Indtil for nylig var laserens rolle stort set begrænset til at levere rækkevidde og belysningsdata, markering og markering af mål for semi-aktiv homing eller kurskorrektion af strålestyrede missiler. Desuden bruges lasere med succes som blændeapparater, i en række applikationer med fjernsikringer samt i systemer til kontrollerede modforanstaltninger af infrarøde våben mod infrarød-styrede missiler.
Beskyttelse mod lasere kan ydes af sensorer, der kan detektere, identificere og bestemme placeringen af kilden, betyder, at den forhindrer observation og derved forhindrer indsamling af information og til sidst filtre, der forhindrer skader på optiske systemer, herunder det menneskelige øje. I øjeblikket er lasersystemer med høj effekt eller højenergilasere (engelsk, HEL-High Energy Laser), der er i stand til at ødelægge mål som små droner og projektiler og beskadige større systemer, på vej til massiv operationel indsættelse, og udviklere og planlægningsstrukturer er det allerede værd at tænke grundigt over, hvordan man kan modvirke dem.
Uden tvivl gennemfører USA de fleste laserprogrammer, men Rusland, Kina, Tyskland, Israel og Storbritannien arbejder også på lignende systemer, og ifølge Congressional Intelligence Service har USA næppe en klar fordel her.
Marine systemer
I de tidlige faser vil størstedelen af den operationelle brug af lasere ombord på krigsskibe sandsynligvis blive reduceret til kampen mod droner, ubemandede både og hurtige kampbåde, hvilket vil kræve relativt lave energisystemer. Nedskydning af anti-skibsmissiler og endda fly vil kræve kraftigere våben i 150 kW-klassen.
Den amerikanske flåde, den mest entusiastiske fortaler for denne teknologi, finansierer flere laservåbensystemer under et stort SNLWS -program (Surface Navy Laser Weapon System). I marts 2018 fik Lockheed Martin en kontrakt på det første system, eller fase et. I henhold til denne kontrakt på 150 millioner dollars vil det designe, producere og levere to High Energy Laser og Integrated Optical-dazzler with Surveillance (HELIOS) lasere, en til installation på en Arleigh Burke-klasse destroyer og en til test. På kysten. Kontrakten indeholder også en option på yderligere 14 HELIOS -systemer. Efter en vellykket afslutning af forsøgene øger disse muligheder kontraktværdien til cirka 943 millioner dollars.
"HELIOS-programmet er det første af sin art, der integrerer laservåben, langdistanceret rekognoscering og overvågning og anti-drone-muligheder for dramatisk at øge situationsfornemmelsen og lagdelt forsvarsmuligheder til rådighed for den amerikanske flåde," sagde en talsmand for Office of Office Våbensystemer. Og sensorer.
HELIOS-programmet inkluderer en 60 kW fiberoptisk laser til bekæmpelse af UAV'er og små både, et langdistance-rekognoserings- og overvågningssensorsystem integreret med skibets Aegis-kampstyringssystem og en laveffektblindingslaser til at forstyrre overvågningssystemerne for fjendtlige droner. Hovedlaseren har angiveligt et vækstpotentiale på op til 150 kW.
Som en del af den første fase skal Lockheed Martin levere to HELIOS-systemer til test inden 2020, et til installation på en Arleigh Burke-klasse destroyer og et til landtest på White Sands.
Blændende ODIN
Det andet system er en laveffekts laserinstallation ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - optisk blændingsenhed til flåden), designet til at blinde og deaktivere UAV -sensorer. Ifølge den amerikanske flåde omfatter hovedkomponenterne i ODIN-systemet en stråle-sigteanordning, som igen omfatter et teleskopisk undersystem og lavrespons-spejle, to lasersendere og et sæt sensorer til grov og præcis målretning og, ligesom i HELIOS, til rekognoscering og observation.
Det tredje system, kendt som SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), er en mere kraftfuld udvikling af programmet Laser Weapon System (LaWS), hvorefter en laser på 30 kW blev installeret til evaluering ved landingsskib San Antiono. I 2015 blev Northrop Grumman valgt som en del af SSL-TM -programmet til at udvikle et 150 kW våben, der vil blive installeret på et San Antonio-klassefartøj i løbet af 2019.
