US Navy Research Director kontreadmiral Matthew Clander berörde i en av hans intervjuer en solid-state laser och admiral Jonathan Greenerts tillkännagivande om att en sådan laser kommer att installeras ombord på ett krigsfartyg 2014.”Våra riktade energinitiativ och särskilt solid-state laser är vetenskapliga och tekniska program av högsta prioritet, sa Klander. "Solid-state-laserprogrammet är ryggraden i vårt åtagande att snabbt leverera avancerade funktioner till frontlinjekrafterna."
Under de senaste decennierna av 1900-talet lovade förespråkarna för riktade energivapen (DEW) att lasrar och kraftfulla energivapen skulle revolutionera krigföring. På många sätt har detta löfte blivit verklighet i en annan form då tusentals små lasrar har fyllt arsenalerna för moderna militära styrkor. Dessa lasrar är emellertid huvudsakligen antingen avståndsmätare som ökar kapacitet och effektivitet för kinetiska vapen, eller blindningsanordningar som inaktiverar fiendens optik. Den senaste utvecklingen tyder dock på att ONE: s möjligheter blir mer verkliga
Lasrar, fasare, blaster och elektromagnetiska kanoner har blivit en del av science fiction -kanonvapnet, men de verkliga problemen med kraft, termisk kapacitet, storlek och "benägenheten att använda riktade energivapen mot medborgare" dessa system är svåra att genomföra. Idag är EN teknik huvudsakligen indelad i: högenergilasare HEL (högenergilaser), högeffektmikrovapen HPM (högeffektsmikrovågor) och laddade partikelstrålar. Sanningen är att vi kommer allt närmare den dag då ETT system kommer att bli vardagligt i stridsutrymme. Denna artikel ger en översikt över flera lovande radiofrekvens- och lasersystem som för närvarande finns tillgängliga och undersöker de troligaste trenderna inom den militära tillämpningen av GNE -system under de kommande tio åren.
Aktivt inneslutningssystem (SAS)
Active Denial System (ADS) är ett prisvärt, utplacerat och stridsklart ONE system. SAS, ibland kallat värmestråle eller smärtstråle, skapades av Raytheon, världsledande inom utveckling och forskning av mikrovågsstrålning. Det är ett av de första icke-dödliga, riktade, antipersonalsystem som används i den amerikanska militären. SAS skapades som ett icke-dödligt system för folkmassakontroll och uteslutning. Det fordonsmonterade systemet har testats med en räckvidd på cirka en kilometer. SAS skickar en fokuserad stråle med en extremt hög frekvens på 95 GHz mot en individ eller grupp människor, vilket orsakar svår smärta. Denna energi orsakar en ökning av yttemperaturen på människans hud, efter några sekunder blir det så obehagligt att människor tvingas lämna det kontrollerade området. Hundratals tester har utförts på människor, varefter SAS certifierades som ett icke-dödligt vapen. Som sagt, tvivel kvarstår om de långsiktiga hälsoeffekterna eller vad som händer om en person har utsatts för en lång tid. SAS distribuerades till Afghanistan 2010 men distribuerades aldrig och skickades tillbaka av skeptiska fältchefer. SAS demonstrerades av Marine Corps i Quantico i mars 2012 och marinisterna välkomnade det med entusiasm. "Du kommer inte att höra det, du kommer inte att lukta det, men du kommer att känna det", säger överste Tracy Tafolla, chef för den gemensamma icke-dödliga vapenavdelningen, "och det ger oss några fördelar som vi kan använda."
Mobil högeffektiv laserdemonstrator HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator)
I mitten av 2007 tecknades två fas I-kontrakt med Boeing och Northrop Grumman för att utveckla ett markbaserat mobilt lasersystem. 2009 fick Boeing fortsätta sitt arbete och göra en demonstrationsmodell monterad på chassit på HEMTT tunga militära terrängfordon. Systemet testades med minskad kapacitet 2011 på White Sands testplats. Det demonstrerade systemets förmåga att fånga, följa med och förstöra flygande ammunition. Nästa kontrakt från US Army Rocket and Space Agency, utfärdat i oktober 2012, gjorde att denna utveckling kunde fortsätta. Detta kontrakt kallas Phase II High Power Testing contract; det föreskriver installation av Boeing av en 10 kW solid-state laser i en mobil demonstrationsinstallation av en högenergilaser HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator). Nästa valfria steg kan vara integrationen av en mer kraftfull laser, vars mål är att minska risken för att använda högeffektlasrar. Den uppgraderade HEL MD -installationen under driftstester kommer att utföra fångst, spårning, skada och förstörelse av mål.
