US Navy Research Director kontreadmiral Matthew Clander berørte i et af hans interviews en solid-state laser og admiral Jonathan Greenerts meddelelse om, at en sådan laser vil blive installeret ombord på et krigsskib i 2014. “Vores styrede energinitiativer og især solid-state laser er videnskabs- og teknologiprogrammer af højeste prioritet, sagde Klander. "Solid-state laserprogrammet er rygraden i vores engagement i hurtigt at levere avancerede muligheder til frontlinjekræfterne."
I de sidste årtier af det 20. århundrede lovede fortalerne for dirigerede energivåben (DEW'er), at lasere og energivåben med høj effekt ville revolutionere krigsførelse. På mange måder er dette løfte blevet til virkelighed i en anden form, da tusindvis af små lasere har fyldt arsenaler fra moderne militære styrker. Disse lasere er imidlertid hovedsageligt enten afstandsmåler, der øger kinetiske våbens kapacitet og effektivitet, eller blændende enheder, der deaktiverer fjendens optik. Den seneste udvikling tyder imidlertid på, at mulighederne for ONE bliver mere reelle
Lasere, fasere, blaster og elektromagnetiske kanoner er blevet en del af science fiction's kanonvåben, men de reelle problemer med magt, termisk kapacitet, størrelse og "tilbøjelighed til at bruge rettet energivåben mod medborgere" disse systemer er svære at gennemføre. I dag er ONE-teknologier hovedsageligt opdelt i: højenergilasere HEL (højenergilaser), mikrobølgevåben med høj effekt HPM (mikrobølger med høj effekt) og ladede partikelstråler. Sandheden er, at vi kommer tættere og tættere på den dag, hvor ONE -systemer bliver almindelige i kamprum. Denne artikel giver en oversigt over flere lovende radiofrekvens- og lasersystemer, der i øjeblikket er tilgængelige, og undersøger de mest sandsynlige tendenser i den militære anvendelse af GNE -systemer i de næste ti år.
Aktivt indeslutningssystem (SAS)
Active Denial System (ADS) er et overkommeligt, implementeret og kampklart ONE system. SAS, undertiden omtalt som varmestråle eller smertestråle, blev skabt af Raytheon, en af verdens førende inden for udvikling og forskning af mikrobølgestråling. Det er et af de første ikke-dødelige, målrettede, anti-personal systemer, der er indsat i det amerikanske militær. SAS blev oprettet som et ikke-dødeligt system til mængdekontrol og eksklusion. Det køretøjsmonterede system er blevet testet i en rækkevidde på cirka en kilometer. SAS sender en fokuseret stråle med en ekstremt høj frekvens på 95 GHz mod et individ eller en gruppe mennesker, hvilket forårsager alvorlig smerte. Denne energi forårsager en stigning i overfladetemperaturen på menneskelig hud, efter et par sekunder bliver det så ubehageligt, at folk er tvunget til at forlade det kontrollerede område. Hundredvis af test er blevet udført på mennesker, hvorefter SAS blev certificeret som et ikke-dødeligt våben. Når det er sagt, er der stadig tvivl om de langsigtede helbredseffekter eller hvad der sker, hvis en person har været udsat for lang tid. SAS blev indsendt til Afghanistan i 2010, men blev aldrig indsat og blev sendt tilbage af skeptiske feltkommandører. SAS blev demonstreret af Marine Corps i Quantico i marts 2012, og marinerne tog imod det med entusiasme. "Du vil ikke høre det, du vil ikke lugte det, men du vil mærke det," sagde oberst Tracy Tafolla, direktør for den fælles ikke-dødelige våbenafdeling, "og det giver os nogle fordele, som vi kan bruge."
