonaan euroon.
"HELIOS-ohjelma on ensimmäinen laatuaan, ja siinä yhdistyvät laseraseet, pitkän matkan tiedustelu ja valvonta sekä droonien vastaiset ominaisuudet yhdeksi, mikä lisää dramaattisesti tilannetietoisuutta ja lisää puolustuksen syvyysvaihtoehtoja. Yhdysvaltain laivasto", sanoi Weapons Systems Administrationin tiedottaja ja anturit.
HELIOS-ohjelma sisältää 60 kW valokuitulaserin UAV:iden ja pienten veneiden torjuntaan, pitkän kantaman anturitiedustelu- ja valvontajärjestelmän, joka on integroitu aluksen Aegis-taistelunhallintajärjestelmään, sekä pienitehoisen sokaiseva laserin vihollisen drone-valvontajärjestelmien häiritsemiseksi. Päälaserin kerrotaan voivan kasvaa jopa 150 kW:iin.
Osana ensimmäistä vaihetta Lockheed Martin toimittaa kaksi HELIOS-järjestelmää testattavaksi vuoteen 2020 mennessä, yksi asennettavaksi Arleigh Burke -luokan hävittäjään ja yksi maalla testattavaksi White Sandsin testipaikalla.
Häikäisevä ODIN
Toinen järjestelmä on pienitehoinen laserjärjestelmä ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - optinen sokaisulaite laivasto), suunniteltu sokaistamaan ja poistamaan UAV-anturit käytöstä. Yhdysvaltain laivaston mukaan ODIN-järjestelmän pääkomponentteja ovat säteen ohjauslaite, joka puolestaan sisältää teleskooppisen osajärjestelmän ja matalainertiaiset peilit, kaksi lasersäteilijää ja joukon antureita karkeaa ja hienoa kohdistusta varten sekä mm. HELIOS, tiedusteluun ja valvontaan.
Kolmas järjestelmä, joka tunnetaan nimellä SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation - solid-state laser - technology development), on tehokkaampi kehitys Laser Weapon System (LaWS) -ohjelmasta, jonka mukaan 30 kW laser. asennettiin arviointia varten San Antionon laskeutumisalukseen. Vuonna 2015 SSL-TM-ohjelman puitteissa Northrop Grumman valittiin kehittämään 150 kW:n ase, joka asennetaan San Antonio -luokan alukseen vuoden 2019 aikana.
Tämänhetkisiin suunnitelmiin kuuluu SNLWS:n toista vaihetta tukevan teknologian kehittäminen ja HELIOS-alaohjelman jatkokehitys. Suunnitteilla on myös SNLWS-projektin kolmas vaihe, jossa laseraseen tehoa lisätään entisestään.
Myös neljäs järjestelmä, nimeltään RHEL (Ruggedised High Energy Laser), on valmisteilla. Alkuteho on myös 150 kW, mutta se toteuttaa erilaisen arkkitehtuurin, joka pystyy käsittelemään enemmän tehoa tulevaisuudessa. Yhdysvaltain laivasto aikoo käyttää noin 2019 miljoonaa dollaria näihin asejärjestelmiin vuonna 300.
Pilottijärjestelmät ajoneuvoille
Lockheed Martin Athena kannettavan maanpäällisen laserin prototyyppi on vahvistanut kykynsä ampua alas pieniä surina. Yhtiö julkaisi videon, jossa laser ampuu alas viisi dronia peräkkäin, joka kerta tähdäten laitteiden pystysuoraan häntään.
Ottaessaan UAV:ta tai pientä venettä, käyttäjä varmistaa visuaalisesti, että kohde on vihollinen ja valitsee tähtäyspisteen tarkan infrapunasensorin avulla. Yhtiön mukaan nopeasti liikkuville kohteille, kuten ohjuksille ja miinoille, Athena-järjestelmä toimii itsenäisesti ilman ohjaajaa. Vaikka Athena on vielä prototyyppi, yhtiö väittää, että karkaistu versio soveltuu taistelukäyttöön.
Järjestelmä käyttää 30 kW:n ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) -kuitulaseria, jonka on kehittänyt Lockheed Martin. ALADIN-järjestelmässä useat lasermoduulit toimivat yhdessä, tämä kokoonpano tekee aseen tehon skaalaamisesta korkeampiin arvoihin suhteellisen helppoa.
