Най -често срещаният начин за неутрализиране или унищожаване на всяка система е да се концентрира достатъчно енергия върху нея … И това може да стане по различни начини. Досега във военната сфера най -често се наблюдаваше физическото въздействие на снаряд, чиито енергийни и механични свойства гарантираха нанасянето на щети, достатъчни за унищожаване или обезвреждане на целта или значително намаляване на бойните й възможности
Един от недостатъците на този подход е, че за да се улучи движеща се цел, е необходимо да се оцени количеството олово, необходимо за посрещане на снаряда с целта, тъй като ще премине определено време от момента на изстрела до целта удряне, в зависимост от началната скорост и разстояние. Но да имаш оръжие, което всъщност има нулево време на полет, е мечтата на всеки войник.
Това оръжие обаче вече съществува и името му е LASER (съкращение от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) - метод за концентриране на енергия върху целта поради лъч светлина, който изминава разстояние до нея със "скоростта на светлината" ". По този начин проблемът с очакването в този случай вече не съществува първоначално.
Тъй като няма перфектна система, има няколко проблема, които трябва да бъдат решени, за да се използва „лазерът“като оръжие. Количеството енергия, задържано върху мишената, е пропорционално на мощността на лазерното излъчване и времето на задържане на лъча върху мишената. По този начин проследяването на целите се превръща в основен проблем. Също така мощността на системата носи свои собствени проблеми, пряко свързани с размера и консумацията на енергия, защото военните по правило се нуждаят от мобилни системи, тоест тези „лазерни инсталации“трябва да бъдат интегрирани в платформата. Лазерните оръжия с изключително висока мощност с ниска консумация на енергия и ограничен размер остават мечта, поне засега.
В същото време експериментът LFEX (Laser for Fast Ignition Experiment) беше проведен в Япония преди няколко години. Лъч с мощност от два петавата, с други думи, квадрилион (1015) ват, беше активиран ултракъс период от време, една пикосекунда (1012 секунди). Според японски учени енергията, необходима за това активиране, е еквивалентна на енергията, необходима за захранване на микровълновата за две секунди. В този момент би било добре да извикате „Еврика!“Тъй като изглежда, че всички проблеми са решени. Но това не беше там, неудобството се промъкна тук от страната на размера, защото за да се постигне мощност от 2 петавата, системата LFEX се нуждае от калъф с дължина 100 метра. По този начин много компании за лазерни системи се опитват да решат уравнението за размер на енергия-енергия по различни начини. В резултат на това се появяват все повече оръжейни системи, докато психологическата съпротива срещу тази нова категория военни оръжия изглежда намалява.
Германия на работа
В Европа две основни групи, водени от Rheinmetall и MBDA, работят върху високоенергийни HEL (High Energy Laser) лазери, считайки ги за отбранителни и нападателни оръжия. През есента на 2013 г. германският екип проведе обширна демонстрация на техния швейцарски полигон в Оксенбоден, в която бяха инсталирани високоенергийни лазери на различни видове платформи. Mobile HEL Effector Track V клас 5 kW беше инсталиран на бронетранспортьора M113, Mobile HEL Effector Wheel XX клас 20 kW на универсалната бронирана машина GTK Boxer 8x8, и накрая, Mobile HEL Effector Container L клас 50 kW беше инсталиран в подсилен контейнер Drehtainer на шасито на камиона Tatra 8x8.
Особено внимание заслужава стационарният лазерен оръжеен демонстратор с мощност 30 kW, инсталиран на оръдейната кула на Skyshield и демонстрира способността да отблъсква множество атаки от обекти от типа RAM (неуправляеми ракети, артилерийски и минохвъргачни снаряди) и дронове. Колесната платформа показа способността си да неутрализира безпилотни летателни апарати на разстояние до 1500 метра, а също така беше използвана за взривяване на патрон в патронна лента с цел „техническо“заглушаване на картечница с голям калибър. Ако говорим за следената система, тогава тя е била използвана за неутрализиране на IED и изчистване на препятствия, например изгаряне на бодлива тел от голямо разстояние. Използвана е по -мощна система в контейнер, която да наруши работата на оптоелектронните системи на разстояние до 2 км.
