gorączka laserowa
Pasywna rola laserów zmienia się na naszych oczach. laser broń staje się agresywnym środkiem nie tylko obrony, ale także ataku, czując się coraz pewniej na lądzie, morzu iw powietrzu.
Do niedawna rola lasera ograniczała się w dużej mierze do dostarczania danych o zasięgu i oświetlenia, oznaczania i wyznaczania celów do naprowadzania półaktywnego czy korygowania kursu pocisków naprowadzanych wzdłuż wiązki. Ponadto lasery są z powodzeniem wykorzystywane jako urządzenia oślepiające, w wielu zastosowaniach ze zdalnymi bezpiecznikami, a także w systemach do kontrolowanego zwalczania broni IR przeciwko pociskom naprowadzanym na podczerwień.
Ochronę przed laserami mogą zapewnić czujniki zdolne do wykrywania, identyfikowania i lokalizacji źródła, utrudniając obserwację, uniemożliwiając w ten sposób gromadzenie informacji, a wreszcie filtry zapobiegające uszkodzeniu układów optycznych, w tym ludzkiego oka. Obecnie systemy laserowe dużej mocy lub lasery wysokoenergetyczne (ang. HEL – High Energy Laser), zdolne do niszczenia celów takich jak małe drony zarówno pociski, jak i uszkodzenia większych systemów są bliskie masowego wdrożenia operacyjnego, a programiści i planiści powinni już dokładnie przemyśleć, jak im przeciwdziałać.
Niewątpliwie Stany Zjednoczone realizują większość programów na laserach, ale nad podobnymi systemami pracują też Rosja, Chiny, Niemcy, Izrael i Wielka Brytania, a według Congressional Intelligence Service USA raczej nie będą miały tutaj wyraźnej przewagi.
We wczesnych stadiach większość operacyjnych zastosowań laserów na pokładach okrętów wojennych najprawdopodobniej sprowadzi się do walki z dronami, bezzałogowymi łodziami i szybkimi łodziami bojowymi, co będzie wymagało systemów o stosunkowo małej mocy. Zestrzelenie pocisków przeciwokrętowych, a nawet samolotów wymagałoby potężniejszej broni klasy 150 kW.
Marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych, najbardziej entuzjastyczny zwolennik tej technologii, finansuje kilka systemów broni laserowej w ramach jednego dużego programu SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). W marcu 2018 roku Lockheed Martin otrzymał kontrakt na pierwszy system, czyli pierwszy etap. W ramach kontraktu o wartości 150 milionów dolarów firma opracuje, wyprodukuje i dostarczy dwa wysokoenergetyczne lasery ze zintegrowanym olśniaczem optycznym HELIOS (High Energy Laser and Integrated Optical-dazzler with Surveillance), jeden do instalacji na niszczycielu klasy Arleigh Burke, a drugi do testów na brzegu. Umowa przewiduje również opcję na dodatkowe 14 systemów HELIOS. Po pomyślnym zakończeniu testu opcje te zwiększą wartość kontraktów do około 943 mln.
„Program HELIOS jest pierwszym w swoim rodzaju, łączącym broń laserową, rozpoznanie i obserwację dalekiego zasięgu oraz zdolności antydronowe w jedną całość, co radykalnie zwiększy poziom świadomości sytuacyjnej i zwiększy dostępne opcje obrony w głąb do marynarki wojennej USA” – powiedział rzecznik Biura ds. Systemów Broni i czujników.
Program HELIOS obejmuje laser światłowodowy o mocy 60 kW do zwalczania bezzałogowych statków powietrznych i małych łodzi, system rozpoznania i nadzoru sensorycznego dalekiego zasięgu zintegrowany z systemem zarządzania bitwą okrętu Aegis oraz laser oślepiający o małej mocy do zakłócania wrogich systemów nadzoru dronów. Główny laser ma podobno potencjał wzrostu do 150 kW.
W ramach pierwszego etapu Lockheed Martin ma dostarczyć dwa systemy HELIOS do testów do 2020 roku, jeden do instalacji na niszczycielu klasy Arleigh Burke, a drugi do testów na lądzie w miejscu testowym White Sands.
Drugim systemem jest system laserowy małej mocy ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - urządzenie do oślepiania optycznego flota), przeznaczony do oślepiania i wyłączania czujników UAV. Według US Navy głównymi elementami systemu ODIN są urządzenie do prowadzenia wiązki, które z kolei obejmuje podsystem teleskopowy i lustra o niskiej bezwładności, dwa emitery laserowe oraz zestaw czujników do zgrubnego i precyzyjnego celowania oraz, jak w HELIOS , do rozpoznania i obserwacji.