Toinen järjestelmä, jota tällä kertaa kehitettiin Yhdysvaltain armeijalle, suoriutui hyvin vuoden 2018 alussa pidetyissä armeijan Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX) -harjoituksissa. Tämä asejärjestelmä sai nimen MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Se on Boeingin 5 kW laser, joka on asennettu Stryker 8x8 panssaroituun ajoneuvoon. MEHEL-järjestelmä osoitti MFIX-harjoituksen aikana kykynsä ampua alas pieniä helikoptereita ja lentokonetyyppisiä droneja horisontin ylä- ja alapuolella sekä onnistuneesti osua maakohteisiin.
Yhdysvaltain armeijan MEHEL-laserasejärjestelmä on suunniteltu asennettavaksi taistelutasolle. Se käyttää kaupallista kuitulaseria, joka voi mahdollisesti tuottaa 10 kW tehoa. Sitä ohjataan säteen ohjausjärjestelmillä, jotka koostuvat teleskooppisesta optisesta järjestelmästä, jonka aukko on 10 cm, ja stabiloidusta erittäin tarkasta ohjaus- ja seurantajärjestelmästä. Kohteen hankinnasta ja seurannasta huolehtivat infrapunakamerat, joissa on laajat ja kapeat näkökentät sekä Ku-kaistainen tutka.
Elokuussa 2014 Raytheon ja US Marine Corps (MCC) alkoivat testata HEL-järjestelmää, joka asennetaan pieniin taktisiin joukkojen ajoneuvoihin taistellakseen matalalla lentäviä droneja ja vastaavia kohteita vastaan osana Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities -ohjelmaa. Vuonna 2010 järjestelmän prototyyppi onnistui ampumaan alas neljä dronia demonstraatiotesteissä.
Raytheonin mukaan pääteknologia tällaisessa kompaktissa aseessa on litteä aaltoputki PWG (planar wave-guide). "Käyttäen yhtä PWG:tä, joka on kooltaan ja muodoltaan samanlainen kuin 50 cm:n viivain, suurienergiset laserit tuottavat tarpeeksi tehoa tuhotakseen tehokkaasti pieniä ilmailu'.
Lyhyellä aikavälillä tällainen alusta on mahdollista ottaa käyttöön KMP:n kehittämänä lupaavana GBADS FWS:n (Ground Based Air Defense, Future Weapon System) ilmapuolustusjärjestelmän muodossa. JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) panssaroituun autoon asennettu tutkaohjattu laser voi täydentää EW-järjestelmää ja Stinger-ohjuksia.
Saksalainen yritys Rheinmetall on tehnyt paljon työtä useiden laserasejärjestelmien ja toimintakonseptien kehittämiseksi maa-ilmapuolustukseen, hitaita ja matalalla lentäviä kohteita, ohjaamattomien ohjusten sieppaamiseen, tykistökuormiin ja miinoihin, räjähteiden hävittämiseen ja skaalautumiseen. ei-tappava vaikutus useisiin uhkiin toiminnallisesti sopivilta alueilta, joiden laserteho on 10, 20, 20 ja 50 kW ja jotka on asennettu esittelytarkoituksiin ajoneuvoihin, mukaan lukien tela- ja pyörillä varustetut panssaroidut ajoneuvot ja kuorma-auto.
Yhtiö on panostanut kovasti lasereiden integroimiseen tunnettuihin ilmapuolustusjärjestelmiinsä ja korostaa, että ainakin lyhyellä ja keskipitkällä aikavälillä ne täydentävät aseita ja ohjuksia sen sijaan, että ne korvaavat niitä. Yksi Rheinmetallin avainkehityksistä on palkkien kohdistus. Tämä tekniikka mahdollistaa useiden laserien energian keskittämisen yhteen kohteeseen, jolloin koko järjestelmä voi keskittyä uhkaavimpaan kranaatinheittimeen, ohjukseen, risteilyohjukseen tai iskulentokoneeseen ennen siirtymistä seuraavaan kohteeseen; nämä kyvyt esiteltiin yleisölle vuonna 2013. Täysin toimiva HEL-järjestelmä voitaisiin kehittää seuraavan kymmenen vuoden aikana.
Israel investoi myös voimakkaasti tähän teknologiaan. Rafael Advanced Defense Systems on kehittänyt rautasäteeksi kutsutun HEL-prototyypin, joka käyttää 10 kW:n kuitulaseria, mutta joka on laajennettavissa "sattoihin kW" käsittelemään UAV:itä sekä lyhyen kantaman ohjuksia ja miinoja. Yhtiön mukaan Iron Beam -järjestelmä koostuu kahdesta laserjärjestelmästä kahdessa eri kuorma-autossa yhden ohjuksen sieppaamiseksi, mutta huomauttaa, että useita säteitä voidaan käyttää suurempiin kohteisiin. Raportin mukaan järjestelmä voisi olla valmis vuoteen 2020 mennessä.