"Boeing HEL MD-programmet använder den bästa solid-state-lasertekniken för att ge armén ljushastighetsförmåga för att försvara sig mot missiler, artilleri, morter och drönare, både idag och i framtiden", säger vice presidenten och programdirektören regisserade energisystem Mike Wrynn. Boeing förväntar sig att systemet ska vara färdigt och klart för produktion 2018, med lasereffekt som ökar från 10 kW till 100 kW.
Experimentell laserinstallation YAL-1 (tidigare Airborne Laser)
Boeing YAL-1 Airborne Laser Testbed, tidigare ABL (Airborne Laser), är ett vapensystem baserat på en megawattklass kemisk syre-jodlaser monterad i ett modifierat Boeing 747-400F-flygplan. Det skapades främst som ett missilförsvarssystem för förstörelse av taktiska ballistiska missiler under accelerationsfasen. US Missile Defense Agency (MDA) avfyrade framgångsrikt en högenergilaser (HEL) ombord på ett flygande flygplan för första gången i augusti 2009. I januari 2010, under flygningen, användes HEL för att snarare fånga upp än att förstöra en testmissil under accelerationsfasen. I februari 2010, under tester utanför Kaliforniens kust, förstörde systemet framgångsrikt en vätskedrivande missil i banans accelerationsfas. Som anges i MDA, mindre än en timme efter att den första missilen förstördes, blev den andra missilen, men redan fastbränsle, framgångsrikt avlyssnad (men inte förstörd) och alla testkriterier uppfyllde de angivna. MDA-uttalandet noterade också att ABL hade förstört en identisk fast drivande missil under flygning åtta dagar tidigare. För första gången under testet förstörde ett riktat energisystem taktiska ballistiska missiler vid alla flygresor. En rapport släpptes senare som sade att det första bombardemanget i februari tog 50% mindre bestrålningstid än väntat för att förstöra missilen; den andra beskjutningen av den fasta drivmedelsroboten stängdes av en timme senare innan missilen förstördes på grund av problem med "strålfeljustering". Finansieringen för programmet minskade 2010 och avbröts sedan helt i december 2011. År 2013 fortsatte forskningen i syfte att använda de erfarenheter som gjorts med YAL-1-lasersystemet och försöka installera ett missillasersystem på drönare som kan flyga över höjdgränsen för ett konverterat Boeing 747-400F jetflygplan.
Area Defense Anti-Munitions (ADAM)
Lockheed Martin har också varit en av ledarna inom utvecklingen av HEL-baserade vapensystem. Under de senaste åren har Lockheed Martin utvecklat ett ADAM-system (Area Defense Anti-Munitions) för att skydda kritiska mål mot hot från kortdistans såsom UAV eller hemgjorda artillerimissiler som QASSAM. Laser- och brandkontrollsystemet i ADAM -komplexet är inrymt i en container på en stor släpvagn som kan bogsera en lastbil. När den väl är placerad och startad kan ADAM ta emot information från ett nätverk av närliggande radar eller, med rätt tidpunkt, fungera som ett separat system. Efter att ha fått en signal kan ADAM spåra mål på ett avstånd av 5 km och förstöra dem med sin 10 kW laser på ett avstånd av upp till 2 km. Under en demonstration 2012 fångade, spårade och förstörde systemet ett mål inom tre sekunder, enligt Lockheed Martin. I november 2012 rapporterade Lockheed Martin att ADAM "framgångsrikt förstörde fyra missiler i simulerad flygning från 2 km och avlyssnade UAV på 1,5 km, vilket fick den att krascha på ett kontrollerat sätt." Under efterföljande tester i mars och april 2013 förstörde ADAM-systemet åtta attackerande småkalibermissiler som QASSAM. Lockheed Martin fortsätter att förbättra ADAM och, enligt Lockheed Martin Space Systems president Tony Bruno, är ADAM "ett praktiskt och prisvärt riktat energisystem som kan lösa det verkliga problemet med att hantera närliggande hot."