Trzeci system, znany jako SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation - laser półprzewodnikowy - rozwój technologii), to bardziej rozbudowane rozwinięcie programu Laser Weapon System (LaWS), zgodnie z którym laser o mocy 30 kW został zainstalowany do oceny na statku desantowym San Antiono. W 2015 roku, w ramach programu SSL-TM, Northrop Grumman został wybrany do opracowania broni o mocy 150 kW, która zostanie zainstalowana na statku klasy San Antonio w 2019 roku.
Obecne plany obejmują rozwój technologii wspierającej drugą fazę SNLWS oraz dalszy rozwój podprogramu HELIOS. Planowana jest również trzecia faza projektu SNLWS, z dalszym zwiększaniem mocy broni laserowej.
W przygotowaniu jest również czwarty system, oznaczony jako RHEL (wytrzymały laser o wysokiej energii). Początkowa moc również wynosi 150 kW, ale wdroży inną architekturę, która będzie w stanie obsłużyć większą moc w przyszłości. Marynarka Wojenna USA planuje wydać około 2019 milionów dolarów na te systemy uzbrojenia w 300 roku.
Prototyp przenośnego naziemnego lasera Lockheed Martin Athena potwierdził swoją zdolność do zestrzeliwania niewielkich rozmiarów drony. Firma opublikowała wideo, w którym laser zestrzeliwuje pięć dronów z rzędu, za każdym razem celując w pionowy ogon urządzeń.
Podczas przechwytywania UAV lub małej łodzi operator wizualnie upewnia się, że obiekt jest wrogiem i za pomocą dokładnego czujnika podczerwieni wybiera punkt celowania. Według firmy, w przypadku celów szybko poruszających się, takich jak pociski i miny, system Athena działa niezależnie bez operatora w pętli sterowania. Chociaż Athena jest nadal prototypem, firma twierdzi, że wersja utwardzona będzie odpowiednia do użytku bojowego.
System wykorzystuje laser światłowodowy ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) o mocy 30 kW, opracowany przez firmę Lockheed Martin. W systemie ALADIN pracuje ze sobą kilka modułów laserowych, taka konfiguracja umożliwia stosunkowo łatwe skalowanie mocy broni do wyższych wartości.
Inny system, tym razem opracowywany dla US Army, dobrze sprawdził się w ćwiczeniach armii Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX), które odbyły się na początku 2018 roku. Ten system uzbrojenia został oznaczony jako MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Jest to laser Boeinga o mocy 5 kW zamontowany na pojeździe opancerzonym Stryker 8x8. System MEHEL dowiódł swojej zdolności podczas ćwiczeń MFIX do zestrzeliwania małych dronów helikopterów i samolotów nad i pod horyzontem, a także do skutecznego rażenia celów naziemnych.
System broni laserowej MEHEL armii amerykańskiej jest przeznaczony do montażu na platformie bojowej. Wykorzystuje komercyjny laser światłowodowy, potencjalnie zdolny do generowania 10 kW mocy. Jest prowadzony za pomocą systemów sterowania wiązką, składających się z teleskopowego systemu optycznego o aperturze 10 cm oraz stabilizowanego, precyzyjnego systemu naprowadzania i śledzenia. Akwizycję i śledzenie celu zapewniają kamery na podczerwień z szerokimi i wąskimi polami widzenia oraz radar w paśmie Ku.
W sierpniu 2014 r. Raytheon i US Marine Corps (MCC) rozpoczęły testowanie systemu HEL do instalacji w małych pojazdach Korpusu taktycznego do zwalczania nisko latających dronów i podobnych celów w ramach programu Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. W 2010 roku prototyp systemu zdołał zestrzelić cztery drony w testach demonstracyjnych.
Według Raytheona główną technologią w tak kompaktowej broni jest płaski falowód PWG (planar wave-guide). „Używając pojedynczego PWG, podobnego rozmiarem i kształtem do linijki 50 cm, wysokoenergetyczne lasery generują wystarczającą moc, aby skutecznie niszczyć małe lotnictwo".
W najbliższym czasie możliwe jest wdrożenie takiej platformy w postaci perspektywicznego naziemnego systemu obrony powietrznej GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), nad którym pracuje KMP. Laser naprowadzany radarem zamontowany na samochodzie opancerzonym JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) może uzupełniać system EW i pociski Stinger.
Niemiecka firma Rheinmetall wykonała wiele pracy nad opracowaniem szeregu systemów broni laserowej i koncepcji operacyjnych dla naziemnej obrony przeciwlotniczej, celów wolno i nisko latających, przechwytywania pocisków niekierowanych, pocisków i min artyleryjskich, usuwania amunicji wybuchowej i skalowalnych nieśmiercionośne oddziaływanie na szereg zagrożeń z operacyjnie odpowiednich zasięgów za pomocą laserów o mocy 10, 20, 20 i 50 kW, instalowanych w celach demonstracyjnych na pojazdach, w tym na gąsienicowych i kołowych pojazdach opancerzonych oraz ciężarówce.