Pienempi Drone Dome -järjestelmä on suunniteltu havaitsemaan ja poistamaan käytöstä pienet nelikopterit RF-häiriöiden avulla; se voi sisältää myös 5 kW:n laserin, joka pystyy ampumaan alas tällaisia kohteita jopa 2 km:n etäisyydeltä.
Kiinalaiset ja venäläiset laserit
Kiina kehittää aktiivisesti mobiilijärjestelmiä kuorma-autoille ja taktisille alustoille. Kiinalaiset yritykset, mukaan lukien Poly Technologies ja niiden Silent Hunter ja Guorong-I, ovat valmiita esittelemään niitä messuilla ja julkaisemaan testivideoita verkossa. Esitettiin esimerkiksi video, jossa Guorong-I-järjestelmä palasi pienen nelikopterin kantaman testilevyn läpi, mahdollisesti DJI Phantom -linjalta, ja ampui sitten alas itse droonin.
Oletetaan, että Kiina työskentelee myös suurempien alusjärjestelmien parissa, mahdollisesti asennettuna uuteen Tour 055 -risteilijään.
Venäjän armeija sanoo, että heillä on jo laseraseita. Venäjän federaation nykyinen varapääministeri Juri Borisov totesi jo vuonna 2016, että nämä eivät olleet kokeellisia näytteitä, vaan sotilasaseita.
Oletetaan, että Venäjä kehittää useita laserjärjestelmiä ja muita suunnatun energian aseita, laserjärjestelmiä puolustukseen lentokoneita vastaan. Raporttien mukaan kuudennen sukupolven taistelukoneisiin on tarkoitus asentaa tehokkaampi laser, joka asiantuntijoiden mukaan otetaan käyttöön vasta 2030-luvulla.
Ilmasovellukset
Vaikka aluksista luonteeltaan tuli ensimmäiset liikkuvat alustat suuritehoisten laseraseiden asentamiseen, koska ne kykenivät ottamaan suuren massan ja tuottamaan tarvittavan määrän sähköä, laserjärjestelmien käytännön tunkeutuminen taktisen kentän alueelle. ilmailu on nyt alkanut.
Kesällä 2017 suoritettiin ensimmäiset täysin integroidun korkeaenergisen laserin testit, joiden aikana poltettiin maakohdetta Apache-helikopterista Raytheon-asennuksesta. Raytheonin ja Yhdysvaltain armeijan yhteistyössä White Sandsin Special Operations Commandin kanssa suorittamissa koehankinnoissa helikopterin kerrotaan osuvan kohteisiin useista korkeuksista, nopeuksista, lentotavoista ja 1,4 kilometrin etäisyydeltä.
Antaakseen tietoa kohteesta, parantaakseen tilannetietoisuutta ja säteen hallintaa Raytheon on mukauttanut versiota MTS (Multispectral Targeting System) optoelektronisesta asemastaan.
Tärkeä osa testejä oli selvittää, kuinka hyvin tekniikka kestää ulkoisia vaikutuksia, kuten tärinää, suihkuja ja pölyä pääroottorilta, jotta tämä voidaan ottaa huomioon kehittyneitä aseita kehitettäessä.
Jet laserit
Yhdysvaltain ilmavoimat tutkii mahdollisuutta käyttää HEL-teknologiaa taktisten lentokoneiden suojaamiseen ilma-ilma- tai maa-ilma-ohjuksilta osana Shieldia (Self-protect High Energy Laser Demonstrator - HEL-esittelynäyte itsepuolustukseen). ), jonka yhteydessä Yhdysvaltain ilmavoimien tutkimuslaboratorio myönsi marraskuussa 2017 Lockheed Martinille sopimuksen konttijärjestelmästä, joka testataan suihkuhävittäjällä vuoteen 2021 mennessä. Yksi kehitystehtävistä on monen kilowatin kuitulaserin layout rajoitetulla tilavuudella. Työ keskittyy kolmeen osajärjestelmään. Ensimmäinen sai nimen STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) ja on säteen ohjausjärjestelmä; toinen osajärjestelmä LPRD (Laser Pod Research & Development) on säiliö, johon mahtuu laser-, virtalähde- ja jäähdytysjärjestelmät; ja kolmas on itse LANCE-laserasennus (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments).
Brittiläinen Dragonfire
Jos kaikki menee suunnitelmien mukaan, vuonna 2019 kokeillaan ensimmäiset Dragonfren, HEL-prototyypin, jota Ison-Britannian hallitukselle kehittää MBDA:n johtama konsortio, johon kuuluvat Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica ja useita brittiläisiä yrityksiä, kuten GKN, Arke ja BAE Systems. ja Marshall A.O.G. Suunniteltuun esittelyyn tulisi sisältyä täydellinen testisykli maalla ja merellä kohteen hankinnasta sen tuhoamiseen.
