Sistemet e armëve lazer janë larg një koncepti të ri, por disa probleme të rëndësishme mbeten në zhvillimin e tyre të përditshëm.
Sipas David James nga Universiteti i Cranfield (MB), sisteme të tilla bien në dy kategori të gjera. E para përfshin armë të dizajnuara për të përfshirë fushat dhe sensorë të tjerë optikë, ndërsa e dyta fokusohet në luftën kundër raketave dhe dronëve të pakontrolluar. Sistemet nga kategoria e dytë po tërheqin gjithnjë e më shumë vëmendjen e ushtrisë, pasi armët lazer bëhen më efektive dhe burimet e energjisë zvogëlohen në madhësi. James vuri në dukje:
Këto sisteme kanë një numër përparësish. Ata ofrojnë municion pothuajse të pafund … nëse furnizimi me energji elektrike po funksionon, atëherë sistemi lazer do të vazhdojë të funksionojë. Ato janë relativisht të lehta për t’u përdorur, që do të thotë se procesi i trajnimit të stafit nuk është shumë i komplikuar”.
Nga deti në tokë
Siç vuri në dukje James, në dekadat e fundit, një sasi e konsiderueshme e punës është bërë në këtë fushë, veçanërisht në sektorin detar, ku një numër programesh po shqyrtojnë mundësinë e përdorimit të lazerëve për të luftuar kërcënimet, siç janë UAV -të detare ose anijet e vogla.
Sistemet e bazuara në anije ishin të parët që u shfaqën, pasi ato kishin qasje të lehtë në një burim të fuqisë me fuqi të lartë, ndërsa rritja e efektivitetit të armëve lazer i bën ato gjithnjë e më të arritshme për forcat tokësore. Kjo demonstrohet më qartë nga projekti i ushtrisë amerikane për të krijuar një prototip dhe për të vendosur sistemin e parë lazer luftarak. Sistemet me kapacitet 50 kW do të instalohen në katër automjete të blinduara Stryker në 2022 në mënyrë që të mbështesin detyrat e mbrojtjes së lëvizshme ajrore me rreze të shkurtër, të caktuar M-SHORAD (Manovër-Mbrojtje Ajrore me rreze të shkurtër) për mbrojtjen e brigadave luftarake nga UAV -të, raketat e pa drejtuara, zjarri artilerie dhe mortajash dhe helikopteri i aviacionit.
"Tani është koha për të sjellë armët e drejtuara të energjisë në fushën e betejës," tha Neil Thurgood, drejtor i Zyrës së Armëve Hipersonike, të Drejtuar të Energjisë dhe Hapësirës të Ushtrisë Amerikane, gjatë dhënies së kontratës. - Ushtria njeh nevojën për lazera të drejtuar të energjisë, e cila parashikohet në planin e modernizimit të ushtrisë. Ky nuk është më aktivitet kërkimor ose demonstrues. Kjo është një aftësi luftarake strategjike dhe ne jemi në rrugën e duhur që do ta sjellë atë në duart e ushtarëve ".
Siç u vu re nga James, zhvillime të tilla mund të ndihmojnë në mbushjen e boshllëkut në aftësitë e mundshme luftarake, veçanërisht në lidhje me UAV -të. Kur një numër i madh dronësh shfaqen në fushën e betejës, trupat tokësore duhet të jenë në gjendje të merren me kërcënimin. Aktualisht, kjo detyrë po zgjidhet duke gjuajtur armë të vogla dhe mitralozë nga një distancë shumë e afërt, megjithëse është e qartë se është shumë e vështirë të bësh zjarr të synuar këtu. Një alternativë kinetike do të ishin raketat tokë-ajër. Sidoqoftë, ndryshe nga raketat, dronët janë shumë më të lirë për tu prodhuar dhe operuar.
"Përparësitë ekonomike janë se nuk është fitimprurëse për ju të përdorni raketa kundër një mori dronësh, pasi raketat atëherë do të mbaronin shumë shpejt. Ju duhet të mbani arsenalin tuaj të raketave për objektiva më të rëndësishëm si aeroplanët ose helikopterët ".
Një avantazh tjetër i lazerit është shpejtësia e tyre.
"Meqenëse" municioni "lëviz me shpejtësinë e dritës, në fakt, nëse vendosni rrezen në shënjestër, atëherë godisni dronin … edhe nëse kalon vijën tuaj të shikimit me një shpejtësi të tmerrshme, ju thjesht drejtojeni lazerin në platformën e armikut - dhe objektivi është i juaji ".
Pavarësisht nga kërcënimi
Craig Robin, kreu i Zyrës së Projektit të Drejtuar të Energjisë të Ushtrisë Amerikane, pajtohet, duke shtuar se sistemet e armëve lazer janë gjithashtu të pandjeshme ndaj kërcënimeve.
