Úloha lasera bola donedávna do značnej miery obmedzená na poskytovanie údajov o dosahu a osvetlení, označovanie a označovanie cieľov pre poloaktívne navádzanie alebo korekciu kurzu lúčom navádzaných rakiet. Lasery sa navyše úspešne používajú ako oslepujúce zariadenia v mnohých aplikáciách s diaľkovými poistkami, ako aj v systémoch na riadené protiopatrenia infračervených zbraní proti infračerveným navádzaným strelám.
Ochranu pred lasermi môžu poskytovať senzory, ktoré dokážu detekovať, identifikovať a určiť polohu zdroja, prostriedky, ktoré bránia pozorovaniu, čím zabraňujú zhromažďovaniu informácií, a nakoniec filtre, ktoré zabraňujú poškodeniu optických systémov vrátane ľudského oka. V súčasnej dobe sú vysoko výkonné laserové systémy alebo vysokoenergetické lasery (anglicky, HEL-High Energy Laser), schopné ničiť ciele, ako sú malé drony a projektily, a poškodzovať väčšie systémy, na pokraji masívneho operačného nasadenia a vývojári a plánovanie štruktúr, už stojí za to dobre si premyslieť, ako im zabrániť.
USA nepochybne implementujú väčšinu laserových programov, ale Rusko, Čína, Nemecko, Izrael a Spojené kráľovstvo tiež pracujú na podobných systémoch a podľa Kongresovej spravodajskej služby tu Spojené štáty pravdepodobne nebudú mať jasnú výhodu..
Morské systémy
V počiatočných fázach bude väčšina operačného používania laserov na palube vojnových lodí pravdepodobne obmedzená na boj proti bezpilotným lietadlám, bezpilotným člnom a rýchlym bojovým člnom, čo si bude vyžadovať relatívne nízke energetické systémy. Zostreľovanie protilodných rakiet a dokonca aj lietadiel bude vyžadovať výkonnejšie zbrane triedy 150 kW.
Americké námorníctvo, najnadšenejší zástanca tejto technológie, financuje niekoľko laserových zbraňových systémov v rámci jedného veľkého programu SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). V marci 2018 získala spoločnosť Lockheed Martin zmluvu na prvý systém alebo prvú fázu. V rámci tejto zmluvy na 150 miliónov dolárov navrhne, vyrobí a dodá dva vysokoenergetické laserové a integrované optické oslňovače s dohliadacími lasermi (HELIOS), jeden na inštaláciu na torpédoborec triedy Arleigh Burke a druhý na testovanie. Súčasťou zmluvy je aj opcia na ďalších 14 systémov HELIOS. Po úspešnom dokončení skúšok tieto možnosti zvýšia hodnotu zmluvy na približne 943 miliónov dolárov.
"Program HELIOS je prvým svojho druhu, ktorý integruje laserové zbrane, diaľkové prieskumy a sledovanie a protidronové schopnosti, aby dramaticky zvýšil situačné povedomie a rozšíril vrstvené možnosti obrany, ktoré má americké námorníctvo k dispozícii," uviedol hovorca. Úrad pre systémy zbraní a senzory.
Program HELIOS obsahuje 60 kW vláknový laser na boj s UAV a malými loďami, diaľkový prieskumný a sledovací senzorový systém integrovaný s bojovým riadiacim systémom lode Aegis a oslepovací laser s nízkym výkonom na prerušenie sledovacích systémov nepriateľských bezpilotných lietadiel.. Hlavný laser má údajne rastový potenciál až 150 kW.
V rámci prvej fázy má spoločnosť Lockheed Martin dodať do roku 2020 dva systémy HELIOS na testovanie, jeden na inštaláciu na torpédoborec triedy Arleigh Burke a jeden na pozemné testy na White Sands.
Oslnivý ODIN
Druhým systémom je laserová inštalácia ODIN s nízkym výkonom (Optical Dazzling Interdictor, Navy - optické oslepujúce zariadenie pre námorníctvo), určená na zaslepenie a deaktiváciu UAV senzorov. Podľa amerického námorníctva medzi hlavné súčasti systému ODIN patrí zariadenie na zameriavanie lúča, ktoré zase obsahuje teleskopický subsystém a zrkadlá s nízkou odozvou, dva laserové žiariče a sadu senzorov na hrubé a presné zameriavanie a ako v prípade HELIOS, na prieskum a pozorovanie.
Tretí systém, známy ako SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), je výkonnejším vývojom programu Laser Weapon System (LaWS), podľa ktorého bol na vyloďovacej lodi San nainštalovaný laser s výkonom 30 kW. Antiono. V roku 2015 bol Northrop Grumman vybraný ako súčasť programu SSL-TM na vývoj 150 kW zbrane, ktorá bude v roku 2019 nainštalovaná na plavidlo triedy San Antonio.