Firma włożyła wiele wysiłku w integrację laserów ze swoimi dobrze znanymi systemami obrony przeciwlotniczej, podkreślając jednocześnie, że przynajmniej w perspektywie krótko- i średnioterminowej będą one uzupełniać broń i pociski, a nie je zastępować. Jednym z kluczowych osiągnięć Rheinmetall jest ustawienie wiązki. Technologia ta pozwala skoncentrować energię wielu laserów na jednym celu, dzięki czemu cały system może skupić się na najbardziej zagrażającym moździerzu, pocisku, pocisku samosterującym lub samolocie uderzeniowym przed przejściem do następnego celu; możliwości te zostały zaprezentowane opinii publicznej w 2013 roku. W ciągu najbliższych dziesięciu lat może powstać w pełni działający system HEL.
Izrael również mocno inwestuje w tę technologię. Rafael Advanced Defense Systems opracował prototyp HEL zwany wiązką żelaza, który wykorzystuje laser światłowodowy o mocy 10 kW, ale z możliwością rozbudowy do „setek kW” do zwalczania bezzałogowych statków powietrznych, a także pocisków krótkiego zasięgu i min. Według firmy, system Iron Beam składa się z dwóch systemów laserowych na dwóch różnych ciężarówkach do przechwycenia jednego pocisku i zauważa, że kilka wiązek może być użytych do większych celów. Z raportu wynika, że system może być gotowy do 2020 roku.
Mniejszy system Drone Dome jest przeznaczony do wykrywania i wyłączania małych quadkopterów poprzez zagłuszanie RF; może również zawierać laser o mocy 5 kW zdolny do zestrzeliwania takich celów z odległości do 2 km.
Chiny aktywnie rozwijają systemy mobilne na ciężarówkach i platformach taktycznych. Chińskie firmy, w tym Poly Technologies ze swoimi Silent Hunter i Guorong-I, chcą je wyświetlać na targach i zamieszczać filmy testowe online. Na przykład pokazano wideo systemu Guorong-I przepalającego się przez płytę testową prowadzoną przez mały quadkopter, prawdopodobnie z linii DJI Phantom, a następnie zestrzeliwującego samego drona.
Zakłada się, że Chiny pracują również nad większymi systemami okrętowymi, prawdopodobnie zainstalowanymi na nowym krążowniku Tour 055.
Rosyjskie wojsko twierdzi, że jest już uzbrojone w broń laserową. Jurij Borysow, obecnie wicepremier Federacji Rosyjskiej, stwierdził w 2016 roku, że nie są to próbki eksperymentalne, ale broń wojskowa.
Zakłada się, że Rosja opracowuje szereg systemów laserowych i innej ukierunkowanej broni energetycznej, systemów laserowych do obrony przed samolotami. Według doniesień, na samolotach bojowych szóstej generacji planowane jest zainstalowanie lasera o większej mocy, który według ekspertów zostanie oddany do użytku dopiero w latach 2030. XX wieku.
Chociaż statki z natury stały się pierwszymi mobilnymi platformami do instalacji broni laserowej dużej mocy, ponieważ mogły przyjąć dużą masę i zapewnić niezbędną ilość energii elektrycznej, proces praktycznej penetracji systemów laserowych w dziedzinie taktyki lotnictwo już się zaczęło.
Latem 2017 roku przeprowadzono pierwsze testy w pełni zintegrowanego lasera wysokoenergetycznego, podczas których spalono cel naziemny z instalacji Raytheon ze śmigłowca Apache. W serii akwizycji testowych przeprowadzonych przez Raytheon i armię amerykańską we współpracy z Dowództwem Operacji Specjalnych w White Sands, helikopter podobno trafiał w cele z różnych wysokości, prędkości, trybów lotu i zasięgu pochylenia 1,4 km.
W celu dostarczania informacji o celu, poprawy świadomości sytuacyjnej i kontroli wiązki firma Raytheon zaadaptowała wersję swojej stacji optoelektronicznej MTS (Multispectral Targeting System).
Ważną częścią testów było ustalenie, na ile technologia ta jest odporna na wpływy zewnętrzne, w tym wibracje, strumienie i pył z głównego wirnika, aby uwzględnić to przy opracowywaniu zaawansowanej broni.
Siły Powietrzne USA badają możliwość wykorzystania technologii HEL do ochrony samolotów taktycznych przed pociskami powietrze-powietrze lub ziemia-powietrze w ramach Shield (Self-protect High Energy Laser Demonstrator - próbka demonstracyjna HEL do samoobrony ), w związku z czym w listopadzie 2017 r. Laboratorium Badawcze Sił Powietrznych USA przyznało Lockheed Martin kontrakt na testowanie systemu kontenerowego na myśliwcu odrzutowym do 2021 r. Jednym z zadań rozwojowych jest zaprojektowanie wielokilowatowego lasera światłowodowego w ograniczonej dostępnej objętości. Praca koncentruje się na trzech podsystemach. Pierwszy otrzymał oznaczenie STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) i jest systemem sterowania wiązką; drugi podsystem LPRD (Laser Pod Research & Development) to kontener, który pomieści laser, układ zasilania i chłodzenia; a trzecim jest sama instalacja laserowa LANCE (Laser Advancements for Next Generation Compact Environments).
Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w 2019 roku zostaną przeprowadzone pierwsze testy Dragonfre, prototypu HEL opracowywanego dla rządu brytyjskiego przez konsorcjum kierowane przez MBDA, w skład którego wchodzą Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica i kilka brytyjskich firm, w tym GKN, Arke, BAE Systems i Marshall A.O.G. Planowana demonstracja powinna obejmować pełny cykl testów na lądzie i morzu, od pozyskania celu do jego zniszczenia.
System uzbrojenia będzie oparty na skalowalnej architekturze lasera światłowodowego z technologią spójnej wiązki i odpowiednim systemem kontroli fazy. Według QinetiQ technologia ta tworzy bardzo precyzyjne źródło laserowe, które może być skierowane na poruszający się cel i generować na nim wysoką gęstość energii pomimo turbulencji atmosferycznych, co pozwala skrócić czas zniszczenia i zwiększyć zasięg. Skalowalna architektura Dragonfre pozwala na zwiększenie liczby kanałów laserowych, dzięki czemu powstałe warianty można skonfigurować do obsługi różnych obwodów i zintegrować z różnymi platformami morskimi, lądowymi i powietrznymi.
Lasery jako broń mają pozytywne i negatywne strony. Wiązka porusza się z prędkością światła, więc nie ma znaczących problemów z czasem lotu, które negatywnie wpływają na proces celowania. Jeśli podsystem śledzący kompleksu uzbrojenia może być trzymany na celu, może skierować na niego wiązkę laserową i przytrzymać przez wymagany czas. Utrzymywanie wiązki na celu jest bardzo ważne, ponieważ w wielu przypadkach może upłynąć trochę czasu, zanim system nagrzeje cel i wywoła pożądany efekt. W takim przypadku cel ma szansę „wyczuć” atak i zastosować odpowiednie środki zaradcze. Sama atmosfera również stwarza problemy, gdyż zjawiska utrudniające przechodzenie wiązki, w tym para wodna, opady, pyły, a także samo powietrze (np. takie zjawisko jak zamglenie), mają różne efekty pochłaniania i załamania przy różnych długości fal, negatywnie wpływające na efektywny zasięg lasera i jego zdolność do koncentracji energii na celu.
Oczywiście armia amerykańska szuka sposobów na ochronę swoich zasobów przed laserami i inną bronią energetyczną skierowaną. Departament Badań i Rozwoju Marynarki Wojennej wdraża duży program przeciwdziałania ukierunkowanej broni energetycznej. Bada możliwe środki zaradcze oparte na technologii, które mogą stać się dostępne w celu zwalczania takich zagrożeń w latach 2020-2025, w tym materiały i różnego rodzaju zasłony.
Na przykład materiały ochronne mogą obejmować powłoki odblaskowe i ablacyjne lub degradowalne. Powłoki ulegające degradacji, zwykle oparte na polimerach i metalach, są zwykle stosowane w kosmicznych silnikach na paliwo stałe i pojazdach powracających. Zasłony lub przeszkody zazwyczaj wykorzystują wodę lub dym do rozpraszania wiązki laserowej i zmniejszania ilości energii docierającej do celu.
Zaczynają pojawiać się również inne środki zaradcze, które zgodnie z zasadą aktywnego zagłuszania zakłócają pracę systemu laserowego i nie pozwalają na utrzymanie wiązki na celu, np. zastosowanie laserów na pokładzie chronionej platformy . Ten obszar, według niektórych raportów, zajmowała się firma Adsys Controls. Jednak firma obecnie opisuje swój system Helios jako „system przeciwdziałania broniom opartym na pasywnej energii skierowanej”, ale bez wyraźnego wzmianki o laserach. Według Asyssa. system Helios, który jest zestawem czujników zainstalowanych na dużych dronach, zapewnia pełną analizę nadlatującej wiązki, w tym jej lokalizację i natężenie. „Mając te informacje, pasywnie blokuje wroga, chroniąc pojazd i jego ładunek”.
Informacje o sposobach zwalczania broni laserowej są pilnie strzeżone, ale jedno jest jasne: rozpoczęła się nowa technologiczna bitwa środków wpływu i środków zaradczych.
Do niedawna rola lasera ograniczała się w dużej mierze do dostarczania danych o zasięgu i oświetlenia, oznaczania i wyznaczania celów do naprowadzania półaktywnego czy korygowania kursu pocisków naprowadzanych wzdłuż wiązki. Ponadto lasery są z powodzeniem wykorzystywane jako urządzenia oślepiające, w wielu zastosowaniach ze zdalnymi bezpiecznikami, a także w systemach do kontrolowanego zwalczania broni IR przeciwko pociskom naprowadzanym na podczerwień.