"Shumica e materialeve nuk mbajnë temperaturë të lartë, nëse fokusoni lazerin në një minierë ose një dron, ndikimi juaj do të jetë fatal."
E gjithë kjo, natyrisht, siguron avantazhe nga pikëpamja financiare, por në të njëjtën kohë, sistemet lazer mund të zvogëlojnë sasinë e furnizimit material dhe teknik për ushtrinë.
"Sa i përket mjeteve kinetike, ju duhet të bëni raketa, duhet të mbani raketa, duhet t'i fshini ato. Kjo qartë nuk vlen për sistemet e armëve të furnizuara me energji, domethënë ato zvogëlojnë ndjeshëm barrën logjistike ".
Zyra e Robin është pjesë e Zyrës së Aftësive të Shpejta të Ushtrisë dhe Teknologjive Kritike (RCCTO). Nën udhëheqjen e Thurgood, organizata po punon për të përfshirë teknologji të reja në zhvillimet eksperimentale që mund të arrijnë tek ushtarët. Energjia e drejtuar është fokusi kryesor i këtij aktiviteti.
Në punën në lazerin M-SHORAD, u përdorën zhvillimet e projektit të mëparshëm MHHEL (Laser me shumë mision me energji të lartë), i cili gjithashtu siguroi instalimin e një lazeri 50 kW në makinën Stryker dhe prodhimin e një prototipi në vitin 2021 Sidoqoftë, RCCTO vendosi të zgjerojë fushën e projektit, kështu që aktualisht janë planifikuar të vendosen katër lazer. Duke punuar së bashku me kontraktorin kryesor Kord Technologies, Raytheon dhe Northrop Grumman po konkurrojnë në këtë projekt me prototipet e tyre M-SHORAD.
RCCTO është e përfshirë në projekte të tjera të drejtuara të energjisë. Theksi kryesor është në mbrojtjen nga zjarri indirekt, i cili do të sigurohet nga sistemi i armëve i instaluar në automjetin Stryker. I njohur si aftësia indirekte e mbrojtjes nga zjarri-lazer me energji të lartë, ky projekt është një zhvillim i mëtejshëm i programit të demonstruesit të mjeteve taktike me lazer me energji të lartë për të lëvizur nga një sistem 100 kW në një lazer 300 kW dhe për t'ua dorëzuar trupave deri në vitin 2024.
Ushtria më parë instaloi një lazer 10-kW në makinën Stryker si pjesë e projektit MEHEL (Laser eksperimental me energji të lartë celular), i cili formoi bazën për punën në M-SHORAD.
Vendimi për të rritur fuqinë e armëve u bazua në procesin e suksesshëm të zhvillimit. Siç shpjegoi Robin, "Për sa i përket pjekurisë së teknologjisë, investimet në industri kanë ndihmuar në përshpejtimin e të gjithë procesit dhe arritjen e rezultateve të mira."
Fibra optike
Scott Schnorrenberg i Kord Technologies tha se ka pasur një zhvendosje nga lazerët me gjendje të ngurtë në pajisjet me fibra të kombinuara spektralisht, "të cilat janë dukshëm më efikase dhe kanë madhësi të zvogëluar". Ai shtoi se përparimet e dukshme në bateritë me kapacitet të lartë, prodhimin e energjisë dhe sistemet e menaxhimit termik luajnë një rol të madh, duke lejuar instalimin e sistemeve shumë të fuqishme lazer në automjete luftarake relativisht të vogla.
Kord aktualisht është duke u përqëndruar në zhvillimin e teknologjisë në fazën e R&D dhe përdorimin e saj në zhvillimin e prototipit dhe produktet e mëvonshme të prodhimit. Schnorrenberg gjithashtu vuri në dukje avantazhet logjistike të lazerëve, duke vënë në dukje se "ato janë gjithashtu të pajisura me sensorë të fuqishëm për të siguruar aftësi shtesë të mbledhjes së informacionit dhe synimit në fushën e betejës". Ai beson se pas vendosjes së sistemeve për projektin M-SHORAD dhe programe të tjera, fushëveprimi i lazerëve duhet të zgjerohet në vitet e ardhshme.
"Ju shihni që lazerët po evoluojnë me shpejtësi, duke u zgjeruar në platforma të tjera dhe duke zgjeruar gamën e misioneve që ata mund të kryejnë, të tilla si asgjësimi i mjeteve shpërthyese, kundërmasat kundër aseteve të zbulimit, shënjestrimi i saktë, fuqia rrezatuese e përqendruar dhe transmetimi i të dhënave me shpejtësi të lartë. Zgjerimi i gamës së synimeve të mundshme padyshim që do të kontribuojë në një rritje të gamës së platformave bazë në të cilat do të instalohen sisteme lazer."