De nuværende planer omfatter udvikling af teknologi til understøttelse af anden fase af SNLWS og videreudvikling af HELIOS -delprogrammet. Den tredje fase af SNLWS -projektet er også planlagt, hvor laservåbnets kraft øges yderligere.
Et fjerde system, betegnet RHEL (Ruggedised High Energy Laser), er også under udarbejdelse. Den oprindelige effekt er også 150 kW, men den vil implementere en anden arkitektur, der kan klare mere strøm i fremtiden. Den amerikanske flåde planlægger at bruge omkring 300 millioner dollars i 2019 på disse våbensystemer.
Eksperimentelle køretøjssystemer
Prototypen på Lockheed Martin Athenas bærbare jordlaser har bevist sin evne til at skyde små droner ned. Virksomheden offentliggjorde en video, hvor laseren skyder ned fem droner i træk, hver gang med henblik på køretøjernes lodrette hale.
Ved optagelse af en UAV eller en lille båd sørger operatøren visuelt for, at objektet er fjende, og vælger målpunktet ved hjælp af en nøjagtig infrarød sensor. Ifølge virksomheden fungerer Athena-systemet for hurtige mål, f.eks. Missiler og miner, uafhængigt uden en operatør i kontrolsløjfen. Selvom Athena stadig er en prototype, hævder virksomheden, at den hærdede version vil være egnet til kampbrug.
Systemet anvender en 30 kW ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) fiberlaser udviklet af Lockheed Martin. I ALADIN -systemet arbejder flere lasermoduler sammen, denne konfiguration gør det relativt let at skalere våbens magt til højere værdier.
Et andet system, der denne gang blev udviklet til den amerikanske hær, klarede sig godt i øvelsen Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX), der blev afholdt i begyndelsen af 2018. Dette våbensystem modtog betegnelsen MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Det er et 5 kW Boeing lasersystem installeret på et Stryker 8x8 pansret køretøj. MEHEL-systemet har bevist sin evne til at skyde ned små helikoptere og fly-type droner over og under horisonten under MFIX-øvelsen samt succesfuldt engagere terrænmål.
Den amerikanske hærs MEHEL laservåbensystem er designet til at blive monteret på en kampplatform. Den bruger en kommerciel fiberlaser med potentiale til at generere 10 kW strøm. Det styres ved hjælp af strålekontrolsystemer, der består af et teleskopisk optisk system med en blænde på 10 cm og et stabiliseret førings- og sporingssystem med høj præcision. Målindsamling og sporing leveres af infrarøde kameraer med brede og smalle synsfelter og et Ku -båndsradar.
I august 2014 begyndte Raytheon og US Marine Corps (ILC) at teste HEL-systemet til installation på Korps små taktiske køretøjer til bekæmpelse af lavtflyvende droner og lignende mål som en del af programmet Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. Tilbage i 2010 lykkedes det en prototype af systemet i demonstrationstest at skyde fire droner ned.
Ifølge Raytheon er hovedteknologien i et så kompakt våben en plan bølgeleder (PWG). "Ved hjælp af en enkelt PWG, der i størrelse og form ligner en linjal på 50 cm, genererer højenergilasere nok strøm til effektivt at engagere små fly."
På kort sigt er det muligt at implementere en sådan platform i form af et lovende jordbaseret luftforsvarssystem GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), som er under udvikling af ILC. Den radarstyrede laser monteret på det pansrede køretøj JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) kan supplere det elektroniske krigsførelsessystem og Stinger-missiler.
Det tyske selskab Rheinmetall har udført et stort arbejde med udviklingen af en række laservåbensystemer og operationelle koncepter til luftbaseret luftforsvar, langsomme og lavtflyvende mål, aflytning af guidede missiler, artilleri og miner, neutralisering af sprængstoffer og skalerbare ikke-dødelige virkninger på en række trusler fra driftsområder med lasere med en kapacitet på 10, 20, 20 og 50 kW installeret til demonstrationsformål på køretøjer, herunder pansrede og hjulede pansrede køretøjer og en lastbil.
