Eksperimenter med installation af laservåben på skibe i Sovjetunionen er blevet udført siden 70'erne i det 20. århundrede.
I 1976 blev kommissoriet (TOR) for konvertering af Project 770 SDK-20 landingsfartøjer til Foros forsøgsfartøj (Project 10030) godkendt med Aquilon-laserkomplekset. I 1984 sluttede skibet under betegnelsen OS-90 "Foros" sig til Sovjetunionens Sortehavsflåde og på Feodosiya-prøveområdet; for første gang i Sovjetunionens historie testede der affyring fra "Aquilon" laserkanon blev båret ud. Skydningen var vellykket, det lavtflyvende missil blev rettidig opdaget og ødelagt af en laserstråle.
Efterfølgende blev "Aquilon" -komplekset installeret på et lille artilleriskib, bygget i henhold til det modificerede projekt 12081. Kompleksets kraft blev reduceret, dets formål var at deaktivere optoelektroniske midler og beskadige fjendens antiampfibiske forsvarspersonale.
På samme tid blev Aydar -projektet udarbejdet for at skabe den mest kraftfulde skibsbårne laserinstallation i Sovjetunionen. I 1978 blev Vostok -3 tømmerbæreren omdannet til et laservåbenbærer - Dixon -skibet (projekt 05961). Tre jetmotorer fra et Tu-154-fly blev installeret på skibet som en energikilde til Aydar-laserinstallationen.
Under tests i 1980 blev en lasersalve affyret mod et mål, der ligger i en afstand af 4 kilometer. Målet blev ramt første gang, men ingen fra de fremmødte så selve bjælken og den synlige ødelæggelse af målet. Påvirkningen blev registreret af en termisk sensor installeret på målet, stråleeffektiviteten var 5%, formodentlig blev en væsentlig del af stråleenergien absorberet af fugtfordampning fra havoverfladen.
I USA er der også blevet udført forskning med det formål at skabe kamplaservåben siden 70'erne i forrige århundrede, da programmet ASMD (Anti-Ship Missile Defense) begyndte. Oprindeligt blev der udført arbejde med gasdynamiske lasere, men derefter skiftede vægten til kemiske lasere.
I 1973 begyndte TRW arbejdet med en eksperimentel demonstrationsmodel af en kontinuerlig fluor deuterium laser NACL (Navy ARPA Chemical Laser), med en effekt på omkring 100 kW. Forsknings- og udviklingsarbejde (F&U) på NACL -komplekset blev udført indtil 1976.
I 1977 lancerede det amerikanske forsvarsministerium Sea Light-programmet, der sigter mod at udvikle en højenergilaserinstallation med en kapacitet på op til 2 MW. Som et resultat blev der oprettet en polygoninstallation for en fluor-deuterium kemisk laser "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser), der opererer i en kontinuerlig strålingsgenerering, med en maksimal udgangseffekt på 2,2 MW ved en bølgelængde på 3,8 μm, blev dens første test udført i september 1980.
I 1989 blev der i White Sands testcenter udført eksperimenter med MIRACL-laserkomplekset til at opfange radiostyrede mål af typen BQM-34, hvilket simulerede flyvningen af anti-skibsmissiler (ASM) ved subsoniske hastigheder. Efterfølgende blev aflytninger af supersoniske (M = 2) Vandal missiler udført, hvilket simulerede et angreb fra anti-skib missiler i lave højder. Under tests udført fra 1991 til 1993 præciserede udviklerne kriterierne for ødelæggelse af missiler i forskellige klasser og udførte også praktisk aflytning af ubemandede luftfartøjer (UAV'er), hvilket simulerede fjendens brug af anti-skibsmissiler.
I slutningen af 1990'erne blev brugen af en kemisk laser som skibsvåben opgivet på grund af behovet for at gemme og bruge giftige komponenter.
I fremtiden fokuserede den amerikanske flåde og andre NATO -lande på lasere, der drives af elektrisk energi.
Som en del af SSL-TM -programmet har Raytheon skabt et 33 kW LaWS (Laser Weapon System) demolaserkompleks. På forsøg i 2012 ramte LaWS-komplekset fra Dewey-destroyeren (EM) (fra Arleigh Burke-klassen) 12 BQM-I74A-mål.
LaWS-komplekset er modulopbygget, strøm opnås ved at summere stråler af infrarøde lasere med lavere effekt. Laserne er placeret i en enkelt massiv krop. Siden 2014 er LaWS-laserkomplekset installeret på USS Ponce (LPD-15) krigsskib for at vurdere virkningen af reelle driftsbetingelser på våbnets funktionsevne og effektivitet. I 2017 skulle kompleksets kapacitet øges til 100 kW.
Demonstration af LaWS -laseren
I øjeblikket udvikler flere amerikanske virksomheder, herunder Northrop Grumman, Boeing og Locheed Martin, laser-selvforsvarssystemer til skibe baseret på solid-state og fiberlasere. For at reducere risiciene implementerer den amerikanske flåde samtidigt flere programmer, der sigter mod at skaffe laservåben. På grund af navneskiftet som led i overførsel af projekter fra et eller andet selskab eller sammenlægning af projekter kan der være overlapninger i navne.