Mobil højeffektiv laserdemonstrator HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator)
I midten af 2007 blev der indgået to fase I-kontrakter med Boeing og Northrop Grumman om at udvikle et jordbaseret mobilt lasersystem. I 2009 fik Boeing lov til at fortsætte sit arbejde og lave en demonstrationsmodel monteret på chassiset af det HEMTT tunge militære terrængående køretøj. Systemet blev testet med reduceret kapacitet i 2011 på White Sands teststedet. Det demonstrerede systemets evne til at fange, ledsage og ødelægge flyvende ammunition. Den næste kontrakt fra US Army Rocket and Space Agency, udstedt i oktober 2012, tillod denne udvikling at fortsætte. Denne kontrakt er kendt som Phase II High Power Testing kontrakt; det giver mulighed for installation af Boeing af en 10 kW solid-state laser i en mobil demonstrationsinstallation af en højenergielaser HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator). Det næste valgfrie trin kan være integrationen af en mere kraftfuld laser, hvis mål er at reducere risikoen for at bruge lasere med høj effekt. Den opgraderede HEL MD -installation under operationelle test vil udføre indfangning, sporing, beskadigelse og ødelæggelse af mål.
"Boeing HEL MD-programmet bruger den bedste solid-state laserteknologi til at give hæren lethastighedsmuligheder til at forsvare sig mod missiler, artilleri, morterer og droner, både i dag og i fremtiden," sagde vicepræsident og programdirektør styrede energisystemer Mike Wrynn. Boeing forventer, at systemet er færdigt og klar til produktion i 2018, hvor lasereffekten stiger fra 10 kW til 100 kW.
Eksperimentel laserinstallation YAL-1 (tidligere luftbåren laser)
Boeing YAL-1 Airborne Laser Testbed, tidligere ABL (Airborne Laser), er et våbensystem baseret på en megawatt-klasse kemisk oxygen-jodlaser monteret inde i et modificeret Boeing 747-400F-fly. Det blev primært oprettet som et missilforsvarssystem til destruktion af taktiske ballistiske missiler under accelerationsfasen. Det amerikanske missilforsvarsagentur (MDA) affyrede med succes en højenergilaser (HEL) ombord på et flyvende fly for første gang i august 2009. I januar 2010, under flyvningen, blev HEL brugt til at opfange frem for at ødelægge et testmissil under accelerationsfasen. I februar 2010, under test ud for Californiens kyst, ødelagde systemet med succes et flydende missil i banens accelerationsfase. Som anført i MDA, mindre end en time efter at det første missil blev ødelagt, blev det andet missil, men allerede fastbrændstof, succesfuldt opfanget (men ikke ødelagt), og alle testkriterier opfyldte de angivne. MDA-erklæringen bemærkede også, at ABL havde ødelagt et identisk fast-drivende missil under flyvning otte dage tidligere. For første gang under test ødelagde et styret energisystem taktiske ballistiske missiler på ethvert flyvningsstadium. En rapport blev senere frigivet, der sagde, at det første bombardement i februar tog 50% mindre bestrålingstid end forventet at ødelægge missilet; den anden beskydning af det faste drivraket blev slukket en time senere, før missilet blev ødelagt på grund af problemer med "bjælkefejl". Finansieringen til programmet blev reduceret i 2010 og derefter helt aflyst i december 2011. I 2013 fortsatte forskningen med det formål at bruge erfaringerne med YAL-1-lasersystemet og forsøge at installere et anti-missillasersystem på droner, der kunne flyve over højdegrænsen for et konverteret Boeing 747-400F jetfly.
Area Defense Anti-Munitions (ADAM)
Lockheed Martin har også været en af lederne i udviklingen af HEL-baserede våbensystemer. I løbet af de sidste par år har Lockheed Martin udviklet et Area Defense Anti-Munitions (ADAM) system til at beskytte kritiske mål mod trusler af kort rækkevidde, såsom UAV'er eller hjemmelavede artillerimissiler som QASSAM. Laser- og brandstyringssystemet i ADAM -komplekset er placeret i en container på en stor trailer, der kan trække en lastbil. Når den er placeret og tændt, kan ADAM modtage information fra et netværk af nærliggende radarer eller med korrekt timing fungere som et separat system. Efter at have modtaget et signal kan ADAM spore mål i en afstand på 5 km og ødelægge dem med sin 10 kW laser i en afstand på op til 2 km. Under en demonstration i 2012 fangede, sporede og ødelagde systemet et mål inden for tre sekunder, ifølge Lockheed Martin. I november 2012 rapporterede Lockheed Martin, at ADAM "med succes ødelagde fire missiler i simuleret flyvning fra 2 km og opsnappede UAV på 1,5 km, hvilket fik den til at styrte ned på en kontrolleret måde." Under efterfølgende test i marts og april 2013 ødelagde ADAM-systemet otte angribende småkaliber-missiler som QASSAM. Lockheed Martin fortsætter med at forbedre ADAM, og ifølge Lockheed Martin Space Systems præsident Tony Bruno er ADAM "et praktisk og overkommeligt styret energisystem, der kan løse det virkelige problem med at håndtere nærliggende trusler."