Virksomheden har lagt en stor indsats i at integrere lasere i sine velkendte luftforsvarssystemer, samtidig med at de understreger, at de i det mindste på kort og mellemlang sigt hellere vil supplere våben og missiler end at erstatte dem. En af de vigtigste udviklinger på Rheinmetall er strålejustering. Denne teknologi gør det muligt at koncentrere energien i flere lasere om ét mål, hvilket gør det muligt for hele systemet at fokusere på den mest truende mørtel, missil, krydstogtmissil eller angrebsfly og derefter gå videre til det næste mål; disse evner blev demonstreret for offentligheden i 2013. Et fuldt fungerende HEL -system kan udvikles i de næste ti år.
Israel investerer også stort i denne teknologi. Rafael Advanced Defense Systems har udviklet en prototype HEL kaldet Iron Beam, der bruger en 10 kW fiberlaser, men kan udvides til "hundredvis af kW" til bekæmpelse af UAV'er og kortdistance missiler og miner. Ifølge virksomheden består Iron Beam -systemet af to laserinstallationer på to forskellige lastbiler for at opfange ét missil, og det bemærkes, at flere stråler kan bruges på større mål. Meddelelsen angiver, at systemet kan være klar inden 2020.
Det mindre Drone Dome -system er designet til at opdage og deaktivere små droner gennem RF -jamming; den kan også omfatte en 5 kW laser, der er i stand til at skyde lignende mål ned på områder på op til 2 km.
Kinesiske og russiske lasere
Kina udvikler aktivt mobile systemer på lastbiler og taktiske platforme. Kinesiske virksomheder, herunder Poly Technologies med deres Silent Hunter og Guorong-I, er ivrige efter at vise dem på messer og sende testvideoer til netværket. For eksempel blev der vist en video, hvor Guorong-I-systemet brænder en testplade, der bæres af en lille quadcopter, muligvis fra DJI Phantom-linjen, og derefter slår selve dronen ned.
Det menes, at Kina også arbejder på større skibssystemer, muligvis installeret på den nye cruiser Tour 055.
Det russiske militær siger, at de allerede har laservåben i brug. Yuri Borisov, i øjeblikket vicepremierminister i Den Russiske Føderation, erklærede tilbage i 2016, at der ikke var tale om forsøgsmodeller, men militære våben.
Det antages, at Rusland udvikler en række lasersystemer og andre styrede energivåben, lasersystemer til forsvar mod fly. Ifølge rapporter er det planlagt at installere en laser med højere effekt på sjette generations kampfly, som ifølge eksperter først tages i brug i 2030'erne.
Luftapplikationer
Selvom skibe i sagens natur blev de første mobile platforme til installation af højeffektlaservåben, da de kunne tage en stor masse og levere den nødvendige mængde elektricitet, blev processen med praktisk indtrængning af lasersystemer inden for området taktisk luftfart er nu begyndt.
I sommeren 2017 blev de første tests af en fuldt integreret højenergilaser udført, hvor et jordmål blev forbrændt af en Apache-helikopter af en Raytheon-designet enhed. I en række testkapringer udført af Raytheon og den amerikanske hær i samarbejde med White Sands Special Operations Command, ramte helikopteren angiveligt mål fra forskellige højder med forskellige hastigheder, i forskellige flyvemåder og i en skrå rækkevidde på 1,4 km.
For at levere målinformation, forbedre situationsfornemmelse og strålekontrol har Raytheon tilpasset en version af sin optoelektroniske station MTS (Multispectral Targeting System).
En vigtig del af testene var at bestemme, hvor godt teknologien modstår ydre påvirkninger, herunder vibrationer, stråler og støv fra hovedrotoren, for at tage højde for dette ved udvikling af avancerede våben.
Jet lasere
Det amerikanske luftvåben undersøger muligheden for at bruge HEL-teknologi til at beskytte taktiske fly mod luft-til-luft eller overflade-til-luft missiler som en del af Shield-programmet (Self-protect High Energy Laser Demonstrator), i forbindelse med hvilken i I november 2017 tildelte US Air Force Research Laboratory Lockheed Martin en kontrakt på et containersystem, der skal testes på en jetjager inden 2021. Et af designmålene er at samle en multi-kilowatt fiberlaser på en begrænset tilgængelig plads. Arbejdet er fokuseret på tre undersystemer. Den første modtog betegnelsen STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) og er et bjælkestyringssystem; det andet undersystem LPRD (Laser Pod Research & Development) er en beholder, der skal rumme laser-, strømforsynings- og kølesystemer; og den tredje er selve LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments) laserinstallation.