Aktuálne plány zahŕňajú vývoj technológie na podporu druhej fázy SNLWS a ďalší rozvoj podprogramu HELIOS. V pláne je aj tretia fáza projektu SNLWS, pričom sa ešte zvýši výkon laserových zbraní.
Štvrtý systém s názvom RHEL (robustný vysokoenergetický laser) je tiež v príprave. Počiatočný výkon je tiež 150 kW, ale bude implementovať inú architektúru, ktorá v budúcnosti zvládne viac výkonu. Americké námorníctvo plánuje v roku 2019 vynaložiť na tieto zbraňové systémy zhruba 300 miliónov dolárov.
Experimentálne systémy automobilov
Prototyp prenosného pozemného laseru Lockheed Martin Athena dokázal svoju schopnosť zostreľovať malé drony. Spoločnosť zverejnila video, na ktorom laser zostrelí päť dronov za sebou, pričom zakaždým mieri na zvislý chvost vozidiel.
Pri zachytávaní UAV alebo malého člna sa operátor vizuálne uistí, že objekt je nepriateľom, a pomocou presného infračerveného senzora vyberie cieľový bod. Podľa spoločnosti pre rýchlo sa pohybujúce ciele, napríklad rakety a míny, systém Athena funguje nezávisle bez operátora v riadiacej slučke. Napriek tomu, že Athena je stále prototypom, spoločnosť tvrdí, že vytvrdená verzia bude vhodná na bojové použitie.
Systém používa 30 kW vláknový laser ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) vyvinutý spoločnosťou Lockheed Martin. V systéme ALADIN spolupracuje niekoľko laserových modulov, vďaka tejto konfigurácii je relatívne ľahké škálovať výkon zbrane na vyššie hodnoty.
Ďalší systém, tentoraz vyvíjaný pre americkú armádu, fungoval dobre pri cvičení Integrované experimenty s požiarmi manévrov (MFIX), ktoré sa uskutočnilo začiatkom roka 2018. Tento zbraňový systém dostal označenie MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Jedná sa o 5 kW laserový systém Boeing inštalovaný na obrnenom vozidle Stryker 8x8. Systém MEHEL preukázal svoju schopnosť zostreľovať malé drony vrtuľníkov a lietadiel nad a pod horizontom počas cvičenia MFIX, ako aj úspešne zasahovať pozemné ciele.
Laserový zbraňový systém americkej armády MEHEL je určený na montáž na bojovú plošinu. Využíva komerčný vláknový laser s potenciálom generovať 10 kW energie. Je vedený pomocou systémov riadenia lúča, pozostávajúcich z teleskopického optického systému s clonou 10 cm a stabilizovaného vysoko presného navádzacieho a sledovacieho systému. Získanie a sledovanie cieľa zaisťujú infračervené kamery so širokými a úzkymi zornými poľami a radar v pásme Ku.
V auguste 2014 Raytheon a americká námorná pechota (ILC) začali testovať systém HEL pre inštaláciu na malé taktické vozidlá zboru na boj s nízko letiacimi dronmi a podobnými cieľmi v rámci programu Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. Ešte v roku 2010 sa prototypu systému v ukážkových testoch podarilo zostreliť štyri drony.
Podľa Raytheona je hlavnou technológiou takejto kompaktnej zbrane planárny vlnovod (PWG). "Použitím jedného PWG, podobného tvaru a veľkosti ako 50 cm pravítko, generujú vysokoenergetické lasery dostatok energie na efektívne zapojenie malých lietadiel."
V krátkodobom horizonte je možné nasadiť takúto platformu vo forme sľubného pozemného systému protivzdušnej obrany GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), ktorý vyvíja ILC. Radarom navádzaný laser namontovaný na obrnenom vozidle JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) môže dopĺňať systém elektronického boja a rakety Stinger.
Nemecká spoločnosť Rheinmetall vykonala veľa práce na vývoji mnohých laserových zbraňových systémov a operačných koncepcií pozemnej protivzdušnej obrany, pomalých a nízko letiacich cieľov, zachytávania neriadených rakiet, delostreleckých granátov a mín, zneškodňovania výbušnín a škálovateľných smrtiace účinky na množstvo hrozieb z prevádzkových rozsahov s lasermi s kapacitou 10, 20, 20 a 50 kW, inštalovanými na demonštračné účely vo vozidlách vrátane pásových a kolesových obrnených vozidiel a nákladného auta.
