I USA fortsätter arbetet med skapandet av ett nytt laservapen. En av de brådskande uppgifterna är utvecklingen av en stridslaser med en strålningseffekt på minst 300 kW och med möjlighet till installation på olika plattformar. En av deltagarna i detta program är General Atomics. Hon har enligt uppgift hittat den nödvändiga lösningen och arbetar nu med tekniska frågor.
Kundens önskemål
I oktober förra året tillkännagav Pentagon lanseringen av ett nytt laservapenutvecklingsprogram som syftar till att skapa avancerade stridsystem med förbättrad prestanda. Flera vetenskapliga organisationer och tre kommersiella företag med stor erfarenhet inom laserindustrin var inblandade i arbetet.
Det noterades att de befintliga stridslasrarna, lämpliga för montering på mark-, yt- eller luftplattformar, utvecklar en effekt på högst 100-150 kW, vilket långt ifrån alltid räcker för att lösa ett stridsuppdrag. I detta avseende kräver det nya programmet skapandet av ett komplex med en strålningseffekt på upp till 300 kW med samma installations- och distributionskapacitet. Sådana egenskaper gör att lasern inte bara kan bekämpa optik och lätta UAV, utan också att träffa mer komplexa luftmål.
Entreprenörerna fick tre år på sig att utföra allt nödvändigt arbete - den färdiga lasern ska visas 2022. Sedan kan utvecklingen av riktiga stridsystem för markstyrkorna, flygvapnet och marinen börja. Dessutom kan begreppen för sådana system vid denna tidpunkt lämnas in av företagen som deltar i projektet.
I december avslöjade chefen för ämnet "riktad energi" Thomas Carr i en intervju med Breaking Defense några intressanta detaljer om projektet. Han påpekade att alla utvecklare av nya vapen har övergett kemiska lasrar till förmån för elektriska system på grund av deras större effektivitet. Det blev också känt att två av tre nya projekt använder befintlig teknik, och det tredje möjliggör utveckling av nya idéer.
Nya utvecklingar
En av deltagarna i det nya programmet är General Atomics. Fram till nyligen arbetade hon självständigt med en lovande laser med hjälp av sin egen utveckling och idéer. Företaget beslutade dock nyligen att gå samman med en annan organisation för att fortsätta arbetet och skapa nya mönster.
I oktober meddelade GA starten för ett initiativprojekt som utvecklas tillsammans med Boeing. Resultatet blir en stridslaser baserad på skalbar distribuerad pumpteknik. Den färdiga produkten kommer att ha en effekt på 100 kW, men i framtiden kan den ökas till 250 kW. Samtidigt kommer lasern att ha begränsade dimensioner, optimal värmeavledning och andra egenskaper som gör att den kan användas på olika plattformar.
Utländska medier rapporterade att distribuerad pumpteknik inte bara kommer att användas i ett nytt gemensamt projekt. På grundval av dessa idéer kommer en laser på 300 kilowatt att skapas som en del av Pentagon-programmet. Enandet av de två projekten när det gäller nyckelteknologi kommer att ge uppenbara fördelar. I synnerhet kommer GA och Boeings gemensamma projekt för att skapa en laser med lägre effekt att testa tekniken och hitta sätt att skala upp den för att uppfylla militärens krav. Och efter det, skicka in ett fullvärdigt fungerande prov till armékonkurrensen.
Grundläggande teknik
En distribuerad pumplaser föreslås för användning i två projekt. Distribuerad pumpteknik är den ursprungliga utvecklingen av en solid state-laser. I sin ursprungliga form kan en halvledarlaser leverera hög effekt, men kristallen värms upp i detta fall, vilket kräver ett effektivt kylsystem för att förhindra dess deformation och förstörelse.