Ifølge amerikanske medierapporter inkluderer projektet af den lovende amerikanske flådefregat FFG (X) kravet om at installere en 150 kW kamplaser (eller reservere et sted til installation), under kontrol af COMBATSS-21 kampsystemet.
Foruden USA viser den største interesse for havbaserede lasere den tidligere "hersker over havene" - Storbritannien. Manglen på en laserindustri tillader ikke, at projektet gennemføres alene, i forbindelse med hvilket det britiske forsvarsministerium i 2016 annoncerede et udbud om udvikling af en LDEW (Laser Directed Energy Weapon) teknologidemonstrator, som blev vundet af det tyske firma MBDA Deutschland. I 2017 afslørede konsortiet en prototype i fuld størrelse af LDEW-laseren.
Tidligere i 2016 introducerede MBDA Deutschland lasereffektoren, som kan installeres på land- og søtransportører og er designet til at ødelægge UAV'er, missiler og mørtel. Komplekset yder forsvar i 360-graders sektoren, har en minimum reaktionstid og er i stand til at afvise angreb fra forskellige retninger. Virksomheden siger, at dens laser har et stort udviklingspotentiale.
”For nylig har MBDA Deutschland investeret stort fra sit budget i laserteknologi. Vi har opnået betydelige resultater i sammenligning med andre virksomheder , - siger chefen for virksomheden for salg og forretningsudvikling Peter Heilmeyer.
Tyske virksomheder er på niveau med og muligvis overhaler amerikanske virksomheder i laservåbenløbet og er ganske i stand til at være de første til at præsentere ikke kun landbaserede, men også havbaserede lasersystemer
I Frankrig overvejes DCNS lovende Advansea -projekt ved hjælp af fuld elektrisk fremdriftsteknologi. Advansea -projektet er planlagt til at blive udstyret med en 20 megawatt elgenerator, der kan opfylde behovene, herunder lovende laservåben.
I Rusland kan der ifølge medieberetninger sættes laservåben på den lovende atom -destroyer Leader. På den ene side tillader et atomkraftværk os at antage, at der er strøm nok til at levere strøm til laservåben, på den anden side er dette projekt på stadiet af foreløbig design, og det er klart for tidligt at tale om noget specifikt.
Separat er det nødvendigt at fremhæve det amerikanske projekt om en gratis elektronlaser - Free Electron Laser (FEL), udviklet i interesse for den amerikanske flåde. Laservåben af denne type har betydelige forskelle i forhold til andre typer lasere.
Stråling i en fri elektronlaser genereres af en monoenergetisk elektronstråle, der bevæger sig i et periodisk system med afbøjning af elektriske eller magnetiske felter. Ved at ændre elektronstrålens energi, såvel som magnetfeltets styrke og afstanden mellem magneterne, er det muligt at variere laserstrålingens frekvens over et bredt område og modtage stråling ved output i området fra X -stråle til mikrobølgeovn.
Gratis elektronlasere er store, hvilket gør det svært at placere dem på små bærere. I denne forstand er store overfladeskibe optimale transportører af denne type laser.
Boeing udvikler FEL -laseren til den amerikanske flåde. En prototype på 14 kW FEL -laser blev demonstreret i 2011. I øjeblikket er arbejdet på denne laser ukendt; det var planlagt gradvist at øge strålingseffekten til 1 MW. Den største vanskelighed er oprettelsen af en elektroninjektor med den nødvendige effekt.
På trods af at FEL-laserens dimensioner vil overstige dimensionerne af lasere med sammenlignelig effekt baseret på andre teknologier (solid-state, fiber), vil dens evne til at ændre strålingsfrekvensen over et bredt område give dig mulighed for at vælge bølgelængden i i overensstemmelse med vejrforholdene og typen af mål, der skal rammes. Udseendet af FEL -lasere med tilstrækkelig effekt er svært at forvente i den nærmeste fremtid, men det vil snarere ske efter 2030.
Sammenlignet med andre typer væbnede styrker har placeringen af laservåben på krigsskibe både fordele og ulemper.
På eksisterende skibe er effekten af laservåben, der kan installeres under modernisering, begrænset af elektriske generatorers muligheder. De nyeste og mest lovende skibe udvikles på grundlag af elektriske fremdriftsteknologier, som vil give laservåben tilstrækkelig elektricitet.
Der er meget mere plads på skibe end på jorden og luftfartsselskaber, derfor er der ingen problemer med placeringen af stort udstyr. Endelig er der muligheder for at levere effektiv afkøling af laserudstyr.
På den anden side befinder skibe sig i et aggressivt miljø - havvand, salttåge. Høj luftfugtighed over havoverfladen vil reducere laserstrålingens effekt betydeligt, når mål bliver ramt over vandoverfladen, og derfor kan minimumseffekten for et laservåben, der er egnet til indsættelse på skibe, anslås til 100 kW.
For skibe er behovet for at besejre "billige" mål, såsom miner og ustyrede missiler, ikke så kritisk; sådanne våben kan kun udgøre en begrænset trussel i deres baseringsområder. Truslen fra små fartøjer kan heller ikke betragtes som en begrundelse for indsættelse af laservåben, selvom de i nogle tilfælde kan forårsage alvorlig skade.
