Lāzera ieroču sistēmas nav tālu no jaunas koncepcijas, taču ikdienas attīstībā joprojām pastāv dažas būtiskas problēmas.
Saskaņā ar Deividu Džeimsu no Kranfīldas universitātes (Lielbritānija), šādas sistēmas iedala divās plašās kategorijās. Pirmais ietver ieročus, kas paredzēti darbības jomu un citu optisko sensoru ieslēgšanai, bet otrais ir vērsts uz cīņu pret nevadāmām raķetēm un bezpilota lidaparātiem. Otrās kategorijas sistēmas piesaista arvien lielāku militārpersonu uzmanību, jo lāzera ieroči kļūst efektīvāki un enerģijas avoti samazinās. Džeimss atzīmēja:
“Šīm sistēmām ir vairākas priekšrocības. Tie piedāvā gandrīz bezgalīgu munīciju … ja strāvas padeve darbojas, tad lāzera sistēma turpinās darboties. Tie ir salīdzinoši viegli lietojami, kas nozīmē, ka personāla apmācības process nav pārāk sarežģīts."
No jūras līdz sauszemei
Kā atzīmēja Džeimss, pēdējās desmitgadēs šajā jomā ir paveikts ievērojams darbs, jo īpaši jūrniecības nozarē, kur vairākās programmās tiek apsvērta iespējamība izmantot lāzerus, lai apkarotu tādus draudus kā jūras lidaparāti vai nelielas laivas.
Pirmās parādījās uz kuģiem balstītas sistēmas, jo tām ir viegla piekļuve lieljaudas enerģijas avotam, savukārt lāzera ieroču efektivitātes palielināšanās padara tās arvien pieejamākas sauszemes spēkiem. Visspilgtāk to pierāda Amerikas armijas projekts izveidot prototipu un izvietot pirmo kaujas lāzera sistēmu. Sistēmas ar jaudu 50 kW 2022. gadā tiks uzstādītas četrās bruņumašīnās Stryker, lai atbalstītu mobilās tuvās darbības pretgaisa aizsardzības uzdevumus, kas apzīmēti kā M-SHORAD (Maneuver-Short-Range Air Defense) kaujas brigāžu aizsardzībai. no UAV, bez vadāmām raķetēm, artilērijas un javas uguns un aviācijas helikoptera tipa.
"Tagad ir pienācis laiks ievest kaujas laukā ievirzītos enerģijas ieročus," līguma slēgšanas tiesību piešķiršanas laikā sacīja ASV armijas Hiperskaņas, virzītās enerģijas un kosmosa ieroču biroja direktors Nīls Turgūds. - Armija atzīst nepieciešamību pēc virzītiem enerģijas lāzeriem, kas paredzēta armijas modernizācijas plānā. Tā vairs nav pētniecības vai demonstrācijas darbība. Šī ir stratēģiska kaujas spēja, un mēs esam uz pareizā ceļa, kas to nonāks karavīru rokās."
Kā atzīmēja Džeimss, šāda attīstība varētu palīdzēt aizpildīt plaisu potenciālajās kaujas spējās, īpaši attiecībā uz UAV. Kad kaujas laukā parādās liels skaits bezpilota lidaparātu, sauszemes karaspēkam jāspēj tikt galā ar draudiem. Pašlaik šis uzdevums tiek atrisināts, šaujot no kājnieku ieročiem un ložmetējiem no ļoti tuvas distances, lai gan ir acīmredzams, ka šeit ir ļoti grūti veikt mērķtiecīgu uguni. Kinētiska alternatīva būtu raķetes “gaiss-gaiss”. Tomēr atšķirībā no raķetēm dronu ražošana un ekspluatācija ir daudz lētāka.
“Ekonomiskie plusi ir tādi, ka jums nav izdevīgi izmantot raķetes pret bezpilota lidaparātu pulku, jo raķetes tad ļoti ātri beigtos. Jums jāpatur savs raķešu arsenāls svarīgākiem mērķiem, piemēram, lidmašīnām vai helikopteriem."
Vēl viena lāzera priekšrocība ir to ātrums.
“Tā kā“munīcija”pārvietojas ar gaismas ātrumu, patiesībā, ja jūs pat uz mirkli novietojat staru uz mērķi, tad jūs trāpāt bezpilota lidaparātam … pat ja tas briesmīgā ātrumā šķērso jūsu redzes līniju, jūs vienkārši mērķējiet lāzeru pret ienaidnieka platformu - un mērķis ir jūsu."
Neatkarīgi no draudiem
Tam piekrīt arī ASV armijas Enerģētikas projektu biroja vadītājs Kreigs Robins, piebilstot, ka lāzera ieroču sistēmas ir arī nejutīgas pret draudiem.