Evan Hunt, Shef i Laserëve të Fuqisë së Lartë në Raytheon, gjithashtu vuri në dukje mundësinë e gjurmimit të synimeve me sisteme lazer.
"Me shtypjen e një butoni pasi identifikoni një dron si kërcënim, mund ta rrëzoni menjëherë dhe do të jetë një proces kaq jetëshkurtër ku droni fillon të bjerë në të njëjtën kohë me shtypjen e butonit. Kjo është një mënyrë revolucionare për të goditur objektivat në krahasim me municionet tradicionale, të cilat mund të humbasin dhe të fluturojnë copë -copë në drejtime të ndryshme."
"Ne po flasim për një lloj të ri të teknologjisë që lejon në mënyrë të pavarur të zbulojë, gjurmojë, identifikojë dhe përfshijë objektivat në një mënyrë që potencialisht mund të përdoret edhe në afërsi relativisht të afërt me zonat industriale ose të banuara pa shkaktuar shkatërrim të madh."
Rrëzimi i dronëve
Së bashku me pjesëmarrjen në projektin M-SHORAD, Raytheon i kushton vëmendje të veçantë zhvillimit të armëve lazer për të luftuar dronët e vegjël, në veçanti, në konceptin e tij të një "buggy dune lazer"-një lazer i fuqishëm në kombinim me një shikim multispektral sistemi i modelit të tij, i instaluar në një automjet të gjithë terrenit Polaris MRZR.
Sistemi është duke u prodhuar për Forcat Ajrore të SHBA, dhe shpërndarja e tre platformave është planifikuar për vitin 2020. Në fund të të njëjtit vit, këto tre njësi të lëvizshme do të vendosen jashtë shtetit për vlerësim operacional.
Raytheon rrëzoi më shumë se 100 dronë nga makina e tij gjatë shfaqjeve të shumta të forcave ajrore dhe ushtarake. Forcat Ajrore mund ta përdorin sistemin për një numër detyrash, për shembull, makina mund të parkohet në fund të pistës për të bllokuar ose shkatërruar UAV -të e padëshiruar që hyjnë në hapësirën ajrore. Hunt vuri në dukje:
“Laserët vërtet janë vërtetuar se janë mjetet më të sakta dhe efektive për goditjen e drejtpërdrejtë të dronëve. "Kombinimi magjik" i karakteristikave ju lejon të çaktivizoni në heshtje dhe diskrete disa dronë në të njëjtën kohë në një mënyrë shumë të saktë dhe të lirë, kështu që ato nuk janë aq shkatërruese sa armët kinetike."
Para se armët lazer të hyjnë në shërbim në sasi të konsiderueshme, është e nevojshme të zgjidhen një numër detyrash urgjente. Robin vuri në dukje se lazeri në vetvete është një nga tre elementët e rëndësishëm të instalimit të armës, së bashku me një kontrollues rrezesh që drejton me saktësi rreze drejt kërcënimit dhe e shoqëron atë, dhe një nënsistem për gjenerimin dhe menaxhimin e energjisë. Nënsistemi i fundit duhet të jetë mjaft kompakt për instalim në automjete, edhe pse në këtë rast, zhvillimet nga sektori i automobilave mund të përfitojnë, veçanërisht zhvillimi i sistemeve të baterive, të cilat kontribuan në zhvillimin e shpejtë të automjeteve elektrike. "Ju dëshironi të drejtoni makinën tuaj elektrike me të njëjtën shpejtësi për një periudhë të zgjatur kohe, e cila është shumë e ngjashme me atë se si dëshironi të funksionojë një lazer," vazhdoi Hunt. "Kërkesat për këtë teknologji dhe lazer janë të ngjashme dhe mbivendosen këtu."
Sipas James, zvogëlimi i madhësisë së sistemeve të furnizimit me energji elektrike është faktori kufizues. Ai pret që ushtria amerikane dhe partnerët e saj të përballen me sfidat e vendosjes së pajisjeve të tilla në Stryker. Për më tepër, ai vuri në dukje se jo të gjithë objektivat në sistemin M-SHORAD janë të njëjtë dhe ka pyetje se çfarë niveli dëmi do të kërkohet për lloje të ndryshme platformash.
"Nëse këto janë vetëm dronë që ju jeni duke gjuajtur, atëherë ai ngushton gamën e objektivave në atë kuptim, zvogëlon gamën e materialeve nga të cilat janë bërë. Nëse është një dron shumë i madh, atëherë mund të jetë e vlefshme të përdorni një raketë tokë-ajër ".