Små UAV'er udgør en vis trussel mod skibe, både som et rekognoseringsmiddel og som et middel til at ødelægge sårbare punkter på skibet, for eksempel en radar. Nederlaget for sådanne UAV'er med missil- og kanonvåben kan være svært, og i dette tilfælde vil tilstedeværelsen af laserforsvarsvåben om bord på skibet helt løse dette problem.
Antiskibsmissiler (ASM), mod hvilke laservåben kan bruges, kan opdeles i to undergrupper:
-lavflyvende subsoniske og supersoniske anti-skibsmissiler;
- supersoniske og hypersoniske anti-skibsmissiler, der angriber ovenfra, herunder langs en aeroballistisk bane.
Med hensyn til lavflyvende anti-skibsmissiler vil en hindring for laservåben være krumningen af jordoverfladen, hvilket begrænser rækkevidden af et direkte skud og mætningen af den lavere atmosfære med vanddamp, hvilket reducerer effekten af strålen.
For at øge det berørte område overvejes muligheder for at placere de emitterende elementer af laservåben på overbygningen. Effekten af en laser, der er egnet til at ødelægge moderne lavflyvende anti-skibsmissiler, vil højst sandsynligt være 300 kW eller mere.
Det berørte område af anti-skibsmissiler, der angriber langs en bane i stor højde, vil kun blive begrænset af laserstrålingens kraft og styringssystemernes muligheder.
Det sværeste mål vil være hypersoniske anti-skibsmissiler, både på grund af den minimale tid i det berørte område, og på grund af tilstedeværelsen af standard termisk beskyttelse. Den termiske beskyttelse er dog optimeret til opvarmning af anti-skibsmissillegemet under flyvning, og de ekstra kilowatt vil naturligvis ikke gavne raketten.
Behovet for garanteret ødelæggelse af hypersoniske anti-skibsmissiler vil kræve placering af lasere om bord på skibet med en effekt på mere end 1 MW, den bedste løsning ville være en gratis elektronlaser. Laservåben af denne kraft kan også bruges mod rumfartøjer med lav bane.
Fra tid til anden, i publikationer om militære emner, herunder om Military Review, diskuteres oplysninger om den svage beskyttelse af anti-skibsmissiler med et radar homing head (RL-søger) mod elektronisk interferens og maskeringsgardiner, der bruges fra skibet. Løsningen på dette problem anses for at være brugen af en multispektral søger, herunder fjernsyn og termiske billedkanaler. Tilstedeværelsen af laservåben om bord på skibet, selv med en minimumseffekt på ca. 100 kW, kan neutralisere fordelene ved et anti-skibsmissilsystem med en multispektral søger på grund af konstant eller midlertidig blænding af følsomme matricer.
I USA udvikles varianter af akustiske laserpistoler, som gør det muligt at gengive intense lydvibrationer i en betydelig afstand fra strålingskilden. Måske, baseret på disse teknologier, kan skibslasere bruges til at skabe akustisk interferens eller falske mål for fjendtlige sonarer og torpedoer.
Det kan således antages, at laservåbenes udseende på krigsskibe vil øge deres modstand mod alle typer angrebsvåben
Den største hindring for at placere laservåben på skibe er manglen på den nødvendige elektriske strøm. I denne henseende vil fremkomsten af et virkelig effektivt laservåben sandsynligvis først begynde med idriftsættelse af lovende skibe med fuld elektrisk fremdriftsteknologi.
Et begrænset antal lasere med en effekt på omkring 100-300 kW kan installeres på de moderniserede skibe.
På ubåde vil placeringen af laservåben med en effekt på 300 kW eller mere med effekt af stråling gennem en terminalenhed placeret på periskopet gøre det muligt for ubåden at engagere fjendtlige anti-ubådsvåben fra periskopdybden-anti-ubådsforsvar (ASW) fly og helikoptere.
En yderligere stigning i lasereffekt, fra 1 MW og derover, vil tillade beskadigelse eller fuldstændigt ødelægge rum med lavt kredsløb, ifølge ekstern målbetegnelse. Fordelene ved at placere sådanne våben på ubåde: høj stealth og global rækkevidde af transportøren. Evnen til at bevæge sig i verdenshavet til et ubegrænset område vil gøre det muligt for en ubåd - en bærer af et laservåben at nå det punkt, der er optimalt for at ødelægge en rumsatellit, under hensyntagen til dens flyvebane. Og hemmeligholdelse vil gøre det svært for fjenden at fremlægge påstande (ja, rumfartøjet gik ud af drift, hvordan man beviser, hvem der skød det ned, hvis de væbnede styrker tydeligvis ikke var til stede i denne region).
Generelt vil flåden i den indledende fase føle fordelene ved introduktionen af laservåben i mindre grad i sammenligning med andre former for væbnede styrker. Imidlertid, i takt med at anti-skibsmissiler fortsat forbedres, vil lasersystemer blive en integreret del af luftforsvaret / missilforsvaret på overfladeskibe og muligvis ubåde.