Marine Corps demonstrerede Active Denial System (ADS) i november 2012 i Virginia. ADS er et state-of-the-art styret energisystem i millimeterbølgeområdet, der, når de er i kontakt med potentielt fjendtlige skarer, giver militæret noget mere begrundet end råben og mindre skadeligt end at skyde.
I betragtning af at fremtiden tilhører lasere, har Boeing skabt et mobilt laservåbensystem på et lastbilchassis.
Diehl Defence's HPEMcase Plus er et kompakt autonomt mobilsystem med 50% mere strøm og en længere rækkevidde end standardversionen. Systemet bruges til at bekæmpe aflytningsenheder
Bofors HPM BLACKOUT Mikrobølgevåben med høj effekt
Nogle ikke-dødelige ONE-systemer er svære at opdage. De kan give en unik taktisk fordel i dagens konflikt. Forestil dig at kunne forhindre din modstander i at bruge elektroniske enheder med et tryk på en knap? Dette kan f.eks. Gøres med et High-Power Microwave (HPM) BLACKOUT mikrobølgesystem fra BAE Systems Bofors. Systemet er en mobil mikrobølge -kilde, der kan forstyrre driften af ubeskyttede elektroniske enheder. Oprindeligt udviklet kun som en enhed til evaluering og eksperimentering, har Bofors HPM BLACKOUT gode muligheder for at blive et praktisk system med reel anvendelse. System briefing siger, at systemet "har haft en ødelæggende virkning fra en betydelig afstand på en lang række kommercielt udstyr … Systemet består af en integreret modulator, mikrobølge kilde og antenne." Systemet vejer mindre end 500 kg og er cirka 2 meter langt. En operationel variant af Bofors HPM BLACKOUT kan deaktivere målrettede områder, deaktivere mange kommercielle og nogle militære elektroniske systemer, hvilket gør modstanderen ude af stand til at bruge mobiltelefoner, smartphones, tablets, andre enheder og våbensystemer. I en nylig rapport fra BAE Systems blev det sagt, at en gruppe af dets forskere”demonstrerede Bofors HPM BLACKOUT -systemets evne til at have en skadelig effekt på udvalgte elektroniske enheder i våbensystemer og viste, at dette system kunne være en vigtig tilføjelse til andre våben, især i asymmetrisk rum, hvor reelle trusler blandes med uskyldige civile. "Det er klart, at ET systemer som Bofors HPM BLACKOUT kunne bruges til at opnå en fordel i det elektromagnetiske krigsrum.
High-Power-Electro-Magnetics (HPEM) elektromagnetiske våben med høj effekt
Diehl har udviklet en række mikrobølge kilder baseret på Marx multistage oscillatorer og mikrobølge oscillatorer (metoden til generering af mikrobølger fra DC pulser er stadig uklar). Disse kilder spænder fra bærbare (opererer ved 375 MHz og DS110B, der opererer i området 100-300 MHz) til faste installationer (ved 100 MHz [i olie], 60 MHz [i glycol] og 50 MHz [i vand], alt sammen ved en maksimal pulsrepetitionshastighed på 50 Hz). Bærbare systemer rapporteres at producere 400 kV og 700 kV, mens udgangsspændingen fra en stationær installation kan være så høj som en megavolt. Diehl -teknikere arbejdede med design og implementering af high gain -antennen for at forbedre effektiviteten af de førnævnte systemer og bruge dem til militære formål.
I januar 2013 gav patentkontoret Diehl BGT Defense patent på sin mikrobølgeovngenerator.