В същото време стационарната куполна инсталация успя да изгори 82-мм минохвъргачка на разстояние от един километър, като задържа гредата върху целта за 4 секунди. Освен това инсталацията удари 90% от стоманените топки с експлозиви, имитиращи 82-милиметрови минохвъргачки, които бяха изстреляни рафтово един след друг. Също така инсталацията пое ескорт и унищожи три реактивни БЛА. Rheinmetall продължи да разработва насочени енергийни системи и представи няколко нови системи и устройства на IDEX 2017. Според експерти от Rheinmetall значителен брой лазерни оръжейни системи са навлезли на пазара през последните пет години. В зависимост от платформата, методологията за изпитване на военните спецификации много прилича на тази, използвана за системи с оптрони. „Що се отнася до наземните системи, ние вярваме, че сме на етап TRL 5-6 (примерна демонстрационна технология)“, отбелязват експертите, подчертавайки, че по-нататъшните усилия трябва да бъдат насочени към теглото и размера и характеристиките на консумация на енергия и най-големите работата е свързана със системи за безопасност. Ситуацията обаче се променя доста бързо и „през последните осем години направихме това, което беше направено в областта на пушките през последните 600 години“, смята компанията. В допълнение към наземните приложения, Rheinmetall работи и върху морски системи. През 2015 г. лазерните оръжия бяха тествани на борда на изведен от експлоатация кораб; това са първите тестове на лазер в Европа като част от кораб-брегови мисии.
В своята концепция "Под Patriot" ("Под комплекса Patriot", решение за неутрализиране на военни активи, които не могат да бъдат спрени от по -големи системи за ПВО на базата на ракетни системи), Rheinmetall интегрира, освен ракети и оръжия, инсталиран лазер в кулата Skyshield. Този персонализиран 30 кВт лазер се използва за противодействие на БЛА и е особено ефективен срещу масивни атаки. Смята се, че лъч от 20 kW е достатъчен за използване на такива самолети, особено леки, които могат да представляват най -голямата заплаха по концепцията "Под патриота". Процесът на топене протича от разстояние, докато електронните вериги на дрона са деактивирани или възникват катастрофални повреди на материала. Необходимата точност е 3 см на разстояние от един километър, което според Rheinmetall е постижимо; той предвижда приемането на инсталация от клас 1 в рамките на две до три години.
Лазерна стойка с мощност 10 кВт беше инсталирана върху новата стабилизирана корабна оръдия Sea Snake-27. Rheinmetall предлага практическо приложение за такъв лазер - прорязване на радарни мачти или антени на врага - нещо като лазерния еквивалент на предупредителен изстрел от оръдие. Подобен лазер беше представен и на прототип на свръхлека кула с дистанционно управление, изработена изцяло от въглеродни влакна, която тежи само 80 кг с задвижващи механизми и оптроника и има товароносимост 150 кг. Не на последно място, най -малката лазерна система в това шоу с мощност 3 kW беше представена в дистанционно управляема оръжейна станция, монтирана на кулата на модернизиран танк Leopard 2. IED). Според Rheinmetall пазарът в момента очаква лазерни системи от клас 1. Максималната мощност не е проблем тук, допълнителни системи могат да бъдат комбинирани в модулна концепция, например могат да бъдат инсталирани два 50 kW или три 30 kW излъчвателя за постигане на по -високи нива на мощност …….
Компанията работи и върху технологии, които могат частично да компенсират влиянието на времето върху лъча. Висока мощност от около 100 kW се счита за задачи за борба с ракети, артилерийски снаряди и минохвъргачки, както и за заслепяване на оптоелектронни системи на значителни дистанции. За втората задача се смята, че е желателна регулируема изходна мощност, като по този начин се спестява енергия за многократно „стрелба“. Rheinmetall работи в тясно сътрудничество с германския Бундесвер по програма за разработване на ново високоенергийно лазерно съоръжение.
Великобритания също се опитва
През януари 2017 г. британското министерство на отбраната обяви, че е подписало споразумение за разработване на демонстрационно лазерно оръжие със специално създадена индустриална група, известна като Dragonfire. Групата Dragonfire, ръководена от MBDA, е създадена от разбирането, че никоя компания не може самостоятелно да изпълнява програмата за лаборатория за отбранителна наука и технология (DSTL). По този начин това решение обединява най -добрите практики на британската индустрия: MBDA ще предостави своя опит в основната оръжейна система, усъвършенствана система за управление на оръжията, системи за изображения и ще координира усилията си с QinetiQ (изследване на лазерни източници и демонстрация на технологии), Selex / Leonardo (съвременна оптика, системи за обозначаване на цели и проследяване на целта), GKN (иновативни технологии за съхранение на енергия), BAE Systems и Marshall Land Systems (интеграция на морски и наземни платформи) и Arke (поддръжка през целия експлоатационен живот). Демонстрационните тестове, насрочени за 2019 г., ще покажат, че лазерните оръжия са способни да се справят с типични цели на разстояние, както на сушата, така и в морето.