"Lielākajai daļai materiālu nav augsta temperatūra, ja jūs koncentrēsit lāzeru uz mīnu vai bezpilota lidaparātu, jūsu trieciens būs letāls."
Tas viss, protams, sniedz priekšrocības no finansiālā viedokļa, bet tajā pašā laikā lāzera sistēmas var samazināt materiāli tehniskā nodrošinājuma apjomu militārpersonām.
“Kas attiecas uz kinētiskiem līdzekļiem, jums ir jāizveido raķetes, jāuztur raķetes, tās ir jānoraksta. Tas nepārprotami neattiecas uz ieroču sistēmām, kas tiek piegādātas ar enerģiju, tas ir, tās ievērojami samazina loģistikas slogu."
Robina birojs ir daļa no armijas ātro spēju un kritisko tehnoloģiju biroja (RCCTO). Thurgood vadībā organizācija strādā, lai eksperimentālās izstrādēs iekļautu jaunas tehnoloģijas, kas var sasniegt karavīrus. Šīs darbības galvenais mērķis ir virzīta enerģija.
Darbā pie lāzera M-SHORAD tika izmantoti iepriekšējā projekta MHHEL (Multi-Mission High-Energy Laser) sasniegumi, kas arī paredzēja 50 kW lāzera uzstādīšanu Stryker mašīnā un viena prototipa izgatavošanu. 2021. gadā. Tomēr RCCTO nolēma paplašināt projekta darbības jomu, tāpēc pašlaik plānots izvietot četrus lāzerus. Strādājot kopā ar galveno darbuzņēmēju Kord Technologies, Raytheon un Northrop Grumman konkurē šajā projektā ar saviem M-SHORAD prototipiem.
RCCTO ir iesaistīts citos enerģētikas projektos. Galvenais uzsvars tiek likts uz aizsardzību pret netiešu uguni, ko nodrošinās Stryker transportlīdzeklī uzstādītā ieroču sistēma. Šis projekts, kas pazīstams kā netiešās ugunsdrošības spēja-augstas enerģijas lāzers, ir turpinājums augstas enerģijas lāzera taktisko transportlīdzekļu demonstrācijas programmas attīstībai, lai pārietu no 100 kW sistēmas uz 300 kW lāzeru un nogādātu to karaspēkam līdz 2024. gadam.
Armija iepriekš Stryker mašīnā uzstādīja 10 kW lāzeru projekta MEHEL (Mobile Experimental High-Energy Laser) ietvaros, kas veidoja pamatu darbam pie M-SHORAD.
Lēmums palielināt ieroču jaudu tika balstīts uz veiksmīgu attīstības procesu. Kā paskaidroja Robins: "Runājot par tehnoloģiju briedumu, nozares ieguldījumi ir palīdzējuši paātrināt visu procesu un sasniegt labus rezultātus."
Šķiedru optika
Skots Šnorrenbergs no Kord Technologies teica, ka ir notikusi pāreja no cietvielu lāzeriem uz spektrāli kombinētām šķiedru ierīcēm, "kuras ir ievērojami efektīvākas un kurām ir samazināts izmērs". Viņš piebilda, ka liela nozīme ir acīmredzamiem lieljaudas akumulatoru, elektroenerģijas ražošanas un siltuma pārvaldības sistēmu sasniegumiem, kas ļauj uzstādīt ļoti jaudīgas lāzera sistēmas salīdzinoši mazos kaujas transportlīdzekļos.
Pašlaik Kord koncentrējas uz tehnoloģijas izstrādi pētniecības un attīstības fāzē un tās izmantošanu prototipu izstrādē un turpmākajos ražošanas produktos. Šnorrenbergs arī norādīja uz lāzeru loģistikas priekšrocībām, norādot, ka "tie ir aprīkoti arī ar jaudīgiem sensoriem, lai nodrošinātu papildu informācijas vākšanas un mērķēšanas iespējas kaujas laukā". Viņš uzskata, ka pēc sistēmu M-SHORAD un citu programmu ieviešanas lāzeru darbības jomai tuvākajos gados vajadzētu paplašināties.
“Jūs redzat, ka lāzeri strauji attīstās, paplašinās uz citām platformām un paplašina to uzdevumu klāstu, ko tie var veikt, piemēram, sprāgstvielu munīcijas iznīcināšanu, pretpasākumus pret izlūkošanas līdzekļiem, precīzu mērķēšanu, koncentrētu starojuma jaudu un ātrgaitas datu pārraidi. Potenciālo mērķu klāsta paplašināšanās neapšaubāmi veicinās to pamata platformu klāsta palielināšanos, uz kurām tiks uzstādītas lāzera sistēmas."