Brugen af ikke-dødelige HPEM-systemer (High-Power-Electro-Magnetics) giver nye muligheder, der gør det muligt for militære og civile styrker at deaktivere kommando-, informations- og overvågningssystemer. HPEM -kilder kan bruges til at beskytte mennesker og konvojer, for eksempel til at overbelaste og permanent deaktivere radioeksplosive enheder. I modsætning til traditionelle lyddæmpere er HPEM -konvojbeskyttelsessystemet også effektivt mod nye typer sensor -IED'er. Fjendtlige køretøjer med elektronisk motorstyring kan uventet standses af et mobilt eller stationært HPEM -system. Diehl Defences nye HPEM -teknologi beskytter konvojer mod IED'er; det giver dig mulighed for at stoppe med at forlade biler og forhindre uautoriseret adgang til begrænsede områder. Således yder denne teknologi et overbevisende bidrag til beskyttelsen af soldater på internationale missioner.
HPEM -systemer kan også hjælpe specialstyrker og politistyrker med at udføre deres opgaver. HPEM -systemer undertrykker fjendtlig kommunikation og forstyrrer efterretnings- og informationssystemer, for eksempel ved frigivelse af gidsler. Analyse af virkningen af magnetiske impulser med høj energi på våbensystemer fører til begrebet ikke-dødelige aktuatorer, der er i stand til at neutralisere skjulte IED'er fra en sikker afstand uden at skade mennesker og miljø.
Bærbare HPEM'er er tilgængelige som testsystemer sammen med grundlæggende køretøjsmonterede anti-IED- og køretøjsstopsystemer.
LaWS (Laser Weapon System) laservåbensystem er en teknologisk demonstrator fremstillet af Naval Systems Command af kommercielle solid-state fiberlasere. LaWS kan sigte mod mål i overensstemmelse med data modtaget fra MK 15 PHALANX Close-In Weapon short-range complex eller fra andre vejledningskilder, og ødelægge små både og luftmål uden at bruge kugler
Send laserværker
Til umiddelbar beskyttelse af skibe har Raytheon udviklet en solid-state laser LaWs. Dette ONE -system kombinerer bjælker fra seks HEL'er til en enkelt stråle til vejledning til langsomme bevægelige mål; den er forbundet til en radarstation, der registrerer og sporer angribende mål. LaW'er forventes at supplere traditionelle kinetiske våbensystemer med kort rækkevidde; den kan sigte mod mål i overensstemmelse med data indhentet fra MK 15 PHALANX Close-In Weapon short-range complex eller fra andre vejledningskilder. Efter vellykkede feltforsøg i 2012 udtalte LaWs programchef, kaptajn David Keel, at "succesen med denne indsats klart retfærdiggør den militære brug af styrede energivåben i maritime miljøer. Yderligere udvikling og integration af en mere kraftfuld laser i LaWs -systemet vil øge rækkevidden og udvide rækkevidden af mål, der med succes kan fanges og ødelægges."
Den amerikanske flåde betragter LaWs som et yderst funktionelt og præcist system med lav risiko og høj rekyl."Selv vores underspillede tal fortæller os, at et skud af rettet energi koster mindre end en dollar," sagde kontreadmiral Klander i et interview den 8. april 2013. "Sammenlign det med hundredtusindvis af dollars i en raketopskydning, og du begynder at se fordelene ved disse muligheder."
Med henvisning til en række teknologiske gennembrud i LaWs-udviklingsprogrammet meddelte den amerikanske flåde, at den vil implementere LaWs ombord på PONCE-transportdokken i AUSTIN-klassen i 2014.
Udvikling af et kortdistance luftforsvarssystem baseret på en højenergielaserinstallation
Et laservåben, eller ONE, udsender energi i en given retning uden leveringsmiddel. Det overfører energi til et mål for at opnå den ønskede effekt. Den forventede eksponering for mennesker kan være dødelig eller ikke-dødelig. Denne virkning kan klassificeres som fysisk, fysiologisk eller psykologisk. Energi kan antage mange former: elektromagnetisk stråling, herunder radiofrekvenser, mikrobølger, lasere og masere, partikler med masse i strålevåben (fra et teknisk synspunkt, en slags mikroprojektil) og lyd i soniske våben.
Laservåben er specielt velegnede til operationer, der kræver høj nøjagtighed og hurtig skalerbar indvirkning, samt til forsvar mod billige trusler, der angriber i stort antal.