Договорът на стойност 35 милиона евро ще позволи на тази индустриална група да използва различни технологии и да тества възможностите на системата за откриване, проследяване и неутрализиране на цели на различни разстояния, при променящи се метеорологични условия, на вода и суша. Целта е да се предоставят на Обединеното кралство значителни възможности във високоенергийни системи за лазерно оръжие. Това ще постави основата на оперативното предимство, предоставено от технологиите, както и на безплатния износ на такива системи в подкрепа на програмата за благоденствие, описана в Стратегическия преглед на Великобритания за отбраната и сигурността за 2015 г. за 2019 г., с поражението на типични цели на сушата и в морето. Демонстрациите ще включват първоначално планиране на бойна мисия и откриване на цел, предаване на лазерен лъч към контролно устройство, неговото насочване и проследяване, оценка на степента на бойна повреда, както и демонстрация на възможността за преминаване към следващата цикъл. Проектът не само ще помогне при вземането на решение за бъдещето на програмата, но също така ще помогне на DSTL да установи план за въвеждане в експлоатация, който, ако бъде успешно тестван, се прогнозира около средата на 2020-те. В допълнение към програмата Dragonfire, британската DSTL лаборатория изпълнява допълнителна програма за тестване на въздействието на лазерно оръжие върху вероятни цели от различен тип; първите изпитания бяха проведени върху 82-мм минохвъргачен снаряд.
Пак Германия
Европейският производител на ракети MBDA активно сътрудничи с германското правителство и военните по отношение на лазерните оръжия. Започвайки с демонстрация на прототип на технологията през 2010 г., тя е пионер на единична греда от 5 kW и след това механично ги свързва, за да произведе лъч от 10 kW. През 2012 г. ново лабораторно съоръжение беше оборудвано с четири 10-kW лазера за провеждане на експерименти за прехващане на ракети, артилерийски снаряди и минохвъргачки. Тестовете бяха проведени в края на 2012 г., инженерите се опитаха да интегрират тази инсталация в няколко контейнера в поредица от тестове в Алпите, но определено беше трудно да се нарече тази система мобилна. По този начин следващата стъпка беше да се разработи прототип, който може лесно да бъде разгърнат на място. През 2014-2016 г. учените и инженерите работиха усилено върху него на полигона в Шробенхаузен, което доведе до първите експерименти с новата система, проведени през октомври миналата година.
Тестовете бяха проведени в учебната база Putlos в Балтийско море и преди всичко бяха насочени към тестване на системата за насочване и корекция на лъча със симулирани поразяващи цели на различни разстояния; за това е използван квадрокоптер като въздушна цел. Изборът на тази тестова площадка беше свързан преди всичко със съображения за сигурност, както и с факта, че флотите в момента са най -активно ангажирани в разработването на инсталации за лазерно оръжие. Новата демонстрация беше инсталирана в 20 -футов ISO контейнер; причината за това е да се намалят разходите, тъй като в този случай това не изискваше много интеграционна работа, за разлика от инсталирането на системата на военна платформа. В този случай лазерната система не заема целия обем в контейнера. Друга мярка за намаляване на разходите беше решението да не се интегрира захранването в самата пилотна централа, въпреки че наличният излишък от обем би позволил това да се направи, ако е необходимо. Допълнителният обем може също така да позволи добавяне на механизъм за спускане на горната част на лазерното водещо устройство във вътрешността на транспортния контейнер. Всички тези решения могат да бъдат внедрени в системата, която вече е в експлоатация. MBDA Германия в момента очаква следващата фаза на тестване, която ще тества цялата система, включително генерирането на мощен лазерен лъч. Това трябва да се случи в края на 2017 г.-началото на 2018 г.