Spoločnosť vynaložila veľa úsilia na integráciu laserov do svojich známych systémov protivzdušnej obrany a zároveň zdôraznila, že prinajmenšom v krátkodobom a strednodobom horizonte skôr dopĺňajú zbrane a rakety, než ich nahrádzajú. Jedným z kľúčových vývojov v spoločnosti Rheinmetall je zarovnanie lúča. Táto technológia umožňuje sústredenie energie niekoľkých laserov na jeden cieľ, čo umožňuje celému systému zamerať sa na najnebezpečnejšie mínometné, raketové, riadené strely alebo útočné lietadlá a potom prejsť na ďalší cieľ; tieto schopnosti boli verejnosti predstavené v roku 2013. Plne funkčný systém HEL je možné vyvinúť v priebehu nasledujúcich desiatich rokov.
Izrael do tejto technológie taktiež výrazne investuje. Spoločnosť Rafael Advanced Defense Systems vyvinula prototyp HEL s názvom Iron Beam, ktorý používa 10 kW vláknový laser, ale je možné ho rozšíriť na „stovky kW“na boj s UAV a raketami krátkeho dosahu a mínami. Podľa spoločnosti systém Iron Beam pozostáva z dvoch laserových inštalácií na dvoch rôznych nákladných vozidlách na zachytenie jednej rakety a poznamenáva sa, že na väčšie ciele je možné použiť viac lúčov. Táto správa naznačuje, že systém môže byť pripravený do roku 2020.
Menší systém Drone Dome je navrhnutý tak, aby detekoval a deaktivoval malé drony prostredníctvom rušenia RF; môže obsahovať aj 5 kW laser schopný zostreľovať podobné ciele v dosahu až 2 km.
Čínske a ruské lasery
Čína aktívne vyvíja mobilné systémy na nákladných automobiloch a taktických platformách. Čínske spoločnosti, vrátane spoločností Poly Technologies so svojimi Silent Hunter a Guorong-I, ich chcú predvádzať na obchodných výstavách a zverejňovať testovacie videá v sieti. Ukázalo sa napríklad video, na ktorom systém Guorong-I spaľuje testovaciu dosku nesenú malou kvadrokoptérou, pravdepodobne z radu DJI Phantom, a potom samotný dron zrazí.
Verí sa, že Čína pracuje aj na väčších lodných systémoch, prípadne nainštalovaných na novom krížniku Tour 055.
Ruská armáda tvrdí, že laserové zbrane už má v prevádzke. Jurij Borisov, v súčasnosti podpredseda vlády Ruskej federácie, už v roku 2016 vyhlásil, že nejde o experimentálne modely, ale o vojenské zbrane.
Predpokladá sa, že Rusko vyvíja množstvo laserových systémov a ďalších smerovaných energetických zbraní, laserových systémov na obranu pred lietadlami. Podľa správ sa plánuje inštalácia laseru s vyšším výkonom na bojové lietadlá šiestej generácie, ktoré podľa odborníkov nebudú uvedené do prevádzky skôr, ako v 30. rokoch 20. storočia.
Letecké aplikácie
Napriek tomu, že sa lode zo svojej podstaty stali prvými mobilnými platformami na inštaláciu vysoko výkonných laserových zbraní, pretože dokázali prijať veľkú hmotnosť a poskytnúť potrebné množstvo elektrickej energie, proces praktického prenikania laserových systémov do oblasti taktické letectvo sa teraz začalo.
V lete 2017 boli vykonané prvé testy plne integrovaného vysokoenergetického laseru, počas ktorých pozemný cieľ spaľovala helikoptéra Apache pomocou jednotky navrhnutej spoločnosťou Raytheon. V sérii testovacích zákaziek, ktoré uskutočnili Raytheon a americká armáda v spolupráci s veliteľstvom špeciálnych operácií v oblasti Bielych pieskov, helikoptéra údajne zasiahla ciele z rôznych výšok rôznymi rýchlosťami, v rôznych režimoch letu a v naklonenom rozsahu 1,4. km.
Aby poskytoval informácie o cieli, zlepšoval situačnú informovanosť a ovládanie lúča, Raytheon upravil verziu svojej optoelektronickej stanice MTS (Multispectral Targeting System).
Dôležitou súčasťou testov bolo zistiť, ako dobre technológia odoláva vonkajším vplyvom, vrátane vibrácií, prúdov a prachu z hlavného rotora, aby sa to zohľadnilo pri vývoji pokročilých zbraní.
Tryskové lasery
Americké vojenské letectvo skúma možnosť použitia technológie HEL na ochranu taktických lietadiel pred raketami vzduch-vzduch alebo povrch-vzduch v rámci programu Shield (Self-protect High Energy Laser Demonstrator), v súvislosti s ktorým v V novembri 2017 udelilo Výskumné laboratórium amerického letectva spoločnosti Lockheed Martin zmluvu na kontajnerový systém, ktorý sa má do roku 2021 testovať na prúdovom stíhači. Jedným z cieľov návrhu je zostaviť viackilowattový vláknový laser v obmedzenom dostupnom priestore. Práca je zameraná na tri subsystémy. Prvý dostal označenie STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) a ide o lúčové riadenie; druhý subsystém LPRD (Laser Pod Research & Development) je kontajner, v ktorom budú umiestnené laserové, napájacie a chladiace systémy; a treťou je samotná laserová inštalácia LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments).
