Bármely rendszer semlegesítésének vagy megsemmisítésének leggyakoribb módja az, ha elegendő energiát koncentrálunk rá … És ezt különféle módon lehet megtenni. Eddig a katonai szférában a leggyakoribb egy lövedék fizikai hatása volt, amelynek energiája és mechanikai tulajdonságai garantálták a célpont megsemmisítéséhez vagy tehetetlenségéhez, vagy harci képességeinek jelentős csökkentéséhez elegendő károkat
Ennek a megközelítésnek az egyik hátránya, hogy a mozgó célpont eltalálásához meg kell becsülni a lövedék és a cél eléréséhez szükséges ólommennyiséget, mivel a lövés pillanatától a célig eltelik egy bizonyos idő ütés, a kezdeti sebességtől és távolságtól függően. De az a fegyver, amelynek valójában nulla repülési ideje van, minden katona álma.
Ez a fegyver azonban már létezik, és a neve LASER (rövidítve a fényerősítés a stimulált sugárzás által) - egy módszer az energia koncentrálására egy célpontra egy fénysugár miatt, amely "fénysebességgel" megteszi a távolságot. ". Így a várakozás problémája ebben az esetben kezdetben már nincs jelen.
Mivel nincs tökéletes rendszer, számos problémával kell foglalkozni ahhoz, hogy a "lézert" fegyverként használhassuk. A céltárgyon visszatartott energiamennyiség arányos a lézersugárzás teljesítményével és a sugárzási időponttal. Így a célkövetés lesz a fő probléma. Ezenkívül a rendszer teljesítménye saját problémákkal jár, amelyek közvetlenül a mérethez és az energiafogyasztáshoz kapcsolódnak, mivel a hadseregnek általában mobil rendszerekre van szüksége, vagyis ezeket a "lézeres berendezéseket" integrálni kell a platformba. A rendkívül nagy teljesítményű, alacsony energiafogyasztású és korlátozott méretű lézerfegyverek álom maradnak, legalábbis egyelőre.
Ezzel párhuzamosan Japánban végezték el az LFEX (Laser for Fast Ignition Experiment) kísérletet. Két petawatt teljesítményű sugár, más szóval négymilliárd (1015) watt, ultrarövid időtartam aktiválódott, egy pikoszekundum (1012 másodperc). Japán tudósok szerint az aktiváláshoz szükséges energia megegyezett a mikrohullámú sütő két másodperces működéséhez szükséges energiával. Ezen a ponton jó lenne azt kiabálni, hogy „Eureka!”, Mivel minden probléma megoldódni látszik. De nem volt ott, a méret oldaláról kúszott ide a kellemetlenség, mert 2 petawatt teljesítmény eléréséhez az LFEX rendszernek 100 méter hosszú tokra van szüksége. Így számos lézerrendszert gyártó vállalat különböző módon próbálja megoldani a teljesítmény-energia-méret egyenletet. Ennek eredményeként egyre több fegyverrendszer jelenik meg, miközben a pszichológiai ellenállás a katonai fegyverek ezen új kategóriájával szemben csökkenni látszik.
Németország a munkában
Európában két fő csoport, a Rheinmetall és az MBDA vezetésével nagy energiájú HEL (High Energy Laser) lézereken dolgozik, védekező és támadó fegyvereknek tekintve őket. 2013 őszén a német csapat kiterjedt demonstrációt tartott svájci Ochsenboden teszthelyén, ahol nagy energiájú lézereket telepítettek különböző típusú platformokra. Az 511 kW -os mobil HEL Effector Track V osztályt az M113 páncélozott személyszállítóra, a 20 órás, 20 kW -os mobil HEL Effector Wheel univerzális GTK Boxer 8x8 univerzális páncélozott járművet szerelték fel, végül az 50 kW -os L típusú mobil HEL Effector Container -t. megerősített Drehtainer tartály a Tatra 8x8 teherautó alvázán.