Ochronę przed laserami mogą zapewnić czujniki zdolne do wykrywania, identyfikowania i lokalizacji źródła, utrudniając obserwację, uniemożliwiając w ten sposób gromadzenie informacji, a wreszcie filtry zapobiegające uszkodzeniu układów optycznych, w tym ludzkiego oka. Obecnie systemy laserowe dużej mocy lub lasery wysokoenergetyczne (ang. HEL – High Energy Laser), zdolne do niszczenia celów takich jak małe drony zarówno pociski, jak i uszkodzenia większych systemów są bliskie masowego wdrożenia operacyjnego, a programiści i planiści powinni już dokładnie przemyśleć, jak im przeciwdziałać.
Niewątpliwie Stany Zjednoczone realizują większość programów na laserach, ale nad podobnymi systemami pracują też Rosja, Chiny, Niemcy, Izrael i Wielka Brytania, a według Congressional Intelligence Service USA raczej nie będą miały tutaj wyraźnej przewagi.
Systemy morskie
We wczesnych stadiach większość operacyjnych zastosowań laserów na pokładach okrętów wojennych najprawdopodobniej sprowadzi się do walki z dronami, bezzałogowymi łodziami i szybkimi łodziami bojowymi, co będzie wymagało systemów o stosunkowo małej mocy. Zestrzelenie pocisków przeciwokrętowych, a nawet samolotów wymagałoby potężniejszej broni klasy 150 kW.
Marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych, najbardziej entuzjastyczny zwolennik tej technologii, finansuje kilka systemów broni laserowej w ramach jednego dużego programu SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). W marcu 2018 roku Lockheed Martin otrzymał kontrakt na pierwszy system, czyli pierwszy etap. W ramach kontraktu o wartości 150 milionów dolarów firma opracuje, wyprodukuje i dostarczy dwa wysokoenergetyczne lasery ze zintegrowanym olśniaczem optycznym HELIOS (High Energy Laser and Integrated Optical-dazzler with Surveillance), jeden do instalacji na niszczycielu klasy Arleigh Burke, a drugi do testów na brzegu. Umowa przewiduje również opcję na dodatkowe 14 systemów HELIOS. Po pomyślnym zakończeniu testu opcje te zwiększą wartość kontraktów do około 943 mln.
„Program HELIOS jest pierwszym w swoim rodzaju, łączącym broń laserową, rozpoznanie i obserwację dalekiego zasięgu oraz zdolności antydronowe w jedną całość, co radykalnie zwiększy poziom świadomości sytuacyjnej i zwiększy dostępne opcje obrony w głąb do marynarki wojennej USA” – powiedział rzecznik Biura ds. Systemów Broni i czujników.
Program HELIOS obejmuje laser światłowodowy o mocy 60 kW do zwalczania bezzałogowych statków powietrznych i małych łodzi, system rozpoznania i nadzoru sensorycznego dalekiego zasięgu zintegrowany z systemem zarządzania bitwą okrętu Aegis oraz laser oślepiający o małej mocy do zakłócania wrogich systemów nadzoru dronów. Główny laser ma podobno potencjał wzrostu do 150 kW.
W ramach pierwszego etapu Lockheed Martin ma dostarczyć dwa systemy HELIOS do testów do 2020 roku, jeden do instalacji na niszczycielu klasy Arleigh Burke, a drugi do testów na lądzie w miejscu testowym White Sands.
Bateria kompleksu Iron Beam jest mobilna i składa się ze stacji radarowej, stacji dowodzenia i kontroli oraz dwóch platform z laserami.
Olśniewający ODIN
Drugim systemem jest system laserowy małej mocy ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - urządzenie do oślepiania optycznego flota), przeznaczony do oślepiania i wyłączania czujników UAV. Według US Navy głównymi elementami systemu ODIN są urządzenie do prowadzenia wiązki, które z kolei obejmuje podsystem teleskopowy i lustra o niskiej bezwładności, dwa emitery laserowe oraz zestaw czujników do zgrubnego i precyzyjnego celowania oraz, jak w HELIOS , do rozpoznania i obserwacji.
Trzeci system, znany jako SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation - laser półprzewodnikowy - rozwój technologii), to bardziej rozbudowane rozwinięcie programu Laser Weapon System (LaWS), zgodnie z którym laser o mocy 30 kW został zainstalowany do oceny na statku desantowym San Antiono. W 2015 roku, w ramach programu SSL-TM, Northrop Grumman został wybrany do opracowania broni o mocy 150 kW, która zostanie zainstalowana na statku klasy San Antonio w 2019 roku.