Marine Corps demonstrerade Active Denial System (ADS) i november 2012 i Virginia. ADS är ett toppmodern riktat energisystem i millimetervågområdet som, när de är i kontakt med potentiellt fientliga folkmassor, ger militären något mer motiverat än att skrika och mindre skadligt än att skjuta.
Med tanke på att framtiden tillhör lasrar har Boeing skapat ett mobilt laservapensystem på ett lastbilschassi.
Diehl Defence's HPEMcase Plus är ett kompakt autonomt mobilsystem med 50% mer kraft och en längre räckvidd än standardversionen. Systemet används för att bekämpa avlyssningsanordningar
Bofors HPM BLACKOUT Mikrovågsvapen med hög effekt
Vissa icke-dödliga ONE-system är svåra att upptäcka. De kan ge en unik taktisk fördel i dagens konflikt. Tänk dig att kunna hindra din motståndare från att använda elektroniska enheter med en knapptryckning? Detta kan till exempel göras med ett High-Power Microwave (HPM) BLACKOUT-mikrovågssystem från BAE Systems Bofors. Systemet är en mobil mikrovågskälla som kan störa driften av oskyddade elektroniska enheter. Bofors HPM BLACKOUT, som ursprungligen endast utvecklades som en enhet för utvärdering och experiment, har goda möjligheter att bli ett praktiskt system med verklig tillämpning. System briefing säger att systemet "har haft en förödande effekt från ett betydande avstånd på en mängd olika kommersiell utrustning … Systemet består av en integrerad modulator, mikrovågskälla och antenn." Systemet väger mindre än 500 kg och är cirka 2 meter långt. En operativ variant av Bofors HPM BLACKOUT kan inaktivera riktade områden, inaktivera många kommersiella och vissa militära elektroniska system, vilket gör att motståndaren inte kan använda mobiltelefoner, smartphones, surfplattor, andra enheter och vapensystem. I en ny rapport från BAE Systems sades det att en grupp av dess forskare”visade Bofors HPM BLACKOUT -systemets förmåga att ha en skadlig effekt på utvalda elektroniska enheter i vapensystem och visade att detta system kan vara ett viktigt komplement till andra vapen, särskilt i asymmetriska utrymmen, där verkliga hot blandas med oskyldiga civila. "Det är klart att ett system som Bofors HPM BLACKOUT skulle kunna användas för att få en fördel inom det elektromagnetiska krigföringsutrymmet.
High-Power-Electro-Magnetics (HPEM) elektromagnetiska vapen med hög effekt
Diehl har utvecklat en serie mikrovågskällor baserade på Marx flerstegsoscillatorer och mikrovågsoscillatorer (metoden för att generera mikrovågor från DC -pulser är fortfarande oklar). Dessa källor sträcker sig från bärbara (fungerar vid 375 MHz och DS110B som arbetar i 100-300 MHz-området) till fasta installationer (som arbetar vid 100 MHz [i olja], 60 MHz [i glykol] och 50 MHz [i vatten], allt vid en maximal pulsrepetitionshastighet på 50 Hz). Bärbara system rapporteras producera 400 kV och 700 kV, medan utspänningen för en stationär installation kan vara så hög som en megavolt. Diehl -tekniker arbetade med design och implementering av höghastighetsantennen för att förbättra effektiviteten hos de ovannämnda systemen och använda dem för militära ändamål.
I januari 2013 beviljade patentkontoret Diehl BGT Defence patent på sin mikrovågsgenerator.