Külön említésre méltó a 30 kW-os álló lézerfegyver-demonstrátor, amelyet a Skyshield lövegtoronyra telepítettek, és bebizonyította, hogy képes visszatartani a RAM típusú objektumok (irányítatlan rakéták, tüzérségi és habarcslövedékek) és drónok több támadását. A kerekes platform megmutatta, hogy képes 1500 méteres távolságban semlegesíteni az UAV-kat, és arra is használták, hogy egy patront felrobbantsanak a patronszíjban egy nagy kaliberű géppuska "technikai" elakadása céljából. Ha a nyomon követett rendszerről beszélünk, akkor azt az IED -ek semlegesítésére és az akadályok elhárítására használták, például szögesdrót égetése nagy távolságból. Egy tartályban lévő erősebb rendszert használtak az optoelektronikai rendszerek működésének megzavarására akár 2 km távolságban is.
Ugyanakkor a helyhez kötött toronyszerelés egy kilométeres távolságban ki tudott égetni egy 82 mm-es habarcskört, és 4 másodpercig tartotta a gerendát a célponton. Továbbá, a szerelés az acélgolyók 90% -át robbanóanyagokkal találta el, 82 mm-es habarcsos lövedékeket utánozva, amelyeket sorozatban lőttek ki. Ezenkívül a telepítés kíséretet végzett és megsemmisített három sugárhajtású UAV -t. A Rheinmetall folytatta az irányított energiarendszerek fejlesztését, és számos új rendszert és eszközt mutatott be az IDEX 2017 -en. A Rheinmetall szakértői szerint az elmúlt öt évben jelentős számú lézerfegyver -rendszer került a piacra. A platformtól függően a katonai specifikációk tesztelési módszere nagyon hasonlít az optocsatoló rendszerekhez használt módszerekhez. „Ami a földi rendszereket illeti, úgy véljük, hogy a TRL 5-6 (technológiai bemutató minta) szakaszában vagyunk”-jegyezte meg a szakértők, hangsúlyozva, hogy további erőfeszítéseket kell tenni a súly és méret, valamint az energiafogyasztás jellemzői felé, és a munka a biztonsági rendszerekhez kapcsolódik. A helyzet azonban meglehetősen gyorsan változik, és „az elmúlt nyolc évben megtettük azt, amit a puskák területén az elmúlt 600 évben” - véli a vállalat. A szárazföldi alkalmazások mellett a Rheinmetall tengeri rendszereken is dolgozik. 2015 -ben egy leszerelt hajó fedélzetén tesztelték a lézerfegyvereket; ezek az első lézeres tesztek Európában a hajó-part küldetések keretében.
A „Patriot Under” koncepciójában („A Patriot -komplexum alatt”, a katonai eszközök semlegesítésének megoldása, amelyet a rakétarendszereken alapuló nagyobb légvédelmi rendszerek nem tudnak megállítani), a Rheinmetall a rakéták és fegyverek mellett egy lézert is beépít. a Skyshield toronyban. Ez a testreszabható 30 kW -os lézer az UAV -ok ellen szolgál, és különösen hatékony a hatalmas támadások ellen. Úgy gondolják, hogy egy 20 kW -os sugár elegendő az ilyen repülőgépekhez, különösen a könnyűekhez, amelyek a legnagyobb veszélyt jelenthetik az "Under Patriot" koncepció szerint. Az olvadási folyamat távolról történik, míg a drón elektronikus áramkörei le vannak tiltva, vagy katasztrofális károsodás következik be az anyagban. Az előírt pontosság egy kilométeres távolságban 3 cm, ami a Rheinmetall szerint elérhető; az első osztályú berendezés két -három éven belüli bevezetését jósolja.