Obecne plany obejmują rozwój technologii wspierającej drugą fazę SNLWS oraz dalszy rozwój podprogramu HELIOS. Planowana jest również trzecia faza projektu SNLWS, z dalszym zwiększaniem mocy broni laserowej.
W przygotowaniu jest również czwarty system, oznaczony jako RHEL (wytrzymały laser o wysokiej energii). Początkowa moc również wynosi 150 kW, ale wdroży inną architekturę, która będzie w stanie obsłużyć większą moc w przyszłości. Marynarka Wojenna USA planuje wydać około 2019 milionów dolarów na te systemy uzbrojenia w 300 roku.
Systemy pilotażowe dla pojazdów
Prototyp przenośnego naziemnego lasera Lockheed Martin Athena potwierdził swoją zdolność do zestrzeliwania niewielkich rozmiarów drony. Firma opublikowała wideo, w którym laser zestrzeliwuje pięć dronów z rzędu, za każdym razem celując w pionowy ogon urządzeń.
Podczas przechwytywania UAV lub małej łodzi operator wizualnie upewnia się, że obiekt jest wrogiem i za pomocą dokładnego czujnika podczerwieni wybiera punkt celowania. Według firmy, w przypadku celów szybko poruszających się, takich jak pociski i miny, system Athena działa niezależnie bez operatora w pętli sterowania. Chociaż Athena jest nadal prototypem, firma twierdzi, że wersja utwardzona będzie odpowiednia do użytku bojowego.
System wykorzystuje laser światłowodowy ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) o mocy 30 kW, opracowany przez firmę Lockheed Martin. W systemie ALADIN pracuje ze sobą kilka modułów laserowych, taka konfiguracja umożliwia stosunkowo łatwe skalowanie mocy broni do wyższych wartości.
Inny system, tym razem opracowywany dla US Army, dobrze sprawdził się w ćwiczeniach armii Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX), które odbyły się na początku 2018 roku. Ten system uzbrojenia został oznaczony jako MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Jest to laser Boeinga o mocy 5 kW zamontowany na pojeździe opancerzonym Stryker 8x8. System MEHEL dowiódł swojej zdolności podczas ćwiczeń MFIX do zestrzeliwania małych dronów helikopterów i samolotów nad i pod horyzontem, a także do skutecznego rażenia celów naziemnych.
System broni laserowej MEHEL armii amerykańskiej jest przeznaczony do montażu na platformie bojowej. Wykorzystuje komercyjny laser światłowodowy, potencjalnie zdolny do generowania 10 kW mocy. Jest prowadzony za pomocą systemów sterowania wiązką, składających się z teleskopowego systemu optycznego o aperturze 10 cm oraz stabilizowanego, precyzyjnego systemu naprowadzania i śledzenia. Akwizycję i śledzenie celu zapewniają kamery na podczerwień z szerokimi i wąskimi polami widzenia oraz radar w paśmie Ku.
W sierpniu 2014 r. Raytheon i US Marine Corps (MCC) rozpoczęły testowanie systemu HEL do instalacji w małych pojazdach Korpusu taktycznego do zwalczania nisko latających dronów i podobnych celów w ramach programu Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. W 2010 roku prototyp systemu zdołał zestrzelić cztery drony w testach demonstracyjnych.
Wysokoenergetyczny laser Raytheona, zamontowany na śmigłowcu szturmowym Apache AH-64, przechwycił i zniszczył bezzałogowy cel podczas testów w White Sands.
Według Raytheona główną technologią w tak kompaktowej broni jest płaski falowód PWG (planar wave-guide). „Używając pojedynczego PWG, podobnego rozmiarem i kształtem do linijki 50 cm, wysokoenergetyczne lasery generują wystarczającą moc, aby skutecznie niszczyć małe lotnictwo".
W najbliższym czasie możliwe jest wdrożenie takiej platformy w postaci perspektywicznego naziemnego systemu obrony powietrznej GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), nad którym pracuje KMP. Laser naprowadzany radarem zamontowany na samochodzie opancerzonym JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) może uzupełniać system EW i pociski Stinger.
Niemiecka firma Rheinmetall wykonała wiele pracy nad opracowaniem szeregu systemów broni laserowej i koncepcji operacyjnych dla naziemnej obrony przeciwlotniczej, celów wolno i nisko latających, przechwytywania pocisków niekierowanych, pocisków i min artyleryjskich, usuwania amunicji wybuchowej i skalowalnych nieśmiercionośne oddziaływanie na szereg zagrożeń z operacyjnie odpowiednich zasięgów za pomocą laserów o mocy 10, 20, 20 i 50 kW, instalowanych w celach demonstracyjnych na pojazdach, w tym na gąsienicowych i kołowych pojazdach opancerzonych oraz ciężarówce.