Evan Hunt, Raytheon lieljaudas lāzeru vadītājs, arī atzīmēja iespēju mērķtiecīgi izsekot ar lāzera sistēmām.
“Nospiežot pogu pēc tam, kad drons ir identificēts kā drauds, jūs varat to uzreiz notriekt, un tas būs tik īslaicīgs process, kad drons sāks krist vienlaikus ar pogas nospiešanu. Tas ir revolucionārs veids, kā trāpīt mērķos, salīdzinot ar tradicionālo munīciju, kas var palaist garām un izplīst gabalos dažādos virzienos."
"Mēs runājam par jauna veida tehnoloģijām, kas ļauj pilnīgi neatkarīgi atklāt, izsekot, identificēt un piesaistīt mērķus tādā veidā, ko potenciāli var izmantot pat salīdzinoši tuvu rūpnieciskiem vai dzīvojamiem rajoniem, neradot lielu iznīcināšanu."
Dronu notriekšana
Līdztekus dalībai projektā M-SHORAD, Raytheon īpašu uzmanību pievērš lāzera ieroču izstrādei, lai apkarotu maza izmēra bezpilota lidaparātus, jo īpaši savā koncepcijā par "lāzeru kāpu bagiju"-jaudīgu lāzeru kombinācijā ar multispektrālu novērošanu. sava dizaina sistēma, kas uzstādīta visurgājējam Polaris MRZR.
Sistēma tiek ražota ASV gaisa spēkiem, un trīs platformu piegāde plānota 2020. gadā. Tā paša gada beigās šīs trīs mobilās vienības tiks izvietotas ārzemēs operatīvai novērtēšanai.
Reitons daudzu gaisa spēku un militāro šovu laikā no bagija notrieca vairāk nekā 100 bezpilota lidaparātus. Gaisa spēki varētu izmantot sistēmu vairākiem uzdevumiem, piemēram, automašīnu varētu novietot skrejceļa beigās, lai iestrēgtu vai iznīcinātu nevēlamos UAV, kas iekļūst gaisa telpā. Hants atzīmēja:
“Lāzeri patiešām ir izrādījušies visprecīzākais un efektīvākais līdzeklis bezpilota lidaparātu tiešai trāpīšanai. Raksturojumu "maģiskā kombinācija" ļauj klusi un diskrēti izslēgt vairākus bezpilota lidaparātus vienlaikus ļoti precīzā un lētā veidā, tāpēc tie nav tik postoši kā kinētiskie ieroči."
Pirms lāzera ieroču nodošanas ekspluatācijā ievērojamā daudzumā, ir jāatrisina vairāki steidzami uzdevumi. Robins atzīmēja, ka pats lāzers ir viens no trim svarīgiem ieroču uzstādīšanas elementiem kopā ar staru kontrolieri, kas precīzi novirza staru uz draudiem un pavada to, kā arī apakšsistēmu enerģijas ģenerēšanai un pārvaldīšanai. Pēdējai apakšsistēmai jābūt pietiekami kompaktai, lai to varētu uzstādīt transportlīdzekļos, lai gan šajā gadījumā var izmantot automobiļu nozares attīstību, jo īpaši akumulatoru sistēmu attīstību, kas veicināja strauju elektrisko transportlīdzekļu attīstību. "Jūs vēlaties ilgstoši vadīt savu elektromobili ar tādu pašu ātrumu, kas ir ļoti līdzīgs tam, kā vēlaties, lai lāzers darbotos," turpināja Hants. "Prasības šai tehnoloģijai un lāzeriem šeit ir līdzīgas un pārklājas."
Pēc Džeimsa domām, ierobežojošais faktors ir barošanas sistēmu izmēru samazināšana. Viņš sagaida, ka ASV armija un tās partneri saskarsies ar problēmām, kas saistītas ar šāda aprīkojuma ievietošanu Stryker. Turklāt viņš atzīmēja, ka ne visi M-SHORAD sistēmas mērķi ir vienādi un ir jautājumi par to, kāds kaitējuma līmenis būs vajadzīgs dažāda veida platformām.
“Ja tie ir tikai bezpilota lidaparāti, kurus jūs medījat, tad tas sašaurina mērķu diapazonu šajā ziņā, samazina materiālu klāstu, no kura tie ir izgatavoti. Ja tas ir ļoti liels bezpilota lidaparāts, tad varētu būt vērts izmantot raķeti "gaiss-gaiss"."