Az új Sea Snake-27 stabilizált hajópisztoly-tartó tetejére 10 kW-os lézeres tartót szereltek. A Rheinmetall gyakorlati alkalmazást javasolt egy ilyen lézerhez - radarárbocok vagy ellenséges rádióantennák átvágása -, mint valami ágyú figyelmeztető lézerének megfelelője. Hasonló lézert mutattak be egy teljes egészében szénszálas ultrakönnyű távirányítású torony prototípusán is, amely csak 80 kg súlyú működtetőkkel és optikával, és 150 kg terhelhetőséggel rendelkezik. Végül, de nem utolsósorban a bemutató legkisebb, 3 kW teljesítményű lézerrendszerét távirányítású fegyverállomáson mutatták be, amelyet egy modernizált Leopard 2 harckocsi tornyára szereltek. IED). A Rheinmetall szerint a piac jelenleg az 1. osztályú lézerrendszerekre vár. A maximális teljesítmény itt nem jelent problémát, további rendszerek kombinálhatók egy moduláris koncepcióban, például két 50 kW -os vagy három 30 kW -os sugárzó telepíthető a nagyobb teljesítményszint elérése érdekében … …
A vállalat olyan technológiákon is dolgozik, amelyek részben képesek kompenzálni az időjárás sugárra gyakorolt hatását. Nagy, körülbelül 100 kW -os teljesítményt kell figyelembe venni a rakéták, tüzérségi lövedékek és habarcslövedékek elleni küzdelemben, valamint az optoelektronikai rendszerek jelentős hatótávolságú vakításában. A második feladatnál úgy vélik, hogy az állítható teljesítmény szükséges, ezáltal energiát takarít meg az ismételt „tüzeléshez”. A Rheinmetall szorosan együttműködik a német Bundeswehr-rel egy új, nagy energiájú lézergyártó létesítmény fejlesztési programján.
Nagy -Britannia is próbálkozik
2017 januárjában a brit védelmi minisztérium bejelentette, hogy aláírta a megállapodást a bemutató lézerfegyver kifejlesztéséről a Dragonfire néven ismert ipari csoporttal. Az MBDA vezette Dragonfire csoportot abból a felfogásból hozták létre, hogy egyetlen vállalat sem tudja önállóan végrehajtani a Védelmi Tudományos és Technológiai Laboratórium (DSTL) programját. Így ez a megoldás összehozza a brit ipar legjobb gyakorlatait: az MBDA szakértelmét biztosítja a fő fegyverrendszerben, a fejlett fegyvervezérlő rendszerben, a képalkotó rendszerekben, és összehangolja erőfeszítéseit a QinetiQ -val (lézerforrás -kutatás és technológiai bemutató), Selex / Leonardo (modern optika, célmegjelölési és célkövető rendszerek), GKN (innovatív energiatárolási technológiák), BAE Systems és Marshall Land Systems (tengeri és szárazföldi platformok integrálása) és Arke (karbantartás a teljes élettartam alatt). A 2019 -re tervezett demonstrációs tesztek azt mutatják, hogy a lézerfegyverek képesek megbirkózni a tipikus célpontokkal távolról, mind a szárazföldön, mind a tengeren.
A 35 millió euró értékű szerződés lehetővé teszi, hogy ez az ipari csoport különböző technológiákat használjon, és tesztelje a rendszer képességeit, hogy észlelje, nyomon kövesse és semlegesítse a célokat különböző távolságokban, változó időjárási körülmények között, vízen és szárazföldön. A cél az, hogy az Egyesült Királyság jelentős képességekkel rendelkezzen a nagy energiájú lézerfegyver-rendszerek terén. Ez megalapozza a technológia nyújtotta működési előnyöket, valamint az ilyen rendszerek ingyenes exportját az Egyesült Királyság 2015 -ös Védelmi és Biztonsági Stratégiai Értékelésében leírt Prosperity program támogatására. és a tengeren. A demonstrációk magukban foglalják a harci küldetés és a cél észlelésének kezdeti tervezését, a lézersugár vezérlőberendezésre történő továbbítását, annak irányítását és nyomon követését, a harci sérülés mértékének értékelését, valamint a következő lépésre való átállás lehetőségének bemutatását. ciklus. A projekt nemcsak a program jövőjének eldöntésében segít, hanem a DSTL-nek is egy olyan üzembe helyezési terv kidolgozásában, amelyet sikeres tesztelés esetén a 2020-as évek közepére terveznek. A Sárkánytűz programon kívül a brit DSTL Laboratórium egy további programot hajt végre, amely a lézerfegyverek hatását vizsgálja a különböző típusú valószínű célpontokra; az első teszteket 82 mm-es habarcshéjon végezték.