Britisk Dragonfire
Hvis alt går efter planen, vil 2019 se de første forsøg med Dragonfre, en HEL-prototype udviklet til den britiske regering af et konsortium ledet af MBDA, der omfatter Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica og flere britiske virksomheder, herunder GKN, Arke, BAE Systems. og Marshall AOG. Den planlagte demonstration bør omfatte en fuld cyklus af test på land- og havområder, fra målindsamling til destruktion.
Våbensystemet vil være baseret på en skalerbar fiberlaserarkitektur med sammenhængende stråle -teknologi og et tilsvarende fasekontrolsystem. Ifølge virksomheden QinetiQ giver denne teknologi dig mulighed for at oprette en kilde til højpræcisions laserstråling, der kan rettes mod et mål i bevægelse og generere en høj energitæthed på den trods atmosfærisk turbulens, hvilket gør det muligt at reducere slåtiden og øge rækkevidde. Dragonfres skalerbare arkitektur gør det muligt at øge antallet af laserkanaler, så de resulterende varianter kan tilpasses til at håndtere en lang række kredsløb og integreres i en række marine-, land- og luftplatforme.
Let teknologi beskyttelse
Lasere som våben har positive og negative sider. Strålen bevæger sig med lysets hastighed, så der er ingen væsentlige flyvetidskomplikationer, der påvirker målprocessen negativt. Hvis våbenkompleksets sporingsundersystem kan holdes på målet, kan det rette laserstrålen mod det og holde det i den nødvendige tid. Det er meget vigtigt at holde strålen på målet, da systemet i mange tilfælde kan tage noget tid at opvarme målet og udøve den ønskede effekt. I dette tilfælde får målet en chance for at "mærke" angrebet og bruge passende modforanstaltninger. Problemer skabes også af selve atmosfæren, da fænomener, der hindrer strålens passage, herunder vanddamp, nedbør, støv samt selve luften (f.eks. Et fænomen som dis), har forskellige absorberende og brydende virkninger ved forskellige bølgelængder, hvilket påvirker laserens effektive rækkevidde negativt og dets evne til at koncentrere energi på målet.
Naturligvis leder det amerikanske militær efter måder at beskytte sine aktiver mod lasere og andre styrede energivåben. Søforskningsdirektoratet implementerer et stort program til bekæmpelse af styrede energivåben. Den undersøger mulige teknologibaserede modforanstaltninger, der kan blive tilgængelige for at bekæmpe sådanne trusler mellem 2020 og 2025, herunder materialer og forskellige typer slør.
Beskyttelsesmaterialer kan f.eks. Omfatte reflekterende og ablative eller destruktive belægninger. Nedbrydelige belægninger, sædvanligvis baseret på polymerer og metaller, bruges typisk i rumbaserede faste drivmidler og reentry-køretøjer. Gardiner eller forhindringer bruger normalt vand eller røg til at sprede laserstrålen og reducere mængden af energi, der når målet.
Andre modforanstaltninger begynder at dukke op, som ifølge princippet om aktiv jamming forstyrrer lasersystemets funktion og forhindrer det i at holde strålen på målet, for eksempel brugen af lasere ombord på den beskyttede platform. Denne retning blev ifølge nogle oplysninger behandlet af Adsys Controls. Virksomheden beskriver imidlertid i øjeblikket sit Helios -system som et "passivt rettet energivåbensystem", men uden eksplicit at nævne lasere. Ifølge Adsys. Helios, et sensorsæt installeret på store droner, giver en komplet analyse af den indgående stråle, herunder dens placering og intensitet. "Med disse oplysninger blokerer det passivt fjenden og beskytter køretøjet og dets nyttelast."
Information om midlerne til at modvirke laservåben er omhyggeligt bevogtet, men en ting er klart: en ny teknologisk kamp om indflydelsesmidler og modvirkning er begyndt.