Новият демонстрационен блок се основава на система за генериране на лъч и водещо устройство, двете устройства са механично отделени едно от друго. Източникът на ток е един 10 -ватов лазер с влакна, вграден в контейнера, заедно с цялото оборудване, компютри и система за отвеждане на топлина и др. Лазерният лъч се проектира през оптично влакно в направляващо устройство. Тук беше използван вече натрупаният опит от MBDA. Някои части обаче са разработени специално за тази лазерна система, което значително подобрява точността, ъгловата скорост и ускорението в сравнение със стандартните системи. Разделянето на двата елемента също позволява 360 ° непрекъснато покритие на азимута, докато ъглите на кота варират от + 90 ° до -90 °, като по този начин обхващат сектор с повече от 180 °. За да се оптимизира блока за насочване на лъча, в него е интегрирана и телескопична оптична система. Ускорението и скоростта на отклонение са ключови при справяне със силно маневрени цели като микро и мини безпилотни летателни апарати и когато става въпрос за отблъскване на масивни атаки. Друг ключов фактор е мощността, тъй като колкото по -голяма е мощността, толкова по -малко време отнема унищожаването / неутрализирането на целта. В тази връзка разработчиците се опитаха да гарантират, че новата експериментална настройка може да приеме различни лазерни източници, които, когато се комбинират, могат да увеличат изходната мощност. Освен това отделянето на лазерния генератор и водещото устройство ще позволи в бъдеще да се приемат нови видове лазерни генератори с по -висока енергийна плътност, което прави възможно да се опакова повече енергия в по -малък модул. MBDA Германия следи отблизо развитието на енергийните доставки, тъй като качеството на лъча остава ключов фактор. Както при предишната лабораторна настройка, бяха използвани само огледала, които лесно могат да се справят с повече енергия от лещите, като последните бяха отстранени от системата поради топлинни проблеми. Така водещото устройство може да издържи мощност над 50 kW. Въпреки че теоретичната граница от 120-150 kW изглежда доста реалистична.
MBDA Германия смята, че анти-БЛА системата трябва да има изходна мощност от 20 до 50 kW; същото количество енергия е необходимо за борба с моторни лодки, предпочитаната цел на флота. Компанията инвестира големи средства в технологията за проследяване, за да се справи с дронове с излитащо тегло под 50 кг. Що се отнася до прихващането на ракети, артилерийски снаряди и минохвъргачни боеприпаси, което първоначално се смяташе за една от основните задачи на лазерните инсталации, клиентите осъзнаха, че разработването на такива системи на базата на лазери остава доста проблематично в момента. В резултат на това приоритетите на повечето военни се промениха. Новата тествана система е на ниво на готовност TRL -5 (Technology Demonstrator) - „технология, доказана в правилната среда“. За да се получи пълноправен прототип, системата трябва да бъде усъвършенствана в посока адаптивност към работа при неблагоприятни условия, докато някои готови търговски компоненти трябва да бъдат квалифицирани за военни задачи.
MBDA Германия в момента разработва програма за следващата поредица от тестове, която ще приключи в края на тази година или началото на следващата година; тази работа се извършва в тесен контакт с Бундесвера, който частично финансира тази програма. Време е действителният договор да разработи работеща, готова за партиди система, която не само ще осигури финансиране, но и ще определи ясни изисквания. MBDA Германия вярва, че след получаване на такъв договор системата ще бъде готова в началото на 2020 -те.
Извън Европа
Много лазерни системи са разработени в САЩ. През 2014 г. беше тествана лазерната система, инсталирана на USS Ponce, разположен в Персийския залив. Лазерната система LaWS (Laser Weapon System) с мощност 33 kW, разработена от Kratos, успешно стреля по малки лодки и дронове. Lockheed Martin разработи своята система ADAM (Area Defense Anti-Munitions) през същия период, това прототипно лазерно оръжие е проектирано да се бори на близко разстояние с домашно направени ракети, дронове и лодки. Той демонстрира способността си да проследява цели на разстояния над 5 км и да ги унищожава на разстояния до 2 км. В края на 2015 г. Lockheed представи новия си блок Athena с мощност 30 kW, базиран на технологията ADAM. Малко се знае за руските програми за лазерно оръжие. През януари 2017 г. заместник-министърът на отбраната Юрий Борисов обяви, че страната се занимава с разработването на лазерни и други високотехнологични оръжия и че руските учени са направили значителен пробив в областта на лазерните технологии. И няма повече подробности …