Användningen av icke-dödliga HPEM-system (High-Power-Electro-Magnetics) ger nya funktioner som gör det möjligt för militära och civila styrkor att inaktivera kommando-, informations- och övervakningssystem. HPEM -källor kan användas för att skydda människor och konvojer, till exempel för att överbelasta och permanent stänga av radioexplosiva enheter. Till skillnad från traditionella ljuddämpare är HPEM -konvojskyddssystemet också effektivt mot nya typer av sensor -IED: er. Fiendtliga fordon med elektronisk motorstyrning kan oväntat stoppas av ett mobilt eller stationärt HPEM -system. Diehl Defences nya HPEM -teknik skyddar konvojer från IED; det låter dig sluta lämna bilar och förhindra obehörig åtkomst till begränsade områden. Således ger denna teknik ett övertygande bidrag till skyddet av soldater vid internationella uppdrag.
HPEM -system kan också hjälpa specialstyrkor och polisstyrkor att utföra sina uppgifter. HPEM -system undertrycker fiendens kommunikation och stör intelligens- och informationssystem, till exempel när man släpper gisslan. Analys av effekterna av högenergimagnetiska impulser på vapensystem leder till konceptet med icke-dödliga ställdon som kan neutralisera dolda IED från ett säkert avstånd utan att skada människor och miljö.
Bärbara HPEM är tillgängliga som testsystem tillsammans med grundläggande fordonsmonterade anti-IED- och fordonsavstängningssystem.
LaWS (Laser Weapon System) laservapensystem är en teknologisk demonstrator tillverkad av Naval Systems Command från kommersiella solid-state fiberlasrar. LaWS kan sikta på mål i enlighet med data som mottagits från MK 15 PHALANX Close-In Weapon short-range complex eller från andra vägledningskällor, och förstöra små båtar och luftmål utan att använda kulor
Skicka laserlagar
För omedelbart skydd av fartyg har Raytheon utvecklat en solid state laser LaWs. Detta ONE -system kombinerar strålar från sex HEL: er till en enda stråle för vägledning till långsamt rörliga mål; den är ansluten till en radarstation som detekterar och spårar angripande mål. Lagar förväntas komplettera traditionella kortdistans-kinetiska vapensystem. den kan sikta på mål i enlighet med data som erhållits från MK 15 PHALANX Close-In Weapon short-range complex eller från andra vägledningskällor. Efter framgångsrika fältförsök 2012 uppgav LaWs programchef kapten David Keel att”framgången med denna insats motiverar helt klart den militära användningen av riktade energivapen i marina miljöer. Vidare utveckling och integration av en mer kraftfull laser i LaWs -systemet kommer att öka räckvidden och utöka sortimentet av mål som framgångsrikt kan fångas och förstöras."
US Navy betraktar LaWs som ett mycket funktionellt och exakt system med låg risk och hög rekyl."Även våra underskattade siffror berättar att ett skott av riktad energi kostar mindre än en dollar", sade kontreadmiral Klander i en intervju den 8 april 2013. "Jämför det med hundratusentals dollar i en raketuppskjutning så börjar du se fördelarna med dessa funktioner."
Med hänvisning till ett antal teknologiska genombrott i LaWs utvecklingsprogram, meddelade den amerikanska marinen att den kommer att sätta ut LaWs ombord på PONCE-transportdockan i AUSTIN-klass 2014.
Utveckling av ett kortdistans luftförsvarssystem baserat på en laser med hög energi
Ett laservapen, eller ETT, avger energi i en given riktning utan leveransmedel. Den överför energi till ett mål för att uppnå önskad effekt. Den förväntade mänskliga exponeringen kan vara dödlig eller icke-dödlig. Denna påverkan kan klassificeras som fysisk, fysiologisk eller psykologisk. Energi kan anta många former: elektromagnetisk strålning, inklusive radiofrekvenser, mikrovågor, lasrar och masrar, partiklar med massa i strålvapen (ur teknisk synvinkel, ett slags mikroprojektil) och ljud i soniska vapen.
Laservapen är särskilt lämpade för operationer som kräver hög noggrannhet och snabb skalbar inverkan, liksom för försvar mot lågkostnadshot som attackerar i stort antal.