Németország újra
Az európai rakétagyártó, az MBDA aktívan együttműködik a német kormánnyal és a hadsereggel a lézerfegyverek terén. A prototípus -technológia bemutatójától kezdve 2010 -ben úttörőként egyetlen 5 kW -os fénysugarat vezetett be, majd mechanikusan összekapcsolta a kettőt, hogy 10 kW -os nyalábot állítson elő. 2012-ben egy új laboratóriumi létesítményt szereltek fel négy 10 kW-os lézerrel, hogy kísérleteket végezzenek rakéták, tüzérségi lövedékek és habarcs lőszerek elfogására. A teszteket 2012 végén végezték el, a mérnökök megpróbálták ezt a telepítést több konténerbe integrálni az Alpokban végzett tesztsorozatban, de határozottan nehéz volt ezt a rendszert mobilnak nevezni. Így a következő lépés egy prototípus kifejlesztése volt, amely könnyen telepíthető a terepen. 2014-2016-ban a tudósok és a mérnökök keményen dolgoztak rajta a schrobenhauseni teszthelyen, amelynek eredményeként az első kísérleteket az új rendszerrel végezték el, tavaly októberben.
A teszteket a balti -tengeri Putlos kiképzőbázison végezték, és mindenekelőtt az irányító és fénysugár -korrekciós rendszer tesztelését célozták, különböző távolságokban szimulált ütőcélokkal; erre egy quadcoptert használtak légi célpontként. Ennek a teszthelynek a megválasztása mindenekelőtt biztonsági megfontolásokkal, valamint azzal a ténnyel függött össze, hogy a flották jelenleg a legaktívabban vesznek részt lézerfegyver -létesítmények fejlesztésében. Az új bemutatót egy 20 lábas ISO tartályba telepítették; ennek oka a költségek csökkentése, mivel ebben az esetben nem igényelt sok integrációs munkát, szemben a rendszer katonai platformra történő telepítésével. Ebben az esetben a lézerrendszer nem foglalja el a tartály belsejében lévő teljes térfogatot. Egy másik költségmegtakarítási intézkedés volt az a döntés, hogy az áramellátást nem integrálják magába a kísérleti üzembe, bár a rendelkezésre álló többletmennyiség lehetővé tenné, ha szükséges. Az extra térfogat lehetővé tehet egy olyan mechanizmus hozzáadását is, amely leengedi a lézervezető készülék tetejét a szállítótartály belsejébe. Mindezek a megoldások megvalósíthatók a már működő rendszerben. Az MBDA Németország jelenleg a tesztelés következő fázisára vár, amely a teljes rendszert teszteli, beleértve az erős lézersugarat. Ennek 2017 végén-2018 elején kell megtörténnie.
Az új bemutatóegység sugárgeneráló rendszeren és egy vezetőberendezésen alapul, a két eszköz mechanikusan van elválasztva egymástól. A jelenlegi forrás egy 10 kW -os szál lézer, amelyet a tartályba építettek, minden berendezéssel, számítógéppel és hőelvezető rendszerrel stb. A lézersugarat száloptikán keresztül egy vezérlőeszközbe vetítik. Itt használták fel az MBDA által már megszerzett tapasztalatokat. Néhány alkatrészt azonban kifejezetten ehhez a lézerrendszerhez fejlesztettek ki, amely jelentősen javítja a pontosságot, a szögsebességet és a gyorsulást a standard rendszerekhez képest. A két elem szétválasztása 360 ° -os folyamatos azimut lefedést is lehetővé tesz, míg a magassági szögek + 90 ° és -90 ° között mozognak, így több mint 180 ° -os szektort fednek le. A sugárirányító egység optimalizálása érdekében teleszkópos optikai rendszert is beépítettek. A gyorsulás és az elfordulási sebesség kulcsfontosságú, amikor olyan manőverezhető célpontokat kezelünk, mint a mikro- és mini UAV -k, és amikor hatalmas támadások visszaszorításáról van szó. Egy másik kulcsfontosságú tényező a teljesítmény, mert minél nagyobb a teljesítmény, annál kevesebb időbe telik a célpont megsemmisítése / semlegesítése. E tekintetben a fejlesztők megpróbálták biztosítani, hogy az új kísérleti beállítás különböző lézerforrásokat fogadjon el, amelyek együttesen növelhetik a kimeneti teljesítményt. Ezenkívül a lézergenerátor és a vezérlőberendezés szétkapcsolása lehetővé teszi a jövőben új típusú, nagyobb energiasűrűségű lézergenerátorok elfogadását, ami lehetővé teszi, hogy több energiát csomagoljon egy kisebb modulba. Az MBDA Németország szorosan figyelemmel kíséri az energiaellátás alakulását, mivel a sugár minősége továbbra is kulcsfontosságú tényező. A korábbi laboratóriumi beállításokhoz hasonlóan csak olyan tükröket használtak, amelyek több energiát képesek kezelni, mint a lencsék, ez utóbbiakat hőproblémák miatt eltávolították a rendszerből. A vezetőberendezés így 50 kW -nál nagyobb teljesítményt is kibír. Bár a 120-150 kW elméleti határ elég reálisnak tűnik.