Britský dračí oheň
Ak všetko pôjde podľa plánu, v roku 2019 sa uskutočnia prvé skúšky Dragonfre, prototypu HEL vyvinutého pre britskú vládu konzorciom vedeným MBDA, ktoré zahŕňa Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica a niekoľko britských spoločností vrátane GKN, Arke, BAE Systems. a Marshall AOG. Plánovaná demonštrácia by mala zahŕňať celý cyklus testov na pevnine a na mori, od získania cieľa po zničenie.
Zbraňový systém bude založený na škálovateľnej vláknovej laserovej architektúre s technológiou koherentného lúča a zodpovedajúcim systémom fázového riadenia. Podľa spoločnosti QinetiQ vám táto technológia umožňuje vytvoriť zdroj vysoko presného laserového žiarenia, ktoré je možné nasmerovať na pohybujúci sa cieľ a generovať naň vysokú hustotu energie napriek atmosférickým turbulenciám, ktoré môžu skrátiť čas zasiahnutia a zvýšiť rozsah. Škálovateľná architektúra Dragonfre umožňuje zvýšiť počet laserových kanálov, takže výsledné varianty je možné prispôsobiť tak, aby vyhovovali širokému spektru obvodov, a integrovať ich do rôznych námorných, pozemných a leteckých platforiem.
Ochrana svetelnej technológie
Lasery ako zbrane majú pozitívne aj negatívne stránky. Lúč sa pohybuje rýchlosťou svetla, takže nedochádza k výrazným komplikáciám s časom letu, ktoré negatívne ovplyvňujú proces mierenia. Ak je možné sledovací subsystém komplexu zbraní držať na cieli, môže naň smerovať laserový lúč a držať ho požadovaný čas. Udržiavanie lúča na terči je veľmi dôležité, pretože v mnohých prípadoch môže systému určitý čas trvať, kým sa cieľ zahreje a prejaví požadovaný efekt. V takom prípade dostane cieľ šancu „cítiť“útok a použiť vhodné protiopatrenia. Problémy spôsobuje aj samotná atmosféra, pretože javy, ktoré bránia priechodu lúča, vrátane vodnej pary, zrážok, prachu, ako aj samotného vzduchu (napríklad taký jav ako opar), majú rôzne absorpčné a refrakčné účinky. pri rôznych vlnových dĺžkach, čo negatívne ovplyvňuje účinný dosah lasera a jeho schopnosť koncentrovať energiu na cieľ.
Americká armáda prirodzene hľadá spôsoby, ako chrániť svoje aktíva pred lasermi a inými namierenými energetickými zbraňami. Námorné riaditeľstvo pre výskum implementuje hlavný program boja proti namiereným energetickým zbraniam. Skúma možné protiopatrenia založené na technológiách, ktoré môžu byť k dispozícii na boj proti takýmto hrozbám v rokoch 2020 až 2025, vrátane materiálov a rôznych typov závojov.
Ochranné materiály môžu napríklad zahŕňať reflexné a ablatívne alebo deštruktívne povlaky. Degradovateľné povlaky, zvyčajne na báze polymérov a kovov, sa zvyčajne používajú v vesmírnych tuhých pohonných hmotách a reentry vozidlách. Záclony alebo prekážky zvyčajne používajú vodu alebo dym na rozptyl laserového lúča a zníženie množstva energie dosahujúcej cieľ.
Začínajú sa objavovať ďalšie protiopatrenia, ktoré podľa princípu aktívneho zasekávania narúšajú činnosť laserového systému a bránia mu udržať lúč na cieli, napríklad používanie laserov na palube chránenej plošiny. Týmto smerom sa podľa niektorých informácií zaoberala spoločnosť Adsys Controls. Spoločnosť však v súčasnosti popisuje svoj systém Helios ako „zbraňový systém s pasívnou energiou“, ale bez výslovného uvedenia laserov. Podľa Adsys. Helios, súprava senzorov nainštalovaná na veľkých dronoch, poskytuje kompletnú analýzu prichádzajúceho lúča vrátane jeho polohy a intenzity. "S týmito informáciami pasívne zasekáva nepriateľa, chráni vozidlo a jeho užitočné zaťaženie."
Informácie o prostriedkoch boja proti laserovým zbraniam sú starostlivo strážené, ale jedna vec je jasná: začala sa nová technologická bitka o prostriedkoch vplyvu a pôsobenia.