Demonstrationslasersystem från det tyska företaget MBDA
MBDA främjar högeffektlasrar i utvecklingen av integrerade laservapensystem. Fördelarna med applikationen inkluderar: omedelbar påverkan på målet, låg optisk detekterbarhet, låga kostnader för logistik och underhåll och mycket låga arbetskostnader, skalbar inverkan på målet och möjligheten till dess ökning, hög noggrannhet, hög selektivitet, inga indirekta förluster och slutligen inget behov av upphandling, förvaring eller transport av ammunition.
Potentiella tillämpningar för laservapensystem inkluderar skydd av kritiska tillgångar, såsom framåtgående baser, soldater och fordon (land, luft, hav); öka eller hindra taktisk rörlighet; och skydd mot terrorism. De kan utföra uppgifterna för att bekämpa missiler, artilleriskal och mortelammunition, UAV, IED och bärbara luftförsvarssystem.
Idag är MBDA: s fokus på högeffektlasrar baserat på den så kallade integrerade systemmetoden. MBDA arbetar med laservapen för att bekämpa missiler, artilleriskal och ammunition. Kontraktarbete med Europeiska försvarsbyrån och den tyska försvarsupphandlingsmyndigheten går bra. För att påskynda utvecklingen har MBDA investerat en betydande summa av sina egna medel i detta program.
Demonstrationslaserinstallation med en lasereffekt på 40 kW fungerade framgångsrikt på luftmål som ligger på över 2000 meters avstånd och 1000 meters höjd.
Den nödvändiga infrastrukturen finns redan på MBDA -testplatsen i Schrobenhausen. Den består av tre skjut- och spårningstestområden, ett testlabb och ett taklaboratorium med en laserdemonstrator, som tillsammans erbjuder utmärkta möjligheter för nuvarande och framtida utveckling.
Nästa tio år
GNE -system visar hur framtiden kan se ut. Innan ONE ersätter krut och blir en kvalitativt ny krigsteknik måste problemen som är förknippade med kraft, värmekapacitet, storlek och "dispositionen att använda riktade energivapen mot medborgare" lösas."En användbar tumregel är att TNT innehåller ungefär en megajoule kemisk energi, och denna mängd behövs ofta för att förstöra ett militärt mål", säger en rapport om UNE -system som publicerades av US Navy's Surface Weapons Development Center i Dahlgren i juni 2013. För att bli ett konventionellt militärt vapen behöver alla lovande laser, phaser eller blaster ständigt generera destruktiv energi på cirka en megajoule. De flesta DRE -system har ännu inte nått denna nivå, men några av dem kan uppnå sådana möjligheter i början av 2016.
För närvarande, baserat på informationen om ONE -systemen som publiceras i öppna källor, kan följande mellanliggande slutsats dras. Den främsta utsikten för att använda riktad energi för militära uppgifter är förmågan att kontrollera upplopp (ADS), inaktivera oskärmad elektronik (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM) och skydda kritiska områden och utrustning (ADAM, LaWs och HEL MD). Bara dessa förmågor gör att vi kan höja stridspotentialen så mycket att den tvingar oss att genomföra konstant FoU på ONE -systemen. System med större dödlighet och därmed större energikrav installeras på stora fartyg, stora flygplan och markmål för punktförsvar med stora energikällor. Även om det första dödliga markbaserade mobila lasersystemet, HEL MD, redan har använts på ett stort fordon, är det ännu inte lika mobilt, funktionellt flexibelt eller dödligt som befintliga kinetiska system. Under det kommande decenniet, efter att ha övervunnit betydande tekniska svårigheter, är det möjligt att en tank utrustad med en ny version av lasersystemet "liknar HEL MD" kommer att dyka upp. Programchefen för utveckling av solid-state-laserteknik vid Office of Naval Research skrev i sin rapport från april 2013:”Framtiden är här. Solid-state laser är ett stort steg framåt mot en grundläggande omvandling av modern krigföring, som kännetecknas av framväxten av riktade energisystem; exakt samma sak hände i rätt tid med krut, som ersatte knivar och svärd."