Firma włożyła wiele wysiłku w integrację laserów ze swoimi dobrze znanymi systemami obrony przeciwlotniczej, podkreślając jednocześnie, że przynajmniej w perspektywie krótko- i średnioterminowej będą one uzupełniać broń i pociski, a nie je zastępować. Jednym z kluczowych osiągnięć Rheinmetall jest ustawienie wiązki. Technologia ta pozwala skoncentrować energię wielu laserów na jednym celu, dzięki czemu cały system może skupić się na najbardziej zagrażającym moździerzu, pocisku, pocisku samosterującym lub samolocie uderzeniowym przed przejściem do następnego celu; możliwości te zostały zaprezentowane opinii publicznej w 2013 roku. W ciągu najbliższych dziesięciu lat może powstać w pełni działający system HEL.
Izrael również mocno inwestuje w tę technologię. Rafael Advanced Defense Systems opracował prototyp HEL zwany wiązką żelaza, który wykorzystuje laser światłowodowy o mocy 10 kW, ale z możliwością rozbudowy do „setek kW” do zwalczania bezzałogowych statków powietrznych, a także pocisków krótkiego zasięgu i min. Według firmy, system Iron Beam składa się z dwóch systemów laserowych na dwóch różnych ciężarówkach do przechwycenia jednego pocisku i zauważa, że kilka wiązek może być użytych do większych celów. Z raportu wynika, że system może być gotowy do 2020 roku.
Mniejszy system Drone Dome jest przeznaczony do wykrywania i wyłączania małych quadkopterów poprzez zagłuszanie RF; może również zawierać laser o mocy 5 kW zdolny do zestrzeliwania takich celów z odległości do 2 km.
Amerykański statek demonstruje działanie Systemu Broni Laserowej (LaWS)
Lasery chińskie i rosyjskie
Chiny aktywnie rozwijają systemy mobilne na ciężarówkach i platformach taktycznych. Chińskie firmy, w tym Poly Technologies ze swoimi Silent Hunter i Guorong-I, chcą je wyświetlać na targach i zamieszczać filmy testowe online. Na przykład pokazano wideo systemu Guorong-I przepalającego się przez płytę testową prowadzoną przez mały quadkopter, prawdopodobnie z linii DJI Phantom, a następnie zestrzeliwującego samego drona.
Zakłada się, że Chiny pracują również nad większymi systemami okrętowymi, prawdopodobnie zainstalowanymi na nowym krążowniku Tour 055.
Rosyjskie wojsko twierdzi, że jest już uzbrojone w broń laserową. Jurij Borysow, obecnie wicepremier Federacji Rosyjskiej, stwierdził w 2016 roku, że nie są to próbki eksperymentalne, ale broń wojskowa.
Zakłada się, że Rosja opracowuje szereg systemów laserowych i innej ukierunkowanej broni energetycznej, systemów laserowych do obrony przed samolotami. Według doniesień, na samolotach bojowych szóstej generacji planowane jest zainstalowanie lasera o większej mocy, który według ekspertów zostanie oddany do użytku dopiero w latach 2030. XX wieku.
Aplikacje lotnicze
Chociaż statki z natury stały się pierwszymi mobilnymi platformami do instalacji broni laserowej dużej mocy, ponieważ mogły przyjąć dużą masę i zapewnić niezbędną ilość energii elektrycznej, proces praktycznej penetracji systemów laserowych w dziedzinie taktyki lotnictwo już się zaczęło.
Latem 2017 roku przeprowadzono pierwsze testy w pełni zintegrowanego lasera wysokoenergetycznego, podczas których spalono cel naziemny z instalacji Raytheon ze śmigłowca Apache. W serii akwizycji testowych przeprowadzonych przez Raytheon i armię amerykańską we współpracy z Dowództwem Operacji Specjalnych w White Sands, helikopter podobno trafiał w cele z różnych wysokości, prędkości, trybów lotu i zasięgu pochylenia 1,4 km.
W celu dostarczania informacji o celu, poprawy świadomości sytuacyjnej i kontroli wiązki firma Raytheon zaadaptowała wersję swojej stacji optoelektronicznej MTS (Multispectral Targeting System).
Ważną częścią testów było ustalenie, na ile technologia ta jest odporna na wpływy zewnętrzne, w tym wibracje, strumienie i pył z głównego wirnika, aby uwzględnić to przy opracowywaniu zaawansowanej broni.
Lasery odrzutowe
Siły Powietrzne USA badają możliwość wykorzystania technologii HEL do ochrony samolotów taktycznych przed pociskami powietrze-powietrze lub ziemia-powietrze w ramach Shield (Self-protect High Energy Laser Demonstrator - próbka demonstracyjna HEL do samoobrony ), w związku z czym w listopadzie 2017 r. Laboratorium Badawcze Sił Powietrznych USA przyznało Lockheed Martin kontrakt na testowanie systemu kontenerowego na myśliwcu odrzutowym do 2021 r. Jednym z zadań rozwojowych jest zaprojektowanie wielokilowatowego lasera światłowodowego w ograniczonej dostępnej objętości. Praca koncentruje się na trzech podsystemach. Pierwszy otrzymał oznaczenie STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) i jest systemem sterowania wiązką; drugi podsystem LPRD (Laser Pod Research & Development) to kontener, który pomieści laser, układ zasilania i chłodzenia; a trzecim jest sama instalacja laserowa LANCE (Laser Advancements for Next Generation Compact Environments).