Demonstrationslasersystem fra det tyske firma MBDA
MBDA fremmer højeffektlasere i udviklingen af integrerede laservåbensystemer. Fordelene ved applikationen omfatter: øjeblikkelig indvirkning på målet, lav optisk påviselighed, lave omkostninger ved logistik og vedligeholdelse og meget lave arbejdsomkostninger, skalerbar indvirkning på målet og muligheden for dets forøgelse, høj nøjagtighed, høj selektivitet, ingen indirekte tab og endelig ikke behov for indkøb. opbevaring eller transport af ammunition.
Potentielle applikationer til laservåbensystemer omfatter beskyttelse af kritiske aktiver såsom fremadrettede baser, soldater og køretøjer (land, luft, hav); øge eller hindre taktisk mobilitet og beskyttelse mod terrorisme. De er i stand til at udføre opgaverne med at bekæmpe missiler, artilleri -granater og morterammunition, UAV'er, IED'er og bærbare luftforsvarssystemer.
I dag er MBDA's fokus på højeffektlasere baseret på den såkaldte integrerede systemtilgang. MBDA arbejder på laservåben til bekæmpelse af missiler, artilleri -granater og morterammunition. Kontraktarbejde med Det Europæiske Forsvarsagentur og den tyske myndighed for forsvarsindkøb skrider godt frem. For at fremskynde udviklingen har MBDA investeret en betydelig mængde af sine egne midler i dette program.
Demonstrationslaserinstallation med en lasereffekt på 40 kW arbejdede med succes på luftmål placeret i en afstand på over 2000 meter og en højde på 1000 meter.
Den nødvendige infrastruktur er allerede på plads på MBDA -teststedet i Schrobenhausen. Det består af tre skyde- og sporingstestområder, et testlaboratorium og et taglaboratorium med en laserdemonstrator, der tilsammen giver fremragende muligheder for nuværende og fremtidig udvikling.
Næste ti år
GNE -systemer viser os, hvordan fremtiden kan se ud. Inden ONE udskifter krudt og bliver til en kvalitativt ny krigsteknologi, skal problemerne forbundet med kraft, varmekapacitet, størrelse og "dispositionen til at bruge rettet energivåben mod medborgere" løses."En nyttig tommelfingerregel er, at TNT indeholder omkring en megajoule kemisk energi, og denne mængde er ofte nødvendig for at ødelægge et militært mål," lyder det i en rapport om UNE -systemer udgivet af US Navy's Surface Weapons Development Center i Dahlgren i juni 2013. For at blive et konventionelt militært våben vil enhver lovende laser, phaser eller blaster konstant skulle generere ødelæggende energi på omkring en megajoule. De fleste DRE -systemer har endnu ikke nået dette niveau, men nogle af dem kan opnå sådanne muligheder i begyndelsen af 2016.
På nuværende tidspunkt kan følgende mellemliggende konklusion drages på grundlag af oplysningerne om ONE -systemerne offentliggjort i åbne kilder. Hovedudsigten til at bruge styret energi til militære opgaver er evnen til at kontrollere optøjer (ADS), deaktivere uskærmet elektronik (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM) og beskytte kritiske områder og udstyr (ADAM, LaWs og HEL MD). Disse muligheder alene giver os mulighed for at øge kamppotentialet så meget, at det tvinger os til at gennemføre konstant F&U på ONE -systemerne. Systemer med større dødelighed og dermed større energikrav installeres på store skibe, store fly og jordmål for punktforsvar med store energikilder. Selvom det første dødelige jordbaserede mobile lasersystem, HEL MD, allerede er blevet indsat på et stort køretøj, er det endnu ikke så mobilt, funktionelt fleksibelt eller dødeligt som eksisterende kinetiske systemer. I det næste årti, efter at have overvundet betydelige teknologiske vanskeligheder, er det muligt, at en tank udstyret med en ny version af lasersystemet "ligner HEL MD" vil dukke op. Programlederen for udviklingen af solid-state laserteknologi på Office of Naval Research skrev i sin rapport fra april 2013:”Fremtiden er her. Solid-state laser er et stort skridt fremad mod en grundlæggende transformation af moderne krigsførelse, som er kendetegnet ved fremkomsten af styrede energisystemer; præcis det samme skete i god tid med krudt, som erstattede knive og sværd."