No otras puses, pēc Džeimsa domām, diapazons ir vissvarīgākais faktors, kas jāņem vērā: jo lielāku attālumu vēlaties nodarīt kaitējumu, jo lielāka jauda ir nepieciešama. Viņš pamanīja, ka atmosfēra ir pilna ar dažādām daļiņām, kas izkliedē gaismu, tas ir, nekad nebūs simtprocentīgas gaismas caurlaidības. Viena kilometra attālumā atmosfēra var būt 85% caurlaidīga, tas ir, 15% gaismas nesasniegs mērķi. Vairāk nekā 5 km attālumā zaudējumi var būt 50%, "tas ir, puse fotonu tiek vienkārši zaudēti, lāzera stars zaudē spēku un nesasniedz mērķi."
Mācies cīnīties
"Militārajiem lietotājiem galvenais izaicinājums būs apmācība, kā tikt galā ar arvien plašāku mērķu kopumu," sacīja Northrop Grumman ciešās pretgaisa aizsardzības direktors Kriss Frī, lai gan viņš norādīja, ka viņi attālinās no eksperimentālām tehnoloģiju demonstrācijām un pāriet uz reālu izmantošanu. karavīrs. "Ļaus pieņemt, pielāgot un uzlabot tehnoloģiju." Papildus projektam M-SHORAD Northrop Grumman ir sadarbojies ar ASV armiju vairākās citās virzītās enerģijas programmās, kā arī ar Jūras spēku pētniecības un attīstības biroju, DARPA, Gaisa spēku laboratoriju un citiem klientiem.
"Galvenā uzmanība tiek pievērsta sarežģītu bāzes sistēmu veidošanai," piebilda Fry. “Tas attiecas ne tikai uz lāzeru, bet uz visu sistēmu: radaru, vadības un vadības sistēmu, tīklu, platformu, ģenerēšanu un jaudas kontroli. Lai maksimāli palielinātu sistēmas potenciālu, ir svarīga visu šo komponentu maksimālā efektivitāte un to, kā tie darbojas kopā.”
Northrop Grumman teica, ka, lai gan pēdējo desmit gadu laikā sistēmu svars, izmērs un enerģijas patēriņš ir ievērojami samazināts, viņi paredz, ka nākamajos gados šis process tiks paātrināts. Tāpat ir ievērojami palielinājusies lāzera sistēmu spēja izsekot draudiem un "saglabāt fotonus mērķī tik ilgi, cik nepieciešams, lai nodrošinātu vēlamo efektu".
Radīšana
Šnorrenbergs sacīja, ka lielākais izaicinājums šobrīd ir ražošanas ierobežojumi. Tā kā līdz šim ir izstrādāts ierobežots lāzera sistēmu skaits, ražošanas bāze nav attīstīta, tas ir, svarīgākās sastāvdaļas vēl jāpabeidz liela apjoma ražošanas scenārijiem.
"ASV valdība iegulda ražošanas iekārtās, lai risinātu šo problēmu," viņš piebilda. "Visbeidzot, rūpniecība galu galā nodrošinās izpildmehānismus šīs bāzes attīstībai."
Tas ir galvenais, lai ASV armija izvirzītu programmas M-SHORAD mērķus. Paziņojumā par līgumu tika atzīmēts, ka Northrop Grumman un Raytheon atlase "veicinās konkurenci un stimulēs rūpniecisko pamatu virzītām energosistēmām".
Džeimss cer, ka lāzers turpmākajos gados attīstīsies kā kara ierocis savā veidā. Lai gan viņš šaubās, ka lāzeri darbosies kā pilnīgi atsevišķas sistēmas, viņš uzskata, ka tie noteikti kļūs par nozīmīgu papildinājumu citiem ieročiem. Maz ticams, ka, piemēram, pretgaisa aizsardzības sistēmas sastāvēs tikai no lāzeriem, bet tās kļūs par daļu no plašākas sistēmas, kas ietvers raķetes. Turklāt, lai cīnītos pret mērķiem īpaši īsos attālumos, militāristi, visticamāk, vēlēsies atstāt atsevišķu karavīru.
"Varbūt lāzeri uz visiem laikiem būs daļa no galvenās sistēmas."
"Lai lāzeri būtu patiešām efektīvi un noderīgāki ASV armijai, to izmaksām ir jāsamazinās," sacīja Robins. Tomēr jebkurai tehnoloģijai, kas rodas no tirgus nišas, laika gaitā būs lielāka loma.
"Tā kā prototipu un demonstrējumu pārbaužu skaits palielinās - ne tikai militārajā, bet arī cita veida bruņotajos spēkos - mēs drīz būsim liecinieki šī tirgus paplašināšanai un lāzera ieroču sistēmu izmaksu samazināšanai."