Nga ana tjetër, sipas James, distanca është faktori më i rëndësishëm që duhet marrë parasysh: sa më shumë distancë të doni të shkaktoni dëme, aq më shumë energji nevojitet. Ai vuri re se atmosfera është e mbushur me grimca të ndryshme që shpërndajnë dritën, domethënë, kurrë nuk do të ketë njëqind për qind transmetim të dritës. Në një distancë prej një kilometri, atmosfera mund të jetë 85% e përshkueshme, domethënë, 15% e dritës nuk do të arrijë objektivin. Në një distancë prej më shumë se 5 km, humbjet mund të jenë 50%, "domethënë, gjysma e fotoneve thjesht humbasin, rrezja lazer humbet forcën e tij dhe nuk arrin objektivin".
Mësoni të luftoni
"Sfida kryesore për përdoruesit e ushtrisë do të jetë trajnimi në trajtimin e një grupi të zgjeruar objektivash," tha Chris Frye, drejtor i mbrojtjes së afërt ajrore në Northrop Grumman, megjithëse ai vuri në dukje se ata po largohen nga demonstrimet eksperimentale të teknologjisë dhe po kalojnë në shfrytëzim të vërtetë nga një ushtar. "Do të lejojë adoptimin, përshtatjen dhe përmirësimin e teknologjisë." Përveç projektit M-SHORAD, Northrop Grumman ka punuar me Ushtrinë Amerikane në një numër programesh të tjera të drejtuara të energjisë, si dhe me Zyrën e Kërkimit dhe Zhvillimit të Marinës, DARPA, Laboratorin e Forcave Ajrore dhe klientë të tjerë.
"Fokusi është në ndërtimin e sistemeve bazë komplekse," shtoi Fry. "Kjo nuk ka të bëjë vetëm me lazerin, por të gjithë sistemin: radarin, sistemin e komandimit dhe kontrollit, rrjetin, platformën, gjenerimin dhe kontrollin e energjisë. Efikasiteti maksimal i të gjithë këtyre përbërësve dhe mënyra se si ata punojnë së bashku është e rëndësishme për të maksimizuar potencialin e sistemit."
Northrop Grumman tha se megjithëse pesha, madhësia dhe konsumi i energjisë i sistemeve janë zvogëluar ndjeshëm gjatë dekadës së fundit, ata presin që të përshpejtojnë këtë proces në vitet e ardhshme. Gjithashtu, aftësia e sistemeve lazer për të gjurmuar kërcënimet dhe "për të mbajtur fotonet në objektiv për aq kohë sa është e nevojshme për të siguruar efektin e dëshiruar" është rritur ndjeshëm.
Krijim
Schnorrenberg tha se sfida më e madhe tani janë kufizimet e prodhimit. Për shkak të numrit të kufizuar të sistemeve lazer të zhvilluara deri më tani, baza e prodhimit është e pazhvilluar, domethënë, përbërësit më të rëndësishëm ende duhet të finalizohen për skenarët e prodhimit me vëllim të lartë.
"Qeveria amerikane po investon në objektet prodhuese për të adresuar këtë problem," shtoi ai. "Në fund të fundit, industria përfundimisht do të sigurojë mekanizmat ekzekutivë për të zhvilluar këtë bazë."
Ky është çelësi për përcaktimin e synimeve të ushtrisë amerikane për programin M-SHORAD. Njoftimi i kontratës vuri në dukje se përzgjedhja e Northrop Grumman dhe Raytheon "do të promovojë konkurrencën dhe do të stimulojë bazën industriale për sistemet e drejtuara të energjisë".
James shpreson se lazeri do të evoluojë si një armë lufte në mënyrën e vet në vitet që vijnë. Megjithëse ai dyshon se lazerët do të funksionojnë si sisteme krejtësisht të ndara, ai beson se ata me siguri do të bëhen një shtesë e rëndësishme për armët e tjera. Nuk ka gjasa që sistemet e mbrojtjes ajrore, për shembull, të përbëhen vetëm nga lazer, por ato do të bëhen pjesë e një sistemi më të gjerë që do të përfshijë raketa. Për më tepër, për të luftuar objektivat në distanca shumë të shkurtra, ushtria ka shumë të ngjarë të dëshirojë të lërë një ushtar të veçantë.
"Ndoshta lazerët do të jenë përgjithmonë pjesë e sistemit thelbësor."
"Për t'i bërë lazerët me të vërtetë efektivë dhe më të dobishëm për ushtrinë amerikane, kostoja e tyre duhet të ulet," tha Robin. Sidoqoftë, çdo teknologji që del nga një treg i ngrohtë do të luajë një rol më të spikatur me kalimin e kohës.
"Ndërsa prototipet dhe testet demonstruese rriten në numër - jo vetëm në ushtri, por edhe në llojet e tjera të forcave të armatosura - së shpejti do të jemi dëshmitarë të një zgjerimi të këtij tregu dhe një ulje të kostos së sistemeve të armëve lazer."