Brytyjski smoczy ogień
Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w 2019 roku zostaną przeprowadzone pierwsze testy Dragonfre, prototypu HEL opracowywanego dla rządu brytyjskiego przez konsorcjum kierowane przez MBDA, w skład którego wchodzą Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica i kilka brytyjskich firm, w tym GKN, Arke, BAE Systems i Marshall A.O.G. Planowana demonstracja powinna obejmować pełny cykl testów na lądzie i morzu, od pozyskania celu do jego zniszczenia.
System uzbrojenia będzie oparty na skalowalnej architekturze lasera światłowodowego z technologią spójnej wiązki i odpowiednim systemem kontroli fazy. Według QinetiQ technologia ta tworzy bardzo precyzyjne źródło laserowe, które może być skierowane na poruszający się cel i generować na nim wysoką gęstość energii pomimo turbulencji atmosferycznych, co pozwala skrócić czas zniszczenia i zwiększyć zasięg. Skalowalna architektura Dragonfre pozwala na zwiększenie liczby kanałów laserowych, dzięki czemu powstałe warianty można skonfigurować do obsługi różnych obwodów i zintegrować z różnymi platformami morskimi, lądowymi i powietrznymi.
Dron docelowy pokazuje uszkodzenie ogona spowodowane przez laser HEL-MD. Drony takie jak ten dron stają się szybko rosnącym zagrożeniem, dlatego opracowanie broni do ich zwalczania jest priorytetem obrony powietrznej.
Ochrona technologii świetlnej
Lasery jako broń mają pozytywne i negatywne strony. Wiązka porusza się z prędkością światła, więc nie ma znaczących problemów z czasem lotu, które negatywnie wpływają na proces celowania. Jeśli podsystem śledzący kompleksu uzbrojenia może być trzymany na celu, może skierować na niego wiązkę laserową i przytrzymać przez wymagany czas. Utrzymywanie wiązki na celu jest bardzo ważne, ponieważ w wielu przypadkach może upłynąć trochę czasu, zanim system nagrzeje cel i wywoła pożądany efekt. W takim przypadku cel ma szansę „wyczuć” atak i zastosować odpowiednie środki zaradcze. Sama atmosfera również stwarza problemy, gdyż zjawiska utrudniające przechodzenie wiązki, w tym para wodna, opady, pyły, a także samo powietrze (np. takie zjawisko jak zamglenie), mają różne efekty pochłaniania i załamania przy różnych długości fal, negatywnie wpływające na efektywny zasięg lasera i jego zdolność do koncentracji energii na celu.
Oczywiście armia amerykańska szuka sposobów na ochronę swoich zasobów przed laserami i inną bronią energetyczną skierowaną. Departament Badań i Rozwoju Marynarki Wojennej wdraża duży program przeciwdziałania ukierunkowanej broni energetycznej. Bada możliwe środki zaradcze oparte na technologii, które mogą stać się dostępne w celu zwalczania takich zagrożeń w latach 2020-2025, w tym materiały i różnego rodzaju zasłony.
Na przykład materiały ochronne mogą obejmować powłoki odblaskowe i ablacyjne lub degradowalne. Powłoki ulegające degradacji, zwykle oparte na polimerach i metalach, są zwykle stosowane w kosmicznych silnikach na paliwo stałe i pojazdach powracających. Zasłony lub przeszkody zazwyczaj wykorzystują wodę lub dym do rozpraszania wiązki laserowej i zmniejszania ilości energii docierającej do celu.
Zaczynają pojawiać się również inne środki zaradcze, które zgodnie z zasadą aktywnego zagłuszania zakłócają pracę systemu laserowego i nie pozwalają na utrzymanie wiązki na celu, np. zastosowanie laserów na pokładzie chronionej platformy . Ten obszar, według niektórych raportów, zajmowała się firma Adsys Controls. Jednak firma obecnie opisuje swój system Helios jako „system przeciwdziałania broniom opartym na pasywnej energii skierowanej”, ale bez wyraźnego wzmianki o laserach. Według Asyssa. system Helios, który jest zestawem czujników zainstalowanych na dużych dronach, zapewnia pełną analizę nadlatującej wiązki, w tym jej lokalizację i natężenie. „Mając te informacje, pasywnie blokuje wroga, chroniąc pojazd i jego ładunek”.
Informacje o sposobach zwalczania broni laserowej są pilnie strzeżone, ale jedno jest jasne: rozpoczęła się nowa technologiczna bitwa środków wpływu i środków zaradczych.
informacja