Asejärjestelmä perustuu skaalautuvaan kuitulaser-arkkitehtuuriin koherentilla sädetekniikalla ja vastaavalla vaiheenohjausjärjestelmällä. QinetiQ:n mukaan tämä tekniikka luo erittäin tarkan laserlähteen, joka voidaan suunnata liikkuvaan kohteeseen ja tuottaa siihen korkean energiatiheyden ilmakehän turbulenssista huolimatta, mikä mahdollistaa tuhoutumisajan lyhentämisen ja kantaman lisäämisen. Dragonfren skaalautuva arkkitehtuuri mahdollistaa laserkanavien määrän lisäämisen, jotta tuloksena olevat muunnelmat voidaan konfiguroida käsittelemään erilaisia piirejä ja integroitumaan erilaisiin meri-, maa- ja lentoalustoille.
Valoteknologian suojaus
Laserilla aseina on positiivisia ja negatiivisia puolia. Säde liikkuu valon nopeudella, joten lentoaikaongelmia ei ole, jotka vaikuttaisivat negatiivisesti tähtäysprosessiin. Jos asekompleksin seurantaalijärjestelmää voidaan pitää kohteen päällä, se voi suunnata lasersäteen siihen ja pitää sitä vaaditun ajan. Säteen pitäminen kohteessa on erittäin tärkeää, koska monissa tapauksissa saattaa kestää jonkin aikaa, ennen kuin järjestelmä lämmittää kohteen ja tuottaa halutun vaikutuksen. Tässä tapauksessa kohde saa mahdollisuuden "tuntea" hyökkäys ja käyttää asianmukaisia vastatoimia. Myös ilmakehä itsessään aiheuttaa ongelmia, koska säteen läpikulkua estävät ilmiöt, mukaan lukien vesihöyry, sade, pöly sekä itse ilma (esimerkiksi ilmiö kuten sumu), omaavat erilaisia absorboivia ja taittovaikutuksia eri tilanteissa. aallonpituuksilla, mikä vaikuttaa negatiivisesti laserin teholliseen kantamaan ja sen kykyyn keskittää energiaa kohteeseen.
Luonnollisesti Yhdysvaltain armeija etsii tapoja suojella omaisuuttaan lasereilta ja muilta suunnatun energian aseilta. Merivoimien tutkimus- ja kehitysosasto toteuttaa laajaa ohjelmaa suunnattujen energiaaseiden torjumiseksi. Se tutkii mahdollisia teknologiaan perustuvia vastatoimia, jotka voivat tulla saataville tällaisten uhkien torjumiseksi vuosina 2020–2025, mukaan lukien materiaalit ja erilaiset verhot.
Suojamateriaalit voivat sisältää esimerkiksi heijastavia ja ablatiivisia tai hajoavia pinnoitteita. Hajoavia pinnoitteita, jotka perustuvat yleensä polymeereihin ja metalleihin, käytetään tyypillisesti avaruudessa olevissa kiinteän polttoaineen moottoreissa ja palaaviin ajoneuvoihin. Verhot tai esteet käyttävät tyypillisesti vettä tai savua lasersäteen hajottamiseen ja vähentävät kohteen saavuttavan energian määrää.
Myös muita vastatoimia alkaa ilmaantua, jotka aktiivisen häirinnän periaatteen mukaan häiritsevät laserjärjestelmän toimintaa eivätkä anna sen pitää sädettä kohteessa, esimerkiksi lasereiden käyttö suojatulla alustalla. . Tämä alue, joidenkin raporttien mukaan, oli mukana Adsys Controls -yrityksessä. Yhtiö kuitenkin kuvailee tällä hetkellä Helios-järjestelmäänsä "passiivisen suunnatun energian aseen vastatoimijärjestelmäksi", mutta mainitsematta nimenomaisesti lasereita. Adsysin mukaan. Helios-järjestelmä, joka on suuriin droneihin asennettu anturisarja, tarjoaa täydellisen analyysin saapuvasta säteestä, mukaan lukien sen sijainti ja voimakkuus. "Tämän tiedon ansiosta se tukkii passiivisesti vihollisen ja suojaa ajoneuvoa ja sen hyötykuormaa."
Tietoa laseraseiden torjuntakeinoista vartioidaan tarkasti, mutta yksi asia on selvä: uusi teknologinen taistelu vaikutuskeinoista ja vastatoimista on alkanut.
tiedot