Fiber används som ett alternativ till solid-state lasrar. I detta fall bildas strålen av optisk fiber, vilket är lättare att kyla. Flera fibrer avger strålar med begränsad effekt, och deras kombination gör att du kan få önskade egenskaper hos hela komplexet. Att skapa ett system som kombinerar flera strålar är dock en ganska svår uppgift. Dessutom visade GA -beräkningar att en laser på 250 kW kräver ca. 100 fibrer - detta gör lasern alltför komplex.
General Atomics föreslår att man använder flera kristaller i serie, den ena efter den andra. Energikällan måste verka på den första kristallen och skapa laserstrålning, som omedelbart överförs till det andra elementet i det aktiva mediet. Det förstärker strålningen och levererar den till det optiska stråleduderingssystemet eller till nästa kristall. I teorin tillåter tekniken att tre eller flera kristaller kan anslutas i serie - både på samma linje och med hjälp av mellanliggande speglar.
Distribuerad pumplaser är enklare och bekvämare ur synvinkeln för aggregaternas placering. Det blir möjligt att skapa en mer kompakt produkt med tillräcklig strålkraft. Alltför stora och komplexa kylmedel krävs inte heller. General Atomics noterar att den resulterande lasern på 250 eller 300 kW är betydligt mindre än man kan förvänta sig.
För att skapa ett fullvärdigt stridslaserkomplex behövs metoder för måldetektering och spårning, samt vägledningsautomatisering som kan hålla strålen på det valda objektet tills det träffas. Liknande teknik finns redan tillgänglig och har testats upprepade gånger i olika projekt. Dessutom kan sådana uppgifter förenklas genom att reducera och lätta sändaren. Samtidigt finns det svårigheter. Grov väg, vågor etc. kunna störa sikthållningen och göra det svårt att träffa målet. Dessa frågor måste lösas.
Framtida upplevelser
Kamplasrar från GA, skapade på order från Pentagon och på initiativ, planeras användas på land, till sjöss och i luften. Vissa begrepp av detta slag har redan visats, medan detaljer om andra ännu inte har avslöjats. I synnerhet är det inte känt hur de nya lasrarna kommer att användas inom luftfarten.
I alla fall kommer en 300 kW stridslaser att användas som ett medel för kortdistans luftförsvar. Med hjälp av balken är det planerat att träffa guidad ammunition, kryssningsmissiler och flygplan av alla klasser som har passerat andra ansvarsområden för andra luftförsvarskomponenter. Dessutom kommer lasern att ge skydd mot ostyrda raketer och artilleriskal.
General Atomics konceptdesign för en landbaserad laser möjliggör installation av all nödvändig utrustning i en standardbehållare som är lämplig för transport på olika plattformar. I detta fall placeras ett roterande stöd med en laser på behållarens tak. Ett komplex av liknande arkitektur, men utan behållare, kan användas på krigsfartyg.
Specifikationerna för att använda den nya lasern inom luftfarten avslöjas inte. Ett liknande komplex utvecklas för närvarande i form av en upphängd behållare, men GA har tydligen inget att göra med detta projekt. Troligen kommer lasern av den nya typen bara att kunna levereras till ett flygplan av typen AC-130 med motsvarande utbud av interna volymer och bärkapacitet.
Två projekt
Under de kommande åren kan General Atomics slutföra utvecklingen och ta till testplatsen en experimentell laser baserad på ny teknik med en effekt på minst 100 och upp till 300 kW, vilket är anmärkningsvärt för sina små dimensioner och vikt. År 2022denna produkt måste klara jämförande tester och visa sina fördelar jämfört med de andra två utvecklingen, vilket gör att den kan gå vidare till nya utvecklingsstadier.
Det är anmärkningsvärt att General Atomics planerar att använda den nya tekniken i två projekt samtidigt. Tydligen är företaget övertygat om riktigheten i sina beslut och är redo att ta dem till sin fulla drift. Hur rätt hon har - tiden får utvisa. Tester om nya prover för Pentagon kommer att börja om bara ett par år.