Az MBDA Németország úgy véli, hogy az UAV-ellenes rendszer kimeneti teljesítményének 20–50 kW-nak kell lennie; ugyanannyi energia szükséges a motorcsónakok elleni küzdelemhez, a flotta előnyben részesített célpontjához. A vállalat jelentős összegeket fektetett a nyomkövetési technológiába, hogy megbirkózzon az 50 kg-nál kisebb felszállási súlyú drónokkal. Ami a rakéták, tüzérségi lövedékek és habarcs lőszerek elfogását illeti, amelyet eredetileg a lézeres telepítések egyik fő feladatának tartottak, a vásárlók rájöttek, hogy az ilyen rendszerek lézereken alapuló fejlesztése jelenleg meglehetősen problematikus. Ennek következtében a katonaság nagy részének prioritásai megváltoztak. A tesztelés alatt álló új rendszer a TRL -5 (Technology Demonstrator) készültségi szintjén van - „a megfelelő környezetben bevált technológia”. A teljes értékű prototípus megszerzéséhez a rendszert finomítani kell a kedvezőtlen körülmények közötti működéshez való alkalmazkodás irányába, míg néhány kész kereskedelmi elemet katonai feladatokra kell minősíteni.
Az MBDA Németország jelenleg fejleszt egy programot a következő tesztsorozathoz, amelyet ez év végén vagy jövő év elején kell befejezni; ezt a munkát szoros kapcsolatban áll a Bundeswehr -rel, amely részben finanszírozza ezt a programot. Itt az ideje, hogy egy tényleges szerződés kidolgozzon egy működőképes, kötegkész rendszert, amely nemcsak finanszírozást biztosít, hanem egyértelmű követelményeket is meghatároz. Az MBDA Germany úgy véli, hogy egy ilyen szerződés kézhezvétele után a rendszer a 2020 -as évek elején készen áll.
Európán kívül
Az USA -ban számos lézerrendszert fejlesztettek ki. 2014 -ben tesztelték a Perzsa -öbölben állomásozó USS Ponce -ra telepített lézerrendszert. A Kratos által kifejlesztett 33 kW -os LaWS (Laser Weapon System) lézerrendszer sikeresen lőtt kis hajókra és drónokra. A Lockheed Martin ugyanebben az időszakban fejlesztette ki ADAM (Area Defense Anti-Munitions) rendszerét, ezt a lézerfegyver-prototípust úgy tervezték, hogy közelről harcoljon házi rakétákkal, drónokkal és csónakokkal. Bemutatta, hogy képes követni a célpontokat 5 km -nél nagyobb távolságon, és elpusztítani azokat akár 2 km -es távolságban. 2015 végén a Lockheed bemutatta új Athena 30 kW -os ADAM technológiájú egységét. Keveset tudunk az orosz lézerfegyver -programokról. Jurij Boriszov védelmi miniszterhelyettes 2017 januárjában bejelentette, hogy az ország lézer- és más csúcstechnológiai fegyverek fejlesztésével foglalkozik, és hogy orosz tudósok jelentős áttörést értek el a lézertechnika területén. És nincs több részlet …
